Integrated Interpretation of Remote Sensing and Satellite Gravity Data - Red Sea Sudan

Abstract

The study area lies in NE Sudan and is situated in the Red Sea State It is bounded by latitudes (20° 19' 35.1'' _ 21° 34' 20.5'' N) and longitudes (36° 53' 37.92'' _ 37° 12' 47'' E). It cover approximately 3539 sq. km, almost the whole area covered by Mohammed Qol and Dungunab (1:250.000) toposheets of the Sudan Survey Department. Different digital image processing techniques have been applied to Landsat OLI image in order to increase the discrimination between various lithological units. Image sharpening was performed to enhance the spatial resolution of the image for more detailed information. Contrast stretching was applied, after the various digital processing procedures to produce more interpretable images. The Principal Component Analysis (PCA) transformation yield saturated images and resulted in more interpretable image than the original data. Several ratio images were prepared, combined together and displayed in RGB color composite ratios images. All the images, obtained through the above mentioned processes, have used simultaneously to produce the geological map of the study area in the GIS environment. Gravity point data obtained by satellite was used in the present study. Polynomial fitting was used in order to separate the regional from the residual component of the gravity. The first and second vertical derivatives and the first horizontal derivative were computed in order to study the presence of faults. Moreover, two profiles were constructed across the residual gravity map in an approximately NS and NW-SE directions cutting the most prominent anomalies in the area. The outcome of the present study is the modeling of the subsurface geology of the study area based on the residual gravity map and the above-mentioned two profiles.

تقع منطقة الدراسة في شمال شرق السودان وهي تتبع لولاية البحر الأحمر بين خطي عرض ( ''20.5 '34 °21 _ ''35.1 '19 °20 ) شمالا و خطي طول ( ''47 '12 °37 _ ''37.92 '53 °36 ) شرقا وهي تغطي مساحة 3539.9 كلم مربع. أجريت العديد من المعالجات الرقمية لصور الأقمار الصناعية Landsat8 OLI images بغرض زيادة القدرة البصرية على التفريق بين السحنات الصخرية المختلفة. تقنية تحليل المركبات الأساسية قد أنتجت صور بها معلومات أكثر من الصورة الأصلية. وتم إجراء العديد من صور الحزم الطيفية في نظام الألوان (الأحمر, الأخضر و الأزرق). كل العمليات المذكورة أعلاه ساعدت في رسم خريطة جيولوجية لمنطقة الدراسة. معلومات الجاذبية المستخدمة تم الحصول عليها من القمر الصناعي الامريكي التابع لمعهد المحيطات بجامعة كاليفورنيا. طريقة مطابقة الحدود Polynomial Fitting استخدمت لفصل الجاذبية الإقليمية Regional Gravity عن الجاذبية المتبقية Residual Gravity, تم عمل ثلاثة قطاعات مختلفة على مناطق الشذوذ الموجوده في منطقة الدراسة بإتجاهات شمال جنوب وشمال غرب – جنوب شرق. وأيضاً استخدمت المشتقة الرأسية الأولى و الثانية First and Second Vertical Derivative , وكذلك المشتقة الأفقية الأولىFirst Horizontal Derivative للتعرف على الفوالق بالمنطقة. و مخرجات هذه الدراسة كانت عبارة عن عمل نموذجين و تحديد سمك الرسوبيات الموجودة فوق صخور الأساس.