Магистратура · Геология

Использование
космических методов
для изучения
поверхности Земли

Учебный курс по дистанционному зондированию, спутниковой геодезии и обработке космических данных для решения геологических задач.

5 разделов курса
~60 часов материала
Практические задания
Начать обучение Все разделы
5
Разделов курса
20+
Спутниковых систем
15+
Методов обработки данных
60
Часов учебного материала

Разделы учебного курса

Курс охватывает все ключевые направления: от физических основ дистанционного зондирования до прикладных геологических задач.

Раздел 01
Основы дистанционного зондирования

Физические основы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Спектральные диапазоны и их геологическое применение.

ЭМ спектр Отражение Поглощение Атмосферная коррекция
12 часов 4 лекции
Раздел 02
Оптическая и мультиспектральная съёмка

Спутники Landsat, Sentinel-2, SPOT, WorldView. Дешифрирование геологических объектов, линеаментный анализ, определение состава пород.

Landsat Sentinel-2 Дешифрирование Линеаменты
14 часов 5 лекций
Раздел 03
Радарные методы и InSAR

Синтезированная апертура радара (SAR). Интерферометрия InSAR для измерения деформаций земной коры, изучения сейсмических и вулканических процессов.

SAR InSAR Деформации коры Sentinel-1
14 часов 5 лекций
Раздел 04
Спутниковая геодезия и GNSS

Системы GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou. Мониторинг тектонических движений, скорости плит, постсейсмических деформаций и вулканического поднятия.

GPS / ГЛОНАСС Скорости плит Постсейсмика CORS сети
10 часов 4 лекции
Раздел 05
Прикладные геологические задачи

Неотектоника и активные разломы, вулканология, оценка сейсмической опасности, поиск полезных ископаемых, мониторинг геологических рисков.

Неотектоника Вулканология Сейсмоопасность Минералогия
10 часов 4 лекции

Что вы освоите

Курс объединяет теоретические основы с практическими навыками работы с реальными данными спутниковых систем.

Физические основы

Взаимодействие ЭМ излучения с горными породами и минералами. Спектральные библиотеки и их применение для картирования.

Обработка данных

Работа с платформами Google Earth Engine, SNAP, QGIS. Методы классификации, фильтрации и интерпретации многоспектральных данных.

Геологическое картирование

Дешифрирование разломов, выделение литологических единиц, построение структурных схем на основе космических данных.

Вехи космического
землеведения

От первых спутниковых снимков Земли до современных РСА-интерферограмм с сантиметровой точностью.

1960
TIROS-1
Первый метеорологический спутник NASA, положивший начало эре дистанционного зондирования.
1972
Landsat-1 (ERTS-1)
Первый спутник для систематической геологической съёмки суши с разрешением 80 м.
1991
ERS-1 / SAR
Первые радарные данные SAR для геологии. Открытие метода InSAR для измерения деформаций.
2014–
Программа Copernicus
Sentinel-1/2/3 — свободный доступ к SAR и оптическим данным с разрешением 5–10 м для всей Земли.

Ключевые системы и данные

Обзор основных спутниковых платформ, используемых в геологических исследованиях.

Оптический
Landsat 8/9
NASA/USGS. 11 спектральных каналов, разрешение 30 м (pan 15 м). Архив с 1972 года — уникальная база для анализа изменений.
Разрешение30 м / 15 м (pan)
Каналы11 (VNIR + SWIR + TIR)
Период съёмки16 дней
Оптический
Sentinel-2
ESA Copernicus. 13 каналов в диапазоне 443–2190 нм. Незаменим для картирования минерального состава, гидротермальных изменений.
Разрешение10–60 м
Каналы13 (VNIR + SWIR)
Период съёмки5 дней
Радар SAR
Sentinel-1 A/B
ESA. C-диапазон (5.6 см). InSAR — измерение деформаций с точностью ~1 мм/год. Мониторинг землетрясений, вулканов, оползней.
ДиапазонC (5.405 ГГц)
Разрешение5 × 20 м (IW)
Период6–12 дней
Радар SAR
ALOS-2 PALSAR
JAXA. L-диапазон (23.6 см) — проникает через растительность. Картирование активных разломов, оползней, заболоченных территорий.
ДиапазонL (1.27 ГГц)
Разрешение3–100 м
Период14 дней
GNSS
GPS + ГЛОНАСС
Высокоточная геодезия (CORS-сети) с точностью до 1–3 мм. Измерение скоростей тектонических плит, постсейсмических и вулканических деформаций.
Точность1–3 мм (статика)
СистемыGPS, ГЛОНАСС, Galileo
ПрименениеГеодинамика, неотектоника
Гравиметрия
GRACE-FO / GOCE
Измерения гравитационного поля Земли. GRACE-FO — изменения водных масс и ледников. GOCE — высокоточная модель геоида для геодезии.
МиссияGRACE-FO (NASA/DLR)
ПараметрАномалии гравитации
ПрименениеИзостазия, геодинамика