Mila
Yerni masofadan zondlash asoslari. Kosmosdan ko'rish. Yerni masofadan zondlash nima uchun kerak? Masofadan zondlash ma'lumotlarini qo'llash
14.08.2021
Erni masofadan zondlash (ERS)- Yer yuzasi va undagi narsalar, atmosfera, okean, er qobig'ining yuqori qatlami haqida ma'lumotni aloqa qilmaydigan usullar bilan olish, bunda yozish moslamasi tadqiqot ob'ektidan ancha uzoqlikda olib tashlanadi. Ob'ektning ichki yoki aks ettirilgan nurlanishining qayd etilgan parametrlari bilan uning biogeofizik xususiyatlari va fazoviy joylashuvi o'rtasidagi funktsional bog'liqlik masofadan zondlashning umumiy fizik asosidir.
Zamonaviy masofadan zondlash ko'rinishida o'zaro bog'liq bo'lgan ikkita soha ajralib turadi - tabiatshunoslik (masofadan zondlash) va muhandislik (masofadan zondlash usullari), bu ingliz tilida keng tarqalgan. masofadan zondlash va masofadan zondlash texnikasi. Masofadan zondlashning mohiyatini tushunish noaniq. Moskva universitetining aerokosmik maktabi. M.V. Lomonosov ilmiy intizom sifatida masofadan zondlash sub'ekti sifatida kosmosdan yoki havodan uzoqdan yozilgan, o'z yoki aks ettirilgan nurlanishida bevosita yoki bilvosita namoyon bo'ladigan tabiiy va ijtimoiy-iqtisodiy ob'ektlarning fazoviy-vaqtinchalik xususiyatlari va munosabatlarini ko'rib chiqadi. ikki o'lchovli tasvir shakli - oniy tasvir ... Masofadan zondlashning bu muhim qismi deyiladi Aerokosmik sezish (AKZ), bu uning an'anaviy havo usullari bilan uzluksizligini ta'kidlaydi. Aerokosmik sezish usuli tasvirlardan foydalanishga asoslangan bo'lib, ular amaliyot shuni ko'rsatadiki, er yuzasini har tomonlama o'rganish uchun eng katta imkoniyatlarni ifodalaydi.
Hamma mamlakatlarda harbiy kafedralarning so'rovlari aerokosmik sezishni rivojlantirish uchun samarali rag'bat bo'lib xizmat qiladi. Kosmik usullar va zamonaviy raqamli texnologiyalarni joriy etilishi bilan aerokosmik sezish tobora muhim iqtisodiy ahamiyat kasb etmoqda va tabiatshunoslik universitetlarida oliy ta'limning majburiy elementiga aylanib, Yerni alohida komponentlarning mahalliy tadqiqotlaridan o'rganishning kuchli vositasiga aylanmoqda. butun sayyorani global o'rganish. Shuning uchun, aerokosmik sezishning turli jihatlarini taqdim etayotganda, uni barcha er fanlarida va birinchi navbatda geografiyada samarali qo'llaniladigan tadqiqot usuli sifatida ko'rib chiqish maqsadga muvofiqdir.
Aerokosmik sezishning tarixi va hozirgi holati
Uzoq vaqtdan beri zondlash usullari Yerni o'rganishda juda uzoq vaqtdan beri qo'llanilgan. Dastlab ishlatilgan qo'lda chizilgan rasmlar Bu o'rganilayotgan ob'ektlarning fazoviy joylashuvini aniqladi. Fotosurat ixtiro qilinishi bilan erga asoslangan foto-teodolitli fotografiya vujudga keldi, unda istiqbolli fotosuratlardan tog'li hududlar xaritalari tuzildi. Aviatsiyaning rivojlanishi ta'minladi havo fotosuratlari erning tasviri yuqoridan, rejada. Bu er fanlarini kuchli tadqiqot vositasi - havo usullari bilan qurollantirdi.
