Структура космической системы, изучение природных ресурсов Земли, решение оперативных долговременных задач с ее помощью.

«Космическая» система изучения природных ресурсов, является системой наземно-дистанционной. Она состоит из комплекса научно-технических мероприятий, включающего непосредственные природоведческие (например, контактные) и дистанционные (например, фотографические) исследования. При трехуровенных наблюдениях (наземных, с самолета и из космоса) реализуется возможность изучения геосистем любых размерностей. При этом осуществляется поэтапная генерализация частных природных связей и выход на более высокий уровень обобщения.

Структура космической системы состоит: из системы управления структурой; 4 основных подсистем: получения космической информации; получения дополнительной дистанционной информации; сбора и хранения информации; обработки информации.

Подсистема получения космической информации включает: космические носители измерительной аппаратуры - искусственные спутники Земли, пилотируемые космические корабли (ПКК) и орбитальные станции (ОС); измерительную аппаратуру, устанавливаемую на космических носителях; аппаратуру, передающую полученную информацию. Данные, полученные с помощью космической измерительной подсистемы, содержат для каждого отдельного элемента природного объекта информацию о его состоянии. Эти данные передаются на пункты приема информации и оттуда в банк данных подсистемы сбора информации на хранение.

Подсистема получения дополнительной дистанционной информации объединяет средства и методы получения дистанционной информации о природных и антропогенно измененных объектах, осуществляемых в основном в пределах тропосферы. В эту подсистему включены: авиационные средства (самолеты-лаборатории и вертолеты); суда-лаборатории, буйковые станции, наземные передвижные лаборатории, установленная на этих носителях измерительная аппаратура, установленная на них аппаратура, передающая получаемую информацию на пункт приема информации. В состав судов-лабораторий входят научно-исследовательские суда, экспедиционные суда, морские, озерные и речные суда, специально построенные или перестроенные из другого типа судов для комплексных исследований и для проведения различных специальных исследований (геофизических, гидробиологических и др.) в толще водных масс, морского дна, атмосферы и космического пространства. Буйковые станции (автоматические станции) снабжены специальной аппаратурой для получения определенных типов информации через спутники на пункты приема информации, космической системы изучения природных ресурсов. Наземные передвижные лаборатории позволяют получать достоверные и точные данные о природных объектах, процессах и данные на локальных участках земной поверхности. Наземные измерения выполняют синхронно космическими и авиационными измерениями точно в момент прохождения космических аппаратов и авиасредств над данной точкой. Наземные измерения служат базой для проведения необходимых методических работ, связанных с проблемой идентификации природных ресурсов и изучения их свойств на основе сопоставления и корреляции различных данных дистанционного зондирования с данными непосредственных наземных измерений. Все вышесказанное относится к измерениям, выполняемым судами-лабораториями и автоматическими буйковыми станциями.

Основные требования, предъявляемые к измерениям (данным), получаемым в подсистемах космической и дополнительной дистанционной информации: синхронность получения всех видов информации; метрологическое единство всех видов измерений; репрезентативность наземных и измерений с самолета относительно территорий, охватываемых космической съемкой; сопоставимость масштабов и разрешающей способности всех видов измерений; оперативность доставки информации с самолета и наземной в пункты приема и обработки космической информации.

Подсистема сбора и хранения информации формирует банк данных огромного и постоянно меняющегося объема различного вида информации. Задачи этой подсистемы - формирование, хранение и управление базой данных, нахождение необходимой для определенных конкретных целей информации и оперативная передача ее в блок подсистемы обработки информации. База данных должна содержать:

· разновременные и разномасштабные материалы космических и аэрофотосъемок;

· характеристики измерительной аппаратуры;

· результаты наземных (натурных) измерений (выполненных синхронно с космическими съемками) параметров состояния природной среды в отдельных пунктах земной поверхности;

· разновременные и разномасштабные картографические материалы (топографические и специальные тематические карты);

· статистические и другие данные.

Эта структура (сбора, хранения, управления базой данных) подсистемы должна обеспечить оперативный обмен информацией между ее частями и доступ к ней подсистемы обработки информации.

Подсистема обработки информации заключается в оперативной обработке полученной из банка данных информации и выдаче результатов обработки в виде картографических материалов в требуемом масштабе. Обрабатывают материалы визуально-инструментальным (с использованием оптико- механических приборов) методом и с использованием ЭВМ и переводом данных с компьютера в цифровую карту. Выходные документы - тематические и специальные карты, схемы, графики, таблицы, методические материалы и т. п.

Примеры космических систем изучения природных ресурсов и мониторинга окружающей среды.

Отечественная космическая система Ресурс, функционирующая с середины 70-х гг. хх в., создавалась как общегосударственная постоянно действующая система для изучения природных ресурсов и контроля окружающей среды, обеспечивающая получение геоинформации двух видов - базовой (фотографической) и оперативной (передаваемой по радиоканалам). В систему входили автоматические космические аппараты фотографической съемки Ресурс-Ф и оперативного наблюдения за сушей Ресурс-О и океаном Океан-О. Спутники Ресурс- Ф рассчитаны на детальную фотосъемку местности с высот 200 - 300 км в течение нескольких недель с возвращением спускаемого аппарата с отснятой фотопленкой на Землю. Спутники оперативного наблюдения, на которых установлены съемочные сканеры, работая в течение нескольких лет на орбитах с высотой 600-900 км, быстро и регулярно передают видеоинформацию по радиоканалам на наземные пункты приема. Созданы пункты приема двух классов - стационарные с антеннами большого диаметра, обеспечивающие высокоскоростную регистрацию больших потоков информации и, следовательно, сравнительно высокое качество снимков, и упрощенные с небольшими антеннами, позволяющими оперативно получать снимки, но обычно пониженного качества, на метеостанциях, ледокольных судах, в службах охраны лесов и т.д. Вся обработка видеоинформация, полученной со спутников, делится на предварительную (межотраслевую ) и тематическую (отраслевую). Предварительная обработка заключается в приведении материалов космических съемок к виду, наиболее пригодному для последующего тематического анализа и интерпретации отраслевыми потребителями. Она предусматривает устранение неизбежных искажений и помех снимков, обусловленных как техническими причинами, так и природными факторами. Геоинформация, поставляемая системой Ресурс, используется в народнохозяйственных, научных, учебных целях.

Космическая американская система Landsat начала функционировать в 1972 г. Снимки со спутников Landsat, на которых отчетливо изображаются природно-территориальные комплексы - сельскохозяйственные поля, городские населенные пункты, применяются во многих странах мира для геологических, географических экологических исследований и тематического картографирования.

Космическая французская система SPOT начала функционировать в 1986 г. Космическая система SPOT обеспечивает значительную часть мировой потребности в снимках такой детальности, которые используются для обновления топографических карт средних масштабов, для инвентаризации земельных, водных и лесных ресурсов.

Космические системы нового поколения можно разделить на системы, выполняющие глобальные съемки для исследования и мониторинга Земли в целом и локальные - для удовлетворения практических запросов. Примером системы первого типа может служить разрабатываемая.по инициативе NASA (Управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства) в международной кооперации космическая система глобального мониторинга EOS (Earth Observing System - система наблюдения Земли). Она предназначена для комплексного планетарного дистанционного изучения Земли как единой системы.

Геоэкологический мониторинг

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться: