Космический мониторинг природных ресурсов.

Космический мониторинг широко используется при изучении ландшафтной структуры, природных ресурсов и типов природопользования, а также для анализа степени загрязнения атмосферы, земельных и водных ресурсов, в работах по оценке антропогенного и техногенного воздействия на окружающую среду. Использование методик ДЗЗ позволяет оперативно решать самые разные задачи в области природопользования и экологии.

При создании систем экологического мониторинга необходимо соблюдения следующих основных принципов:

1) Объективность и достоверность первичной, аналитической и прогнозной информации;

2) Систематичность наблюдений за состоянием окружающей природной среды и техногенными объектами, влияющими на неё;

3) Повышение оперативности получения и достоверности первичных данных;

4) Совместимость технического, информационного и программного обеспечения её составных частей;

5) Повышение уровня и качества информационного обслуживания потребителей экологической информации на всех уровнях функционирования системы на основе сетевого доступа;

6) Оперативность доведения экологической информации до органов исполнительной власти, других заинтересованных органов, предприятий, организаций и учреждений;

7) Доступность экологической информации для населения.

Среди основных задач, решаемых при проведении космического экологического мониторинга, можно выделить следующие:

 

1) Оценка масштаба проявления темпов развития эрозионных процессов (водных, ветровых) с применением 2-х основных методов исследования: по оптическим и радарным снимкам, по ЦМР, создаваемым на базе снимков;

2) Автоматический мониторинг и прогнозирование процессов заболачивания и опустынивания, засоления, всех видов карста, береговых геоморфологических процессов, степных пожаров и т.д.;

3) Наблюдение практически в режиме реального времени за быстроизменяющимися экосистемами и антропогенными объектами с применением как оптических, так и радарных данных (расширение городов, пром. зон, трансп. магистралей, пересыхание водоёмов и т.д.);

4) Выявление локальных источников загрязнения вод и почв, а также последствий их воздействия на экосистемы путём комплексного дешифрирования космических снимков высокого и среднего разрешения;

5) Контроль территорий, находящихся в зонах морских приливов и отливов, и сгонно-нагонных явлений;

6) Синтетическая оценка экологического состояния регионов, определение экологической комфортности территорий.

В зависимости от объектов мониторинга выделяются:

- мониторинг атмосферного воздуха;

- мониторинг поверхностных водных ресурсов;

- мониторинг земельных ресурсов;

- мониторинг растительного и животного мира (воспроизводство и использование);

- мониторинг недр (в части загрязнения).

Космические методы прогноза месторождений полезных ископаемых.

Для прогноза полезных ископаемых, в частности, для прогноза месторождение применяется автоматизированный линеаментный анализ.

Линеаментный анализ – эффективный комплекс геоморфологических, геологических, дистанционных и других методов геологического картирования и мониторинга опасных геологических процессов.

Определения:

- крупнейшие линейные или дугообразные элементы рельефа, генетически связанные с глубинными разломами;

- региональные линейно ориентированные элементы структуры и рельефа земной коры, длина которых во много раз превышает ширину;

- выдержанные по направлению прямолинейные элементы рельефа и ландшафта, обычно связанные с трещинами и разломами в земной коре.

Диагностические признаки и классификация линеаментов.

Линеаменты – объекты геологического картирования. Они обладают набором диагностических признаков: прямых геологических и геоморфологических, дополнительных геологических, гидрогеологических, геохронологических, геофизических, косвенных физико-географических, геохимических, ботанических и др.

Дешифрирование космических снимков даёт возможность на основе различий тектонического развития крупных складчатых структур, зон разломов и пространственного распространения осадочных, метаморфических и магматических пород составлять обзорные тематические карты и схемы. Космические снимки помогают изучать их положение в структуре региона, а также выявить роль разрывов в формировании складчатых форм и их морфологии. Это указывает на возможность прогнозирования поисков полезных ископаемых, исходя из косвенных признаков. Они обусловливают возможность определения наличия корреляции определенных геологических структур с месторождениями полезных ископаемых.

Для целей прогноза полезных ископаемых могут применяться черно-белые, цветные и спектрозональные фотографические, сканерные, тепловые, радиолокационные и другие космические изображения.

Для исследования месторождений полезных ископаемых и окружающих их территорий эффективно использование разновременных снимков. Снимки должны быть в одном масштабе, относиться к одному и тому же типу съёмки. Сроки съёмок могут варьироваться, так как трудно найти повторные снимки хорошего качества на территорию Восточной Сибири и Дальнего востока.

Космические изображения должны удовлетворять ряду требований:

- облачный покров должен занимать не более 20% территории;

- для оценки современного состояния месторождений съёмка должна быть произведена после 2006 года, а снимки для выявления динамики месторождений и окружающих территорий должны быть десятилетней и более давности;

- каждый одиночный снимок временного ряда должен быть обработан как самостоятельно, так и как часть временного ряда;

- разрешающая способность снимков должна быть от 0, 5м до нескольких метров, а зависимости от величины месторождения и, следовательно, требуемого уровня детальности.

Для прогноза полезных ископаемых исследуются карты разных масштабов от более к более крупному

Космический метод исследования техногенного загрязнения атмосферы по снежному покрову.

Среди различных факторов внешней среды, влияющих на здоровье населения и общую экологическую обстановку территории, особую роль играет загрязнение атмосферного воздуха канцерогенными веществами. Основными источниками загрязнения воздушного бассейна городов сажей, пылью, полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), тяжелыми металлами (ТМ), являются электростанции, бытовые печи, работающие на угле и автотранспорт.

Существуют различные методы оценки состояния атмосферного воздуха, но одним из самых доступных является мониторинг снежного покрова при помощи дешифрирования космических снимков в сочетании определённых каналов и выявление ареола загрязнения. Снег обладает высокой сорбционной способностью и является носителем не только влажных, но и сухих выпадений, поэтому даёт объективную оценку атм. загрязнений за зимний период.

Производится сравнение ареалов интенсивного снеготаяния в весенний период, исходя из того, что загрязнённый снег тает значительно быстрее. Загрязненная территория контрастно выделяется на снимке относительно окружения за счёт растаявшего и более грязного снега.

Космический мониторинг ЧС.

Чрезвычайными ситуациями (ЧС) принято называть обстоятельства, возникающие в результате стихийных бедствий (природные ЧС), аварий и катастроф в промышленности и на транспорте (техногенные ЧС), экологических катастроф, диверсий или факторов военного, социального и политического характера, которые заключаются в резком отклонении от нормы протекающих явлений и процессов и оказывают значительное воздействие на жизнедеятельность людей, экономику, социальную сферу или природную среду.

В Федеральном законе от 21 декабря 1994 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» дано такое определение: «Чрезвычайная ситуация – это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иных бедствий, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной зоне, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей».

ЧС, возникающие в мирное время в результате стихийных бедствий, катастроф, производственных и транспортных аварий, сопровождаются разрушением зданий, сооружений, транспортных средств, инженерных коммуникаций, гибелью людей, уничтожением оборудования и материальных ценностей.

Чрезвычайные ситуации (ЧС) природного и техногенного характера, возникающие в различных регионах России (разливы нефти и нефтепродуктов в акваториях морей, на озерах и реках, загрязнения территориально-природных комплексов, пожары, наводнения, опасные метеорологические явления, землетрясения, эндогенный и экзогенные процессы, нефтяные разливы и т.д.), могут выявляться и контролироваться с использованием различных средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), преимущественно космических аппаратов (КА) [12].

На сегодняшний день существует 2 метода мониторинга чрезвычайных ситуаций – это дистанционный и наземный.

Дистанционный мониторинг (аэрокосмический) может быть, как авиационный, вертолётный или беспилотный, так и космический с использованием искусственных спутников дистанционного зондирования Земли или пилотируемых космических кораблей или станций. Они могут осуществлять 3 уровня мониторинга: глобальный, региональный или локальный.

К наземным методам относятся биологические (биоиндикационные) и физико-химические методы. Осуществляется визуальный контроль и оценка масштабов катастрофы, проводятся специализированные исследования на местности, то есть осуществляется сбор оперативной информации и уточнение данных, полученных с космических или авиационных аппаратов. Также это связано с невозможностью получения этой информации другими методами.

К такой информации может быть отнесено определение физических или химических параметров приземного слоя воздуха и почв, растительности или вод. При этом часто используют живые организмы - биоиндикаторы.

Материалы аэрокосмических съёмок – это есть данные дистанционного зондирования Земли, полученные при помощи ИСЗ, аэросъёмки с самолёта, вертолёта или БПЛА, которые могут быть интерпретированы как в аналоговой, так и в цифровой форме при помощи ЭВМ и специализированных программных средств.

Такими материалами могут быть снимки, полученные в разных спектральных зонах электромагнитного спектра. Снимки могут быть мультиспектральными (спектрозональными) или панхроматическими, выполненные с разным пространственным и радиометрическим разрешением.

Существует также несколько видов съёмки для решения разнообразного спектра задач при мониторинге ЧС:

- радиолокационная съёмка;

- инфракрасная (тепловая);

- фотосъёмка (топографическая съёмка);

- ультрафиолетовая;

- рентгеновская.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: