Применение космической радиолокации высокого разрешения для исследования процессов и явлений в океане тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат физико-математических наук Иванов, Андрей Юрьевич

• Иванов, Андрей Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Иванов, Андрей Юрьевич

Введение.

1. Космическая радиолокационная съемка океана. Обзор работ по исследованию океана с помощью радиолокаторов с синтезированной апертурой.

1.1. Применение радиолокаторов высокого разрешения для решения задач дистанционного зондирования океана. Космическая радиолокационная съемка океана.

1.2. Радиофизические характеристики водной поверхности.

1.3. Обзор работ по исследованию океана и внутренних водоемов с помощью РСА.

2. Отображение морского волнения на радиолокационных изображениях космических РСА.

2.1. Сравнение механизмов отображения морского волнения радиолокаторами с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» и Е118-1.

2.1.1. Специфика отображения морского волнения РСА.

2.1.2. Специальный эксперимент и методика обработки данных.

2.1.3. Результаты эксперимента и их интерпретация.

2.1.4 Результаты других скоординированных во времени и пространстве экспериментов по исследованию отображения морских волн на РЛИ.

2.2. Измерение океанского волнения на Гольфстриме РСА КА «Алмаз-1» и с борта НИС

Академик Вернадский".

2.2.1. Описание эксперимента.

2.2.2 Сравнение радиолокационных и контактных измерений волнения.

2.3. Выводы к главе 2.

3. Исследование поверхностных эффектов во фронтальной зоне Гольфстрима с помощью РСА.

3.1. Наблюдение фронтальной зоны Гольфстрима радиолокатором с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» и с борта НИС "Академик Вернадский".

3.1.1. Описание эксперимента и анализируемых данных.

3.1.2. Исследование эволюции волн на течении с помощью РСА.

3.1.3. Наблюдение линейчатых структур во фронтальной зоне Гольфстрима.

3.2. Выводы к главе 3.

4. Нефтяные загрязнения моря на радиолокационных изображениях.

4.1. Нефтяные загрязнения моря на радиолокационных изображениях космических РСА.

4.1.1. Радиолокационные методы обнаружения и исследования нефтяных загрязнений.

4.1.2. Примеры радиолокационных изображений нефтяных загрязнений моря.

4.2. Наблюдение нефтяных загрязнений моря радиолокаторами с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» и ЕЯ8-1 в эксперименте 008Е'91.

4.3. Выводы к главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение космической радиолокации высокого разрешения для исследования процессов и явлений в океане»

Актуальность темы

Традиционные методы проведения научных исследований с научно-исследовательских судов (НИС) не позволяют достаточно оперативно и с минимальными затратами решать большинство океанологических задач, поэтому с появлением космических аппаратов началось развитие методов дистанционного зондирования океана в оптическом, ИК- и СВЧ-диапазонах спектра. Широкое развитие дистанционных методов стимулируется также тем обстоятельством, что за последние 10 лет в стране резко сократилось финансирование науки, в связи с чем проведение экспедиционных исследований стало проблематичным. Кроме того, развитие неконтактных измерительных технологий - общая тенденция нашего времени. Традиционным стало применение дистанционных методов для получения карт температуры поверхности океана и контроля за экологическим состоянием прибрежно-шельфовых зон с помощью съемок в видимом и ИК-диапазонах.

Радиолокационная (РЛ) съемка океана из космоса предоставляет огромные возможности с точки зрения получения информации о мгновенном состоянии океана. Возможность регистрации процессов, происходящих в верхнем слое океане, обусловлена рассеивающими свойствами морской поверхности (МП) и связана с уникальной чувствительностью радиоволн к мелкомасштабным ветровым волнам. Главным «визуализирующим» фактором служат короткие гравитационно-капиллярные волны (ГКВ) с длиной от нескольких сантиметров до одного метра, практически всегда присутствующие на поверхности океана. Основным физическим механизмом, определяющим обратное рассеяние PJI-сигнала на МП, является брэгговское рассеяние на поверхностных волнах, длина которых сравнима с длиной волны радиолокатора (при углах падения от 20° до 70°). Различные динамические процессы, протекающие в верхнем слое океана, вызывают изменения спектральных характеристик этих волн. Радиолокатор регистрирует пространственную изменчивость мелкомасштабных ветровых волн в виде картин распределения интенсивности отраженного сигнала - радиолокационных изображений (РЛИ).

Первые космические РЛИ океана, полученные в 1978 г. радиолокатором с синтезированной апертурой (PCÂ) на американском космическом аппарате (КА) SEASAT, произвели настоящую сенсацию в океанологии и позволили по-новому взглянуть на процессы и явления, формирующие различные неоднородности на поверхности океана. SEASAT проработал всего около трех месяцев, но его полет послужил толчком к бурному развитию теории отображения океанских явлений на РЛИ, методов океанологической интерпретации РЛИ, а также стимулировал интенсивную экспериментальную деятельность.

Аналогичные работы и исследования развернулись в СССР с начала 80-х годов и продолжаются в России. Первый отечественный радиолокационный спутник с РСА «Космос-1870» работал на орбите с 25.07.87 г. по 30.07.89 г.; второй - КА «Алмаз-1» был выведен на орбиту 31.03.91 г. и проработал до 17.10.92 г. Основным средством наблюдения на этих спутниках был РСА высокого разрешения «Экор-А»» (длина волны 9,6 см, разрешение 10-15 м), разработанный в НПО «Вега-М».

Сейчас, когда на орбите работают зарубежные радиолокационные спутники -европейский Е118-2 (с 1994 г.), канадский КАОАКБАТ (с 1995 г.), - периодически запускаются РСА на КА типа «Шаттл»: БЖ-А (1987 г.), 8Ш.-В (1992 г.) БШ-С/Х (1994 г.) и БШ-С/Х БЯТМ (2000 г.), а также выполняли съемку европейский спутник Е118-1 (1991-1999 гг.) и японский 1ЕК5-1 (1992-1997 гг.), радиолокационные данные появились в большом количестве.

