1. bob. Aerokosmik monitoring vazifalari

Mustaqil ishining tuzilishi va hajmi: Ushbu mustaqil ishining hajmi 35 sahifa, asosiy qism, xulosa.


1.BOB.Aerokosmik monitoring vazifalari
1.1.Tizimning yer, aviatsiya va kosmik vositalaridan foydalanish
Aerokosmik monitoring - har qanday ob'ektlar, jarayonlar, hodisalar (atrof-muhit holati, nizolashayotgan tomonlarning faoliyati va boshqalar) holatini baholash va bashorat qilish uchun aviatsiya va kosmik texnologiyalardan foydalangan holda muntazam ravishda kuzatish va ma'lumotlarni to'plash. Sun'iy yo'ldoshlardan olingan va atrof-muhit monitoringini tashkil etishda foydalaniladigan ma'lumotlarga o'rmonlar, qishloq xo'jaligi erlari, quruqlikdagi o'simliklar va uning holatidagi mavsumiy o'zgarishlar, dengiz fitoplanktonlari, er yuzasining holati (tuproq qoplami, tabiatning buzilishi) to'g'risidagi ma'lumotlar kiradi. antropogen faoliyat, eroziya jarayonlari, urbanizatsiya jarayonlari), suv resurslarining qayta taqsimlanishi, atmosfera, dengiz va quruqlikning ifloslanishi natijasida er yuzasi. Tizimning yer, aviatsiya va kosmik vositalaridan foydalangan holda quyidagi vazifalar hal etiladi:
• davom etayotgan xavfli tabiiy va texnogen jarayonlarning dastlabki belgilarini aniqlash maqsadida Yerning litosferasi, atmosferasi va ionosferasi, Yerga yaqin fazoning doimiy va uzluksiz kosmik monitoringi;
• kosmik ma'lumotni qabul qilish uchun kuzatuv ma'lumotlarini yerosti stansiyalariga jo'natish, kosmik kema bortida dastlabki ishlov berish;
• kosmik, aviatsiya va yer usti qurilmalaridan olingan global monitoring ma’lumotlarini umumlashtirish va milliy, mintaqaviy va xalqaro inqiroz markazlarida kompleks qayta ishlash, ularni sharhlash, saqlash va namoyish qilish;
• BMTning tegishli tashkilotlari va ixtisoslashgan tuzilmalariga aniqlangan tabiiy va texnogen tahdidlar to‘g‘risidagi ma’lumotlarni tezkorlik bilan yetkazish;
• Favqulodda vaziyatlar, tabiiy ofatlar tibbiyoti, gumanitar operatsiyalar manfaati uchun butun dunyo bo'ylab iste'molchilarga kafolatlangan navigatsiya va telekommunikatsiya yordami; transport koridorlari tizimini yaratish, odamlar va tovarlar harakatini optimallashtirish; savodsizlikni tugatish, madaniy qadriyatlarni asrab-avaylash, masofaviy ta'limni rivojlantirish va turli sohalar bo'yicha mutaxassislar tayyorlash va turli sohalar bo'yicha mutaxassislarni tayyorlash;
• Kosmosda va koinotdan global tahdidlar haqida ogohlantirish: asteroid-meteorit xavfi, quyosh faolligi va boshqalar.
• global xavflarni kamaytirish va yuzaga kelayotgan tahdidlarga qarshi kurashish manfaatlarida yagona, sayyoraviy “axborot xavfsizligi makonini” bosqichma-bosqich shakllantirish.
