Дистанционный мониторинг поверхности суши

 

Снимки различных методов дистанционного мониторинга Земли применяются во всех направлениях изучения нашей планеты, но интенсивность их использования и результативность применения в разных областях исследований различны. Они чрезвычайно важны в исследованиях литосферы, показывая раздробленность геологического фундамента линейными разломами и кольцевыми структурами и облегчая поиски месторождений полезных ископаемых; в исследованиях атмосферы, где снимки дали основу метеорологических прогнозов; зафиксировано состояние растительного покрова Земли на рубеже веков и его изменения в последние десятилетия [2].

Данные дистанционного зондирования позволяют решать следующие задачи в области контроля состояния окружающей среды [4]:

1. Определение метеорологических характеристик: вертикальные профили температуры, интегральные характеристики влажности, характер облачности и т. д.);
2. Контроль динамики атмосферных фронтов, ураганов, получение карт крупных стихийных бедствий;
3. Определение температуры подстилающей поверхности, оперативный контроль и классификация загрязнений почвы и водной поверхности;
4. Обнаружения крупных или постоянных выбросов промышленных предприятий;
5. Контроль техногенного влияния на состояние лесопарковых зон;
6. Обнаружение крупных пожаров и выделение пожароопасных зон в лесах;
7. Выявление тепловых аномалий и тепловых выбросов крупных производств и ТЭЦ в мегаполисах;
8. Регистрация дымных шлейфов от труб;
9. Мониторинг и прогноз сезонных паводков и разливов рек;
10. Обнаружение и оценка масштабов зон крупных наводнений;
11. Контроль динамики снежных покровов и загрязнений снежного покрова в зонах влияния промышленных предприятий.

Различаются и типы задач, решаемых по снимкам в разных предметных областях. Так, решение инвентаризационных задач реализуется при изучении природных ресурсов, например при картографировании почв, растительности, поскольку снимки наиболее полно отображают сложную пространственную структуру почвенно – растительного покрова. Оценочные задачи, оперативная оценка состояния экосистем выполняются в рамках исследований биопродуктивности океанов, ледового покрова морей, контроля за пожароопасной ситуацией в лесах. Прогностические задачи, использование снимков для моделирования и прогнозирования наиболее развито в метеорологии, где их анализ является основой прогнозов погоды, в гидрологии – для прогноза талого стока рек, паводков и наводнений. Начинаются исследования по прогнозированию сейсмической активности, землетрясений на основе анализа состояния литосферы и верхней атмосферы [2].

Переход к цифровым методам съемки, развитие цифровой стереоскопической съемки и создание цифровых фотограмметрических систем расширили возможности фотограмметрической обработки космических снимков, используемой главным образом для создания и обновления топографических карт.

Анализ применения снимков в разных направлениях исследований четко показывает, что при всем многообразии решаемых задач магистральный путь практического использования аэрокосмических снимков лежит через карту, которая имеет самостоятельное значение и, кроме того, служит базовой основой геоинформационных систем [10].

 

Система дистанционного мониторинга позволяет регулярно и оперативно проводить [10]:

- инвентаризацию земельного фонда земель сельскохозяйственного назначения;

- ведение земельного кадастра;

- уточнение карты землепользования;

- инвентаризацию селитебных земель, их инфраструктуры (городов, поселков, деревень, в том числе больших "неперспективных" и заброшенных);

- инвентаризацию земель мелиоративного фонда;

- оценку мелиоративного состояния земель и ведение динамического мелиоративного кадастра;

- подготовку и систематическое обновление каталогов земель, находящихся в фонде перераспределения;

- контроль над темпами освоения новых земель;

- разработку экологического обоснования природопользования в районах традиционного и нового сельскохозяйственного освоения;

- планирование рационального землепользования, проведение своевременной инвентаризации очагов (зон) дефляции, водной и ветровой эрозии, деградации почв и растительного покрова;

- инвентаризацию земель, включенных в состав природоохранного, рекреационного и историко-культурного назначения, а также особо ценных земель;

- составление карт динамики природных и антропогенных процессов и явлений;

- составление прогнозных карт неблагоприятных процессов, активизирующихся в результате нерациональной хозяйственной деятельности;

- сопряжение картографической информации со статистическими данными.

ВЫВОДЫ

 

В данной работе была раскрыта сущность понятия дистанционный мониторинг на основании представленных основных элементов этой системы и описания процесса дистанционного наблюдения.

- Рассмотрена история развития дистанционного наблюдения Земли, которая состоит из таких этапов как воздухоплавание, авиация, ракеты, космические летательные аппараты. Каждый из этих этапов характеризуется определённым уровнем развития наблюдений, открытием различных методов мониторинга.

- Описаны все методы дистанционного мониторинга и различные виды съёмок поверхности. На основании этих описаний можно сказать что каждый метод наблюдения применяется в зависимости от характеристики метода и свойств исследуемого объекта, иногда при исследовании объекта некоторые методы объединяют.

- Рассмотрен процесс компьютерной обработки данных полученных при дистанционном зондировании. Результаты, полученные после обработки и анализа данных дистанционного зондирования могут представляться потребителям в виде таблиц, массивов данных, графиков, схем и карт.

- В работе показано, что своеобразием дистанционной подсистемы является большая обзорность, оперативность и регулярность получения данных, с помощью которых решается множество важных задач в области контроля состояния окружающей среды, решение которых способствует её оптимизации, поддержанию равновесия и стойкости, а также предотвращению неблагоприятных процессов.

На основании проведенного теоретического анализа можно сделать вывод что подсистема дистанционных наблюдений поверхности суши Земли является неотъемлемой частью экологического мониторинга.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Никитенков Б.Ф., Лагутина Н.В. Мониторинг водных объектов и геоинформационные системы. Учебное пособие. – М.: МГУП, 2004. – 117 с.
2. Копылов В.Н. Космический мониторинг окружающей среды: монография. – Ханты–Мансийск: Полиграфист, 2008. – 216 с.
1. Горшков М.В. Экологический мониторинг. Учебное пособие. – Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. – 313 с.
2. Тимофеев Ю.М. Глобальная система мониторинга параметров атмосферы и поверхности. – СПб, 2009. - 129 с.
3. Бондур В.Г. Аэрокосмические методы в современной океанологии. // В кн. "Новые идеи в океанологии". Т1: Физика. Химия. Биология / Отв. ред. М.Е. Виноградов, С.С. Лаппо. – М.: Наука, 2004, с. 55 – 57.
4. Виноградов Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. – М.: Наука, 1984. – 320 с.
5. Толмачева Н.И., Шкляева Л.С. Космические методы экологического мониторинга. – 2-ое изд. – Учебное пособие. – Пермь: Пермский университет, 2012. – 296 с.
6. Оптико – электронные системы экологического мониторинга природной среды / под ред. В.Н. Рождествина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с.
7. Игнатенко Г.К. Обработка данных экологического мониторинга. Обнинск: ИАТЭ, 2006. – 76 с.
8. Смирнов Л.Е. Аэрокосмические методы географических исследований. – СПб.: Изд-во С-Петербургского ун-та, 2005. – 348 с.
9. Константиновская Л.В., Пермитина Л.И. Дистанционные методы контроля. – М.: РУДН, 2012. – 104 с.