528.88: 551.24: 004.93

Работа посвящена исследованию разломных зон земной коры севера острова Сахалин с помощью полей линеаментов, выделенных программой LEFA. Целью выделения линеаментов являлось создание наиболее информативных карт геологического содержания. В качестве входных использовались данные SRTM и одноканальные космические изображения спутника Landsat 8 за 2015-2020 гг. Методы. При выполнении исследований использована совокупность базовых методов цифровой обработки космических снимков, выделение границ и линейных объектов, координатная привязка. Космические снимки среднего разрешения, полученные со спутника Landsat 8, позволили произвести оценку дизъюнктивных нарушений земной коры территории полуострова Шмидта. Использование многозональных космических снимков и их обработка с помощью различных алгоритмов выявления местоположения и подчеркивания линеаментов, основанных на методах математической обработки геологической информации, позволили выявить зоны, где расположены разрывные нарушения земной коры. Изложены новые методы обнаружения разрывных нарушений земной коры, опираясь на результаты, полученные для острова Сахалин по геофизическим данным и данным космических съемок. Проведен анализ геофизических данных, данных SRTM и космических снимков Landsat-8 с пространственным разрешением 30 м, 60 м, 90 м, 130 м в восьми спектральных каналах, используя разные алгоритмы дешифрирования линеаментов. На основе полученных данных составлены карты дизъюнктивных нарушений острова Сахалин масштаба 1: 500 000. Основные результаты работы будут полезны при выборе мест для строительства объектов хозяйственного и промышленного назначения, а также при разведке, поиске и эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Выводы. Наиболее информативными для выявления дизъюнктивных нарушений по данным спутниковых изображений Landsat 8 являются 4,5,6,7 каналы, соответствующие красным и инфракрасным зонам электромагнитного спектра, а также 8 панхроматический канал. В зависимости от масштаба, пространственного разрешения и уровня генерализации изображения можно выделить дизъюнктивные нарушения разной протяженности (трансрегиональные, региональные, субрегиональные, локальные) и ранга (1 ранг от нескольких до сотни метров, 2 ранг от сотни метров до километра, 3 ранг от 1 км до 35 км, 4 ранг от 35 до 100 км, 5 ранг более 100 км).

The work focuses on the study of the fault zones of the Earth's crust in the north of Sakhalin Island using the lineament fields allocated by the LEFA program. SRTM data and single-channel satellite images of the Landsat 8 satellite for 2015-2020 were used as input ones. Methods. When performing the research, a set of basic methods of digital processing of satellite images, the selection of boundaries and linear objects, and coordinate reference were used. Medium-resolution satellite images obtained from the Landsat 8 satellite made it possible to assess the disjunctive disturbances of the Earth's crust on the territory of the Schmidt Peninsula. The use of multi-zone satellite images and their processing with help of various algorithms for identifying the location and underlining lineaments based on methods of mathematical processing of geological information made it possible to identify zones where there are discontinuous violations of the Earth's crust. Results presents new methods for detecting discontinuous crustal disturbances based on the results obtained for Sakhalin Island from geophysical data and satellite surveys. The analysis of geophysical data, SRTM data, and Landsat-8 satellite images with a spatial resolution of 30 m, 60 m, 90 m, and 130 m in eight spectral channels was carried out using different lineament decoding algorithms. On the basis of obtained data, maps of disjunctive disturbances of Sakhalin Island on a scale of 1: 500 000 were compiled. The main results of the work will be useful in choosing places for the construction of economic and industrial facilities, as well as in the exploration, search and operation of mineral deposits. Conclusions. The most informative channels for detecting disjunctive disorders according to Landsat 8 satellite images are the channels 4, 5, 6, and 7 corresponding to the red and infrared zones of the electromagnetic spectrum, as well as the 8th panchromatic channel. Depending on the scale, spatial resolution, and level of generalization of the image, disjunctive disturbances of different extent (transregional, regional, sub-regional, local) and rank can be distinguished (1th rank from a few to a hundred meters, 2th rank from a hundred meters to a kilometer, 3th rank from 1 km to 35 km, 4th rank from 35 to 100 km, and 5th rank more than 100 km).

аспирантка Сахалинского государственного университета

Бондур В.Г., Зверев А.Т. Метод прогнозирования землетрясений на основе линеаментного анализа космических изображений // Докл. Академии наук. 2005. Т. 402. №1. С. 98-105.

Сайт United States Geological Survey (USGS) [Электронный ресурс] Режим доступа: https://doi.org/earthexplorer.usgs.gov/ (дата обращения 03.03.2021 г.).

Сайт Earth Resources Observation and Science (EROS) Center United States Geological Survey (USGS) [Электронный ресурс] Режим доступа: https://glovis.usgs.gov/app?fullscreen=1 (дата обращения 03.03.2021 г.).

Чернова И.Ю., Нугманов И.И., Кадыров Р.И. Автоматизированный линеаментный анализ. Учебно-методическое пособие. Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет. 2012. 38 с.

Трифонов В.Г., Макаров В.И., Сафонов Ю.Г., Флоренский П.В. Космическая информация в геологии. М.: Наука. 1983. 370 с.

Кац Я.Г., Румянцева Э.Ф., Полетаев А.И. Основы линеаментной тектоники. М.: Недра. 1986. 144 с.

Шевырев С.Л. Программа LEFA: автоматизированный структурный анализ космической основы в среде MATHLAB // Успехи современного естествознания. Т. 10. 2018. С. 138-143.

Canny J.A. Computational Approach to Edge Detection. Pattern Anal. Mach. Intell. Vol. 8 (6). EEE Trans. 1986. Pp. 679-698.

Canny J.F. Finding Edges and Lines in Images: AITR. 1983. 720 p.

Хоан Фам Суан. Разработка технологии автоматизированного обнаружения и анализа линеаментов и кольцевых структур на космических изображениях: дис. канд. техн. наук: 25.00.34. М. 2012. 173 с.

Tveite H. (2015). The QGIS Line Direction Histogram Plugin. http://plugins.qgis.org/plugins/LineDirectionHistogram/.

Кожурин А.И., Лободенко И.Ю., Стром А.Л. Следы сильных землетрясений на полуострове Шмидта - северной части острова Сахалин в голоценовое время // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. №4. 2009. С. 23-29.

Ломтев В.Л., Жердева О.А. К сейсмотектонике Сахалина: новые подходы // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. №3. 2015. C. 56-68.

Харахинов В.В. Нефтегазовая геология Сахалинского региона. Научный мир. М. 2010. 276 с.

Рождественский В.С. Роль сдвигов в формировании структуры Сахалина, месторождений углеводородов и рудоносных зон // Геодинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией. Т. I. Геология и геодинамика Сихотэ-Алинской и Хоккайдо-Сахалинской складчатых областей. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН. 1997. С. 80-109.