Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 2827
Скачиваний: 36
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рассмотрим некоторые примеры применения космического мониторинга Научным центром оперативного мониторинга Земли (SC EOM).
Наводнения
В настоящее время наводнения - одно из самых разрушительных стихийных бедствий, которое угрожает не только природным и экономическим объектам, но и населению. В России такая катастрофа может произойти при затоплении рек в результате таяния снега весной или во время сильных летних дождей. Для предотвращения серьезных последствий этого явления необходимо быстро оценить ситуацию в поймах крупных рек страны. Традиционные методы сбора информации о наводнениях не отвечают современным требованиям и не позволяют своевременно принимать управленческие решения по предотвращению наводнений и ликвидации их последствий. Своевременным получением необходимой информации может быть использование данных спутниковой съемки, что позволяет получить интересующую информацию в краткосрочной перспективе и обеспечить охват территорий, пострадавших от наводнений.
Внедрение разработанной в НТ ОМЗ технологической схемы космического мониторинга половодья с использованием ГИС ERDAS IMAGINE и ArcView, а также данных различного разрешения с российских и зарубежных спутников позволяет получать оценки состояния территорий на всех этапах мониторинга: при прогнозировании половодья, во время и после прохождения половодья. Комплексное использование этих данных позволяет оценить процесс наводнения на глобальном, региональном, местном (речной бассейн) и детальном уровнях. Разработанная технология позволяет решать следующие задачи: Расчет протяженности поймы; Расчет площади затопленных территорий; Оценка последствий наводнений и причиненного ущерба; Изучение динамики паводков.
Основными регионами регулярного сезонного мониторинга для оценки паводковой ситуации являются Волго-Ахтубинская пойма, верховья Северной Двины, бассейн Оки и др.
Лесные пожары - наземные, воздушные и лесные - являются опасными стихийными бедствиями, которые вызывают изменения в здоровье и поведении людей. - Наземные пожары - это опасные природные катаклизмы, которые наносят большой ущерб и представляют опасность для людей в районе, где начинается и распространяется пожар. Земляные костры сжигают деревья снизу вверх, а земляные костры сжигают сухую траву, мох, лишайник и кустарник. Грунтовые пожары, которые обычно вызываются пожарами, сжигают торф и торфяные почвы на глубине залегания их подстилающей породы. Возникновение и распространение лесных пожаров зависит от климатических условий, скорости ветра, рельефа местности и других условий. В зависимости от зоны возгорания различают отдельные пожары, крупные пожары, непрерывные пожары и огненные бури.
Для мониторинга лесных пожаров используются данные высокого разрешения МСУ-Э (МЕТЕОР-М № 1), что позволяет оценить масштабы бедствия в более широком масштабе. Эти данные позволяют проводить мониторинг в местном масштабе с детализацией картины пожаров и более точным определением площади сгоревшего леса, что очень важно на этапе оценки воздействия лесных пожаров. Снимки, полученные космическим аппаратом "Метеор-М" №1, сразу же передаются в специализированные службы, в первую очередь в МЧС.
Землетрясения
Землетрясения, которые происходят в результате подземных толчков и колебаний земной поверхности вследствие тектонических процессов, являются наиболее опасными и разрушительными стихийными бедствиями. Энергия, вырабатываемая во время этих событий, распространяется от источника землетрясения в виде сейсмических волн, воздействие которых на здания может их повредить или уничтожить.
14 апреля в 7 часов 49 минут утра произошло землетрясение магнитудой 7.1 балла в уезде Юйшу Тибетской автономной префектуры Юйшу, провинция Цинхай, северо-запад Китая. Его эпицентр имел координаты: 33,1 градуса северной широты и 96,7 градуса восточной долготы, а фокус находится на глубине 33 км. Землетрясение произошло в 30 км от села Цзегу, являющегося административным центром этого уезда.
Юйшу-Тибетский автономный округ расположен на юго-востоке Цинхая - многонациональной провинции в центральной части Китая. В уезде Юшу проживает 250 000 человек, большинство из которых имеют тибетскую национальность. Большая часть населения занята в сельском хозяйстве и животноводстве. Юйшу-Тибетский автономный округ расположен на восточном плато Цинхай-Тибет, а его административным центром является город Цзегу, который находится в восьмистах километрах к югу от города Синин.
Вулканические извержения - довольно опасные геологические явления. Процессы, происходящие в земной коре и вызывающие извержения, еще не до конца изучены. Принято считать, что верхняя часть мантии находится в состоянии, близком к плавлению, так что даже небольшое снижение давления (например, при дрейфе тектонических плит) приводит к ее полному расплавлению. Расплавленная порода (магма), которая легче окружающей породы, медленно поднимается на поверхность. Чаще всего это происходит вдоль разломов земной коры. Вторая причина извержений - наличие местных радиоактивных источников. Немногочисленные континентальные вулканы, расположенные вдали от границ литосферных плит
, вызваны именно такими локальными источниками радиоактивного тепла или горячими точками в мантии Земли.
В качестве примера рассмотрим извержение вулкана Эйяфьядлайёкулл на юге Исландии. Он начался в ночь на 14 апреля 2010 года, около 22:00. Около 800 человек были эвакуированы из зоны бедствия. 15 апреля несколько стран Северной Европы были вынуждены закрыть свои аэропорты из-за выбросов вулканического пепла.
