Таким образом, система оперативного получения изображений Земли из космоса должна работать повсеместно, обеспечивая технологически простой, экономически оправданный и быстрый доступ к данным — серии изображений одной и той же территории.
Космические снимки высокого разрешения наиболее эффективны для решения следующих задач:
· Двойное дешифрирование космических снимков: выявление, как источников загрязнения, так и последствий их воздействия на экосистемы.
· Изучение эрозионных процессов (водных и ветровых) – масштаба проявления и темпов развития.
· Автоматический мониторинг и прогнозирование процессов заболачивания и опустынивания, засоления, всех видов карста, береговых геоморфологических процессов.
· Наблюдение практически в режиме реального времени за быстроизменяющимися экосистемами и антропогенными объектами (расширение городов, промзон, транспортных магистралей, пересыхающих водоемов и т.п.).
· Определение экологической комфортности территории, синтетическая оценка экологического состояния регионов.
· Изучение экологического состояния атмосферы по ранневесенним снимкам (выявление запыленности и загазованности по загрязнению снегового покрова)[6].
В настоящее время существуют космические снимки разных масштабов. Их получают с разных высот. Вертолеты, самолеты, спутники с приборами для съемки поднимаются над земной поверхностью на высоту от сотен метров до тысяч километров. Размер наименьших объектов, изобразившихся на таких снимках, может меняться от дециметров до километров. Обычно используются два основных типа спутников. Спутники первого типа обеспечивают постоянный обзор одной и той же части планеты. Это метеорологические спутники и спутники связи. Они располагаются на высоте 35800 км, а период их обращения на нашей планете точно соответствует периоду вращения Земли. Недостаток таких спутников в том, что приборы, установленные на них не «видят» Спутники второго типа летают по полярным орбитам, т.е. пролетают вблизи полюсов Земли. Так как высота орбиты таких спутников значительно ниже первых, то их приборы позволяют получать данные более высокого качества. Эти спутники позволяют наблюдать за процессом увеличение оврагов, лесными вырубками, гарями, которые образовались в результате пожаров[7].
Снимки поверхности Земли, получаемые со спутников, используются во многих отраслях науки и хозяйства. В наши дни космическая съемка незаменима при составлении прогнозов и таких опасных явлений, как, например ураганы и смерчи. Космические снимки применяют для современной разведки полезных ископаемых, для наблюдения ледовой обстановки и лесных пожаров, они позволяют изучать болота и места обитания различных животных.
Природные катаклизмы (наводнения, лесные пожары, цунами, ураганы, землетрясения, извержение вулканов, торнадо и др.) наносят огромный ущерб и приводят к человеческим жертвам. Использование космических снимков позволяет прогнозировать возникновение чрезвычайных ситуаций, а значит уменьшить возможный ущерб.
Космические снимки Земли и других небесных тел могут использоваться для самой различной деятельности: оценка степени созревания урожая, оценка загрязнения поверхности определённым веществом, определение границ распространённости какого-то объекта или явления, определения наличия полезных ископаемых на заданной территории, в целях военной разведки и многое другое.
2.2. Практическая работа со снимками спутников NOAA 15, 18, 19
Мы в настоящий момент можем при помощи полученных изображений со спутников NOAA (низколетов) наблюдать, прогнозировать и решать следующие задачи:
Экология:
1) обнаружение крупных промышленных выбросов и мониторинг их дальнейшего распространения;
2) обнаружение крупных сбросов загрязняющих веществ в водоёмы;
3) обнаружение и оценка масштабов катастрофических наводнений;
4) мониторинг больших регионов с целью выявления опасных источников заражения;
5) мониторинг пыльных бурь.
Метеорология:
1) восстановление вертикального профиля температуры и влажности атмосферного воздуха;
2) оперативный прогноз участков сильного циклогенеза;
3) визуальное отображение состояния погоды и составление синоптических карт;
4) оценка состояния и контроль динамики снежного покрова.
Сельское и лесное хозяйство:
1) контроль возникновения и распространения лесных и степных пожаров;
2) контроль за сельскохозяйственными угодиями.
Океанология и гидрология:
1)оценка ледовой обстановки;
2) оперативное отслеживание зон затоплений в период весеннего половодья и паводка.