Meteor-Priroda tizimining sun'iy yo'ldoshlari maxsus multispektral skanerlar, spektrometrlar va mikroto'lqinli radiometrlar bilan jihozlangan bo'lib, ular shaharlar va sanoat hududlarida antropogen aerozol plyuslarini aniqlash imkonini beradi. Birinchi faol masofadan zondlash qurilmalaridan biri 1983 yilda Kosmos-1500 sun'iy yo'ldoshida o'rnatilgan. Sun'iy yo'ldosh kuzatuvlari natijalari shuni ko'rsatdiki, antropogen aerozollarning plashlari yuzlab va minglab kilometrlarga cho'zilgan. Ba'zida Evropaning deyarli butun hududi antropogen kelib chiqadigan tuman bilan qoplangan.Troposferani sun'iy yo'ldosh orqali masofadan zondlashni yanada rivojlantirish istiqbollari, birinchi navbatda, global suv aylanishi, bulut qoplami dinamikasi muammolarini hal qilish bilan bog'liq. Atmosfera va okeanlarning o'zaro ta'siri, tropiklarda atmosfera sirkulyatsiyasi va troposferaning o'zgaruvchan gaz tarkibi. O'rta atmosfera tarkibining ko'p jihatdan antropogen ta'sir tufayli uzoq muddatli evolyutsiyasi alohida ahamiyatga ega. Ushbu evolyutsiyani tushunish uchun o'rta atmosferaning barcha uzoq umr ko'radigan asosiy tarkibiy qismlari, shu jumladan radikallar manbalari, radikallarning o'zlari va molekulalar - lavabolar haqida ma'lumotlar kerak. Quyosh faolligining kamida bitta 11 yillik tsikli davomida faol komponentlarning olib tashlanishiga olib keladi. So'nggi paytlarda atrof-muhit monitoringi tizimini takomillashtirish va rivojlantirish bo'yicha bir qator ishlanmalar va tadqiqotlar olib borildi. Turli maqsadlar uchun sun'iy yo'ldosh uskunalariga alohida e'tibor qaratilmoqda. Mavjud kuzatuv ob'ektlarini yanada rivojlantirish, ob'ektlarni kengaytirishga yo'naltirish rejalashtirilgan. Radio diapazonidagi kuzatishlar, ma'lumotlarning fazoviy o'lchamlarini oshirish, stereoskopik tasvirlarni olish. IGMASSning maqsadi - Yerda va kosmosda tabiiy va texnogen tabiatdagi potentsial xavfli vaziyatlarning yuzaga kelishining global va samarali prognozi. Butun dunyo bo'ylab aerokosmik monitoring salohiyatidan foydalanish. Xalqaro aerokosmik global monitoring tizimi (IGMAS) jahon hamjamiyatini yaqinlashib kelayotgan tabiiy ofatlar, shuningdek, yer va havoning ilmiy-texnik salohiyatidan foydalangan holda global va operativ prognozlash asosida tabiiy va texnogen xususiyatli favqulodda vaziyatlar to‘g‘risida o‘z vaqtida ogohlantirish maqsadida yaratilmoqda. dunyoning barcha davlatlarining kosmik monitoringi, insoniyatning gumanitar muammolarini hal etish manfaatlari yo‘lida sayyoramizning navigatsiya, telekommunikatsiya va axborot resurslarini yanada rivojlantirish va bosqichma-bosqich integratsiyalashuvi. IGMASSning mo'ljallangan maqsadiga asoslanib, tizimning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat bo'lishi kerak: seysmik xavfli hududlarni aniqlash, xavfli geologik hodisalarning prekursorlarini aniqlash va hujjatlashtirish, ularning yaqinlashishi, vaqt va makonda evolyutsiyasi, shuningdek keyingi doimiy monitoring. texnogen tizimlar va ularning elementlariga xavfli ekologik ta'sirlar (seysmiklik, tajovuzkorlik, o'zgaruvchanlik va boshqalar). IGMASSni yaratish vaqtini optimallashtirish zarurligini hisobga olgan holda, tizimga yuklangan qolgan vazifalar ikki bosqichda hal qilinadi. Birinchi bosqich - favqulodda vaziyatlar oqibatlarini bartaraf etish, gumanitar operatsiyalarni amalga oshirish bo'yicha chora-tadbirlarni telekommunikatsiya va navigatsiya bilan ta'minlash; masofaviy ta'limni rivojlantirish va turli sohalarda mutaxassislar tayyorlash. Ikkinchi bosqich - kosmosdagi va koinotdan keladigan global tahdidlar haqida ogohlantirish, shuningdek, yagona "axborot xavfsizligi makonini" bosqichma-bosqich shakllantirish bo'yicha istiqbolli vazifalar.