При радиолокационных дистанционных исследованиях океана возникает проблема интерпретации полученных РЛИ, чем они существенно отличаются от контактных измерений, дающих непосредственную информацию о наблюдаемых явлениях в океане.

Однако применение РЛ-данных на практике крайне ограничено из-за чрезвычайно сложных физических механизмов, вовлеченных в процесс формирования РЛИ МП, понимание которых необходимо для их интерпретации. Процедура формирования РЛИ МП в РСА-системах обладает рядом особенностей, связанных с перемещением МП за время синтеза апертуры, что приводит к искажению доплеровского спектра рассеянного сигнала и, как следствие, к существенным искажениям основных характеристик поверхностного волнения на РЛИ по сравнению с реальным волнением. Для интерпретации данных РСА необходимо минимизировать обусловленные этими искажениями ошибки, а также иметь четкие представления о влиянии параметров РСА на этот процесс. Более того, для решения этой проблемы необходимо знать закономерности формирования РЛИ морской поверхности в зависимости от состояния границы раздела океан-атмосфера, развивать методы анализа и интерпретации РЛИ с учетом специфики космической радиолокации.

В тоже время качество океанологической информации, извлекаемой из данных радиолокационного дистанционного зондирования, напрямую зависит от детального понимания механизмов формирования РЛИ морской поверхности в присутствии тех или иных ее возмущений. Таким образом, недостаточная изученность механизмов формирования РЛИ и чрезвычайно сложные физические механизмы, вовлеченные в этот процесс, не позволяют на данный момент предложить однозначные методы анализа и интерпретации РЛИ океана.

Тем не менее, можно констатировать, что в настоящее время наблюдается переход от качественной интерпретации наблюдаемых на радиолокационных изображениях явлений к их количественному анализу, причем дальнейший прогресс в дистанционном исследовании океана невозможен без развития методов количественной оценки процессов и явлений, протекающих в деятельном слое океана.

Исследования поверхностного волнения, взаимодействия морских волн с течениями, фронтов и фронтальных зон, динамики поверхностных загрязнений в океане в настоящее время не представляются возможными без применения методов активного радиолокационного зондирования океана. Однако, хотя со времени запуска первого океанологического спутника с РСА (БЕАЗАТ) прошло более 20 лет, возможности РСА по исследованию этих явлений изучены еще недостаточно полно, а многие проблемы до сих пор не решены, в частности не всегда ясно, какие параметры среды оказывают решающее воздействие на формирование РЛИ МП. В связи с этим возникает необходимость дальнейших экспериментальных исследований, а также совершенствования методов анализа и интерпретации РЛИ с учетом современных теоретических представлений и существующих моделей.

Перечисленные выше проблемы определяют актуальность диссертационной работы, которая направлена на изучение процессов и явлений в океане методом активной радиолокации с космических аппаратов, т.е. наиболее часто регистрируемых на РЛИ явлений: поверхностного волнения, океанских фронтов и нефтяных загрязнений.

Для достижения этой цели требовалось выполнение широкого круга исследований, которые включали в себя следующие задачи:

• проведение специальных космических и подспутниковых экспериментов в океане в период активного существования КА «Алмаз-1» и ЕЛ8-1;

• сбор дополнительной океанографической и гидрометеорологической информации для анализа и интерпретации РЛ-данных;

• разработка методов анализа РЛИ для восстановления параметров морских волн, характеристик фронтальных зон и нефтяных загрязнений;

• совместная обработка, анализ и океанологическая интерпретация экспериментальных и РЛ-данных с учетом современных теоретических представлений и существующих моделей;

• получение оценок и восстановление параметров наблюдаемых явлений на основе разработанных методов и проведенного анализа РЛИ.

Научная новизна результатов

В работе содержится ряд новых результатов и выводов в области изучения мелкомасштабных явлений в океане радиолокационными методами с космических аппаратов. Впервые проведено экспериментальное сравнение механизмов отображения длинноволновых компонент волнения двумя РСА («Алмаз-1» и Е118-1) и показано, что РСА представляют собой инструмент, адекватно отображающий основные параметры энергонесущих волн - длину и направление распространения - и поэтому позволяющий исследовать пространственную структуру морского волнения при помощи спектрального анализа РЛИ. Впервые получена оценка модуляционной передаточной функции (МПФ) для РСА КА «Алмаз-1», которая использована для расчета дисперсии возвышений волн по спектрам РСА-изображений. По данным синхронных спутниковых и контактных измерений волн впервые исследованы эффекты рефракции волн на Гольфстриме, при этом наблюдались эффекты рефракции и отражения волн, приводящие к формированию зон концентрации волновой энергии на границах течения и области волновой "тени". Показано, что интенсивные фронтальные зоны могут создавать ряд пространственных структур на РЛИ, связанных со сдвигами скорости и зонами интенсивных конвергенций. Радиолокационные образы этих структур определяются трансформацией пограничного слоя атмосферы при пересечении океанического фронта, взаимодействием коротких гравитационных волн с интенсивным сдвигом скорости течения и накоплением пленок ПАВ в конвергентных зонах. Впервые проведены исследования нефтяных загрязнений в океане с одновременным использованием двух РСА («Алмаз-1» и ЕЯ8-1) и показано, что на процесс формирования радиолокационных изображений пятен нефти существенное влияние оказывают геометрия съемки, скорость приводного ветра (состояние поверхности моря) и возраст пятен. Обнаружен эффект усиления ветровых волн как в области слика, так и у наветренного края нефтяных пятен.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Расчет модуляционной передаточной функции для РСА «Алмаз-1» на основе анализа данных радиолокационной съемки морской поверхности и контактных измерений волнения с судна и оценка среднеквадратичных возвышений морской поверхности (энергонесущие волны).

