Аэрокосмическое зондирование как научная дисциплина Аэрокосмический снимок

Аэрокосмическое зондирование как научная дисциплина

Аэрокосмический снимок - наиболее универсальная форма регистрации излучения, несущего геоинформацию об исследуемых объектах, обеспечивает наибольшее число решаемых географических задач. Аэрокосмическое зондирование базируется на двух группах снимков: получаемых с самолетов - воздушных (аэроснимков) и со спутников- космических (орбитальных). Космические снимки наиболее соответствуют размерности географических объектов и распространенным масштабам географических исследований.

Во взаимодействии аэрокосмического зондирования с науками о Земле наблюдается определенная двойственность. С одной стороны, аэрокосмические методы можно отнести к какой-либо конкретной науке, использующей их для исследования своего предмета. Поэтому вполне правомерно появление таких разделов наук, как спутниковая метеорология, аэрофототопография, космическая океанология и др. С другой стороны, теоретическое обобщение конкретных приложений способствует становлению аэрокосмического зондирования как самостоятельной дисциплины.

Космические системы изучения природных ресурсов и мониторинга окружающей среды.

Космические методы базируются на длительной работе регулярно пополняемых группировок спутников — спутниковых систем, которые включают сложную инфраструктуру, обеспечивающую функционирование космических аппаратов на орбите (центры управления полетом и съемкой), прием информации (наземные пункты приема, спутники-ретрансляторы), ее хранение и распространение (центры первичной обработки, архивы снимков). В 60 -х годах ХХ в. в числе первых, были созданы космические съемочные системы детальной фоторазведки военных ведомств США и СССР.

Затем начали функционировать космические съемочные системы, поставляющие пространственную геоинформацию широкому кругу гражданских потребителей, изучающих недра и морские акватории, оценивающих земельные, лесные и водные ресурсы, составляющих карты.

Большинству требуются многозональные космические снимки земной поверхности охватом 50— 200 км с разрешением 10— 30 м. Для одной группы потребителей необходима оперативная доставка информации — в течение нескольких дней и даже часов, для другой приемлем срок в несколько месяцев. Для осуществления мониторинга окружающей среды необходимы регулярные повторные съемки. В летних съемках нуждаются многие исследователи.

Эти требования учитывались при создании национальных космических систем природно-ресурсного направления, среди которых наиболее известны системы первого поколения — Ресурс (СССР), Ландсат ( (США) и французская система СПОТ. Спутники каждой из этих систем многократно покрыли съемками всю нашу планету, дав миллионы снимков, образовавших их глобальный фонд.

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). К работе в системе эпизодически привлекались пилотируемые космические корабли и орбитальные станции, а также специальные самолеты-лаборатории.

Геоинформация, поставляемая системой Ресурс, используется в народнохозяйственных, научных, учебных целях. Наиболее целесообразно применение космических снимков для комплексного изучения и картографирования природных ресурсов, экологического мониторинга и создания ГИС (географических информационных систем) крупных регионов.

Космическая американская система Ландсат начала функционировать в 1972 г. , ее эксплуатация предусматривала поочередный вывод на орбиту по одному спутнику с расчетным сроком функционирования несколько лет. За 16 дней спутник может покрыть сканерной многозональной съемкой всю поверхность Земли. Цифровая информация со спутников по радиоканалам передается на наземные пункты приема, которые оборудованы во многих странах.

Результаты съемок, прошедшие предварительную компьютерную обработку, представляют в цифровом виде. Служба распространения архивированных снимков через сеть Интернет делает их доступными потребителям разных стран. Снимки со спутников Ландсат, на которых отчетливо изображаются природнотерриториазгьные комплексы сельскохозяйственные поля, городские населенные пункты, применяются во многих странах мира для геологических, географических, экологических исследований и тематического картографирования.

Космическая французская система СПОТ начала функционировать в 1986 г. Съемка выполняется с высоты 800 км двумя сканерами в надир или в сторону от трассы полета спутника, что позволяет более часто производить повторную съемку. Информация, передаваемая по радиоканалам, принимается двумя основными (во Франции и в Швеции) и более чем двадцатью региональными станциями приема. Снимки имеют сравнительно высокое разрешение — на них можно распознать отдельные городские здания.

Космическая система СПОТ обеспечивает значительную часть мировой потребности в снимках такой детальности, которые используются для обновления топографических карт средних масштабов, для инвентаризации земельных, водных и лесных ресурсов.

Космическую съемку отличает большая обзорность, возможность охвата труднодоступных территорий, оперативность получения информации. В то же время стало ясно, что рассчитывать на всемогущество космических методов было бы ошибкой; необходимо рациональное сочетание их с другими методами исследований. В результате функционирования в течение четверти века космических систем первого поколения оказалось, что фотографические снимки не выдерживают конкуренции с новыми типами космической видеоинформации. Большие перспективы имеют снимки, оперативно получаемые цифровыми многозональными сканерами и всепогодными радиолокаторами.

Аэрокосмические методы позволяют решать такие общие задачи, как инвентаризация различного рода территориальных систем, оценка их состояния и возможностей использования, изучение динамики, географическое прогноэирование. Аэрокосмическле снимки полезны при различных видах районирования территории. Необходимым элементом исследований по снимкам является оценка достоверности и точности полученных результатов. Для этого приходится привлекать другую информацию и обрабатывать ее иными методами, что требует дополнительных затрат.