RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)2267010.22363/2312-8143-2019-20-2-123-133Aviation and rocket and space technologyАвиационная и ракетно-космическая техникаResearch ArticleExperience and opportunities of space systems applications of Earth remote sensing to prediction gold mineralization on difficult to approach areas on the example of the Polar UralsОпыт и возможности применения космических систем дистанционного зондирования Земли для прогнозирования золоторудного оруденения на труднодоступных территориях на примере Полярного УралаIvanovaJulia N.ИвановаЮлия Николаевна

researcher in Laboratory of Geology of Ore Deposits of IGEM RAS; Associate Professor of the Department of Geology, Mining and Oil and Gas Industry of Academy of Engineering, PhD

научный сотрудник лаборатории геологии рудных месторождений ИГЕМ РАН; доцент департамента недропользования и нефтегазового дела Инженерной академии РУДН, кандидат геолого-минералогических наук

jnivanova@yandex.ruIvanovKirill S.ИвановКирилл Сергеевич

head of the 101 Scientific Testing Laboratory, Deputy Head of the 10 Scientific Testing Department, PhD

начальник 101 научно-испытательной лаборатории, заместитель начальника 10 научно-испытательного отдела, кандидат технических наук

jnivanova@yandex.ruBondarevaMarina K.БондареваМарина Константиновна

leading researcher of the 11th Scientific Testing Department, Doctor of Sciences, Associate Professor

ведущий научный сотрудник 11 научноиспытательного отела, доктор технических наук, доцент

jnivanova@yandex.ruErmolaevVladimir A.ЕрмолаевВладимир Андреевич

senior researcher, 101 Research Laboratory

старший научный сотрудник 101 научноиспытательной лаборатории

jnivanova@yandex.ruZhukovAlexander O.ЖуковАлександр Олегович

leading researcher of Sternberg Astronomical Institute, Doctor of Sciences, Associate Professor

ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П.К. Штенберга, доктор технических наук, доцент

jnivanova@yandex.ruInstitute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of Russian Academy of SciencesИнститут геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наукPeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народовTitov Main Test and Space Systems Control CentreГлавный испытательный космический центр Министерства обороны Российской Федерации имени Г.С. ТитоваLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова15122019202VOL 20, NO2 (2019)ТОМ 20, №2 (2019)12313315012020Copyright ©; 2019, Ivanova J.N., Ivanov K.S., Bondareva M.K., Ermolaev V.A., Zhukov A.O.Copyright ©; 2019, Иванова Ю.Н., Иванов К.С., Бондарева М.К., Ермолаев В.А., Жуков А.О.2019Ivanova J.N., Ivanov K.S., Bondareva M.K., Ermolaev V.A., Zhukov A.O.Иванова Ю.Н., Иванов К.С., Бондарева М.К., Ермолаев В.А., Жуков А.О.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/22670

The questions of the using of domestic and foreign spacecraft (SC), as well as Earth remote sensing (ERS) equipment for search and predication of gold mineralization on the example of the promising and difficult to approach areas of the Polar and the Northern Urals are discussed in the article. The solution of this problem is showed on the example of the prospective areas of the Arctic and the Northern Urals based on analysis of Landsat 7 multispectral images. Hidden structures (arc, annular, and radial) were detected with help of analyses of Landsat 7 imagery. Hidden structures determine the position of gold mineralization of the Toupugol-Hanmeyshorskogo (the Novogodnenskoe ore field, the Polar Urals) and the Turinsko-Auerbahovskogo (the Auerbachovskoe ore field, the Northern Urals) ore regions. The decision of this problem is given on the example of the promising territory of the Polar Urals with the use foreign SC the Landsat 7. Comparative analysis of the existing SC of ERS has been carried out, this target information has in the public domain. The onboard equipment installed on domestic spacecraft and the information obtained with use onboard equipment meets the existing requirements. These requirements are placed to onboard equipment to solve the problem of search and predication mineralization. At the same time, the capabilities of the deployed domestic orbital grouping of SC of ERS transcend the capabilities of SC of ERS the Landsat 7. Opportunity of obtaining geospatial information with the use of pseudospacecrafts is being considered. These have several advantages over SC and unmanned aerial vehicles.

