Ekologik monitoringning tadqiqot tamoyillari va xususiyatlari

Aerokosmik monitoring
Kosmik monitoring tizimlari tabiiy va antropogen hodisalar, jarayonlar va ob'ektlarni o'rganish va nazorat qilish bilan bog'liq turli xil ilmiy va amaliy muammolarni hal qilish uchun ishlatiladi . Ko'pchilikda meteorologiya, okeanologiya, kartografiya, qishloq xo'jaligi va o'rmon xo'jaligi va boshqalar kabi sohalarda sun'iy yo'ldosh ma'lumotlari ajralmas ma'lumot manbalari hisoblanadi.
Monitoring muammosi bizning davrimizda global ahamiyatga ega bo'lib, nafaqat ilmiy, balki tobora ortib borayotgan iqtisodiy, ijtimoiy va siyosiy omillar bilan belgilanadi
Ma'lumki, dunyoning ko'plab mintaqalarida qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishining sanoat rivojlanishi va intensivlashuvi aniq ekologik muammolarning hal qilinmasligi bilan cheklanadi va allaqachon amalga oshirilgan iqtisodiy loyihalarning salbiy ekologik oqibatlarining oldini olish xarajatlari ba'zan loyihalarning o'zi xarajatlaridan oshib ketadi va, albatta, o'nlab va yuzlab marta ko'proq. amalga oshirilishi kerak bo'lgan profilaktika choralariga sarflanadigan xarajatlar tadqiqot bosqichlarida yoki salbiy hodisalarning rivojlanishining dastlabki bosqichlarida bo'lar edi.
Inson tomonidan tabiiy muhitga kiritilgan o'zgarishlar va uning faoliyati natijasida yuzaga keladigan ekologik ta'sirlar hech bo'lmaganda mintaqaviy va ko'pincha global xarakterga ega bo'lganligi sababli, aerokosmik kuzatuv vositalarisiz ularni o'z vaqtida aniqlash, ularning dinamikasini kuzatish yoki atrofimizdagi voqealar haqida to'liq tasavvur berish mumkin emas. Shuni aytish kifoya, aerokosmik tasvirlar shuni ko'rsatadiki, odamlarning iqtisodiy faolligining ta'siri erning deyarli 60 foizida seziladi va ba'zi zonalarda bu ko'rsatkich 98 foizga etadi. Shuni ham yodda tutish kerakki, tabiiy muhitdagi antropogen o'zgarishlar tabiiy muhitga qaraganda ikki yoki uch daraja tezroq sodir bo'ladi va ularni kuzatib borish endi mumkin emas.
Hozirgi kunda bunday murakkab muammoni faqat bitta usul bilan samarali hal qilish mumkin: samolyotlar va sun'iy yo'ldoshlardan er yuzini muntazam ravishda o'rganish, ya'ni aerokosmik ekologik monitoring usuli.
Kosmik usullar muntazam ravishda to'ldiriladigan sun'iy yo'ldosh guruhlari — sun'iy yo'ldosh tizimlarining uzoq muddatli ishlashiga asoslangan bo'lib, ular orbitada kosmik kemalarning ishlashini ta'minlaydigan murakkab infratuzilmani (parvozlarni boshqarish va suratga olish markazlari), ma'lumotlarni qabul qilishni (erni qabul qilish punktlari, o'rni sun'iy yo'ldoshlari) o'z ichiga oladi.), uni saqlash va tarqatish (birlamchi ishlov berish markazlari, rasm arxivlari).
XX asrning 60-yillarida. birinchilardan biri, obzor meteorologik tizimlari bilan bir qatorda, AQSh harbiy idoralarining (key Hole uskunalari bilan suratga olish sun'iy yo'ldoshlari-"kalit teshigi") va SSSRning(Zenit sun'iy yo'ldoshlari) batafsil foto razvedka kosmik suratga olish tizimlari yaratildi. Keyinchalik kosmik suratga olish tizimlari ishlay boshladi, ular xaritalarni tashkil etuvchi er, o'rmon va suv resurslarini baholaydigan er osti boyliklari va dengiz suvlarini o'rganadigan fuqarolik iste'molchilarining keng doirasiga fazoviy geoinformatsiyani etkazib berishdi. Tabiiyki, turli mutaxassislar kosmik geoinformatsiyaga ko'rinish, samaradorlik, qabul qilish chastotasi va eng muhimi — fazoviy o'lchamlari bo'yicha teng bo'lmagan talablarni qo'ydilar. Ko'pchilik er yuzasining ko'p zonali kosmik tasvirlarini talab qiladi50—200km o'lchamlari bilan10-30m. iste'molchilarning bir guruhi uchun ma'lumotni tezkor etkazib berish kerak — bir necha kun va hatto bir necha soat ichida, boshqasi uchun bir necha oylik muddat qabul qilinadi. Atrof-muhit monitoringini amalga oshirish uchun muntazam ravishda takroriy suratga olish zarur. Ko'plab tadqiqotchilar yozgi suratga olishga muhtoj.
Sun'iy yo'ldoshlardan olingan barcha ma'lumotlarni qayta ishlash dastlabki (tarmoqlararo) va tematik (sanoat) ga bo'linadi. Dastlabki ishlov berish kosmik tadqiqotlar materiallarini sanoat iste'molchilari tomonidan keyingi tematik tahlil va talqin qilish uchun eng mos keladigan shaklga keltirishdan iborat. Bu texnik sabablarga ko'ra ham, tabiiy omillarga ham bog'liq bo'lgan rasmlarning muqarrar buzilishlari va shovqinlarini bartaraf etishni ta'minlaydi. Bu geometrik va radiometrik bo'lishi mumkin bo'lgan rasmlarni tuzatish deb ataladi.
