Направление: 011200 Физика
Профиль: физика Земли
Кафедра физики Земли
Научный руководитель: доц. С.С. Крылов
Рецензент: доц. Н.Ю. Бобров

Статистический анализ данных георадиолокации
Бричева Светлана Сергеевна

Георадиолокация как геофизический метод известна с 60х годов XX века. За полвека этот метод претерпел значительные изменения, неоднократно совершенствовался и на сегодняшний день является одним из активно развивающихся и наиболее эффективных методов оперативного получения большого объёма геофизических данных. Основной целью данной работы является исследование возможности применения статистического анализа при интерпретации данных, полученных с помощью георадиолокации. 
В ходе работы рассматривались две основные задачи.
Первой задачей были исследования методом георадиолокации процессов взаимодействия пресной и солёной воды в устьевых областях. Как показали исследования, георадар является эффективным инструментом, позволяющим исследовать тонкую структур «галоклина» (устойчивой границы пресных и солёных вод), как во временной, так и в пространственной области. Особое внимание уделялось задаче мониторинга – задаче исследования временных рядов колебаний границы галоклина. Процессы взаимодействия вод, происходящие в эстуариях (устьевых областях, где существенно влияние приливов) оказывают огромное влияние на биосистемы и экосистемы Мирового океана. Известно, что одна треть растительной массы Мирового океана сосредоточена в эстуариях. Исследование функционирования биосистем эстуария невозможно без понимания динамики взаимодействия вод. Так, исследование подобной динамики в эстуарии реки Кереть, выполненное сотрудниками кафедры физики Земли совместно с гидрологами и гидробиологами СПбГУ, показало, что в периоды активного перемешивания речных и морских вод (на фазе подъёма и спада уровня воды) наблюдается массовая гибель планктона. Динамика подобных процессов чрезвычайно сложна и плохо поддается описанию стандартными гидрологическими и океанографическими методами. Георадар может быть использован как эффективный инструмент для изучения этих процессов.
Второй задачей дипломной работ были исследования приповерхностной толщи мерзлотных разрезов, фактически ‒ сезонно-активного слоя. Эта задача чрезвычайно важна для геоморфологии и инженерной геофизики, она напрямую связана с прогнозом таких явлений, как термокарст и криосолифлюкция (вязкое течение рыхлых мёрзлых отложений по склону). Актуальность подобного рода исследований значительно повысилась в последние годы в связи с активным освоением Российской Арктики, вводом в строй новых мощностей нефтяной и газовой промышленности, прокладкой трубопроводов и строительством таких уникальных объектов, как порт «Сабетта» на Ямале. Следует отметить, что классические подходы георадиолокационных исследований далеко не всегда позволяют получать удовлетворительную информацию о строении мёрзлых пород. Примеров использования георадаров для изучения строения криогенных пород крайнего Севера очень мало. Необходимостью разработки новых подходов к изучению таких сложно построенных сред как многолетнемёрзлые породы и определяется актуальность выполненной работы.
Все экспериментальные материалы, которые анализировались в данной работе, получены непосредственно автором, либо при участии автора.
Конкретными целями данной работы являлись:
1)	Выполнение корреляционного и спектрального анализа данных георадарного мониторинга для исследования процессов взаимодействия пресных и солёных вод в устьевых областях эстуарного типа и обработка рядов данных, полученных в результате мониторинга и профилирования с целью выявления внутренних волн и их характеристик.
2)	Исследование пространственных рядов георадиолокационных данных, полученных при профилировании на приповерхностных слоях многолетнемёрзлых пород для оценки распределения влажности в сезонно-талом слое, неоднородности в распределении полигональных структур (морозобойных полигонов и трещин) и изучение возможности получения статистических характеристик полигонов при совместном анализе георадиолокационных данных и аэрофотоснимков.
	
Список публикаций
1. Бричёва С.С. Опыт применения георадиолокации для малоглубинных исследований многолетнемёрзлых пород // Материалы конференции «Инженерная геофизика», база данных публикаций EarthDoc, 2014.
2. Бричёва С.С. Применение метода георадиолокации в исследовании процессов смешивания пресной и соленой воды в устьевых областях // Материалы международной научно-практической конкурс-конференции молодых специалистов «Геофизика 2013», Санкт-Петербург, 2013.
 3. Бричёва С.С., Киселёв Е.Ю. Георадарные исследования процессов смешивания пресной и соленой воды в устьевых областях // Сборник тезисов, материалы Девятнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-19, Архангельск), Екатеринбург - Архангельск: издательство АСФ России, 2013, T. 1, С. 347
4. Крылов С.С., Бобров Н.Ю., Пряхина Г.В., Бричёва С.С., Ионов В.В., Особенности распространения и трансформации речных вод в приливном эстуарии р. Кереть, // Гидрология и метеорология, 2014 (принята в печать)

5. Бричёва С.С., Крылов С.С., Применение георадара в геоморфологических исследованиях многолетнемёрзлых грунтов. // Инженерные изыскания, 2014 (принята в печать)