В представленной статье рассматриваются вопросы применения отечественных и иностранных космических аппаратов (КА), а также их аппаратуры дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для поиска и прогнозирования золоторудного оруденения на труднодоступных территориях. Приведен пример решения этой задачи на перспективных территориях Полярного и Северного Урала. По материалам многозональной космической съемки аппаратом Landsat 7 выявлены крупные кольцевые, дуговые и радиальные структуры, определяющие позицию золоторудного оруденения Тоупугол-Ханмейшорского (Новогодненское рудное поле, Полярный Урал) и Турьинско-Ауэрбаховского (Ауэрбаховское рудное поле, Северный Урал) рудных районов. Проведен сравнительный анализ существующих КА ДЗЗ, целевая информация о которых имеется в открытом доступе. Показано, что бортовая аппаратура, установленная на отечественных КА, и получаемая с ее помощью информация отвечают существующим требованиям, предъявляемым к ним для решения задачи поиска и прогнозирования оруденения. При этом возможности развернутой отечественной орбитальной группировки КА ДЗЗ превосходят возможности КА ДЗЗ Landsat 7. Рассматривается возможность получения геопространственной информации с использованием нового вида летательных аппаратов - псевдокосмических аппаратов (ПКА), обладающих рядом преимуществ как перед КА, так и перед беспилотными летательными аппаратами (БПЛА).