1.2. Ekologiyada aerokosmik monitoring
Masofadan zondlash materiallari samolyot va kosmik kemalardan, kemalar va suv osti kemalaridan, yerosti stansiyalaridan otish natijasida olinadi. Olingan hujjatlar masshtab, oʻlcham, geometrik, spektral va boshqa xossalari boʻyicha juda xilma-xil boʻlib, ular tadqiqot turiga, asbob-uskunalar, hududning tabiiy xususiyatlari, atmosfera sharoiti va boshqalarga bogʻliq. Masofaviy tasvirlarning asosiy afzalliklari ularning yuqori detallari, keng maydonlarni qamrab olishi, takroriy tasvirlarni olish va erishish qiyin bo'lgan joylarni o'rganish imkoniyatidir. Shuning uchun ular topografik va tematik xaritalarni tuzish va yangilash, kam o'rganilgan va borish qiyin bo'lgan hududlarni (baland tog'lar) xaritalash uchun ishlatiladi. Aerofoto va kosmik tasvirlar umumiy geografik va tematik fotografik xaritalarni yaratish uchun manba bo'lib xizmat qiladi. Suratga olish spektrning ko'rinadigan, yaqin infraqizil, termal infraqizil, radioto'lqin va ultrabinafsha zonalarida amalga oshiriladi. Bunday holda, tasvirlar qora va oq zonal va pankromatik, rangli, rangli spektrozal va hatto (ba'zi ob'ektlarni yaxshiroq farqlash uchun) noto'g'ri rang bo'lishi mumkin, ya'ni. shartli ranglarda tayyorlangan. Biz radio diapazonida tortishishning afzalliklarini qayd etamiz. Radio to'lqinlari bulutlar va tumanlar orqali deyarli erkin o'tadi, qorong'ulik ham har qanday ob-havoda va kunning istalgan vaqtida tortishish uchun to'sqinlik qilmaydi. Tasvirlar yer yuzasining barcha elementlarining yaxlit va ayni paytda umumlashtirilgan tasvirini beradi, bu ularning tuzilishi va aloqalarini ko'rish imkonini beradi. Vaqtning turli nuqtalarida ob'ektlarning holatini suratga olishni takrorlash juda muhim, bu ularning dinamikasini kuzatish imkonini beradi. Onlayn va hatto real vaqt rejimida o'rmon yong'inlari, suv toshqini, noqulay ekologik vaziyatlarning rivojlanishi va boshqa tabiiy xavflarni xaritalash mumkin. Kosmofotomaplardan qishloq xoʻjaligi ekinlarining yetilishini kuzatish va ekinlarni prognoz qilish, keng maydonlarda qor qoplamining shakllanishi va yoʻqolishini va shunga oʻxshash vaziyatlar, dengiz muzining mavsumiy dinamikasini kuzatish uchun foydalaniladi. Atrof-muhit va uning alohida komponentlari holatini masofadan zondlash materiallari va xaritalari asosida operativ monitoring va nazorat qilish aerokosmik (yoki aerokosmik kartografiya) monitoringi deb ataladi. Monitoring nafaqat jarayon yoki hodisani kuzatish, balki uni baholash, tarqalishi va rivojlanishini bashorat qilish, shuningdek, xavfli oqibatlarning oldini olish yoki qulay tendentsiyalarni saqlab qolish bo'yicha chora-tadbirlar tizimini ishlab chiqishni ham o'z ichiga oladi. Shunday qilib, operativ xaritalash hodisa va jarayonlarning rivojlanishini nazorat qilish vositasiga aylanadi va boshqaruv qarorlarining qabul qilinishini ta'minlaydi. Masofaviy monitoring - bu aviatsiya va kosmik monitoringning kombinatsiyasi. Ba'zan bu kontseptsiya Yerdagi borish qiyin bo'lgan joylarda (tog'larda, Uzoq Shimolda) o'rnatilgan asboblar yordamida atrof-muhitni kuzatishni o'z ichiga oladi, ularning o'qishlari uzoq masofalarga ma'lumot uzatish usullaridan foydalangan holda kuzatuv markazlariga uzatiladi ( radio, simlar, sun'iy yo'ldoshlar orqali va hokazo.). Aviatsiya monitoringi koinot balandliklariga koʻtarilmaydigan (asosan troposfera doirasida) samolyotlar, vertolyotlar va boshqa havo kemalaridan (jumladan, havoda uchuvchi sharlar va boshqalar) amalga oshiriladi. Kosmik monitoring - kosmik kuzatuv uskunalari yordamida monitoring. Koinot ma'lumotlarini olish quyi tizimiga quyidagilar kiradi: o'lchash uskunalarining kosmik tashuvchilari - sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari, boshqariladigan kosmik kemalar (PCS) va orbital stantsiyalar (OS); kosmik tashuvchilarga o'rnatilgan o'lchash uskunalari; qabul qilingan ma'lumotni Yerga (axborotni qabul qilish punktlariga (P PI)) axborot yig'ish quyi tizimiga uzatuvchi uskunalar. Fazoni o'lchash quyi tizimi yordamida olingan ma'lumotlar tabiiy ob'ektning har bir alohida elementining holati to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ushbu ma'lumotlar saqlash uchun ma'lumotlarni yig'ish quyi tizimining ma'lumotlar bankiga o'tkaziladi. Qo'shimcha masofaviy ma'lumot olish quyi tizimi asosan troposferada joylashgan tabiiy va antropogen jihatdan o'zgartirilgan ob'ektlar haqida masofaviy ma'lumot olish vositalari va usullarini birlashtiradi. Ushbu quyi tizimga quyidagilar kiradi: samolyotlar (laboratoriya samolyotlari va vertolyotlar); laboratoriya kemalari, suzuvchi stansiyalar, yer usti ko'chma laboratoriyalari, ushbu tashuvchilarga o'rnatilgan o'lchash uskunalari; olingan ma'lumotni ma'lumotni qabul qilish nuqtasiga uzatuvchi uskuna. Kosmosning quyi tizimlarida olingan o'lchovlarga (ma'lumotlarga) qo'yiladigan asosiy talablar va qo'shimcha masofaviy ma'lumotlar: barcha turdagi ma'lumotlarni sinxron qabul qilish; barcha turdagi o'lchovlarning metrologik birligi; sun'iy yo'ldosh tasvirlari bilan qamrab olingan hududlarning havo kemasidan olingan o'lchov va o'lchovlarning reprezentativligi; masshtablarning solishtirilishi va barcha turdagi o'lchovlarning aniqligi; havo kemasi va yerosti stansiyasidan kosmik axborotni qabul qilish va qayta ishlash punktlariga tezkorlik bilan ma’lumot yetkazish. Axborotni yig'ish va saqlash quyi tizimi har xil turdagi ma'lumotlarning ulkan va doimiy o'zgaruvchan hajmining ma'lumotlar bankini tashkil qiladi. Ushbu quyi tizimning vazifalari ma'lumotlar bazasini shakllantirish, uni saqlash va boshqarish, ma'lum maqsadlar uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni topish va uni axborotni qayta ishlash quyi tizimi blokiga tezkor o'tkazishdan iborat. Ma'lumotlar bazasi quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:
• kosmik va aerofotosuratning ko'p vaqtli va ko'p masshtabli materiallari;
• o'lchash asboblarining xarakteristikalari;
• yer yuzasining ma'lum nuqtalarida tabiiy muhit holati parametrlarini yerdan (dala) o'lchash natijalari (sun'iy yo'ldosh tasvirlari bilan sinxron ravishda amalga oshiriladi);
• ko'p vaqtli va ko'p masshtabli kartografik materiallar (topografik va maxsus tematik xaritalar);
• statistik va boshqa ma'lumotlar.
Quyi tizimning ushbu tuzilmasi (ma'lumotlar bazasini yig'ish, saqlash, boshqarish) uning qismlari o'rtasida tezkor ma'lumot almashinuvini va axborotni qayta ishlash quyi tizimi tomonidan unga kirishni ta'minlashi kerak. Axborotni qayta ishlash quyi tizimi ma'lumotlar bankidan olingan ma'lumotlarni operativ qayta ishlash va qayta ishlash natijalarini kartografik materiallar ko'rinishida kerakli masshtabda chiqarishdan iborat. Materiallar vizual-instrumental (optik-mexanik qurilmalar yordamida) usulda va kompyuter yordamida qayta ishlanadi, so'ngra ma'lumotlar kompyuterdan raqamli kartaga o'tkaziladi. Shunday qilib, aerokosmik monitoring usullarini joriy etish va rivojlantirish bo'yicha ishning asosiy maqsadi aerokosmik tasvirlarda aks ettirilgan ekologik komplekslarning (tabiiy va antropogen jihatdan o'zgartirilgan) optik xususiyatlari va ularning turli xil ob'ektlar tizimidagi xususiyatlari o'rtasidagi aloqalarni o'rnatish jarayonini takomillashtirishdan iborat. tabiiy xususiyatlar (fizik, biologik, kimyoviy va boshqalar) va boshqalar), hududning geologik tuzilishi va uning relefi, gidrografiyasi, tuproqlari, o'simliklari va landshaftning boshqa elementlari o'rtasidagi mavjud munosabatlarni aniqlashga qaratilgan, rivojlanish va rivojlanishga xizmat qiladi. hududiy kompleks tadqiqotlar usullarini takomillashtirish, ekologik muvozanatni saqlash bo‘yicha yer tuzish chora-tadbirlarini ishlab chiqish va amalga oshirishda hududning tabiiy, ekologik va antropogen sharoitlarini baholash.
