Аэрокосмический мониторинг экосистем

Аэрокосмические (дистанционные) методы экологического мониторинга включают систему наблюдения при помощи самолетных, аэростатных средств, спутников и спутниковых систем, а также систему обработки данных дистационного зондирования. Аэрокосмический мониторинг подразделяется на Дистанционный мониторинг- совокупность авиационного и космического мониторингов. Иногда в это понятие включают слежение за средой с помощью приборов, установленных в труднодоступных местах Земли (в горах, на Крайнем Севере), показания которых передаются в центры наблюдения с помощью методов дальней передачи информации (по радио, проводам, через спутники и т. п.).Авиационный мониторингосуществляют с самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов (включая парящие воздушные шары и т. п.), не поднимающихся на космические высоты (в основном из пределов тропосферы).Космический мониторинг- мониторинг с помощью космических средств наблюдения.Оперативное слежение и контроль за состоянием окружающей среды и отдельных ее компонентов по материалам дистанционного зондирования и картам называют аэрокосмическим (или картографо-аэрокосмическим) мониторингом.

Спутниковые данные дистанционного зондирования позволяют решать следующие задачи контроля состояния окружающей среды:

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.

 

Основной полезный груз спутника — панхроматическая оптико-электронная система, позволяющая получать изображения с пространственным разрешением 1 м. Спутник может производить высокодетальную съемку одного и того же участка местности каждые три дня, получать несколько снимков одного и того же сюжета на одном витке.

1 канал (голубой):

· наиболее чувствителен к атмосферным газам, и, следовательно, изображение может быть малоконтрастным;

· имеет наибольшую водопроницаемость (длинные волны больше поглощаются), то есть оптимален для выявления подводной растительности, факелов выбросов, мутности воды и водных осадков;

· полезен для выявления дымовых факелов (так как короткие волны легче рассеиваются маленькими частицами);

· хорошо отличает облака от снега и горных пород, а также голые почвы от участков с растительностью.

2 канал (зеленый):

· чувствителен к различиям в мутности воды, осадочным шлейфам и факелам выбросов;

· охватывает пик отражательной способности поверхностей листьев, может быть полезен для различения обширных классов растительности;

· также полезен для выявления подводной растительности.

3 канал (красный):

· чувствителен в зоне сильного поглощения хлорофилла, то есть хорошо распознает почвы и растительность;

· чувствителен в зоне высокой отражательной способности для большинства почв;

· полезен для оконтуривания снежного покрова.

4 канал (ближний инфракрасный):

· различает растительное многообразие;

· может быть использован для оконтуривания водных объектов и разделения сухих и влажных почв, так как вода сильно поглощает ближние инфракрасные волны.

5 канал (средний или коротковолновый инфракрасный):

· чувствителен к изменению содержания воды в тканях листьев (набухаемости);

· чувствителен к варьированию влаги в растительности и почвах (отражательная способность уменьшается при возрастании содержания воды);

· полезен для определения энергии растений и отделения суккулентов от древесной растительности;

· особенно чувствителен к наличию/отсутствию трехвалентного железа в горных породах (отражательная способность возрастает при уве-личении количества трехвалентного железа);

· отличает лед и снег (светлый тон) от облаков (темный тон).

6 канал (длинноволновый инфракрасный или тепловой):

· датчики предназначены для измерения температуры излучающей поверхности от − 100^оС до 150^оС;

· подходит для дневного и ночного использования;

· применение тепловой съемки: анализ влажности почв, типов горных пород, выявление теплового загрязнения воды, бытового скопления тепла, источников городского производства тепла, инвентаризация живой природы, выявление геотермальных зон.

7 канал (средний, или коротковолновый инфракрасный):

· совпадает с полосой поглощения излучения гидроминералами (глинистые сланцы, некоторые оксиды и сульфаты), благодаря чему они выглядят темными;

· полезен для литологической съемки;

· как и 5-й канал, чувствителен к варьированию влаги в растительности и почвах.

8 канал (панхроматический — 4, 3, 2):

· наиболее типичная комбинация каналов, используемая в дистанционном зондировании для анализа растительности, зерновых культур, землепользования и водно-болотных угодий (wetlands).

 

Городские экосистемы

 

Городская среда - это пространство, в котором постоянно живет немногим более половины человечества, а почти все остальные жители Земли посещают города в качестве визитеров. Между тем, города не занимают более сотой части площади всех стран мира. Поэтому они являются своеобразными горячими точками на поверхности планеты, потому, что на урбанизированных территориях расходуется основная доля вырабатываемой человеком энергии и осуществляется самый широкий комплекс хозяйственных и культурно-общественных мероприятий.

Города - это типичные антропогенные системы. Хорошее управление их функциональными составляющими смягчает негативные воздействия на городских обитателей и на фрагментарно распространенную внутригородскую живую природу. При этом почти всегда урбосистемы наносят вред сопредельным, а нередко и отдаленным продуктивным ландшафтам.

Большая часть инфраструктуры городов подавляет природные связи и потоки вещества и выступает как генератор совершенно особых природно-антропогенных и антропогенных процессов.

Город - это крупный населенный пункт, выполняющий промышленные, организационно-хозяйственные, управленческие, культурные, транспортные и другие не сельскохозяйственные функции. Сложный комплекс города с пригородами, где находятся и сельские населенные пункты, представляет собой агломерацию. Несколько близко расположенных агломераций именуются мегалополисом.

Внешними чертами города служат многоэтажность застройки, широкое развитие общественного транспорта и каналов связи, превышение застроенной и замощенной части территории над садово-парковыми пространствами, концентрация стоков и различных загрязнителей.

Растения, в составе городских экосистем растут в парках, садах, на газонах, их главное назначение - регулирование газового состава атмосферы. Они выделяют кислород, поглощают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в неё при работе промышленных предприятий и транспорта. Растения имеют также большое эстетическое и декоративное значение.

Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка; млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных), но и особой группой городских животных - спутников человека. В её составе - птицы (воробьи, скворцы, голуби), грызуны (крысы и мыши), и насекомые (тараканы, клопы, моль). Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, воробьи). Это санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.

Главная особенность экосистем современных городов в том, что в них нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии человеку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов - сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта.

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: