Как можно использовать космическую фотосъемку для решения экологических проблем вашей области кратко
Обновлено: 02.07.2024
В 1960-ых СССР был единственной страной, применяющей спутники для съемок Земли в интересах народного хозяйства. Сейчас спутниковые снимки для изучения экологической ситуации использует все больше и больше стран. При помощи спутникового мониторинга можно получить данные о погоде, лесных пожарах, загрязнении водоемов и не только.
Как спутники видят Землю?
Спутники снимают планету, посылают данные экспертам, которые уже извлекают из снимков полезную информацию. Многие страны имеют собственные спутники, но специалисты по дистанционному зондированию Земли (ДЗЗ) предпочитают работать с данными NASA и ESA, так как они предоставляют снимки в высоком качестве, а информация доступна и открыта для каждого.
Спутниковые снимки могут быть разной детальности: высокого и низкого разрешения. Снимки высокого разрешения используют для мониторинга локальных проблем, например, зоны вырубки вблизи городов, а низкого разрешения – для большего охвата территории, например, зоны пожаров.
Спутниковые снимки могут быть выполнены как в видимой части спектра, так и в ультрафиолетовой, инфракрасной и других частях диапазона, таким образом при наложении снимков разного спектра можно увидеть различные детали и нюансы.
Благодаря спутникам можно получить данные о погоде, наводнениях, пожарах, осадках и многих других явлениях антропогенного и природного характера.
Какие экологические проблемы можно увидеть из космоса?
Во время вебинара Анастасия Воронова рассказала, как при помощи сервисов, работа которых основана на анализе спутниковых данных, получить информацию по таким проблемам, как ландшафтные пожары, загрязнение воздуха, деградация лесов, загрязнение и пересыхание водоемов, изменение климата.
Деградация лесов – это лесные пожары, вырубки, заболачивания и заболевания лесов. Веб-сервис Global Forest Watch позволяет проанализировать изменения площади лесов глобально и локально, показывая зоны, где за определенный период растительности стало больше или, наоборот, меньше.
Благодаря спутниковым снимкам также можно получить данные о загрязнении водоемов. Вспоминая о недавней ситуации с разливом нефтепродуктов под Норильском, например, можно провести мониторинг разлива нефтепродуктов, посчитать площадь загрязнения акватории.
Спутниковые снимки позволяют оценить масштабы пересыхания водоемов. Самый наглядный пример – Аральское море. Оценить динамику и посчитать размеры усыхания можно через программу Google Earth Pro.
Для мониторинга изменения климата можно использовать данные сайта NASA, они не представлены просто спутниковыми снимками, а являются уже обработанными материалами.
Стоит отметить, что, например, при ландшафтных пожарах спутниковые снимки являются эталонным способом мониторинга, а если речь идет о загрязнении воды, то основа – наземные данные, а спутниковый мониторинг – вспомогательный инструмент.
Как спутниковый мониторинг работает в России?
Россия имеет собственные спутники, которые позволяют мониторить состояние окружающей среды, но доступ к ним ограничен, данными могут пользоваться лишь государственный структуры.
Однако граждане вольны самостоятельно оценивать ситуацию и доносить информацию до местных властей, используя открытые данные спутникового мониторинга, перечисленные выше. Например, по мнению спикера, спутниковые снимки могут быть доказательством в суде при борьбе с незаконной вырубкой леса.
Благодаря развитию технологий, сегодня каждый может отследить ситуацию в своем регионе или мире, понадобится только компьютер и Интернет, а полученные данные можно использовать для просвещения, проведения общественных кампаний или судебных разбирательств. Мир становится более открытым, и это внушает оптимизм.
Использование средств дистанционного зондирования позволяет получать актуальную, полную и достоверную информацию о состоянии природной среды и о хозяйственной деятельности на любой самой удалённой территории.
Современные средства космической съёмки позволяют получать однородную и сравнимую по качеству информацию единовременно для обширных территорий, что практически недостижимо при любых наземных обследованиях.
Важным свойством информации, получаемой с космических снимков, является её независимость от любых попыток сокрытия информации или ограничения доступа к ней (что не редкость, когда речь заходит об экологическом контроле хозяйственной деятельности).
Наиболее эффективно данные космической съёмки используются для решения следующих природоохранных задач:
Что касается объектов на орбите, то наше взаимодействие с ними я бы сравнил с автомобильным движением в городе. Если оно хорошо (как в нашем случае) организовано, то особых проблем нет.