1.3.Aerokosmik monitoring tizimlari, ularning ishlash muddati
Aerokosmik monitoring noyob axborot tizimidir, chunki faqat undan foydalanish bilan ekotizimlarning katta miqyosda (fazoda va vaqt bo'yicha) o'rtacha bo'lgan integral belgilari va xususiyatlarini osongina olish mumkin. Aerokosmik usul katta hududlarda ekotizimlardagi antropogen o'zgarishlar dinamikasini kuzatish muammosini hal qilishda asosiy hisoblanadi. Buning uchun samolyotlar va havo sharlari qurilmalaridan tashqari, maxsus sun'iy yo'ldoshlar va sun'iy yo'ldosh tizimlari keng qo'llaniladi - -Meteor || Va -Meteor - Tabiat -ERTS - (Earts Resources Technology Sattelite), -SKYLAB va -LANDSAT da yaratilgan. Aerokosmik monitoring asosan passiv o'lchash usullaridan foydalanadi. Ular orasida eng ko'p qo'llaniladigan usul - MSS kabi skanerlar - (multispektral skanerlar) 0,5 - 0,6 IR nurlanishning to'rt diapazonida ishlaydigan maxsus qurilmalar yordamida olingan multispektral video axborot (MVI); 0,6 - 0,7; 0,7-0,8 va 0,8-1,1 mkm. Ma'lumot olishning bu usuli asosan AQSh sun'iy yo'ldoshlarida qo'llaniladi. Rossiya sun'iy yo'ldoshlari dastlab oddiy mulohaza asosida jihozlangan. Agar siz yorug'lik oqimining parametrlarini ikkita juda yaqin chastotada o'lchasangiz, ulardan biri nopoklik tomonidan maksimal yutilish chastotasiga to'g'ri keladi, ikkinchisi esa maksimaldan tashqarida bo'lsa, u holda o'tadigan yorug'lik intensivligi nisbati olinadi. o'rganilayotgan vosita, siz tasodifiy omillar ta'siridan deyarli mahrum bo'lgan natijaga erishasiz (shovqin) . Darhaqiqat, shovqin hisoblagich va maxrajdagi qiymatlarga xuddi shunday ta'sir qiladi, shuning uchun bu miqdorlarning nisbati shovqin ta'siridan deyarli mahrum bo'lib chiqadi. E'tibor bering, tashqi shovqin ta'sirini to'liq istisno qilish faqat asosiy va mos yozuvlar chastotalari teng bo'lganda mumkin. Biroq, bu qiyosiy o'lchovni o'zi amalga oshirish imkoniyatini yo'q qiladi. Malumot signalini normallashtirish jarayoni xuddi shu printsipdan foydalanadi. Ikkala usul ham kuchli monoxromatik yorug'lik manbai - lazer bilan faol masofaviy o'lchovlardan foydalanganda eng yaxshi qo'llaniladi. Ikki chastotali o'lchovlar uchun lazer ikki yoki undan ortiq chastotaga sozlanishi kerak. Malumot signalini normallashtirishda bitta chastotali lazerlardan ham foydalanish mumkin. Boshqa chastotali mos yozuvlar signalining paydo bo'lishi tekshirilayotgan ob'ektdagi ba'zi tabiiy jarayonlar bilan bog'liq. Misol uchun, agar lazer usuli suv yuzasida uchuvchi vertolyot tomonidan yog 'plyonkasi ifloslanishini aniqlash uchun ishlatilsa, u holda vertolyotdan yuborilgan lazer nurlari neft ifloslanishining lyuminestsent signalini yaratadi va bir vaqtning o'zida Raman aks-sadosini yaratadigan suv molekulalarini qo'zg'atadi. signal. Floresan komponentining Ramanning tarqalish komponentiga nisbati olinadi, birinchi signal ikkinchisiga normallashtiriladi. Olingan nisbat atmosferadagi jarayonlarga (tuman, tuman, turbulentlik) ozgina bog'liq bo'ladi. MSI tasvirlari atmosferaning chang va aerozol zarralari bilan ifloslanish darajasini aniqlashda foydalanish uchun istiqbolli. Ko'rinadigan yorug'lik oralig'ida spektr quvurlari orqali chang emissiyasini ishonchli aniqlash mumkin. Keyinchalik bizning sun'iy yo'ldoshlarimiz ham multispektral skanerlardan foydalana boshladilar. Ko'p zonali spektral tadqiqotlar uchun radiatsiya atmosfera shaffofligi oynalari bilan bog'liq to'lqin uzunligi oralig'ida qo'llaniladi. To'lqin uzunligi 300 nm dan kam bo'lgan ultrabinafsha nurlanishi bunday tadqiqotlarda qo'llanilmaydi, chunki u atmosfera tomonidan deyarli butunlay so'riladi. Ko'rinadigan radiatsiya Yer atmosferasidan osongina o'tadi (bir nechta tor yutilish zonalari bundan mustasno) va shuning uchun spektral tadqiqotlarda muvaffaqiyatli qo'llaniladi, shuningdek, ko'pincha tabiiy resurslar va tabiiy sharoitlarni o'rganish uchun ishlatiladigan IR-ga yaqin mintaqadagi radiatsiya. muhit, antropogen ta'sirlarni aniqlash. Ko'p maqsadli ovoz chiqarish uchun 8-15 mkm IR diapazoni ham qulaydir, chunki atmosferada deyarli hech qanday yutilish, shuningdek, termal va radio diapazonlari mavjud emas. Umuman olganda, uning ostidagi sirt va atmosfera haqidagi ma'lumotlarning qiymati to'lqin uzunligi diapazonlarini to'g'ri tanlashga bog'liq. Ushbu qo'llanmada biz asosan atmosfera havosi monitoringi bilan qiziqamiz. Shuni tan olish kerakki, material tarkibi haqida ma'lumotni passiv usullar bilan olish juda qiyin. Nopoklarning tarkibi va tarkibi to'g'risida ma'lumot berishga qodir bo'lgan faol lazer usullaridan foydalanish mumkin, ammo uzoq yo'llar (atmosfera shovqini) bo'ylab ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasini o'lchash uchun sezilarli shovqinlarni keltirib chiqaradigan bir qator atmosfera hodisalari tufayli juda murakkab. Hatto eng qulay sharoitlarda ham MWI signalining 54% atmosfera tumanligi deb ataladigan narsa bilan belgilanadi. Atmosferaning turbulentligi tufayli sezilarli shovqin paydo bo'ladi. Shuning uchun, ma'lum bir to'lqin uzunligida yorug'lik yutilishini oddiy o'lchash aeroanalitik tabiatning bir ma'noli xulosalarini chiqarishga imkon bermaydi. Shovqin darajasini pasaytirish uchun ikki chastotali usul yoki signalni normallashtirish usullari qo'llaniladi. Ikkala nomli CHP qabullari, yong'inlar va boshqalar. va bu oqimlarning intensivligini va tarqalish uzunligini aniqlang. IQ diapazonida termal emissiyalarni o'rnatish va ularning kuchini aniqlash oson. Tutun emissiyasini kuzatish olovda zarrachalar kontsentratsiyasini aniqlash imkonini beradi. Chiroqlarning tarkibiy qismlari spektrning turli qismlarida yorug'likning yutilishi bilan aniqlanishi mumkin. Atmosferaning ifloslanishini aniqlashning bilvosita usuli tutun chiqindilari bilan ignabargli o'simliklarga zarar etkazish darajasini qayd etishga asoslangan. Ushbu usul 0,5-0,7 va 0,8-0,9 mkm oralig'ida spektr yorqinligini o'lchagan ERTS-1 sun'iy yo'ldoshi tomonidan ishlatilgan. Aerokosmik monitoringdagi o'zgarishlarni aniqlash usullari sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash ma'lumotlari atrof-muhit holatini kuzatishning quyidagi muammolarini hal qilishga imkon beradi:
1. Meteorologik xususiyatlarni aniqlash: vertical harorat rejimlari, namlikning integral xarakteristikalari, bulutlilikning tabiati va boshqalar);
2. Atmosfera frontlari, dovullar dinamikasini kuzatish, yirik tabiiy ofatlar xaritalarini olish;
3. Er osti yuzasining haroratini aniqlash, tuproq va suv yuzasi ifloslanishini operativ nazorat qilish va tasniflash;
4. Sanoat korxonalaridan katta yoki doimiy chiqindilarni aniqlash;
5. O'rmon parki zonalari holatiga texnogen ta'sirni nazorat qilish;
6. Katta yong'inlarni aniqlash va o'rmonlarda yong'in xavfli zonalarni aniqlash;
7. Megapolislarda yirik sanoat va issiqlik elektr stansiyalarining issiqlik anomaliyalari va issiqlik emissiyalarini aniqlash;
8. Quvurlardan tutunli plyuslarni ro'yxatga olish;
9. Mavsumiy suv toshqinlari va daryo toshqinlari monitoringi va prognozi;
10. Asosiy suv toshqini zonalari miqyosini aniqlash va baholash;
11. Sanoat korxonalarining ta'sir zonalarida qor qoplamining dinamikasini va qor qoplamining ifloslanishini nazorat qilish.
