Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды

Доступ к данным дистанционного зондирования регулируется политикой «открытого неба» (Open Sky Policy), в соответствие с которой каждому потребителю гарантируется свободный доступ ко всем имеющимся данным на недискриминационной основе. Основным международным консультативным органом, созданным в 1984 г. для обмена информацией, координации и обсуждения политики в области ДДЗ, служит Комитет по спутникам дистанционного зондирования Земли CEOS (Committee on Earth Observation Satellites). Под покровительством CEOS были учреждены различные технические рабочие группы, в том числе по данным ДДЗ (WGD — Working Group on Data) и сетям передачи ДДЗ (WGN — Working Group on Networks).

Системы получения и распространения данных оперативного мониторинга функционируют благодаря:

  • — носителях съемочной аппаратуры;
  • — собственно аппаратуре дистанционного зондирования;
  • — бортовых средствах передачи данных на Землю по радиоканалу;
  • — наземных комплексах приема этой информации, ее обработки и предоставления потребителям.

Для получения ДДЗ могут использоваться разные космические аппараты: ракеты, пилотируемые космические корабли и орбитальные станции, автоматические искусственные спутники Земли и др. Обычно используются два основных типа спутников — геостационарные и полярно-орбитальные. Если первые постоянно обеспечивают обзор одной и той же части планеты, сохраняя неизменное положение относительно определенной точки на экваторе, то вторые, находясь на орбите, плоскость которой примерно перпендикулярна плоскости вращения Земли, через определенный период времени, продолжительность которого зависит от ширины полосы обзора искусственного спутника Земли, оказываются над заданным районом наблюдения. Соответственно, зона обзора со спутника на геостационарной орбите ограничивается широтным районом 50° с. ш. — 50° ю. ш.; полярно-орбитальная же система наблюдения сталкивается с иной трудностью: спутник может оказаться над одним и тем же районом съемки в различные периоды «местного», или солнечного, времени. При этом сопоставление данных, полученных при различных условиях солнечного освещения, оказывается весьма затруднительным, поэтому такие спутники выводят, как правило, на так называемые солнечно-синхронные орбиты.

В зависимости от орбиты движения космического аппарата на качество космических снимков влияют несколько параметров:

  • — форма орбиты (в зависимости от скорости движения космического аппарата она может быть круговой, эллиптической, параболической или гиперболической);
  • — наклонение (в зависимости от угла между плоскостью орбиты и плоскостью экватора орбиты могут быть экваториальные, полярные и наклонные);
  • — высота (орбиты разной высоты обеспечивают решение различных съемочных задач);
  • — период обращения вокруг Земли.

На качество космических снимков влияет атмосфера. Это вызывает осложнения разного характера:

  • экранирующее влияние облачности (в каждый момент времени она закрывает более 50 % поверхности земного шара; некоторые районы остаются закрытыми облачностью большую часть времени года);
  • поглощение солнечных лучей определенных длин волн атмосферой (съемку выполняют, используя только те участки спектра, где электромагнитное излучение не поглощается, т. е. в окнах прозрачности атмосферы. Большое окно прозрачности (0,4—1,3 мкм) приходится на видимый и ближний инфракрасный диапазон; в тепловом инфракрасном диапазоне три более узких окна, и здесь возможно использование ограниченного набора длин волн);
  • рассеивание лучей; влияние атмосферной дымки и др.

Рассмотрим некоторые современные спутники, дающие информационную базу для мониторинга состояния окружающей среды.

18 декабря 1999 г. был выведен на орбиту спутник EOS АМ-1, который носит название Terra. Это первый спутник программы EOS (.Earth Observing System — «Глобальный мониторинг поверхности Земли») в рамках программы «Инициатива изучения планеты Земля» (Earth Science Enterprise), проводимой НАСА (NASA — государственная организация США, занимающаяся исследованием космоса).

Работы по программе дистанционного зондирования Земли из космоса EOS были одобрены американским Конгрессом в конце 1980-х гг. в связи с усилившейся озабоченностью социальными и экономическими последствиями глобальных изменений, происходящих в окружающей природной среде в результате воздействия естественных и антропогенных процессов.

На КА установлена аппаратура, которая в течение шести лет обеспечивала сбор информации об облачном покрове, аэрозолях, радиационном балансе Земли, свойствах подстилающей поверхности и ее энергетическом взаимодействии с атмосферой. При этом в ходе программы фиксировались происходящие глобальные изменения, выявлялись ключевые процессы, регулирующие состояние окружающей природной среды, а также совершенствовались модели, позволяющие изучать и прогнозировать эти изменения.

Радиометр ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) — совместная разработка НАСА и японского Министерства торговли и промышленности. Радиометр состоит из трех отдельных телескопических систем и позволяет проводить съемку земной поверхности в 14 спектральных диапазонах — от видимого до дальнего инфракрасного — с разрешением от 15 до 90 м в 14 спектральных диапазонах — от видимого до дальнего инфракрасного спектра. Срок службы каждого спутника пять лет, по его истечении планируются дальнейшие запуски. Вся программа рассчитана на 15 лет. Известны и другие спутники: Аист-2Д, Канопус-В, Ресурс-П, Sentinel-1 А и 1В.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >