Космическое картографирование space mapping составление топографических и тематических

Космическое картографирование (space mapping) составление топографических и тематических карт, в том числе и экологических, непосредственно по данным съемок из космоса. Для космического картографирования используются метеорологические спутники. Вот некоторые из метеорологических спутников. Российский геостационарный метеорологический спутник "Электро" (ГОМС)

Бортовой информационно-измерительный комплекс позволяет: • получать в видимом и ИК диапазонах спектра изображения облачности, поверхности Земли, снежных и ледяных полей; • проводить непрерывные наблюдения за динамикой быстроменяющихся атмосферных процессов; • оперативно обнаруживать опасные явления природы; • определять скорость и направление ветра, температуру морской поверхности и другие характеристики; • получать информацию о потоках частиц солнечного и галактического происхождения, электромагнитного, ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, вариаций вектора магнитного поля

Космическая метеорологическая система МЕТЕОР n n Комплекс научной аппаратуры на КА Метеор 3 позволяет оперативно и регулярно получать изображения облачности и подстилающей поверхности в видимом и инфракрасном диапазонах, получать данные о температуре и влажности воздуха, температуре морской поверхности и облаков. получать данные о потоках корпускулярных излучений, рентгеновского излучения. осуществлять мониторинг озоносферы.

Космическая метеорологическая система МЕТЕОР-3 М КА Метеор 3 М N 1 предназначен для следующих основных задач: - получение глобальных и региональных изображений облачности; получение глобальных и региональных данных о температуре поверхности океана и высоте верхней границы облачности; определение местоположения и динамики перемещения атмосферных вихрей; получение данных о ледовой обстановке на акваториях морей и океанов, границах снежного покрова; получение глобальных данных температурно влажностного зондирования атмосферы и др.

Российский океанографический спутник Океан-01 Космические аппараты Океан 01 обеспечивают получение радиолокацион ных, микроволновых и оптических изображений Земли в интересах морского судоходства, рыболовства и освоения шельфовых зон Мирового океана.

Российский природоресурсный спутник РЕСУРС-01 N 4 На КА “Ресурс 01” N 4 установлен комплекс аппаратуры для изучения природных ресурсов Земли, экологичес кого контроля, метеорологического обеспечения, проведения гелио и геофизических наблюдений, исследования радиационного баланса Земли.

Примеры космических фотоснимков Космический снимок облачности над территорией России.

Космический снимок пожаров на границе Китая и Хабаровского края

2. Картографирование атмосферных проблем 2. 1 Общие закономерности загрязнения атмосферы 1 2 3 В приходной части баланса находятся: поступление загрязняющих веществ от техногенных и естественных источников в пределах рассматриваемой территории; поступление загрязняющих веществ от источников за пределами рассматриваемой территории, в том числе отдаленных (дальний перенос); образование загрязняющих веществ в результате вторичных химических процессов, протекающих в самой атмосфере.

В расходной части баланса находятся: 1. вынос загрязняющих веществ за пределы рассматриваемой территории; 2. осаждение загрязняющих веществ на земную поверхность; 3. разрушение загрязняющих веществ в результате процессов самоочищения. Выделение загрязняющих веществ от техногенных источников усиливается: *с ростом числа производственного оборудования и транспортных средств, увеличением интенсивности их работы; *при ухудшении технического состояния и авариях; *при неэффективной работе или отключении очистного оборудования.

Таким образом, картографирование загрязнения атмосферы складывается из: n картографирования потенциала загрязнения атмосферы; n картографирования источников загрязнения; n картографирования уровней загрязнения. Наибольший интерес для картографирования представляют следующие уровни загрязнения атмосферного воздуха: 1. средний годовой (многолетний) уровень; 2. уровень загрязнения, складывающийся при сочетании обычного режима работы предприятий и неблагоприятных для рассеяния, метеоусловий; 3. уровень загрязнения, который может возникнуть при аварийном выбросе от опасного объекта при определенных метеоусловиях; 4. фактически существующий текущий уровень загрязнения.

2. 2 Картографирование потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) проводится на основе данных стационарных метеорологических наблюдений, в мелких и средних масштабах. Величина ПЗА показывает, во сколько раз средний уровень загрязнения атмосферного воздуха в конкретном районе будет выше или ниже, чем в некотором другом районе, принятом за эталон. НМУ неблагоприятные метеорологические условия Картографирование ПЗА включает вычисление его значений для метеостанций, с использованием соответствующих формул, и географическую интерполяцию, с вычерчиванием изолиний.

МПА Метеорологический потенциал загрязнения атмосферы Для определения МПА была предложена формула Т. Г. Селегей: МПА = (Рсл+Рт)/(Ро + Рв), где Рсл — повторяемость слабых ветров (0— 1 м/с); Рт — повторяемость дней с туманом; Ро — повторяемость дней с осадками 0, 5 мм и более; Рв — повторяемость скорости ветра 6 м/с и более.

2. 3 Картографирование уровней загрязнения атмосферы Показатели загрязнения атмосферного воздуха подразделяются на - поингредиентные (частные) интегральные (комплексные). В справочной литературе используются следующие поингредиентные характеристики: 4, р — средняя концентрация примеси в воздухе; qm — наибольшая наблюдавшаяся концентрация примеси в воздухе; g — повторяемость разовых концентраций выше ПДК; gj — повторяемость разовых концентраций выше 5 ПДК; g 2 — повторяемость разовых концентраций выше 10 ПДК.

3. Загрязнение атмосферного воздуха в г. Новокузнецке и его определяющие факторы Г. Новокузнецк расположен в большой котловине, образованной поймами рек Томи и Кондомы, окружен отрогами Кузнецкого Алатау и Салаирского кряжа. Перепад высот в пределах города составляет 250 м. Одним из решающих факторов снижения уровня загрязнения являются условия погоды.

Таблица 1 Повторяемость направлений ветра и штиля в % Годы Штиль С СВ В ЮВ Ю ЮЗ 3 СЗ 2000 12 16 4 4 15 21 25 8 7 2001 12 12 4 4 18 23 26 6 7 2002 9 9 3 7 21 27 20 5 8

Таблица 2 - Характеристика атмосферных осадков в г. Новокузнецке р. Н осадков Количество случаев за год 2000 г. 2001 г. 2002 г. Кислые Слабокислые 1 Равновесные 1 12 Нейтральные 2 16 63 Слабощелочные 93 85 81 Щелочные 84 54 11 566, 3 573, 2 Количество осадков за 671, 7 год в мм

Характеристика загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Новокузнецкая гидрометобсерватория осущест вляет мониторинг загрязнения атмосферного воздуха на семи стационарных постах ежедневно, кроме воскресенья, во всех, исключая Кузнецкий, районах города.

Таблица 3 - Средний уровень загрязнения атмосферного воздуха по наблюдениям на стационарных постах ГМО г. Новокузнецка. Загрязняющие примеси Характ 2000 2001 r. 2002 r. ерис r. тика ПДКc. c. (мг/м куб. ) Фтористый водород g 14, 4 0, 005 Q 0. 007 0. 005 Сажа g 3, 4 2, 8 1, 0 Q 0. 02 0. 01 g 22, 4 24, 9 23, 2 Q 0. 06 g 0 0 0 Q 0. 005 0. 007 g 0, 9 0, 5 0, 6 Q 2 0. 9 Диоксид азота Диоксид серы Оксид углерода 9, 8 6, 8 0, 05 0, 04 0, 05 3, 0

Взвешенные вещества g 4, 7 4, 0 3, 8 Q 0. 14 0. 23 0. 22 Аммиак g 0, 3 0, 1 0 Q 0. 01 0. 005 0. 008 Изопропиловый спирт g 22, 8 16, 4 24, 0 Q 0. 4 0. 3 0. 4 Формальдегид g 13, 2 5, 6 1, 9 Q 0. 018 0. 012 0. 007 Фенол g Q 4, 3 6, 8 0. 002 0. 003 0, 15 0, 04 0, 6 0, 003 6, 5 0. 003 0, 003

Q средняя концентрация примеси в воздухе, мг/м куб. ; g повторяемость (%) разовых концентраций примеси в воздухе выше предель но допустимых концентраций (ПДК) примеси; ПДК с. с. предельная концентрация веществ в воздухе, не оказывающая на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом воздействии.

3. 3 Валовые выбросы от стационарных источников Количество стационарных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, зарегистрированных в 2002 году, составило 3620, в том числе организованных 2856.

