• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

ВАЛІДАЦІЯ МЕТОДУ СУПУТНИКОВОЇ РАДІОЛОКАЦІЙНОЇ БАГАТОКУТОВОЇ ДІАГНОСТИКИ НАФТОВИХ ЗАБРУДНЕНЬ МОРСЬКОЇ ПОВЕРХНІ

Рубрика: 
ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ, РАДІОЛОКАЦІЯ ТА ДИСТАНЦІЙНЕ ЗОНДУВАННЯ
Матвєєв, ОЯ, Кубряков, АА, Боєв, АГ, Бичков, ДМ, Величко, СА, Іванов, ВК, Станічний, СВ, Цимбал, ВМ
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. А. Я. Усикова НАН України
12, вул. Ак. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: matweev@list.ru

Морской гідрофізичний інститут
2, вул. Капітанська, Севастополь
E-mail: arskubr@ya.ru

Радіоастрономіческій інститут НАН України
4, вул. Червонопрапорна, Харків, 61002, Україна
E-mail: karv@kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2015.02.020
Мова: російська
Анотація: 

Запропоновано методику валідації методу супут- никової радіолокаційної багатокутової дiагностики нафтових забруднень морської поверхнi через зіставлення радіолока- цiйних оцiнок маси й товщини нафтової плiвки з результатами моделювання, отриманими з використанням нової моделi розтiкання нафти FOTS. Для валідації методу використано експериментальнi результати зондування акваторії Кас-пійського моря в районі нафтового родовища Нафтовi Каменi за допомогою радіолокатора з синтезованою апертурою штуч-ного супутника Землі Envisat-1. Модель FOTS дозволяє роз- раховувати динаміку руху та змiнення маси й розмiру нафтової плями, ґрунтуючись на даних супутникових вимiрiв та атмосферного реаналiзу. Модель враховує основні процеси, що впливають на формування плями (гравітаційне розтiкання, адвекційний перенос, диспергування, емульгування, турбулентне перемiшування та випаровування). Застосування цiєi моделі дозволило визначати розрахунковим шляхом змінення товщини й динаміку руху нафтової плями у період мiж радiолокацiйними зйомками цього району (0,5¸4 дiб), оцінювати об’єми розлитої на родовищі нафти. Вiдзначено спiвпадiння розрахованої за даними радiолокацiйних вимiрю- вань товщини нафтової плiвки й результатів моделювання, що пiдтверджує достовiрнiсть методу. Роботу виконано в межах проекту 11140 з ESA та за підтримки Федеральної  Цільової Програми 1.2 «Дослідження технології монiторингу та прогнозування екологiчного стану водного середовища морського шельфу: Угода 14.604.21.0044 з МінОсвНауки РФ».
Ключові слова: Envisat-1, альтиметрiя, Каспійське море, моделювання розтікання нафти, Нафтовi Каменi, обробка радіолокаційних зображень, радіолокатор з синтезованою апертурою

Стаття надійшла 16.12.2014
PACS  91.62 Ty; 92.20 Ny
УДК 621.396.96’06
Radiofiz. elektron. 2015, 20(2): 20-31
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Evaluation of Oil Film Parameters on the Sea Surface Using Multifrequency Radar Date / А. G. Boyev, G. E. Karvitsky, A. Ya. Matveyev, V. N. Tsymbal // Telecommunications and Radio Engineering. – 1997. – 51, N 8. – P. 4–12.
  2. De Mario A. On CFAR Detection of Oil Slicks on the Ocean Surface by a Multifrequency and/or multipolari-zation SAR / A. De Mario, G. Ricci, M. Tesauro // Proc. 2001 IEEE Radar Conf.: report thes. – Atlanta, 2001. – P. 351–355.
  3. Радиолокационные методы и средства оперативного   дистанционного зондирования Земли с аэрокосмических носителей / А. Г. Боев, В. Б. Ефимов, В. Н. Цымбал и др. – К.: НАН Украины, 2007. – 439 с.
  4. Боев А. Г. Радиолокационный метод оценки параметров нефтяных загрязнений морской поверхности / А. Г. Боев, А. Я. Матвеев // Исслед. Земли из комоса. – 2008. – № 5. – С. 29–36.
  5. Gadimova S. Towards the Development of an Operational Strategy for Oil Spill Detection and Monitoring in the Caspian Sea Based upon a Technical Evaluation of Satellite SAR Observations in Southeast Asia / S. Gadimova // Int. Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. – Amsterdam, 2000. – XXXIII, Part B1. – Р. 295–299.
  6. Sandven S. Development of Marine Oil Spills/ slicks Satellite Monitoring System Elements for the Black Sea, Caspian Sea and Kara/Barents Seas / S. Sandven, V. Kudriavtsev, V. Mali-novsky // Proc. SEASAR 2008, the 2nd Workshop on Advances SAR Oceanogdaphy from Envisat and ERS Missions. – Rome: ESA ESPRIN, 2008. – Рress_301.
  7. Иванов А. Ю. Определение параметров нефтяных загрязнений по данным космической поляризационной радиолокационной съемки в районе нефтепромыслов «Нефтяные Камни» в Каспийском море / А. Ю. Иванов, М. Ю. Достовалов, А. А. Синева // Исслед. Земли из космоса. – 2011. – № 5. – С. 31–44.
  8. Using Air- and Spaceborne Remote Sensing Data for the Operational Oil Spill Monitoring of the German North Sea and Baltic Sea / L. Tufte, O. Trieschmann, S. Hunsanger et al. //   ISPRS Archives. – Vol. XXXV Part B7, 2004. XXth ISPRS Congress, Technical Commission VII. – Istanbul, 2004. – P. 1006–1010.
  9. Комплексный спутниковый мониторинг морей России / О. Ю. Лаврова, А. Г. Костяной, С. А. Лебедев и др. – М.: ИКИ РАН, 2011. – 480 с.
  10. Спутниковая радиолокационная многоугловая диагностика нефтяных загрязнений морской поверхности / А. Г. Боев, А. Я. Матвеев, Д. М. Бычков, В. Н. Цымбал // Тр. IX Всероссийской открытой ежегодной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: тез. докл. / ИКИ РАН. – М., 2011. – С. 244.
  11. Спутниковая радиолокационная многоугловая диагностика нефтяных загрязнений морской поверхности / А. Г. Боев, Д. М. Бычков, А. Я. Матвеев, В. Н. Цымбал // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2013. – 10, № 2. – C. 166–172.
  12. Коротенко К. А. Моделирование процесса распространения пятен нефти в прибрежной зоне Каспийского моря / К. А. Коротенко, P. M. Мамедов // Океанология. – 2001. – 41, № 1. – С. 42–52.
  13. Revisions of the ADIOS oil spill model / W. Lehr, R. Jones, M. Evans et al. // Environment Modelling & Software. – 2002. – 17, Iss. 2. – P. 189–197.
  14. Chen Hai-zhou Mathematical modeling of the oil spill on the sea and application of the modeling in Daya Bay / Hai-zhou Chen, Da-ming Li, Xiao Li // J. Hydrodynamics. Ser. B. – 2007. – 19, N 3. – P. 282–291.
  15. Liungman O. Scientific Documentation of Seatrack Web; physical processes, algorithms and references. Seatrack Web. Official HELCOM oil drift forecasting system developed and administrated by SMHI and DAMSA with SINTEF oil weathering technology included / O. Liungman, J. Mattson. – Norrkoping. Sweden: 2011. – 32 p.