– Речь идёт о возможностях решать какие-то экологические проблемы с помощью наблюдений, исследований, которые проводятся в космосе, в частности на МКС?
Например, мы видим: идёт по морю корабль, и вдруг за ним потянулся шлейф масла. Почему? А просто перед заходом в порт капитан дал команду промыть танки. Если делать это в порту, то надо подключаться к специальной системе и платить деньги. Если промывать близко к берегу, тебя засечёт береговая охрана и оштрафует. А когда до берега далеко, то вроде как никто не видит. Но мы видим, фотографируем, регистрируем эти факты.
Достаточно хорошо видно, какая роза ветров формируется в конкретном районе. Стоит город в Сибири. Посередине города – предприятие и большая труба, из которой валит чёрный дым. Понятно, что жители города этот дым тоже прекрасно видят, но куда эти вредные выбросы относит ветер? Обнаружили, что к концу зимы по количеству сажи на снегу легко определить розу ветров.
Контроль за несанкционированными свалками тоже нередко приходится проводить.
– То есть сверху, из космоса, масштабы негативного воздействия человеческой деятельности на природу особенно очевидны…
Обмеление озёр. По озеру Чад, например, за последние десятилетия накоплено очень много фото- и видеоматериалов. Видно, как всё происходило, что делается сейчас. Для учёных эти материалы представляют несомненный интерес.
Есть ещё одна проблема – лесные пожары. Конечно, чтобы наблюдать за ними, есть наземные службы, авиация. Но содержание этих служб достаточно дорого, их имеет смысл развёртывать, когда сходит снег. Сделаешь это раньше – лишние затраты. Опоздаешь – есть риск пропустить возникновение пожара. Здесь как раз помогают наблюдения из космоса, откуда границы снежного покрова, их движение видны прекрасно.
– В данном случае от таких наблюдений есть и вполне ощутимая материальная польза.
– Конечно. Хотя её сложно выразить в конкретных
цифрах.
– Как я понимаю, когда космонавты летят на МКС, у них есть какие-то программы, которые они должны выполнить. Некоторые из них связаны с экологией. С другой стороны, бывают и внеплановые, неожиданно появляющиеся задачи.
– Совершенно верно. Есть плановые наблюдения. Например, за выбросами конкретных рек в океан, течениями, экологией прибрежной зоны. Есть наблюдения, исследования, которые проводятся систематически, на протяжении ряда лет.
– На ваш взгляд, роль космических полётов и исследований на орбите в решении экологических проблем будет повышаться?
– Она будет повышаться с расширением наших возможностей. Становятся более совершенными аппаратура, средства передачи и обработки информации. Сейчас мы следим за какими-то районами земной поверхности целенаправленно. Нет смысла проводить дистанционное зондирование всей земной поверхности. Просто просматривать и фотографировать всю подстилающую поверхность хлопотно. Кто потом будет это обрабатывать? Кто будет просматривать и интерпретировать, что этот кадр от этого отличается так-то, и это означает то-то.
Появляются автоматизированные способы обработки. Я думаю, роль экологических наблюдений будет возрастать, как это было в своё время в метеорологии. От народных примет – солнце село в тучу, значит, завтра будет дождь – мы достаточно быстро дошли до сегодняшнего уровня прогнозирования погоды. Начали измерять поля давления, создавать сети метеостанций. Сейчас к этому добавились ещё наблюдения из космоса: видно движение облачных масс, видны какие-то глобальные процессы. Это делает прогнозы, в том числе и долгосрочные, более надёжными.
Конечно, многие из сегодняшних экологических космических программ останутся. И несанкционированные свалки мы будем контролировать, и последствия извержений вулканов анализировать. Но при этом больше внимания будет уделяться вопросам, связанным с изменениями, происходящими в природе. Например, на мой взгляд, обязательно нужно следить, как меняются русла рек. Это тоже экология, потому что это связано с условиями обитания человека. Получение и анализ таких данных позволит в дальнейшем во всяком случае свести к минимуму последствия наводнений.
Мы изучаем Землю. Анализируем, как меняется природа, как на неё влияет человек, каковы последствия этого влияния. В итоге мы получаем знания, реальная ценность которых не уменьшается от того, что далеко не всегда может быть выражена в цифрах. Потому хотя бы, что получение и, главное, практическое использование этих знаний окажет непосредственное влияние на жизнь многих поколений землян.