В настоящее время мы выполняем следующую практическую работу:
1) первоначально без наложенной карты находили на снимках очертания известных географических объектов: озеро Байкал, устье и долина реки Селенги с притоком реки Уды, горные хребты Хамар-Дабан, Улан-Бургасы, хребет Баргузинский с вершинами покрытыми снегом и льдом, остров Ольхон, полуостров Святой Нос, город Улан-Удэ и многие другие географические объекты, определенные на наших космических снимках.(см. приложение 1).
Помимо своих снимков мы имеем возможность получать космические снимки сделанные школьниками Ставропольского края, с которыми мы совместно работаем по проекту «Создание сети школ. Прием спутниковых снимков Земли». По этим снимкам мы смогли определить такие объекты, как Каспийское море, Черное море, Азовское море, горная система Кавказ и многие другие географические объекты. (см. приложение 2).
2) Измеряем расстояние между известными объектами на снимке и определяем их масштаб.
Расстояние от дельты реки Селенги до противоположного берега оз. Байкал составляет 0.4 см. (по снимку) По карте масштаба 1:3000000 это расстоянии равно 1см. Произведя вычисление, мы получаем масштаб снимка 1:7500000 см.
3) Наблюдали за ледниковым покровом Байкала, оз. Хубсугул, хребтов Хамар-Дабан, Улан-Бургасы, Баргузинского хребета, Восточного Саяна и Баргузинской долины.
Вся территория озера Байкал и озера Хубсугул покрыта льдом и снегом.
Хребты Хамар-Дабан, Улан-Бургасы ниже, чем Баргузинский хребет, Восточный Саян т.к. их вершины покрыты тайгой. Баргузинский хребет и Восточный Саян значительно выше, так как их вершины безлесны и покрыты ледником и снегом.
4) Центральной части баргузинской долины безлесна, поэтому на снимке она выделяется более светлым пятном. Восточные склоны более широкие, так как западный склон Икатского хребта более пологий и имеет меньшие высоты, чем Баргузинский хребет. (приложение 1)
5) Определяли координаты крупных городов.
Для установки работы нашего компьютера мы определили точные координаты установленной антенны с помощью GPS-навигатора и они составляют 107,8808 в.д., 51,8736 с.ш. Налаживая градусную сетку на наши снимки, мы можем находить координаты любого объекта.
6) Определяли скорости циклонов.
А.Для определения скорости циклона нам необходимо 2 снимка с определенной разницей во времени.
Б. Мы замеряем расстояние, которое прошел циклон по его центральной части.
В. Делим полученное расстояние, на время, полученное между снимками.
5. Составление прогноза погоды.
7) За период получения нами снимков мы можем сделать вывод, что преобладает антициклональная погода. Циклоническая деятельность наблюдается реже. Циклоны двигаются в западном, северо-западом направлении. Наблюдая циклоны в Иркутской области, мы можем предсказать изменение погоды в ближайшие 6-12 часов, через сутки и значительно больше.
Заключение
Ни для кого не секрет, что в то время, когда космические корабли бороздят просторы Вселенной, некоторые люди устраивают на Земле всяческие безобразия: злостно загрязняют окружающую среду, развязывают войны и конфликты, поджигают леса. В то же время другие представители рода человеческого занимаются конструктивной созидательной деятельностью: прокладывают путь ледоколам с караванами судов, помогают беженцам, выращивают леса, защищают окружающую среду от загрязнений и неразумного использования. Им крайне необходима информация о состоянии земной поверхности, океанов и атмосферы, а также научные модели природных механизмов. Подобная информация может быть получена с помощью космических технологий. Которые в современном быстро меняющемся мире помогают предотвращать экологические катастрофы[8].
В процессе работы над рефератом нам удалось представить весь масштаб этой сложной работы и самим прикоснуться к научной деятельности.
Мы получаем снимки с ноября 2010 года, в настоящий момент удалось частично автоматизировать процесс. При помощи полученных снимков мы:
1. Определяем масштабы снимков.
2. Наблюдаем за ледниковым покровом озера Байкал, озера Хубсугул, хребтов Хамар-Дабан, Улан-Бургасы, Баргузинского хребета, Восточного Саяна и Баргузинской долины.