2. Результаты исследования поверхностного волнения с помощью космических РСА "Алмаз-1" и ERS-1. Метод спектрального анализа РЛИ позволяет получать характеристики поверхностного волнения, адекватно воспроизводящие основные параметры энергонесущих волн - длину и направление распространения, при этом точность измерений определяется отношением наклонной дальности к скорости аппарата (высотой орбиты).

3. Результаты исследования взаимодействия волн с интенсивным течением на основе анализа пространственной структуры волнового поля, зарегистрированного на радиолокационных изображениях.

4. Результаты исследования нефтяных пленок с помощью активной радиолокации. Контрасты нефтяных пятен, регистрируемые на РСА-изображениях, зависят от геометрии съемки, скорости приводного ветра (состояния моря) и возраста пятен.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. В ней содержатся 111 страниц принтерного текста, в том числе 26 рисунков, 7 таблиц; библиография включает 136 наименований.

Заключение диссертации по теме «Океанология», Иванов, Андрей Юрьевич

4.3. Выводы к главе 4

1. Способность РСА обнаруживать и идентифицировать загрязнения на МП зависит от геометрии съемки. Так, одни и те же пятна на двух парах синхронных РЛИ «Алмаз-1» и Е118-1 имели различные контрасты.

2. Возможность наблюдения нефтяных загрязнений с помощью РСА существенно зависит от скорости ветра (состояния поверхности моря). Пленки нефти наблюдались на РЛИ «Алмаз-1» при скоростях ветра от 3 до 12 м/с, а на РЛИ Е118-1 - при 3-7 м/с. Случай наблюдения небольшого нефтяного пятна с помощью РСА при скорости ветра около 12 м/с (состояние моря 5 баллов) достаточно уникален, так как оно зарегистрировано при скорости ветра, предельной для космических РСА. Наиболее благоприятные условия для наблюдений: углы визирования 20-40°, скорость ветра от 3 до 12 м/с (состояние моря до 5 баллов) и возраст пятен - несколько суток.

3. Обнаружена зависимость контрастов нефтяных загрязнений от возраста пятен, однако устойчивая тенденция с увеличением возраста пятна не выявлена.

4. С помощью РСА высокого разрешения КА «Алмаз-1» впервые обнаружен и описан эффект усиления коротких волн у наветренного края нефтяного пятна и предложено его объяснение. На РЛИ эта область выглядела как зона усиленного рассеянного сигнала, вытянутая в направлении, примерно противоположном направлению ветра. Усиление коротковолновых компонент волнения в области рядом со сликом (у наветренного края) в общем случае может быть объяснено эффектом "превышения" и нелинейным взаимодействием спектральных компонент волнового поля. Данные

103 наблюдения не противоречат результатам работ [5,19], согласно которым в естественных сликах с размерами >1 км может наблюдаться усиление дециметровых волн с длинами 15<Я<100 см.

5. РСА КА «Алмаз-1» и ERS-1 показали высокую эффективность всепогодного обнаружения нефтяных загрязнений на поверхности моря. Однако использование радиолокационных контрастов в качестве критерия для классификации нефтяных загрязнений на МП представляется недостаточно обоснованным. Контрасты нефтяных пятен сложным образом зависят от совокупности факторов, среди которых главные -геометрия наблюдения, состояние моря и возраст пятен, а также от ряда эффектов, возникающих по мере трансформации свойств нефти в море. Большинство из перечисленных выше факторов при наблюдении из космоса неизвестны, а упомянутые выше эффекты до конца не изучены. Для определения концентрации (толщины) нефтяной пленки необходимо наличие специальных внешних калибровок. Все это накладывает дополнительные ограничения на применение РСА для классификации пленочных загрязнений в море.

Заключение

1. Сопоставление возможностей радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) на КА Е118-1 и «Алмаз-1» по отображению морского волнения показало, что космический радиолокатор представляет собой инструмент, позволяющий проводить измерения параметров энергонесущего океанского волнения (длина волны и направление) и исследовать его пространственную структуру. Точность измерений составляет 20-30% по длине волны и 5-1° по направлению и определяется отношением К/У (наклонной дальности - расстояния от антенны до точки на поверхности моря - к скорости носителя РСА), т.е. параметром, определяющим степень нелинейности отображения систем крупных ветровых волн и зыби в РСА. Процесс отображения волн у РСА Е118-1 существенно более нелинейный, чем у РСА «Алмаз-1», что проявлялось в существенной потере информации о волнах, распространяющихся вдоль направления полета.

2. Сравнение характеристик волнения, полученных при помощи спектрального анализа РСА-изображений КА «Алмаз-1», с контактными измерениями волн с борта НИС «Академик Вернадский» показало, что низкоорбитальный РСА высокого разрешения позволяет проводить измерения параметров волнения с достаточно высокой точностью. Получены оценки модуляционной передаточной функции для РСА КА «Алмаз-1», которые были использованы для определения среднеквадратичного возвышения волн по спектрам радиолокационных изображений.

3. На основе анализа РЛИ КА «Алмаз-1», полученных в зоне Гольфстрима, продемонстрирована возможность исследования структуры поля поверхностного волнения с помощью космической радиолокационной съемки. Обнаружены эффекты рефракции и отражения волн на сдвиговом течении Гольфстрима, которые формировали области интенсификации волнения и волновой "тени". Наблюдаемая картина интерпретирована в рамках модели взаимодействия длинных поверхностных волн с интенсивным сдвиговым течением.