Таблица 4 - Изменения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от предприятий г. Новокузнецка Наименование загрязняющего вещества 2000, тыс. т/год 2001, тыс. т/год 2002, тыс. т/год Всего: 526, 4 503, 2 487, 7 Твердые 73, 7 70, 6 66, 7 Диоксид азота 29, 5 28, 2 25, 8 Диоксид серы 47, 2 43, 3 52, 7 Углерода оксид 319, 8 303, 9 276, 5 Фтористый водород 0, 9 1, 2 Сероводород 0, 513 0, 492 0, 416 Из них

Изопропиловый спирт 0, 0562 0, 0309 0, 0052 Фенол 0, 3381 0, 3362 0, 312 Формальдегид 0, 001 0, 0005 0, 0003 Цианистый водород 1, 253 1, 240 1, 23 Сажа 0, 801 0, 527 0, 512 Аммиак 1, 253 1, 249 1, 167 Общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу уменьшился по отношению к 2000 году на 38, 7 тыс. тонн.

Таблица 5 - Изменения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от крупных предприятий г. Новокузнецка Наименование предприятия 2000 т/год 2001 т/год 2002 Динамика т/г изменен од ий (2000/20 02) 1. ОАО Шахта «Абашевская- 49177 50459 56188 +7011 Н» 2. Западно-Сибирская ТЭЦ 30931 27542 31280 +349 3 ГП «Шахта «Байдаевская» 179 4. ОАО «НКАЗ» 31438 30261 31419 -19 5. ОАО «ЗСМК» 21439 21455 21466 +269 5 6. ОАО ЦОФ «Абашевская» 866 270 799 2902 854 +2723 -12

7. ООО «Кузнецкий ГОК» Абагурская аглофабрика 11700 10012 79918 -37084 2 6 8. 7 дочерних предприятий 40059 38125 35728 -4331 ОАО «КМК» 9. Муниципальные котельные 12474 11290 9351 -3123 10. ОАО «Кузнецкие ферросплавы» 8613 -325 11. Кузнецкая ТЭЦ 11567 11119 10520 -1047 12. ОАО ЦОФ «Кузнецкая» 1211 1301 843 -368 13. ОАО «Органика» 109 86 27 -82 9923 8288

Таблица 6. - Валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу с разбивкой по отраслям промышленности. Период 2002 года Наименование промышленности отрасли Валовый выброс, Доля тыс. тонн/год вклада, % Черная металлургия 338, 6 69, 4 Топливная 60, 9 12, 5 Теплоэнергетика 41, 8 8, 6 Цветная металлургия 31, 4 6, 4 Жилищно-коммунальное хозяйство 9, 7 2, 0 Другие 5, 3 1, 1 Итого: 487, 7 100

Таблица 7 Справка о распределении валовых выбросов по районам города в 2002 г Район Валовый выброс, Доля вклада, % тыс. тонн/год Заводской 247, 6 51 Центральный 118, 9 24 Орджоникидзевский 64, 8 13, 3 Кузнецкий 52, 7 11 Куйбышевский 3, 6 0, 7 Ильинский 0, 1 - Всего по городу: 487, 7 100

3. 4 Валовые выбросы от передвижных источников К передвижным источникам загрязнения относятся все виды автомобильного транспорта. В 2002 году, по данным ОГИБДД УВД администрации г. Новокузнецка, на учете состоят грузовые транспортные средства 11680 ед. , легковые транспортные средства 74824 ед. , автобусы 4410 ед.

Таблица 8 - Изменение валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Новокузнецка от передвижных источников Наименование загрязняющего вещества 2000, тыс. 2001, тыс. т/год 2002, тыс. т/год Углерода оксид 40, 7 41, 5 42, 9 Углеводороды 6, 2 6, 3 6, 7 Диоксид азота 4, 9 5, 1 5, 6 Диоксид серы 0, 3 0, 4 0, 7 Сажа 0, 1 0. 1 Свинец 0, 05 Итого: 52, 25 53, 45 56, 05

3. 5 Карта загрязнения атмосферного воздуха в г. Новокузнецке Таблица 9. – Количество выбросов вредных веществ в атмосфере г. Новокузнецка на 10. 06. 2003 г. № точки ПНЗ ПНЗ – ПНЗ – – – 16, – 19, 22, 23, 2, 9, Кут 18, К. М Нов Ша Толья То узов Ки аркс осёл хтё тт ре а, 43 ро а, 20 ов, 1 ров, и, 2 за, ва, 5 2 9 61 ? CO 2 0. 08 0. 06 0. 10 0. 09 0. 11 0. 04 Фенол 017 021 010 004 028 017 0 HF 0 028 029 042 0 010 035 043 054 026 Формаль- 039 дегид

С современным темпом развития научных знаний возрастают и требования к качеству и современности картографической информации. Вот тут то картографам на помощь и приходит аэрокосмическая съёмка.