Aerokosmik usullarning rivojlanish tarixi shuni ko'rsatadiki, tasvir texnologiyasini takomillashtirish uchun fan va texnikaning yangi yutuqlari darhol ishlatiladi. Bu 20 -asrning o'rtalarida, kompyuterlar, kosmik kemalar, radioelektron tasvir tizimlari kabi yangiliklar an'anaviy aerofotografiya usullarida inqilobiy o'zgarishlarni amalga oshirganda sodir bo'ldi - aerokosmik sezish paydo bo'ldi. Kosmik tasvirlar mintaqaviy va global muammolarni hal qilish uchun geo-axborotni taqdim etdi.
Hozirgi vaqtda aerokosmik sezishning progressiv rivojlanishining quyidagi tendentsiyalari aniq namoyon bo'ladi.
Internetda tez joylashtiriladigan kosmik tasvirlar ham professionallar, ham oddiy aholi uchun eng mashhur video ma'lumotga aylanmoqda.
Ochiq kirishdagi sun'iy yo'ldosh tasvirining o'lchamlari va metrik xususiyatlari tezda yaxshilanmoqda. Havo suratlari bilan muvaffaqiyatli raqobatlasha oladigan yuqori aniqlikdagi - metr va hatto desimetrning orbital tasvirlari keng tarqalmoqda.
Analog fotografik tasvirlar va ularni qayta ishlashning an'anaviy texnologiyalari avvalgi monopol qiymatini yo'qotmoqda. Asosiy ishlov berish qurilmasi maxsus dasturlar va tashqi qurilmalar bilan jihozlangan kompyuter edi.
Har qanday ob-havo radarini ishlab chiqish uni kosmik zondlashning optik texnologiyalari bilan samarali integratsiyalasha boshlagan o'lchovli aniq fazoviy geoinformatsiyani olishning ilg'or usuliga aylantiradi.
Har xil aerokosmik Yerni sezuvchi mahsulotlar bozori tez rivojlanmoqda. Orbitalarda ishlaydigan, ayniqsa, xorijiy kosmik kemalar soni tobora ortib bormoqda. Landsat (AQSh), SPOT (Frantsiya), IRS (Hindiston), ALOS (Yaponiya), Cartosat (Hindiston) sun'iy yo'ldoshlarini xaritalar xaritasi, Ikonos, QiuckBird, GeoEye (AQSH) sun'iy yo'ldoshlari yordamida olingan tasvirlar eng ko'p ishlatiladi. ), shu jumladan TerraSAR-X va TanDEM-X (Germaniya) radarlari, shu jumladan tandemli interferometrik suratga olish. "RapidEye" sun'iy yo'ldosh kuzatuv tizimi (Germaniya) muvaffaqiyatli ishlayapti.
Erni masofadan zondlashning asosiy texnologik sxemasi
Guruch. bitta
1 -rasmda aerokosmik tadqiqotlar sxemasi keltirilgan. U asosiy texnologik bosqichlarni o'z ichiga oladi: tadqiqot ob'ektining suratini olish va keyinchalik tasvirlar bilan ishlash - ularni sharhlash va fotogrammetrik ishlov berish, shuningdek tadqiqotning yakuniy maqsadi - tasvirlardan tuzilgan xarita, geoinformatsion tizim, prognoz. Faqat o'rganilayotgan ob'ektning kerakli xususiyatlarini hech qanday maydon ta'rifisiz fotosuratlardan olishning iloji bo'lmagani uchun, "dunyoviy haqiqat" ga murojaat qilmasdan ko'p hollarda imkonsiz, ularni standartlashtirish zarur. Tasvirlar bo'yicha tadqiqotning muhim elementi, shuningdek, olingan natijalarning ishonchliligi va to'g'riligini baholashdir. Buning uchun siz boshqa ma'lumotlarni jalb qilishingiz va boshqa usullar bilan ishlashingiz kerak, bu esa qo'shimcha xarajatlarni talab qiladi.
Surat - aerokosmik sezishning asosiy tushunchasi
Aerokosmik tasvirlar- aerokosmik tadqiqotlarning asosiy natijasi, ular uchun turli samolyotlar va kosmik tashuvchilar ishlatiladi (2 -rasm). Aerokosmik tadqiqotlar quyidagilarga bo'linadi passiv Quyosh yoki Yerning o'z nurlanishini aks ettirishni ta'minlaydigan va faol, unda aks ettirilgan sun'iy nurlanishni ro'yxatdan o'tkazish amalga oshiriladi.
