Радарные снимки Мурманска

Мы уже видели снимки Мурманска, сделанные оптическим сенсором Sentinel-2. Теперь перед нами радарные снимки, сделанные аппаратом Sentinel-1 в июле 2021 года. Ярко “светится” городская застройка. Ярче нее только металлические конструкции в порту и на судах.

Cнимок 1️⃣ сделан 1 июля на нисходящей орбите (орбита 7), а снимок 2️⃣ — 5 июля на восходящей орбите (орбита 72). Нетрудно найти объекты, яркие на одном снимке и тусклые на другом. Причина кроется в ориентации этих объектов относительно радарной системы. Направление движения радара и перпендикулярное к нему направление съемки (дальность), определяются по лучам “звезд”, возникающих у портовых объектов. Про восходящие и нисходящие орбиты можно прочитать здесь и здесь. “Звезды” являются проявлениями кардинального эффекта.

Код примера в GEE

Использованы радарные снимки 2021 года, так как с января 2022 года покрытие территории России данными Sentinel-1 существенно сократилось. Причина заключается в потере аппарата Sentinel-1B. После нее, чтобы обеспечить регулярную съемку Европы (для чего спутники Sentinel в первую очередь и предназначены), ESA пришлось сократить объемы съемки других территорий.

Снимки являются композитами данных в поляризациях VV (красный канал), VH (зеленый) и отношении поляризаций VV/VH (синий).

#GEE #SAR #город #севморпуть #снимки

Мыс Желания

”Ложимся на сорок шесть градусов — один длинный курс через все Баренцево море — на мыс Желания” (В. Конецкий “Вчерашние заботы”).

Мыс Желания расположен на северо-восточной оконечности Новой Земли (76.951944 N, 68.546111 E) и является самой восточной точкой Европы 1️⃣, 2️⃣. Он выдается в море в виде полуострова, соединенного с берегом узким перешейком и представляет собой обрывистый скалистый утес высотой около 30 метров 3️⃣. По мысу Желания проходит граница Баренцева и Карского морей.

Веками сюда на морской промысел ходили поморы, называя северный край Новой Земли — Доходы. Нынешнее имя мысу дал великий путешественник Виллем Баренц, мечтавший открыть северный путь в Китай и исследовавший берега Новой Земли.

На мысе Желания расположен маяк Желания 4️⃣ и гидрометеорологическая станция, организованная здесь в 1931 году 5️⃣, 6️⃣.

Великая Отечественная война коснулась и этого далекого от основных боевых действий края. 25 августа 1942 года немецкая подводная лодка U-255 артиллерийским огнем разрушила метеостанцию. Полярники отстреливались из всего имеющегося оружия. А в августе 1943-го у мыса Желания советская подводная лодка С-101 потопила немецкую подлодку U-639, возвращавшуюся из Обской губы.

Метеостанция была закрыта в 1997 году, но в 2010 восстановлена, и сейчас передает данные о погоде в автоматическом режиме. Здания, где жили и работали метеорологи-полярники, стоят до сих пор, и признаны объектами историко-культурного наследия. Сейчас здесь располагается национальный парк "Русская Арктика".

1️⃣ Cнимок Sentinel-2 от 19 июля 2022 года (естественные цвета).
3️⃣ Степан Григорьевич Писахов “Скалы на Мысе Желания”, 1936 год. Источник.
4️⃣ Источник.
5️⃣, 6️⃣ Источник.

#снимки #севморпуть

Диксон

На снимке 1️⃣, сделанном спутником Sentinel-2 28 июля 2023 года, показан самый северный порт России — Диксон. Он расположен на северо-западной оконечности полуострова Таймыр, в устье Енисейского залива, на побережье Карского моря. Полуторакилометровый пролив Вега делит поселок на две части: материковую и островную 2️⃣ (источник). Остров также называется Диксон и на нем расположен аэропорт. Снимок практически безоблачный, так что белые пятна в заливе и на суше — это льдины и снег.

Самый теплый месяц года — август, средняя температура которого составляет +4,8 °C. Отрицательные среднедневные температуры на Диксоне наблюдаются с середины сентября до конца мая — начала июня. Название природной зоны, в которой расположен Диксон — арктическая пустыня — говорит само за себя.

Полярный день здесь длится с 5 мая по 10 августа, и это лучший период для наблюдений со спутников, когда возможна съемка во всех диапазонах. Чуть более половины года длится период сумеречных ночей, когда солнце не опускается ниже −18 градусов (с 18 марта по 27 сентября). Съемка в оптических диапазонах (от видимого до средневолнового инфракрасного) будет давать длинные тени. Полярной ночью — с 11 ноября по 1 февраля — возможны наблюдения только в тепловом инфракрасном и в микроволновом диапазонах.

#севморпуть #снег

Морские пути в устье Кольского залива

Морские пути в Кольском заливе рассчитаны по данным радара Sentinel-1 за 2015–2021 годы: снимок 1️⃣ сделан по данным восходящей орбиты 72, а снимок 2️⃣ — по данным нисходящей орбиты 7. На рисунке 3️⃣ — Google-карта района.

Штриховая линия, протянувшаяся от устья залива к верхнему правому углу сцены — это суда, следующие курсом на мыс Желания. Все, как у классика: “Ложимся на сорок шесть градусов — один длинный курс через все Баренцево море — на мыс Желания”. (Виктор Конецкий “Вчерашние заботы”)

Сопки на обоих берегах залива отлично иллюстрируют геометрические особенности радарных снимков: сокращение (foreshortening), наложение (layover) и радарную тень (radar shadow).

Все снимки Sentinel-1, размещенные на GEE, прошли процедуру геометрической коррекции рельефа (geometric terrain correction). Эта процедура, опираясь на цифровую модель рельефа (ЦМР), исправляет смещения пикселей, вызванные углом падения сигнала радара. Иногда считается, этого достаточно для исправления сокращения, наложения и тени. Однако, при внимательном рассмотрении, трудно избавится от ощущения, что сопки на снимке 1️⃣ наклонены влево (на запад), а на снимке 2️⃣ — вправо (на восток). Это связано с различной яркостью склонов. Склоны сопок, обращенные к радару, дают сильное отражение сигнала и потому выглядят яркими на снимке. Противоположные склоны, отвращенные от радара, дают слабое отражение (или вообще не дают его — случай радарной тени).

На восходящей части орбиты 1️⃣ спутник движется на север (вверх) и, “глядя” радаром вправо, освещает западные склоны сопок. Взгляните, какими яркими выглядят скалы на западной оконечности острова Кильдин. На нисходящей части орбиты 2️⃣ спутник движется на юг и, “глядя” вправо, освещает уже восточные склоны сопок. При этом скалы на западе острова Кильдин находятся в радарной тени.

Код примера

#GEE #SAR #севморпуть

Мыс Челюскин

Статья в Вики про мыс Челюскин начинается в стиле “мы не хотели вас пугать раньше времени”: мыс Челюскин — это северная оконечность одноименного полуострова, расположенного на севере полуострова Таймыр, и самая северная материковая точка Евразии, Азии и России, а также самая северная точка континентальной суши.

Впервые достигнут участником Великой Северной экспедиции штурманом Семеном Ивановичем Челюскиным вместе с казаками Фофановым и Гороховым в 1742 году (казаков иногда называют солдатами, а Горохова — Праховым). К 100-летию экспедиции мыс был переименован Русским географическим обществом из мыса Восточно-Северный в мыс Челюскин.

Климат здесь арктический, очень суровый. Средняя температура самых теплых месяцев года — июля и августа — составляет 1,5 °C и 1,6 °C. Безморозный период на мысе отсутствует.

В 1932 году экспедицией Арктического Института под руководством Рудольфа Самойловича на ледоколе “Семён Дежнёв” на мысе Челюскин сооружена полярная станция. Сейчас она называется Объединенная гидрометеорологическая станция им. Е. К. Федорова. На станции зимуют от 6 до 8 человек.

На снимке 1️⃣, сделанном Sentinel-2 7 августа нынешнего года (здесь и далее — естественные цвета), станция выделена синим кружком. Несмотря на август, в проливе Вилькицкого много льдин. Ситуация смотрится еще сложнее, если охватить большую площадь 2️⃣.

В июле льда было еще больше. Снимок 3️⃣ сделан 2 июля. А вот три года назад льда в проливе было совсем мало (4️⃣, 7 июля 2020 года). Такое вот глобальное потепление…

Снимок 5️⃣ сделан радаром Sentinel-1 15 августа нынешнего года (GRDM, комбинация каналов: HH, HV, HH - НV, σ0 в дБ). Как видно, открытая земля окрашена в оттенки желтого цвета.

Код примера

#севморпуть #GEE