  16. Боев А. Г. К теории радиолокационного контраста морского волнения при наличии пленки поверхностно-активного вещества / А. Г. Боев, Г. Э. Карвицкий // Радио-физика и радиоастрономия. – 1997. – 2, № 3. – С. 281–291.
  17. Боев А. Г. Гашение морского волнения пленкой поверхностно-активного вещества конечной толщины / А. Г. Боев, Н. Н. Ясницкая // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2003. – 39, № 1. – С. 132–141.
  18. Satellite Altimetry Data AVISO [Электронный ресурс]. –Режим доступа: www/URL:http://aviso.oceanobs.com. – Загл. с экрана.
  19. Daily High-Resolution- Blended Analyses for Sea Surface Temperature / R. W. Reynolds, T. M. Smith, C. Liu et al. // J. Climate. – 2007. – 20, Iss. 22. – P. 5473–5496.
  20. NCEP-DOE AMIP-II Reanalysis (R-2) / M. Kanamitsu, W. Ebisuzaki, J. Woolen et al. // Bull. Amer. Meteor. Soc. – 2002. – 83, Iss. 11. – P. 1631–1643.
  21. Weaver W. J. Characteristics of Spilled Oils, Fuels, and Petrleum Products: 1. Composition and Properties of Selected Oils. Oil Spill Report / W. J. Weaver. – Athens: Ecosystems Research Division National Exposure Research Laboratory, 2003. – 72 p.
  22. Fay J. A. The spread of oil slicks on calm sea / J. A. Fay // Oil on the sea. – N. Y.: Plenum Press, 1969. – P. 53–63.
  23. Hoult D. P. Oil spreading on the sea / D. P. Hoult // Ann Rev. Fluid Mech. – 1972. – 4. – P. 341–368.
  24. Монин А. С. Явления на поверхности океана / А. С. Монин, В. П. Красицкий. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 376 с.
  25. Fu L.-L. Satellite Altimetry and Earth Sciences. A handbook of Techniques and Applications. International Geophysics series / L.-L. Fu, A. Cazenave. – N. Y.: Academic Press, 2001. – Vol. 69. – 463 p.
  26. Сезонная изменчивость климатических течений Каспийского моря, восстановленная ассимиляцией климатической температуры и солености в модели циркуляции вод / В. В. Кныш, Р. А. Ибраев, Г. К. Коротаев, Н. В. Инюшина // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2008. – 44, № 2. – С. 251–265.
  27. Kubryakov A. A. Parameterization of the surface wind-driven currents in the Black Sea using drifters, altimetry, and wind data / A. A. Kubryakov, S. V. Stanichny // J. Atmosphere and Oceanography Environment. – 2014.
  28. Delvigne G. A. L. Natural dispersion of oil / G. А. L. Delvigne, C. E. Sweeney // Oil &Chemical Pollution. – 1988. – 4, N 4. – P. 281–310.
  29. French-McCay D. P. Oil spill impact modelling: development and validation / D. P. French-McCay // Environmental Toxicology and Chemistry. – 2004. – 23, Iss. 10. – P. 2441–2456.
  30. Fingas M. F. The Evaporation of Oil Spills: Variation with Temperature and Correlation with Distillation Data / M. F. Fingas // Proc. of the Nineteenth Arctic Marine Oil spill Program Technical Seminar. – Ottawa: Environment Canada, 1996. – P. 27–72.
  31. Schramm L. L. Emulsions Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry / L. L. Schramm. – Washington: American Chemical Society, 1992. – 428 p.
  32. Berry A. The oil spill model OILTRANS and its application to the Celtic Sea / A. Berry, T. Dabrowski, K. Lyons // Marinepollution bulletin. – 2012. – 64, N 11. – P. 2489–2501.
  33. Oil Spill Processes and Models / D. Mackay, I. Buist, R. Mascarenhas, S. Patterson. – Ottawa: Environment Canada, 1980. – 86 p.
  34. Earth Observation Catalogue and Ordering Services [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www/URL:http://earth.esa.int/EOLi/EOLi.html. – Загл. с экрана.
  35. ESA SAR Toolbox (NEST) [Элект-ронный ресурс]. – Режим доступа: www/URL:http://www.slachgeo.org/2011/09/08/ESAs-Open-Sourse-NEST-SAR-Toolbox-4B-10-Released. – Загл. с экрана.
  36. Суханов В. П. Переработка нефти: учеб. / В. П. Суханов. – М.: Высш. шк.,1979. – 339 с.