Космічна зйомка поверхні Землі

Дистанційний екологічний моніторинг
Науково-дослідні космічні апарати Навігаційні ШСЗ Супутники для вивчення земних ресурсів Космічні апарати для міжпланетних польотів Космічна зйомка поверхні Землі Космічні системи моніторингу Формування системи моніторингу на базі сонячно-сінхронних орбіт Ймовірна оцінка впливу хмарності Результати розрахунків ймовірності зйомки Землекористування, природоохоронні та природоресурсні задачі Визначення техногенних змін сучасних ландшафтів Картування ділянок підвищеної природної пожежобезпечності Ракетно-космічні комплекси Вплив ракетно-космічної техніки на озоновий шар Землі Космічне сміття Функціональне призначення галузевої системи комплексної обробки аерокосмічної та наземної інформації (ГІСКОАНІ) Вимоги до функціонування системи моніторингу Паспорт АКП та його структура Системи дистанційного зондування Землі Лазерні системи Лідар на основі реєстрації диференційного поглинання Лідар на основі реєстрації флуоресценції Питання з розділу ІІ
145033
знака
13
таблиц
42
изображения

2.1 Космічна зйомка поверхні Землі

 

2.1.1 Основні типи зйомки

Будь-яка зйомка – це реєстрація яскравості поверхні Землі в певному діапазоні спектра електромагнітних хвиль, до того ж в діапазоні, для якого атмосфера досить прозора.

Гама- та рентгенівські промені не відбиваються і слабо випромінюються поверхнею Землі: ультрафіолетове (УФ) світло та більшість спектру довжин хвиль інфрачервоного (ІЧ) випромінювання атмосфера Землі практично не пропускає; радіохвилі, за виключенням найкоротших, не утворюють направленого випромінювання. Внаслідок цього можливі лише наступні варіанти зйомок Землі з космосу:

Реєстрація сонячного світла, відбитого від поверхні Землі в видимій області спектру (0,5...0,7 мкм) та в “вікнах прозорості” атмосфери ближнього ІЧ-діапазону (0,7...3 мкм). Космічні знімки у діапазонах цих частот у подальшому будемо називати зйомками в оптичному діапазоні спектра.

Зйомка власного ІЧ-теплового та радіотеплового випромінювання Землі, головним чином ІЧ-теплова зйомка в зоні довжин хвиль 9...12 мкм та радіотеплова зйомка в мікрохвильовому діапазоні радіохвиль, що включає міліметрові та сантиметрові хвилі.

Активні методи дистанційного зондування, тобто реєстрація сигналів, відбитих від поверхні Землі та тих, що генеруються штучним джерелом направленого випромінювання, яке розташоване на борту КА. Це або лазерна, або радіотеплова зйомка.

Практично лазерна зйомка, й лише з літаків, а не з КА, тільки починає розвиватись. Що до радіолокаційної зйомки, то в класичному варіанті вона має суттєве обмеження: реєстрація здійснюється в діапазоні, довжини хвиль на декілька порядків більші в порівнянні з видимим світлом, і тому просторове розрізнення радіолокаційних знімків відносно досить низьке. Ці ускладнення вдалося подолати за рахунок створення так званих радіолокаційних станцій (РЛС) з синтезованою апертурою. Основна перевага зйомки за допомогою РЛС з синтезованою апертурою – можливість її здійснення в будь-який час доби та незалежно від наявності хмарності.

2.1.2 Космічна фотозйомка

Основний вид космічних зйомок - це фотографування поверхні Землі за допомогою спеціалізованих народногосподарських супутників серії “Космос”, “Фотон”, “Фрам” (Росія), “Січ”, “Океан-0” (Україна) із середньою висотою ≈250 км. Вони устатковані декількома фотокамерами з різними фокусними відстанями та здійснюють космічну фотозйомку в різних масштабах.

Великомасштабні знімки мають високу фотографічну якість та витримують, без істотного зменшення різкості, збільшення до мірил 1:100 000...1:25 000 із смугою огляду на поверхні Землі 100...300 км. Розрізнення на місцевості досягає 5 м.

Кожний із супутників функціонує приблизно 2 тижні, після чого відзнята плівка повертається на Землю для фотохімічної обробки та репродуціювання.

Фотозйомка з борту пілотованих ОС поступається космічній зйомці з КА “Космос”. Це пов’язано з тим, що ОС за умов радіаційної безпеки виводять на орбіти з нахилом 51...520 до земного екватору. Космічна фотозйомка з борту ОС проводиться у мірилах порядку 1:3000 000 та менших.