Крикалёв Сергей Константинович,
советский и российский космонавт.
Родился в 1958 г. в Ленинграде.
В 1981 г. окончил Ленинградский механический институт, получив квалификацию инженера-механика.
В период с 1988 по 2005 г. совершил шесть космических полётов общей продолжительностью 803 дня.
№ слайда 1
Применение аэро- космических съемок в экологическом мониторинге. Выполнила Кудасова Екатерина Вячеславовна
№ слайда 2
РЕАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ НАРУШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.
№ слайда 3
№ слайда 4
В современных условиях научно- технического прогресса антропогенное воздействие на природные ландшафты приобрело огромные масштабы, создавая реальную опасность нарушения экологического равновесия практически любых территорий. Масштабы нарушений столь велики и продолжительны по воздействию, что требует постоянного наблюдения и контроля за процессом с целью принятия решений по разработке мер борьбы с ними, т.е требуется ведение экологического мониторинга.
№ слайда 5
№ слайда 6
На современном уровне экологический мониторинг можно осуществлять только с помощью аэро- и космических фотоснимков с достаточно четким разделением сфер их использования: Космические фотоснимки (М 1: 200 000… 1: 1000 000) для распознания, диагностики и картографирования экологических нарушений.
№ слайда 7
Аэрофотоснимки (М 1: 100 000…1: 10 000 и крупнее) для детального распознания, диагностики и картографирования на уровне административных районов и землепользований, составление экспликаций.
№ слайда 8
Аэро- и космические фотоснимки являются основным материалом, который позволяют получить объективную, не зависящею от человека картину экологического состояния природных и природно- антропагенных ландшафтов.
№ слайда 9
№ слайда 10
Под мощным антропогенным прессингом оказались аридные и экстрааридные территории, занимающие около 30% суши. Здесь находятся основные площади пастбищ, орошаемые земли, промышленные комплексы по добыче нефти и газа. Неумеренный выпас скота приводит к развитию эрозии, особенно в горах, дегредации видового состава растительности пастбищ и усилению процессов опустынивания, а сооружение густой сети оросительных и дренажных каналов в орошаемых районах- к засолению и деградации соседних сельскохозяйственных угодий.
№ слайда 11
№ слайда 12
Учитывая трудоспособность, огромные площади, тяжелые условия для исследователя, целесообразно применение черно- белых космических фотоснимков масштаба 1: 10 000 000
№ слайда 13
В качестве иллюстрации пустынного ландшафта на рисунке 1 показан космический фотоснимок М 1: 200 000.
№ слайда 14
Основные отрицательные последствия проживания и хозяйственной деятельности человека
№ слайда 15
№ слайда 16
Основными отрицательными последствиями проживания и хозяйственной деятельности человека здесь являются: Интенсивное и непрерывное развитие процессов водной и ветровой эрозии, связанное с длительной распашкой земель под зерновые, овощные, бахчевые и другие культуры без соблюдения в достаточной мере противоэрозионных. Деградация пастбищ из- за неумеренного их использования, а иногда и полное их исчезновение вблизи поселений, загрязнение пастбищ, водоемов и грунтовых вод при животноводческих комплексах. Захламление отходами жинедеятельности крупных городов пригородных территорий, приводящие к экологической деградации этих ландшафтов.
№ слайда 17
№ слайда 18
№ слайда 19
Воздействие на природу интенсивной хозяйственной деятельности, связанной с функционированием нефтегазового комплекса. Аэрофотоснимок нефтегазового комплекса (М 1:10 000)
№ слайда 20
№ слайда 21
№ слайда 22
В зоне лесов антропогенный прессинг на природу выражается своеобразными факторами, главными из которых являются:
№ слайда 23
Массовые вырубки лесов для заготовки деловой древесины и топлива;
№ слайда 24
Пожары природного и антропогенного происхождения, приводящие к уничтожению лесов на многие десятилетия;
№ слайда 25
Развитие селевых потоков, оползней и снежных лавин в результате пожаров, вырубок или прокладки дорог в горных лесах;
№ слайда 26
Широкое распространение вредителей леса;
№ слайда 27
Интенсивная добыча полезных ископаемых, приводящая к деградации леса, исчезновению целых популяций животных и растений, развитию эрозии почв.
№ слайда 28
Современное ведение хозяйственной деятельности приводит к серьезным экологическим нарушениям.
Читайте также: