17
свлачищата в Балчишки свлачищен район и свлачищния район „Камен бряг” [6].
Варненският свлачищен район включва крайбрежната ивица, която започва от гр. Варна и достига до долината на река Батова, близо до село Кранево. Образуването на дълбоки свлачища в района се дължи главно на морската абразия. Това са големи свлачищни комплекси (тип циркус) проявени по източния склон на Франгенското плато - от ръба му до морския бряг. На фона на тези стари стабилизирани свлачища, в резултат на комплексното въздействие на природните фактори и техногенната активност възникват съвременни активни местни свлачища [6], [10], [11].
Балчишкият свлачищен район се простира на брега на Черно море, започвайки от североизток от река Батова на запад от град Каварна. В този район са открити стари, архаични свлачища. Свлачищната ивица, образувана от старите свлачища, е със средна ширина 400–500 m, показваща стръмни склонове 40–50 m на определено място на платото. Обикновено свлачищните тела са формирани от 3–4 видими линейно ориентирани стъпала и хълмове (свлачищни пакети) с различна височина. Най-често зад тях са разположени затворени отрицателни земни форми с постоянни или временни блата. Свлачищният език/вал се намира под днешното морско равнище, където се образуват 1-2 невидими на повърхностните свлачищни пакети [6], [9]. Тези структурно сложни геоложки образувания, разположени в този район, пораждат явления от плитки свлачища, които могат да бъдат добре изучени с методи за мониторинг, базирани на InSAR [8].
3. МЕТОД
3.1. Метод DInSAR
В този раздел е представено кратко описание на SAR данните и етапите на обработка, използвани за получаване на интерферометрични изображения (IFIs), които са комбинирани с геодезическите данни при изучаване на свлачищата.
Обработените SAR данни са от констелацията, състояща се от два спътника (A и B) на мисията Sentinel-1, които се разпространяват свободно от ESA (Европейска космическа агенция) чрез сайта https://scihub.copernicus.eu/. Всеки сателит преминава над свлачището след 12 дни, което означава, че една и съща част от земната повърхност се заснема на всеки 6 дни от един от двата спътника. Основната апаратура на всеки един от двата сателита е радар в С-диапазона (съответстващ на дължина на вълната от 5,56 сm) с дясно ориентирана визирна линия (line-of-sight - LOS) независимо от посоката на орбитата му. За прилагане на интерферометрична обработка трябва да се използват SLC данни, получени в IW режим, тъй като в този режим се получава не само амплитудата на отразения от земната повърхност сигнал, но и неговата фаза. Фазовият сигнал е от решаващо значение, тъй като след подходяща обработка той предоставя информация за промените в разстоянието до наблюдаваните обекти от земната повърхност до спътника [12].
DInSAR (Differential SAR Interferometry) е метод, който използва SAR данни за създаване на топографски карти или карти на деформациите на земната повърхност въз основа на регистрираните разлики на фазовия сигнал при интерферометрична обработка [5]. Той се основава на обработката на комплексни данни за една и съща площ на земната повърхост, получени в различни времеви интервали и използва разликата, открита във фазовия сигнал, дължаща се на деформациите на земната повърхност. Тъй като при получаваната при интерферометрична обработка фаза има два компонента - един, съответстващ на разстоянието до даден обект от повърхността и друг, отразяващ изменението на фазата, причинено от околната среда - се въвежда безразмерна мярка за качество, известна като кохерентност, която е оценка за нивото на шума във фазовия сигнал и която се разполага в интервала (0;1). Широко прието е, че един пиксел от фазовия канал на интерферометричното изображение (IFI) се счита за надежден, само ако има стойност за кохерентността над 0,3. Ниските стойности на този параметър се дължат на множество външни фактори, като например състояние на тропосферата към момента на получаването на данните, положението на спътника, което определя перпендикулярната базова линия, наличието на растителност в района на изследване и др.
Сателитната SAR геометрия за изобразяване по възходящата и низходящата орбита и проекционното отношение между LOS изместване и 3D компоненти на движение са представени на фиг. 2. Пунктираните стрелки означават посоките на полета при възходящите и низходящите орбити: SAR 1A възходяща и SAR 1A низходяща.
Фиг. 2. Сателитна SAR геометрия по възходящата и низходящата орбита [13]
Първата стъпка за постигане на основната цел на настоящото изследване бе създаването на локален архив с изображения от Sentinel-1A/B за региона на Североизточния България, състоящ се от около 400 SLC изображения за периода от 01.01.2018 г. до 31.12.2019 г. [8]. За картографиране на деформациите в района на изследване са получени интерферометрични изображения на интервали от 4 и 8 месеца. Посочените интервали от време бяха използвани, тъй като един от основните фактори, влияещи върху качеството на IFI, е растителността и поради тази причина бяха обработени само есенни и пролетни сцени. Друг фактор, който трябва да се вземе предвид преди създаването на IFI, е наличието на сняг, и поради това използваните данни са от дни без снежно покритие (https://www.stringmeteo.com/)
За обработка на SAR данните се използва софтуерът SNAP. Оценката за съгласуваността на интерферограмата (кохерентността) в изследваната зона показва стойности, достигащи до около 95%, което е приемливо, като се има предвид, че в нашия случай Черно море покрива широка площ (фиг. 3). Трябва да се обърне внимание, че всички открити деформации се измерват по протежение на LOS на радара и поради тази причина са необходими допълнителни изчисления за правилното комбиниране на данните от GNNS и SAR.
Предимство, предлагано от метода DInSAR, е възможността да се регистрират промени на земната повърхност на големи или в трудно достъпни зони, като по този начин се доставя повече информация, отколкото чрез получаване при теренни измервания. Това не означава, че тя може напълно да замести измерванията
ГКЗ 1-2 ' 2020