Эйяфьялайокулл означает "остров горных ледников". Вулкан расположен в 200 километрах к востоку от Рейкьявика между ледниками и Эйяфьятлайокудлом Мирдальсёкудль. Это самые большие ледяные шапки на юге северного островного государства, которые покрывают действующие вулканы. Вулкан Эйяфьядлайёкулл - конусообразный ледник, шестой по величине в Исландии. Высота вулкана 1666 метров. Диаметр кратера составляет 3-4 километра, а ледниковый покров - около 100 квадратных километров.
Космический мониторинг вносит большой вклад в изучение и решение многих глобальных экологических проблем. Кроме того, наглядным примером его применения является мониторинг изменения водной поверхности Аральского моря.
Экологическая катастрофа, произошедшая в бассейне Аральского моря во второй половине XX века, привлекла внимание ученых и экологов всего мирового сообщества и потребовала регулярного мониторинга состояния этого водоема. Из-за неконтролируемого забора воды для орошения в Средней Азии и Казахстане в 1950-е и 1960-е гг. резко сократился приток воды в Аральское море, а иногда (в 1980-е гг.) даже застопорился. В 1961 году общая площадь моря составила 66 000 км2 , а годовое изменение уровня воды из-за испарения с поверхности составило около 1 метра; это изменение больше не компенсировалось речным стоком, и в 1961-1990 годах уровень упал на 14,8 метра.
Сегодня от прежнего моря остались три водоема, в двух из которых вода стала настолько соленой (более 100‰), что исчезла даже рыба. Отступающее море оставило около 58 000 км2 сухого морского дна, покрытого не только солью, но и в некоторых местах отложениями различных других сельскохозяйственных пестицидов и средств борьбы с вредителями, которые когда-то были смыты сточными водами с окружающих полей. Обнаруженное морское дно называется пустыней Аралкум. Сильные штормы теперь несут соль, пыль и пестициды на расстояния до 500 км. Хлорид, бикарбонат и сульфат натрия, переносимые по воздуху, замедляют или убивают естественную растительность и растения. Население страдает от высокой распространенности респираторных заболеваний, рака горла и пищевода, анемии и нарушений пищеварения. Растет число заболеваний почек и печени, а также глаз.
В 2001 году остров Возрождение был соединен с материком водозабором. Имеются сведения о том, что в советское время здесь проводились испытания бактериологического оружия на лабораторных животных (туляремия, сибирская язва, чума, бруцеллез, брюшной тиф, оспа и т.д.). Это является причиной для беспокойства по поводу того, что смертоносные микроорганизмы остаются жизнеспособными, а инфицированные грызуны и другие животные могут стать их распространителями в других регионах.
В ОМЗ НТ динамика изменения водной поверхности Аральского моря изучалась по многолетним спутниковым снимкам, полученным и обработанным в центре. Для исследования использовались изображения, полученные многоспектральными оптическими приборами МСУ-СК/Ресурс-01 и MODIS/Terra в период с 1993 по 2008 год.
В следующей таблице приведены результаты, полученные для оценки динамики изменения водной поверхности Аральского моря.
Заключение
Космическое наблюдение поверхности Земли дает очень ценную и достоверную информацию. Космические снимки характеризуются высокой видимостью, высокой информативностью и хорошим отображением взаимосвязей между компонентами природной среды. Они позволяют своевременно изучать многие природные процессы и явления в их динамике.
В работе раскрывается основная концепция космического мониторинга. Его мониторинг осуществляется с помощью космических обсерваторий.
Рассматривается развитие современных космических средств мониторинга. Несмотря на сравнительно короткий срок с начала ее реализации, человечество добилось значительных успехов в этой области. Крупнейшим проектом по созданию глобальной системы прогнозирования природных и техногенных катастроф является МАКСМ - Международная аэрокосмическая система мониторинга глобальных явлений. По мнению В.А. Меншикова, объединение усилий международного сообщества в этом масштабном проекте по решению столь важной планетарной проблемы и концентрация экономических, научно-технических, интеллектуальных и административных ресурсов, а также использование космоса для решения чисто мирной проблемы в интересах всего человечества могли бы стать реальной альтернативой идеям милитаризации космоса и его превращения в арену военного и информационного противостояния, на которой базируются нынешние амбициозные планы американцев.
Анализируются космические системы мониторинга для оценки таких природных явлений, как наводнения, землетрясения, извержения вулканов, лесные пожары и др. Обмен данными с различными космическими системами может обеспечить практически непрерывный мониторинг окружающей среды и земной поверхности, комплексную оценку состояния природных объектов и явлений, контроль за чрезвычайными ситуациями и др.
Мониторинг - это не только наблюдение за процессом или явлением, но и его оценка, прогнозирование его распространения и эволюции, а также разработка системы мер по предотвращению опасных последствий или поддержанию благоприятных тенденций. Таким образом, оперативное картирование становится средством контроля над эволюцией явлений и процессов и позволяет принимать управленческие решения.
Список литературы
1.Землеустройство с основами геодезии. -- М., 2003
2.Картография. -- М., 2002
3.Максимова А.А. Мониторинг и прогнозирование природных и техногенных явлений: Перспективы развития международной аэрокосмической системы // Авиапанорама.--2008.
4.Меньшиков В.А. МАКСМ - глобальная система прогнозирования природных и техногенных катастроф // Инициативы XXI века.--2008.
5.Перминов А.А. Российские космические аппараты и международные системы предупреждения о чрезвычайных ситуациях: Перспективы интеграции // Русское пространство.-2011.