Masofadan zondlash (RS) ma’lumotlarini qayta ishlashdan maqsad, kerakli radiometrik va geometrik xususiyatlarga ega tasvirlar yoki tasvirlarni olishdir. Ma'lumotlarni qayta ishlashning asosiy bosqichlarini ko'rib chiqing. Umuman olganda, masofaviy zondlash ma'lumotlarini qayta ishlash uch bosqichni o'z ichiga oladi:
1. oldindan ishlov berish - sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini qabul qilish, ularni magnit tashuvchida yozish, dekodlash va tuzatish, ma'lumotlarni to'g'ridan-to'g'ri tasvir yoki sun'iy yo'ldosh tasviriga yoki keyingi qayta ishlash turlari uchun qulay formatlarga aylantirish;
2. birlamchi ishlov berish - kosmik kema va sensorning beqarorligi natijasida yuzaga kelgan buzilishlarni tuzatish, shuningdek, tasvirni uning ustiga qo'yilgan koordinata panjarasi bilan georeferentsiyalash, tasvir masshtabini o'zgartirish va tasvirni kerakli geografik proyeksiyada taqdim etish (geokodlash). ;
3. ikkilamchi (tematik) ishlov berish - statistik ishlov berish usullaridan foydalangan holda raqamli tahlil qilish, interaktiv yoki to'liq avtomatlashtirilgan rejimda vizual talqin qilish va izohlash.
Qayta ishlashning birinchi va ikkinchi bosqichlari hozirda kosmik kemada amalga oshirilishi mumkin. Ko'p zonali geodeziyalar ko'p yillar davomida amalga oshirildi va tadqiqotchilar katta miqdordagi empirik ma'lumotlarni to'plashdi. Spektrning turli zonalarida qanday yorqinlik nisbatlari o'simliklar, yalang'och tuproq, suv sathi, urbanizatsiyalashgan hududlar va boshqa umumiy landshaft turlariga mos kelishi allaqachon ma'lum, turli xil tabiiy shakllanishlar spektrlari kutubxonalari mavjud. Ushbu nisbatlarni turli zonalarning chiziqli birikmalari sifatida ifodalab, indeks deb ataladigan narsalarni olish mumkin. Ko'pgina zamonaviy Yerni masofadan zondlash tizimlari spektrning ko'rinadigan qizil va yaqin infraqizil qismlarida o'rganganligi sababli, odatiy usul o'simliklarning normallashtirilgan indeksini (NDVI) hisoblashdir. Normallashtirilgan o'simlik ko'rsatkichi nisbatga ko'ra o'simliklarning mavjudligi va holatini ko'rsatadi 2 ta spektral kanalda aks ettirilgan energiya. Quyidagi formula yordamida hisoblangan: NDVI=NIR-QIZIL/NIR+QIZIL, bu yerda NIR spektrning yaqin infraqizil hududida aks etishi; RED - spektrning qizil mintaqasida aks etish. Bu bog'liqlik xlorofillning ko'rinadigan va yaqin infraqizil diapazonlardagi turli spektral xususiyatlariga asoslanadi. O'simlik qoplamining empirik ko'rsatkichlardan real fizik xususiyatlariga o'tishning oraliq bosqichi sifatida vegetatsiya indekslarini ko'rib chiqish mumkin. Ko'pincha universal va hududiy ko'rsatkichlar hisoblanadi: LAI - barg yuzasi indeksi yoki FPAR - o'simliklar tomonidan so'rilgan fotosintetik faol nurlanish indeksi va boshqalar. LAI indeksini tabiiy sharoitlarda o'lchash mumkin. LAI bitmaplari endi har oy Internetda nashr etiladi.(fazoviy o'lchamlari 250 m) butun dunyoga. Ushbu ma'lumotlar multispektral tasvirlarni tasniflash usullari bilan birgalikda mumkin turli xil ma'lumotlarni hisobga oladigan ekspert tizimlarida tasvirni qayta ishlashda ishonchlilikni sezilarli darajada oshirish. Ma'lumki, atrof-muhitga antropogen ta'sir ishlab chiqarishni rivojlantirish va tabiatni muhofaza qilish manfaatlari o'rtasida keng ko'lamli hal qilib bo'lmaydigan qarama-qarshiliklarning paydo bo'lishiga olib keladi, chunki tabiiy resurslardan intensiv foydalanish natijasida tabiiy tizimlar vayron bo'ladi. va atrof-muhit intensiv ravishda ifloslanadi. Hatto Stokgolmda, 1972 yilda Birlashgan Millatlar Tashkilotining tabiiy muhit holatini baholash bo'yicha birinchi xalqaro konferentsiyasida sanoat mamlakatlaridagi tabiiy muhitning ekologik holati nafaqat aholi salomatligiga tahdid sola boshlaganligi e'tirof etildi. , balki insoniyatning mavjudligi. Tabiiy muhitning halokatli yomonlashuvi bilan bog'liq holda yuzaga keladigan ushbu muammolarni hal qilish hozirgi vaqtda sanoati rivojlangan mamlakatlarning, shu jumladan Rossiyaning ekologik barqaror ijtimoiy-iqtisodiy rivojlanishi strategiyasini ishlab chiqishda markaziy o'rinni egallaydi. So'nggi yillarda ekotizimlarning holatini kuzatishning kosmik usullari Rossiya hududi ekologiyasi muammolari bo'yicha fundamental tadqiqotlar qatoriga keng jalb qilindi. Internet global kompyuter tarmog'ining paydo bo'lishi va ilg'or axborot texnologiyalarining rivojlanishi kosmik atrof-muhit monitoringi rivojlanishida yangi bosqichni ochdi. Atrof-muhit holatini masofadan turib monitoring qilishda g‘oyat istiqbolli bo‘lgan telekommunikatsiya infratuzilmasi, shuningdek, gipermatnli va interaktiv axborot texnologiyalaridan keng foydalanish yangi bosqichning o‘ziga xos xususiyati hisoblanadi. Atrof-muhit bo'yicha milliy axborot resurslarini integratsiyalash, hududiy ma'lumotlar bazalarini yaratish va kosmik atrof-muhit monitoringi natijalari bo'yicha elektron to'plamlarni kengaytirish muammosi ham dolzarbdir. Kosmosdan kuzatish texnologiyalarini ishlab chiqish, real vaqt rejimida atrof-muhit monitoringi tizimini ishlab chiqish bilan bir qatorda Rossiya mintaqalarining sun'iy yo'ldoshli atrof-muhit monitoringi uchun infratuzilmani yaratishekologik xavfsizlik va Rossiya iqtisodiyotining barqaror rivojlanishini ta'minlashda asosiy rol o'ynashga chaqiriladi. Shu munosabat bilan atrof-muhit va tabiiy resurslarning holatini tezkor monitoringini amalga oshiradigan Kosmik monitoring markazlari (KMK) yaratilmoqda (masalan, Rossiya Fanlar akademiyasining Sibir bo'limining Quyosh-yer fizikasi instituti, Irkutsk), sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini to'plash, qayta ishlash, tahlil qilish va saqlash uchun apparat va dasturiy ta'minotni o'z ichiga olgan holda, atrof-muhit holatini kosmik vaqt monitoringi uchun ko'p darajali axborot tizimlarini yaratish. Butun dunyoda Yerni koinotdan o'rganish keng qamrovli bo'lib bormoqda.