4. На радиолокационных изображениях выявлены особенности структуры фронтальной зоны Гольфстрима и обнаружена тесная связь поля шероховатости морской поверхности с гидрофизическими процессами. Линейчатые структуры, зафиксированные на РСА-изображениях, были привязаны к зонам конвергенций и сдвига скорости течения. С учетом известных гидрофизических моделей и контактных измерений предложено объяснение наблюдаемых проявлений и определены условия их наблюдения.

5. На основе сравнения PJI-данных КА ERS-1 и «Алмаз-1», полученных в эксперименте DOSE'91, установлено, что радиолокационные контрасты нефтяных загрязнений сложным образом зависят от совокупности факторов, среди которых главные -геометрия наблюдения, состояние моря и возраст пятен. Для определения концентрации нефтяной пленки необходимо наличие специальных внешних калибровок. Наиболее благоприятные условия для наблюдений: углы визирования 20-40°, скорость ветра от 3 до 12 м/с (состояние моря до 5 баллов) и возраст пятен -несколько суток. Обнаружен и описан эффект усиления ветровых волн в области нефтяного слика.

6. На основе проведенных исследований сделан вывод об эффективности космической радиолокации высокого разрешения для исследования процессов и явлений в океане. Разработаны общие и частные методы анализа и интерпретации радиолокационных изображений, отображающих поверхностные волнение, фронты и фронтальные зоны, нефтяные загрязнения. Определены возможности и ограничения космических радиолокаторов для исследования этих явлений.

Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям проф. В.Н. Пелевину и в.н.с. C.B. Переслегину, благодаря настойчивости которых эта работа была доведена до конца.

Пользуясь случаем, автор выражает искреннюю признательность всем своим коллегам и соавторам, принимавшим участие и помогавшим в совместных исследованиях, в том числе персонально: К.Ц.Литовченко (ИКИ РАН), С.С.Семенову (ЦПИ Росавиакосмоса), С.А.Гродскому (МГИ НАНУ), С.А.Ермакову, М.Б.Каневскому и В.И.Титову (ИПФ РАН), М.А. Науменко и С.Г.Каретникову (ИнОз РАН), проф. Вернеру Альперсу и его коллегам (Институт океанографии Гамбургского университета), Н.С.Рамм, И.Г.Мальцевой и А.В.Дикинису (РГГМИ), проф. В.Р.Фуксу (кафедра океанологии СПбГУ), И.Г.Авенариус (НКП «Аэрогеология»), М.Н.Марову (НИЦ ВКС), Л.Б.Неронскому (НПО «Вега»), В.Е.Шкарину и В.В.Зайцеву (ГКНПЦ им. М.В.Хруничева), В.Н.Федорову, С.В.Егоркину, Г.В.Лебедеву, Л.И.Цандер, М.М.Пакратову, М.Г.Красногорскому и П.А.Широкову (НПО машиностроения).

Особо следует отметить ценные советы и рекомендации С.С.Семенова и В.Е.Склярова.

Результаты, полученные в работе, не были бы возможны без финансовой поддержки РФФИ (гранты 94-02-05580а, 97-05-64641 и 97-02-17538), INTAS (грант 961665) и CRDF (грант RG2-152), а также помощи Европейского космического агентства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Иванов, Андрей Юрьевич, 2001 год

1. Анализ задач, методов и средств дистанционного зондирования океана / С.В. Переслегин, А.Ю. Иванов и др. Отчет ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. М.ИО РАН, 1999. 2 Т.

2. Атлас аннотированных радиолокационных изображений морской поверхности, полученных космическим аппаратом «Алмаз-1» / А.В.Дикинис, А.Ю.Иванов и др.; под ред. Л.Н.Карлина. М.: ГЕОС, 1999. 119 С.

3. Браво-Животовский Д.М., Долин JI.C, Ермаков С.А., Зуйкова Э.М., Лучинин А.Г., Титов В.И. Эффект усиления дециметровых ветровых волн в зоне нефтяного слика // ДАН СССР, 1984. Т.276. № 5. С. 1243-1246

4. Воздействие крупномасштабных внутренних волн на морскую поверхность. Горький: ИПФ АН СССР, 1982. 251 С.

5. Возможности и проблемы спутниковых измерений моря / Отчет рабочей группы 70 СКОР (Технические документы ЮНЕСКО по морским наукам). Под ред. Дж. Гувера и Дж. Апеля, ЮНЕСКО, Париж, 1987. № 46. 112 С.

6. Гродский С.А., Дулов В.А., Кудрявцев В.Н. Рефракция поверхностных волн на Гольфстриме // ДАН, 1992. Т.322. № 6. С.1162-1167

7. Гродский С.А., Кудрявцев В.Н., Иванов А.Ю. Исследование фронтальной зоны Гольфстрима с использованием РСА КА «Алмаз-1» и контактных судовых данных // Исследование Земли из космоса, 1996. № 6. С.59-70

8. Гродский С.А., Кудрявцев В.Н., Иванов А.Ю. Наблюдения океанского волнения на Гольфстриме РСА КА «Алмаз-1» и с борта НИС «Академик Вернадский» // Исследование Земли из космоса, 1999. № 2. С.63-70

9. Гродский С.А., Кудрявцев В.Н., Иванов А.Ю. Наблюдения фронтальной зоны Гольфстрима радиолокатором с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» и с борта НИС «Академик Вернадский» // Океанология, 1999. Т.39. № 6. С.356-369

10. Гродский С.А., Кудрявцев В.Н., Иванов А.Ю., Зайцев В.В., Соловьев Д.М. Взаимодействие поверхностных волн с Гольфстримом по данным радиолокатора с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» // Исследование Земли из космоса, 1996. № 3. С.38-47

11. Гутшабаш Е.Ш., Лавренов ИВ. Трансформация зыби на течении мыса Игольного // Известия АН СССР, ФАО, 1986. Т.22. № 6. С.643-648

12. Давидан И.Н., Трапезников Ю.А. Проблемы исследования высокочастотной области спектра ветрового волнения. Обнинск: ВНИИГМИ МЦД, 1981. 46 С.

13. Ермаков С.А., Зуйкова Э.М., Салашин С.Г. Трансформация спектров коротких ветровых волн в пленочных сликах // Известия АН СССР, ФАО, 1987. Т.23. № 7. С.707-715

14. Ермаков С.А., Панченко А.Р., Талипова Т.Г. Гашение высокочастотных ветровых волн искусственными поверхностно-активными пленками // Известия АН СССР, ФАО, 1985. Т.21. № 1. С.76-82

15. Журбас В.М. Основные особенности распространения нефти в море. Итоги науки и техники. Механика жидкости и газа. М.:ВИНИТИ, 1978. Т.12. С.144-159

16. Загородников A.A. Радиолокационная съемка морского волнения с летательных аппаратов. Л.:Гидрометеоиздат, 1978. 239 С.

17. Зубкович С.Г., Маров М.Н. Особенности радиолокационных изображений морской поверхности, формируемых методом синтезирования апертур / Тез. док. XIV Всес. конф. по распространению радиоволн. М.: Наука, 1984.4.2. С.183-185

18. Иванов A.B. Основные свойства синтезированных радиолокационных изображений морского волнения при больших временах синтеза и их интерпретация // Изв. Вузов. Радиофизика, 1983. Т.26. № 5. С.540-550.

19. Иванов A.B. Расфокусировка РСА-изображений морских волн // Исследование Земли из космоса, 1982. № 1. С.102-109

20. Иванов A.B., Мошков A.B. О преобразовании спектра морского волнения в спектр изображения радиолокаторами с синтезированной апертурой // Исследование Земли из космоса, 1984. № 6. С.91-100

21. Иванов А.Ю. Нефтяные загрязнения моря на радиолокационных изображениях КА «Космос-1870» и «Алмаз-1» // Исследование Земли из космоса, 1997. № 6. С.73-86.

22. Иванов А.Ю., Лаврова О.Ю., Розенберг А.Д. Измерение спектров океанских волн с судна // Известия АН СССР, ФАО, 1988. Т.24. № 8. С. 853-860

23. Иванов А.Ю., Лаврова О.Ю., Розенберг А.Д. Об изменчивости высокочастотной части морского ветрового волнения // Морской гидрофизический журнал, 1989. № 4. С.55-58

24. Иванов А.Ю., Литовченко К.Ц. Океанологические результаты полета КА «Алмаз-1» // Зарубежная радиоэлектроника, 1999. № 2. С. 18-28

25. Иванов А.Ю., Литовченко К.Ц., Алъперс В., Науменко М.А., Каретников С.Г. Проявления гидрофизических процессов на поверхности Ладожского озера на радиолокационных изображениях ERS-1 // Исследование Земли из космоса, 1999. № 5. С.63-75

26. Иванов А.Ю., Литовченко К.Ц., Ермаков С.А. Наблюдение нефтяных загрязнений моря радиолокаторами с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» и ERS-1 // Электромагнитные волны и электронные системы, 2000 (в печати)

27. Иванов А.Ю., Нефедьев В.П., Смирнов A.B., Эткин B.C. Исследование динамики мезомасштабных фронтов по данным дистанционного зондирования океана в СВЧ-диапазоне // Известия АН СССР, ФАО, 1986. № 4. С. 440-447

28. Исследование ледяного покрова с помощью радиолокационных станций бокового обзора (РЛС БО). Методическое пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 120 С.

29. Каневский М.Б., Новиков Л.Д. К теории РСА-изображения морских волн, распространяющихся в азимутальном направлении // Исследование Земли из космоса, 1990. № 4. С.12-18.

30. Карвер K.P., Элаши Ш., Улаби Ф.Т. Дистанционное зондирование из космоса в СВЧ диапазоне // ТИИЭР, 1985. Т. 73. № 6. С.30-57

31. Кондратьев К.Я., Науменко М.А., Широков П.А., Иванов А.Ю., Красногорский М.Г., Бобылев Л.П., Короткевич O.E. Опыт использования радиолокатора с синтезированной апертурой КА «Алмаз-1» для изучения крупных водоемов // ДАН, 1995. Т. 304. № 3. С.1-4

32. Кудрявцев В.Н., Малиновский В.В., Родин A.B. Проявления температурных фронтов в радиолокационных изображениях океана// Исследование Земли из космоса, 1999. № 6. С. 16-26

33. Лазарев A.A., Показеев КВ., Шелковников Н.К. Физико-химическая неоднородность поверхности океана и поверхностные волны. М.: Изд. МГУ, 1987. 4.1. 91 С.

34. Литовченко К.Ц., Раев М.Д., Зайцев В.В., Семенов С.С., Иванов А.Ю, Алъперс В. Оценка параметров морских волн по спектрам изображений, полученных РСА с различных высот спутниковых орбит // Исследование Земли из космоса, 1995. № 3. С.47-55

35. Мальцева И.Г., Маров М.Н., Фукс В.Р., Рамм Н.С., Иванов А.Ю. Анализ кинематического механизма изображения океанских внутренних волн на космических РСА-снимках // Исследование Земли из космоса, 1995. № 3. С.56-63

36. Монин А. С., Красицкий В.П. Явления на поверхности океана. JL: Гидрометеоиздат, 1985. * 373С.

37. Мур Р.К., Фен А.К. Радиолокационное определение параметров ветра над морем // ТИИЭР,1979. Т.67. № 11. С.40-63.

38. Наставление по гидрологическим измерениям в морях и океанах / Под ред. И.М Соскина. JI. .-Гидрометеоиздат, 1977. 725 С.

39. Основы геоэкологии / Под ред. В.Г. Морачевского. СПб: Изд. СПбГУ, 1994. 351 С.

40. Переслегин С.В., Королев A.M., Маров М.Н. Доплеровский радиолокационный метод измерения поля скоростей океанских течений из космоса // Исследование Земли из космоса, 1994. № 2. С.84-93

41. Переслегин С.В., Королев A.M., Маров М.Н., Мишин С.А., Шулика К.М., Иванов А.Ю., Зайцев В.В. Радиолокационные измерения мезомасштабных полей течений океана по данным РСА «Алмаз-1» // Исследование Земли из космоса, 1994. № 5. С.28-38

42. Радиолокационные методы исследования Земли. / Под ред. Ю.А. Мельника. М.:Сов.радио,1980. 264 С.

43. Радиолокационные станции обзора Земли. / Под ред. Г.С. Кондратенкова. М.:Радио и связь, 1983. 272 С.

44. Радиолокация поверхности Земли из космоса. / Под ред. С.В. Викторова и J1.M. Митника. JI. ¡Гидрометеоиздат, 1990. 200 С.

45. Федоров К.Н., Гинзбург А.И. Приповерхностный слой океана. Л.'.Гидрометеоиздат, 1989. 300С.

46. Филлипс О.М. Динамика верхнего слоя океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 318 С.

47. Фукс В.Р., Дикинис А.В., Иванов А.Ю., Мальцева И.Г., Рамм Н.С. Изображение приливных течений на космических радиолокационных снимках // Вестник СпбГУ, 1996. Сер.7. Вып.2 (№ 14). С.48-53

48. Челомей В.Н., Ефремов Г.А., Литовченко К.Ц., Неронский Л.Б., Салганик П.О., Семенов С.С., Смирнов А.В., Эткин B.C. Радиолокация морской поверхности с высоким разрешением с ИСЗ «Космос-1870» // Исследование Земли из космоса, 1990. № 2. С.80-90

49. Alpers W. ERS-1 SAR views the ocean: An assessment / Proc. IGARSS'94 Symposium Pasadena, California, USA, 8-12 August 1994. P.1951-1953

50. Alpers W. Mesoscale and submesoscale atmospheric phenomena studied by the synthetic aperture radar aboard the ERS-1 satellite / Proc of the 14th EARSel Symposium, Goteborg, Sweden, 6-8 June 1994. P.177-182

51. Alpers W., Hasselmann K. Spectral signal to clutter and thermal noise properties of ocean wave imaging synthetic aperture radars // Int. J. Remote Sensing, 1982. V.3. № 4. P.423-446.

52. Alpers W., Hasselmann K. The two-frequency microwave technique for measuring ocean-wave spectra from an airplane or satellite // Boundary-Layer Meteorology, 1978. V.13. P.215-230.

53. Alpers W., Hennings I. A theory of the imaging mechanism of underwater bottom topography by real and synthetic aperture radar II J. Geophys. Res., 1984. V.C89. № 6. P.10529-10546

54. Alpers W., Huhnerfuss H. Radar signatures of oil films floating on the sea surface and the Marangoni effect// J. Geophys. Res., 1988. V.93. № C4. P.3642-3648

55. Alpers W., Huhnerfuss H. The damping of ocean waves by surface films: a new look at an old problem // J. Geophys. Res., 1989. V.94. P.6251 -6265

56. Alpers W., Ross D.B., Rufenach C.L. On the detectability of ocean surface waves by real and synthetic aperture radar H J. Geophys. Res., 1981. V.86. № 64. P.6481-6498

57. Alpers W., Rufenach C.L. The effect of orbital motions on synthetic aperture radar imagery of ocean waves II IEEE Trans. Ann. Prop., 1979. AP-27. № 5. P.685-690

58. Attema E.P.W. The active microwave instrument on-board the ERS-1 satellite //Proc. IEEE, 1991. V.79. № 6. P.'791-799.

59. Barger W.R., Garrett W.D., Mollo-Christensen E.L., Ruggles K.W. Effects of an artificial sea slick upon the atmosphere and the ocean // J. Appl. Meteorology, 1970. V.9. № 3. P.396-400

60. Barnett T.P., Kelley F., Holt B. Estimation of the two-dimensional ocean current shear field with a Synthetic aperture radar II J. Geophys. Res., 1989. V.94. № CI 1. P.16087-16095

61. Beal R.C., Gerling T.W., Irvine D.E., Monaldo F.M., TilleyD.G. Spatial variations of ocean wave directional spectra from SEASAT SAR II J. Geophys. Res., 1986. V.91. № C2. P.2433-2449

62. Bern T.-I., Wahl T., Andersson T., Olsen R. Oil spill detection using satellite based SAR: Experience from a field experiment // Proc. Is'ERS-1 Symposium, Cannes, France, 4-6 Nov., 1992. P.829-834

63. Boehnke K., Wismann V. Radar signatures of equatorial upwelling regions measured by the ERS-1 scatterometer / Proc. 2nd ERS-1 Symposium, Hamburg, Germany 11-14 Oct., 1993 (ESA SP-361) V.l. P.507-512

64. Bruening C. On the relative importance of the ocean- wave radar transfer function for inverting ERS-1 SAR image spectra into ocean wave spectra // Proc. 2nd ERS-1 Symposium, Hamburg, Germany, 1993. V.l. P.239-245

65. Directional Ocean Wave Spectra (The Johns Hopkins Oceanographic Studies in Earth and Space Sciences) / Ed. R. Beal, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1991. 218 P.