Resurs tizimi tomonidan taqdim etilgan geoaxborot milliy iqtisodiy, ilmiy, o'quv maqsadlarida qo'llaniladi. Tabiiy resurslarni kompleks o'rganish va xaritalash, atrof-muhit monitoringi va yirik mintaqalarning GIS (geografik axborot tizimlari) ni yaratish uchun kosmik tasvirlardan foydalanish eng maqbuldir. Kosmik texnologiyalar tez rivojlanmoqda: sun'iy yo'ldoshlar, suratga olish uskunalari, suratga olish va suratga olish texnologiyalari yaxshilanmoqda. Har bir yangi sun'iy yo'ldosh avvalgisiga qaraganda yaxshiroq tasvirlarni etkazib beradi. Ammo sifatli sakrash, ishlatilgan usullarni qayta baholash va eng istiqbolli usullarni aniqlash vaqti keldi.
Birinchi avlod kosmik tizimlarining chorak asr davomida ishlashi natijasida fotografik tasvirlar kosmik video ma'lumotlarning yangi turlari bilan raqobatlasha olmasligi ma'lum bo'ldi. Raqamli ko'p zonali skanerlar va har qanday ob-havo radarlari tomonidan tezda olingan suratlar katta istiqbolga ega. Ular nafaqat turli darajadagi GISning asosiy kartografik asoslarini yaratishni, balki ma'lumotlarning muntazam yangilanishini ham ta'minlaydi deb taxmin qilinadi.
Yangi avlod kosmik tizimlarini butun yerni tadqiq qilish va monitoring qilish uchun global tadqiqotlar olib boradigan tizimlarga va amaliy talablarni qondirish uchun mahalliy tizimlarga bo'lish mumkin.
Birinchi turdagi tizimning misoli NASA (National Aeronautics and Space Administration — AQSh aeronavtika va kosmik tadqiqotlar boshqarmasi) tashabbusi bilan xalqaro hamkorlikda ishlab chiqilgan EOS global monitoring kosmik tizimi (Earth Observing System — yerni kuzatish tizimi) bo'lib, u XXI asrning birinchi o'n yilliklarida ishlaydi. yagona tizim sifatida.
EOS kosmik tizimi (rasm.5) yer haqidagi fanlarni Sayyora hayotining barcha jabhalari — atmosferaning kimyoviy tarkibidan tortib okeandagi tsunami to'lqinlarining harakatigacha bo'lgan global ko'p sensorli ma'lumotlar bilan ta'minlashi kerak. Ma'lumotni doimiy ravishda (10 daqiqalik intervalgacha) Real vaqt rejimida etkazib beradigan sun'iy yo'ldosh yulduz turkumlarining ishlashi ta'minlanadi. Bu dunyo hamjamiyatiga xavfli tabiiy hodisalarni ro'yxatdan o'tkazishdan ularni bashoratli modellashtirish asosida bashorat qilishga o'tishga imkon beradi.
Mahalliy kosmik tadqiqotlar sun'iy yo'ldoshlar tomonidan raqamli skanerlar yordamida tezkor ravishda amalga oshiriladi, ular havo tasvirlari bilan batafsil taqqoslanadigan, yuqori vizual va o'lchash xususiyatlariga ega va erning uch o'lchovli xususiyatlarini olishni ta'minlaydigan rasmlarni beradi.
Ushbu rasmlar kadastr va inventarizatsiya qilish, o'rta va hatto keng ko'lamli xaritalar va boshqa aniq geoaxborot mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun javob beradi. Hozircha sun'iy yo'ldoshlarni yaratish va ulardan foydalanish xarajatlari katta; ular olingan mablag'lar bilan qoplanmaydi
rasmlarni sotish.
Yangi avlod kosmik tizimlari mamlakatimizda sun'iy yo'ldoshlardan video ma'lumotlarni qabul qilish bo'yicha federal, mintaqaviy va tarmoq markazlari tarmog'ini sezilarli darajada kengaytirishni nazarda tutadi.
Sun'iy yo'ldoshlardan olingan barcha ma'lumotlarni qayta ishlash dastlabki (tarmoqlararo) va tematik (sanoat) ga bo'linadi. Dastlabki ishlov berish kosmik tadqiqotlar materiallarini sanoat iste'molchilari tomonidan keyingi tematik tahlil va talqin qilish uchun eng mos keladigan shaklga keltirishdan iborat. Bu texnik sabablarga ko'ra ham, tabiiy omillarga ham bog'liq bo'lgan rasmlarning muqarrar buzilishlari va shovqinlarini bartaraf etishni ta'minlaydi. Bu geometrik va radiometrik bo'lishi mumkin bo'lgan rasmlarni tuzatish deb ataladi.
Resurs tizimi tomonidan taqdim etilgan geoaxborot milliy iqtisodiy, ilmiy, o'quv maqsadlarida qo'llaniladi. Tabiiy resurslarni kompleks o'rganish va xaritalash, atrof-muhit monitoringi va yirik mintaqalarning GIS (geografik axborot tizimlari) ni yaratish uchun kosmik tasvirlardan foydalanish eng maqbuldir.