Earth remote sensingspacecraftspectrozonal satellite imagerypredictiongold mineralizationthe Polar Uralsдистанционное зондирование Земликосмический аппаратдешифрированиепрогнозированиезолоторудное оруденениеПолярный УралKirensky AS, Korchagin VP, Kuzmenko RG. Opyt tektonicheskogo rayonirovaniya s ispol'zovaniyem kosmicheskikh snimkov [Experience of tectonic zoning with the use of satellite imagery]. Metody distantsionnykh issledovaniy dlya resheniya prirodovedcheskikh zadach. 1986: 54–62. (In Russ.)Киренский А.С., Корчагин В.П., Кузьменко Р.Г. Опыт тектонического районирования с использованием космических снимков // Методы дистанционных исследований для решения природоведческих задач. 1986. С. 54-62.Graham GE, Kokaly RF, Kelley KD, et al. Application of imaging spectroscopy for mineral exploration in Alaska: a study over porphyry Cu deposits in the Eastern Alaska Range. Economic Geology. 2018;11(2): 489–510.Graham G.E., Kokaly R.F., Kelley K.D. et al. Application of imaging spectroscopy for mineral exploration in Alaska: a study over porphyry Cu deposits in the Eastern Alaska Range // Economic Geology. 2018. Vol. 113 (2). Рp. 489-510. doi:10.5382/econgeo.2018.4559Menshikov VA, Perminov AN, Rembeza AI, et al. Osnovy analiza i proyektirovaniya kosmicheskikh sistem monitoringa i prognozirovaniya prirodnykh i tekhnogennykh katastrof [Base of analysis and design of space systems for monitoring and predication natural and manmade disasters]. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 2014. (In Russ.)Меньшиков В.А., Перминов А.Н., Рембеза А.И. и др. Основы анализа и проектирования космических систем мониторинга и прогнозирования природных и техногенных катастроф. М.: Машиностроение, 2014. 736 с.Nezampour MH, Rassa I. Using remote sensing technology for the determination of mineralization in the Kal-e-Kafi porphyritic deposit, Anarak, Iran. Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. 2005: 565–567. Available from: doi.org/10.1007/3-540-27946-6_145Nezampour M.H., Rassa I. Using remote sensing technology for the determination of mineralization in the Kal-e-Kafi porphyritic deposit, Anarak, Iran // Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. 2005. Рp. 565-567. doi.org/10.1007/3-540-27946-6_145Zverev AT, Malinnikov VA, Arellano-Baeza A. Prognoz mestorozhdeniy rudnykh poleznykh iskopayemykh na territorii Chili na osnove lineamentnogo analiza kosmicheskikh izobrazheniy [Forecast of mineral deposits in Chile based on lineament analysis of satellite images]. Izvestiya vishchikh uchebnykh zavedeniy. Geodeziya i aerofotosyemka [Proceedings of the Higher Educational Institutions. Geodesy and aerophotosurveying]. 2005; 6: 62–69. (In Russ.)Зверев А.Т., Малинников В.А., Ареллано-Баэса А. Прогноз месторождений рудных полезных ископаемых на территории Чили на основе линеаментного анализа космических изображений // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2005. № 6. С. 62-69.Tommaso ID, Rubinstein N. Hydrothermal alteration mapping using ASTER data in the Infiernillo porphyry deposit, Argentina. Ore Geology Reviews. 2007;32(1–2): 275–290.Tommaso I.D., Rubinstein N. Hydrothermal alteration mapping using ASTER data in the Infiernillo porphyry deposit, Argentina // Ore Geology Reviews. 2007. Vol. 32. Issue 1-2. Рp. 275-290. doi.org/10.1016/j.oregeorev. 2006.05.004Zhang X, Pazner M, Duke N. Lithologic and mineral information extraction for gold exploration using ASTER data in the south Chocolate Mountains (California). Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2007;62(4): 271–282.Zhang X., Pazner M., Duke N. Lithologic and mineral information extraction for gold exploration using ASTER data in the south Chocolate Mountains (California) // Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2007. Vol. 62. Issue 4. Рp. 271-282. doi.org/10.1016/ j.isprsjprs.2007.04.004Milovsky GA, Rudakov VV, Lebedev VV, Korenyuk MK, Shaibakova LA, Filippov DV. Primeneniye kosmicheskoy s"yemki dlya prognoza zolotogo orudeneniya v zonakh glubinnykh razlomov na Severo-Vostoke Rossii [Application of space borne survey for forecasting of gold mineralization in deep fault zones in the NorthEast of Russia]. Earth observation and remote sensing. 2010;3: 30–34. (In Russ.)Миловский Г.А., Рудаков В.В., Лебедев В.В. и др. Применение космической съемки для прогноза золотого оруденения в зонах глубинных разломов на СевероВостоке России // Исследование Земли из космоса. 2010. № 3. С. 30-34.Zverev AT, Gavrilova VV. Razrabotka teorii i metodov otsenki i prognoza sostoyaniya prirodnykh resursov s ispol'zovaniyem kosmicheskikh snimkov [Development of the theory and methods for assessing and prediction of natural resources state with use of satellite imagery]. Izvestiya vishchikh uchebnykh zavedeniy. Geodeziya i aerofotosyemka [Proceedings of the Higher Educational Institutions. Geodesy and aerophotosurveying]. 2012;5: 44–47. (In Russ.)Зверев А.Т., Гаврилова В.В. Разработка теории и методов оценки и прогноза состояния природных ресурсов с использованием космических снимков // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2012. № 5. С. 44-47. doi.org/10.24057/ 2414-9179-2017-3-23-178-194Vural A, Corumluoglu Ö, Asri I. Remote sensing technique for capturing and exploration of mineral deposit sites in Gumushane metallogenic province, NE Turkey. Journal Geology Society of India. 