66. Efremov G.A., Shirokov P.A., Etkin V.S., Smirnov A.V. Radar investigations of sea surface disturbances IIProc. IGARSS'92 Symposium, Houston, USA, 1992. V.l. P.710-712

67. Ermakov S.A., Zujkova A.M., Panchenko A.R., Salashin S.G., Talipova T.G., Titov V.l. Surface film effect on short wind waves // Dyn. Atmos. Oceans, 1986. V. 10. № 1. P.31 -50

68. Etkin V., Litovchenko K., Ivanov A., Shirokov P., Alpers W., Wilde A., Bruening C. Comparison of ERS-1 and Almaz-1 SAR ocean wave imaging / Proc. IGARSS'93 Symposium, Tokyo, Japan, August 18-21, 1993. V.3. P.937-939

69. Etkin V., Litovchenko K., Semenov S., Shirokov P., Ivanov A. Investigation of ocean phenomena by means of SAR on board of Almaz-1 satellite // Proc. OI'94 Exhibition & Conference, Brighton, UK, 8-11 March 1994. V.l

70. Etkin V., Litovchenko K., Semenov S., Shirokov P., Ivanov A. SAR imaging of the ocean: new results obtained by Almaz-1 satellite // Proc. of the PORSEC'94 Conference, Melbourne, Australia, 1-4 March 1994. V.l. P.399-407

71. Gade M., Alpers W., Bao M., Huhnerfuss H. Measurements of the radar backscattering over different oceanic surface films during the SIR-C/X-SAR Campaigns / Proc. IGARSS'96 Symposium, Lincoln, Nebraska, USA, 28-31 May 1996. V.2. P.860-862

72. Goldfinger A.D. Estimation of spectra from speckled images // IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., 1982. 18. P.675-681

73. Grodsky S.A., Kudryavtsev V.N., Ivanov A.Yu., Zaitsev V.V., Solovi'ev D.M. Surface wave observation in the Gulf Stream area using Almaz-1 SAR / Proc. IGARSS'96 Symposium, Lincoln, Nebraska, USA, 27-31 May 1996. V.4. P. 1971-1973

74. Gruner K., Bartsch N., Witte F., Schreiher H., Keydel W. Contributions to oil spill detection and analysis with radar and microwave radiometry, results of the Archimedes II Campaign // Proc. IGARSS'86 Symposium, Zurich, 8-11 Sept. 1986. P.1375-1380

75. Hasselmann K., Hasselmann S. On the nonlinear mapping of an ocean wave spectrum into a SAR image spectrum and its inversion II J. Geophys. Res., 1991. V.96. № C6. P.10713-10729

76. Hasselmann K., Raney R.K., Plant W.J., Alpers W., Shuchman R.A., Lyzenga D.R., Rufenach C.L., Tucker M.J. Theory of synthetic aperture radar ocean imaging: A MARSEN view II J. Geophys. Res., 1985. V.90. № C3. P.4659-4686

77. Holthuijsen L.H., Tolman H.L. Effects of the Gulf Stream on ocean waves // J. Geophys. Res., 1991. V.96. № C17. P.12755-12771

78. Huhnerfuss H., Alpers W., Jones W.L., Lange P.A., Richter K. The damping of ocean surface waves by a monomolecular film measured by the wave staffs and microwave radars // J. Geophys. Res., 1981. V.86. № CI. P.429-438

79. Huhnerfuss H., GerickeA., Alpers W., Theis V., Wismann V., Lange P.A. Classification of sea slicks by multifrequency radar techniques: New chemical insights and their geophysical implications // J.Geophys. Res., 1994. V.99. P.9835-9845

80. Irvine D.E., Tilley D.G. Ocean wave directional spectra and wave-current interaction from Shuttle Imaging Radar-B synthetic aperture radar II J. Geophys. Res., 1988. V.93. № C12. P.15389-15401

81. Ivanov A., Shirokov P., Semenov S. ALMAZ-1 and radar oceanology // Proc. OF96 Exhibition & Conference, 5-9 March 1996, Brighton, UK

82. Ivanov A.Yu., Alpers W., Naumenko M.A., Karetnikov S.G. Lake Ladoga surface features on the ERS-1 SAR imagery / Proc. 3rd ERS Symposium, Florence, Italy, 14-21 March 1997. V.2. P.1035-1040

83. Ivanov A. Yu., Litovchenko K. T. Ocean phenomena seen from ALMAZ-1. In: Remote Sensing of the Pacific Ocean by Satellites / Ed. R.A. Brown. Earth, Ocean & Space Publishing, Australia, 1998. P.93-110

84. Ivanov A.Yu., Litovchenko K.Ts. Oil spill detection in the sea using Almaz-1 SAR // Proc. PORSEC'98 Conference, Qingdao, China, 28-30 July 1998. V.l. P.458-462

85. Ivanov A. Yu., Litovchenko K. Ts., Ermakov S.A. Oil spill detection in the sea using Almaz-1 SAR // J. Adv. Mar. Sci. Tech. Soci., 1998. V.4. № 2. P.281-288

86. Johannessen J.A., Digranes G., Espedal H., Johannessen O.M., Samuel P., Browne D., Vachon P. SAR Ocean Feature Catalogue. Noordwijk: European Space Agency Publication Division (ESA SP-1174), 1995. 106 P.

87. Johannessen J.A., Shuchman R.A., Digranes G., Lyzenga D.R., Waskerman C., Johannessen O.M., Vachon P.W. Coastal ocean fronts and eddies imaged with ERS-1 synthetic aperture radar // J. Geophys. Res., 1996. v.101. № C3. P.6651-6667

88. Johannessen O.M., Sandven S., Drottning A., Kloster K., Hamre T. ERS-1 SAR Sea Ice Catalogue. Noordwijk: European Space Agency Publication Division (ESA SP-1193), 1997. 89 P.