Недоліки космічної фотозйомки

Основна мета аерокосмічного моніторингу еколого-геологічного середовища – оперативне вироблення оптимальної реакції на її стан та зміни (а від замовлення на космічну фотозйомку до передачі знімків замовнику проходить кілька місяців).

В існуючих варіантах космічна фотозйомка недостатньо оперативна не лише для моніторингу, але і для цілей дистанційного зондування внаслідок обмеженої кількості запусків відповідних супутників та короткостроковості дії кожного з них. Знімки деяких ділянок не можливо одержати навіть протягом декількох років.

Повторні космічні фотознімки певних ділянок, якщо і можливі, то в різних умовах освітлення та в різні пори року, внаслідок чого, порівняння їхніх результатів ускладнено.

Космічна фотозйомка можлива лише в фотографічному діапазоні спектру (довжин хвиль λ=0,5...0,9 мкм).

Внаслідок зауваженого провідні космічні держави орієнтуються насамперед не на космічну фотозйомку, а на космічну сканерну зйомку, яка дозволяє подолати наведені недоліки.

2.1.3 Космічна сканерна зйомка

Космічна сканерна зйомка (КСЗ) здійснюється за допомогою супутників, що не повертаються, кожний з яких функціонує протягом декількох років та передає зареєстровану інформацію на Землю по радіоканалам. З метою успішного здійснення КСЗ необхідне створення цілої системи моніторингу. До такої системи входять:

природо ресурсні ШСЗ,

наземний командно-вимірювальний комплекс,

канали зв’язку,

центри приймання та обробки інформації,

підсистема збору замовлень, каталогізації та розсилання знімків користувачам,

геостаціонарні ШСЗ (іноді), що приймають інформацію від природо ресурсних ШСЗ та направляють її на Землю.

Природоресурсна система здійснює періодичний глобальний огляд поверхні Землі, а використання її даних має міжнародний характер.

КСЗ можлива при сонячному освітленні, тобто лише вдень.

При нахиленні орбіти =00 вона має назву екваторіальна, а при =900 – полярна. При <900, коли супутник запускають в північно-східному напрямку (або південно-східному) – називають орбіту прямою, а при >900 – оберненою. Запуск супутника на обернену орбіту енергетично невигідний, так як обертання Землі в цьому випадку зменшує вихідну орбітальну швидкість, однак для довготривалих природоресурсних супутників цей виграш перекривається можливістю завжди пролітати зйомочний маршрут в денні часи, до того ж в одні й ті ж самі.


Информация о работе «Дистанційний екологічний моніторинг»
Раздел: Экология
Количество знаков с пробелами: 145033
Количество таблиц: 13
Количество изображений: 42

Похожие работы

Скачать
52277
3
0

... змінах клімату; — виявлення природних i антропогенних факторів, що зумовлюють зміну клімату; — виявлення критичних елементів біосфери, вплив на які може спричинити клiматичнi зміни.   Розділ 3. Моніторинг поверхневих вод   Вода вiдiграє вирішальну роль у пiдтриманнi життя людини. Її наявнiстъ i способи використання нерідко визначають долі народів i країн. Особливої гостроти набуває ця ...

Скачать
45738
1
0

... з рубежами фізико-географічного районування. Вірогідність екстраполяції тим вище, ніж ближче в класифікаційній системі й у сітці районування лежать ландшафти-аналоги. 4. Організація ландшафтного моніторингу заповідних територій У межах Центрального Чернозем`я знаходиться сім державних заповідників: Воронезький (площею 31,1 тис. га), Хоперский (16,2 тис. га), Центрально-Чорноземний (4,9 тис. ...

Скачать
80696
0
1

... уполя, Донецька. Машинобудівна промисловість має багатогалузеву структуру (важке, електротехнічне, радіоелектронне, транспортне машинобудування, приладо-, верстатобудування й т. д. ), і кожній із галузей притаманні свої екологічні особливості: * Енергетика. В Україні ТЕС виробляють приблизно 55—60 % електроенергії (близько 37, 6 тис. МВт); майже всі вони розташовані в містах і є найбільшими серед ...

Скачать
85356
1
0

... по приватизації державного майна. Умовами приватизаційних конкурсів не передбачався встановлений рівень екологічної безпеки об'єкта, що здобувається. Таким чином, виникає погроза економії на екологічних витратах. На жаль, законодавство ще недостатньо підготовлене до рішення природоохоронних завдань у специфічних умовах переходу до ринкових відносин. Відносно нова проблема - екологічна регламентац ...

0 комментариев


Наверх