2017;90(5): 628–633. Available from: doi.org/10.1007/s12594-017-0762-0Vural A., Corumluoglu Ö., Asri I. Remote sensing technique for capturing and exploration of mineral deposit sites in Gumushane metallogenic province, NE Turkey // Journal Geology Society of India. 2017. Vol. 90. Issue 5. Рp. 628-633. doi.org/10.1007/s12594-017-0762-0Yousefi T, Aliyari F, Abedini A, Asghar Calagari A. Integrating geologic and Landsat-8 and ASTER remote sensing data for gold exploration: a case study from Zarshuran Carlin-type gold deposit, NW Iran. Arabian Journal of Geosciences. 2018;11: 1–19.Yousefi T., Aliyari F., Abedini A., Asghar Calagari A. Integrating geologic and Landsat-8 and ASTER remote sensing data for gold exploration: a case study from Zarshuran Carlin-type gold deposit, NW Iran // Arabian Journal of Geosciences. 2018. Vol. 11. Pp. 1-19. doi.org/10.1007/s12517-018-3822-xIvanova JN, Vyhristenko RI, Vikentyev IV. Geologicheskaya pozitsiya i strukturnyy kontrol' orudeneniya Toupugol-Khanmeyshorskogo rayona (Polyarnyy Ural) po rezul'tatam distantsionnogo zondirovaniya [Geological position and structural control of ore mineralization of the Toupugol-Khanmeyshorsky district (the Polar Urals) as a result of remote sensing]. Earth Observation and Remote Sensing. 2019. (In press.) (In Russ.)Иванова Ю.Н., Выхристенко Р.И., Викентьев И.В. Геологическая позиция и структурный контроль оруденения Тоупугол-Ханмейшорского района (Полярный Урал) по результатам дистанционного зондирования // Исследование Земли из космоса. 2019 (в печати).Yazeva RG, Bochkarev VV. Voykarskiy vulkanoplutonicheskiy poyas (Polyarnyy Ural) [Voikarsky volcanoplutonic belt (the Polar Urals)]. Sverdlovsk: USC of USSR Academy of Sciences; 1984. (In Russ.)Язева Р.Г., Бочкарев В.В. Войкарский вулканоплутонический пояс (Полярный Урал). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. 156 с.Vikentiev IV, Murzin VV, Tyukova EE, et al. Vorontsovskoye zolotorudnoye mestorozhdeniye. Geologiya, formy zolota, genezis [Vorontsovskoe gold deposit. Geology, forms of gold, genesis]. Ekaterinburg: Fort Dialog-Iset Publ.; 2016. (In Russ.)Викентьев И.В., Мурзин В.В., Тюкова Е.Э. и др. Воронцовское золоторудное месторождение. Геология, формы золота, генезис. Екатеринбург: Форт ДиалогИсеть, 2016. 204 с.Vikentyev IV, Ivanova YN, Tyukova EE, et al. Zoloto-porfirovoye Petropavlovskoye mestorozhdeniye (Polyarnyy Ural): geologicheskaya pozitsiya, mineralogiya i usloviya obrazovaniya [Porphyry-Style Petropavlovskoe Gold Deposit, the Polar Urals: Geological Position, Mineralogy, and Formation Conditions]. Geology of Ore Deposits. 2017;59(6): 482–520. (In Russ.)Викентьев И.В., Мансуров Р.Х., Иванова Ю.Н. и др. Золото-порфировое Петропавловское месторождение (Полярный Урал): геологическая позиция, минералогия и условия образования // Геология рудных месторождений. 2017. Т. 59. № 6. С. 501-541.Vyhristenko RI. Paleovulkanicheskiye postroyki Tur'insko-Auerbakhovskogo i Valentorskogo rudnykh rayonov i svyazannyye s nimi mestorozhdeniya zolota i medi [Paleovolcanic structures of the Turiyinsko-Auerbakhovsky and the Valentorsky ore districts and the gold and copper deposits connected with them]. Bulletin of Peoples' Friendship University of Russia. Series: Engineering researches. 2014;4: 122–128. (In Russ.)Выхристенко Р.И. Палеовулканические постройки Турьинско-Ауэрбаховского и Валенторского рудных районов и связанные с ними месторождения золота и меди // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2014. № 4. С. 122-128.Verba VS. (ed.) Radiolokatsionnyye sistemy zemleobzora kosmicheskogo bazirovaniya [Radiolocation system of ground view of space-based ground]. Moscow: Radiotekhnika Publ.; 2010. (In Russ.)Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / под ред. В.С. Вербы. М.: Радиотехника, 2010. 680 с.The scientific center for operational Earth monitoring. Available from: http://www.ntsomz.ru/ks_dzz/satellitesСайт Научного центра оперативного мониторинга Земли. URL: http://www.ntsomz.ru/ks_dzz/satellitesCharacteristic of the shooting devices. Available from: https://eos.comХарактеристики съемочных устройств. URL: https://eos.comYemelyanova JG, Khachumov VM, Vatutin VM, et al. Analiz baz dannykh resheniya zadach monitoringa Arkticheskoy zony [Analysis of databases for solving problems of monitoring the Arctic zone]. Aktual'nyye problemy raketno-kosmicheskogo priborostroyeniya i informatsionnykh tekhnologiy: Sbornik trudov VIII Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, 1–3 iyunya 2016 [Actual problems of rocket and space instrument engineering and information technologies: Collection of works of the VIII All-Russian Scientific and Technical Conference, June 1–3, 2016]. Moscow: AO “RKS”; 2016. (In Russ.)Емельянова Ю.Г., Хачумов В.М., Ватутин В.М. и др. Анализ баз данных решения задач мониторинга Арктической зоны // Актуальные проблемы ракетнокосмического приборостроения и информационных технологий: сборник трудов VIII Всероссийской научнотехнической конференции, 1-3 июня 2016 г. М.: АО «РКС», 2016.Klimenko NN. Psevdokosmicheskiye apparaty dlya dlitel'nogo nepreryvnogo nablyudeniya lokal'nykh rayonov [Pseudo-spacecrafts for long-term continuous observation of local areas]. Vestnik NPO imeni S.A. Lavochkina. 2017;4(38): 122–134. (In Russ.)Клименко Н.Н. Псевдокосмические аппараты для длительного непрерывного наблюдения локальных районов // Вестник НПО имени С.А. Лавочкина. 2017. № 4 (38). С. 122-134.