89. Kenyon K.E. Wave refraction in ocean currents // Deep Sea Research, 1971. V.18. P.1023-1034

90. Krishen K. Detection of oil spills using a 13.3-GHz radar scatterometer // J. Geophys. Res., 1973. V.78. P.1958-1963

91. Kudryavtsev V.N., Grodsky S.A., Dulov V.A., Bol'shakov A.N. Observation of wind wave field in the Gulf Stream frontal zone II J. Geophys. Res., 1995. V.l00. № C10. P.20715-20727

92. Lichy D.E., Mattie M.G., Mancicni L.J. Tracking of a warm water ring / in: Spaceborne synthetic aperture radar for oceanography. The Johns Hopkins University Press, 1981. P. 171-184

93. Litovchenko K., Ivanov A., Ermakov S. Detection of oil slicks parameters from Almaz-1 and ERS-1 SAR imagery / Proc. IGARSS'99 Symposium, Hamburg, Germany, 28 June-2 July 1999. V.3. P.1484-1486

94. Liu C.-T., Mitnik L., Hsu M.-K., Yang Y. Oceanic phenomena northeast of Taiwan from ALMAZ SAR image // Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 1994. V.5. № 6. P.557-571

95. Lyzenga D.R. Interaction of short surface and electromagnetic waves with ocean fronts // J. Geophys. Res., 1991. V.96. P.10765-10772

96. Makin V.K., Kudryavtsev V.N., Mastenbroek C. Drag of the sea surface // Bonn. Layer Met., 1995. V.73. P.159-182

97. Mapp G.R., Welsh C.S., Munday J.C. Wave refraction by warm core rings // J. Geophys. Res., 1985. V.90. № C4. P.7153-7162

98. Marmorino G.O., Jansen R.W., Valenzuela G.R. et al. Gulf Stream surface convergence imaged by synthetic aperture radar II J. Geophys. Res., 1994. V.99. № C9. P. 18315-18328

99. Masuko H., Kobayashi T., Okamoto K., Alpers W. Observation of artificial slicks with SIR-C/X-SAR around Japan // Proc. IGARSS'95 Symposium, Florence, Italy, 14-18 July 1995. V.l. P.227-229

100. Measuring Ocean Wave Spectra from Space / Johns Hopkins APL Technical Digest, 1987. Y.8. №1. 147 P.

101. Mitnik L.M., Lobanov KB. Reflection of the oceanic fronts on the satellite radar images. In: Oceanography of Asian Marginal Seas (Elsevier Oceanography Series, V.54), Amsterdam, Elsevier, 1991. P.85-101

102. Monaldo F.M. A practical methodology for estimating wave spectra from the SIR-B / in: Measuring ocean waves from space. The John Hopkins APL Tech. Digest, 1987. V.8. № 1. P.82-86

103. Monaldo, F.M., Lyzenga D.R. On the estimation of wave slope and height variance spectra from SAR imagery // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 1986. GE-24. P.541-551

104. Nilsson C.S., Tildesley P.C. Imaging of oceanic features by ERS-1 synthetic aperture radar // J. Geophys. Res., 1995. V.100. № CI. P.953-967

105. Pavlakis P. Investigation of the potential of ERS-1/2 SAR for monitoring oil spills on the sea surface // Rept. EUR 16351 EN, Luxembourg. 1995. 60 P.

106. Rufenach C.E, Fedor L.S., Apel J.R., Gonzalez F.I. Surface and internal ocean wave observations // Advances in Geophysics. Satellite Oceanic Remote Sensing, 1985. V.27. P.141-196.

107. Scantland S., Biegert E. Radar locates offshore oil spills // Earth Observation Magazine, 1996. Y.5. № 7. P.30-32

108. Scientific achievements of ERS-1. Noordwijk: European Space Agency Publication Division (ESA SP-1176/1), 1995. 162 P.

109. Sheres D., Kenyan K.E., Bernstein R.L., Beardsley R.C. Large horizontal surface velocity shears in the ocean obtained from images of refracting swell and in situ moored current data // J. Geophys. Res., 1985. V.90. № C3. P.4943-4950

110. Shuchman R.A., Kasischke E.S., Lyzenga D.R., Thompson D.R. SAR observed internal waves signatures from SARSEX: Comparisons with SAR imaging models / Proc. IGARSS'85 Symposium, Amherst, Mass., USA, Oct.7-9, 1985. V.2. P.944-949.

111. Singh K. P., Gray A.L., Hawkins R.K., O'Neil R.A. The influence of surface oil on C- and Ku-band ocean backscatter // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens., 1986. V.GE-24. P.738-774

112. Spaceborne Synthetic Aperture Radar for Oceanography. (The Johns Hopkins Oceanographic Studies, Number 7) / Eds. R. Beal, P. DeLeonibus & I. Katz. Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1981. 215 P.

113. Stommel G. The Gulf Stream. University of California Press, 1960. 202 P.

114. Topex/Poseidon. Science Investigation Plan. NASA, JPL, Pasadena, California, 1991. 176 P.

115. I.da M. Researches on "siome" or current rip in the seas and oceans // Geophys. Mag., 1938. V.l 1. № 4. P.302-372

116. Ulaby F.T., Moore R.K., Fung A.K. Microwave remote sensing active and passive / in: Microwave remote sensing fundamentals and radiometry, V.l. Massachusetts: Addison-Wesley, 1981. 456 P.

117. Vesecky J.F., Stewart R.H. The observation of ocean surface phenomena using imagery from the SEASAT synthetic aperture radar: An assessment // J. Geophys. Res., 1982. V.87. № C5. P.3397-3430

118. Wilde A., Bruening C, Alpers W. Ocean wave imaging by ERS-1 synthetic aperture radar: First results from the Haltenbanken calibration/validation campaign // J. Geophys. Res., 1993. V.98

119. Witte F. Oil slick detection with a side-looking airborne radar // Proc. IGARSS'86 Symposium, Zurich, 8-11 Sept. 1986. P.1369-1374

120. Wu J. Variations of whitecap coverage with wind stress and water temperature // J. Phys. Oceanogr., 1988. V.18. № 10. P.1448-1453