Guruch. 2018-05-01 xoxlasa buladi 121 2
Aerokosmik tasvir-bu haqiqiy geometrik va radiometrik (fotometrik) qonunlarga muvofiq, ob'ektlarning yorqinligini masofadan ro'yxatga olish yo'li bilan olingan va ko'rinadigan va yashirin ob'ektlar, hodisalar va jarayonlarni o'rganishga mo'ljallangan, haqiqiy o'lchovli ob'ektlarning ikki o'lchovli tasviri. atrofdagi dunyo, shuningdek ularning fazoviy joylashuvini aniqlash uchun.
Zamonaviy aerokosmik tasvirlarning miqyosi juda katta: u 1: 1000 dan 1: 100 000 000 gacha, ya'ni yuz ming marta o'zgarishi mumkin. Shu bilan birga, aerofotofotlarning eng keng tarqalgan masshtablari 1: 10,000-1: 50,000 va kosmik fotosuratlar-1: 200,000-1: 10,000,000 oralig'ida bo'ladi. Barcha aerokosmik tasvirlar odatda bo'linadi. analog(odatda fotosurat) va raqamli(elektron). Raqamli fotosuratlar tasviri bir xil elementlardan tashkil topgan - piksel(ingliz tilidan. rasm elementi— piksel); har bir pikselning yorqinligi bitta raqam bilan tavsiflanadi.
Aerokosmik tasvirlar ma'lumotli er modellari sifatida bir qator xususiyatlar bilan ajralib turadi, ular orasida vizual, radiometrik (fotometrik) va geometrik. Tasviriy Xususiyatlar tasvirlarning kichik detallarni, ranglarni va ob'ektlarning tonal gradatsiyalarini takrorlash qobiliyatini tavsiflaydi; radiometrik oniy tasvir bilan ob'ekt yorqinligini miqdoriy ro'yxatga olishning to'g'riligini ko'rsatish, geometrik Ob'ektlarning o'lchamlari, uzunligi va maydonlarini va ularning nisbiy o'rnini tasvirlardan aniqlash qobiliyatini tavsiflash.
Qoplama va fazoviy aniqlik tasvirning muhim ko'rsatkichidir. Odatda, tadqiqot katta qamrov va yuqori aniqlikdagi tasvirlarni talab qiladi. Biroq, bu ziddiyatli talablarni bitta rasmda bajarish mumkin emas. Odatda, olingan tasvirlarning qamrovi qanchalik katta bo'lsa, ularning o'lchamlari shunchalik past bo'ladi. Shuning uchun siz har xil parametrlarga ega bo'lgan bir nechta tizimlar bilan murosaga kelishingiz yoki bir vaqtning o'zida so'rov o'tkazishingiz kerak.
Aerokosmik tasvirlarni sotib olish texnologiyalari va asosiy turlari
Aerokosmik tadqiqotlar atmosferaning shaffof oynalarida o'tkaziladi (3 -rasm), turli spektr diapazonidagi nurlanish yordamida - yorug'lik (ko'rinadigan, yaqin va o'rta infraqizil), termal infraqizil va radio diapazonida.
Guruch. 3
Ularning har biri tasvirni olish uchun har xil texnologiyalardan foydalanadi va bunga qarab tasvirlarning bir necha turlari ajratiladi (4 -rasm).
4 -rasm
Yorug'lik diapazonidagi rasmlar fotografik va skanerlarga bo'linadi, ular o'z navbatida optik-mexanik skanerlash (OM-skaner) va zaryadli qurilmalarga (CCD-skaner) asoslangan chiziqli nurlanish detektorlari yordamida optik-elektron tasvirlarga bo'linadi. ). Bu tasvirlar ob'ektlarning optik xususiyatlarini - ularning yorqinligi, spektral yorqinligini ko'rsatadi. Ko'p zonali tortishish tamoyilidan foydalanib, bu diapazonda ko'p zonali tasvirlar olinadi va ko'p sonli tortishish zonalari bilan-hiperspektral, ulardan foydalanish tortishish ob'ektlarining spektral aks ettirishiga, ularning spektral yorqinligiga asoslangan.
Termal nurlanish qabul qiluvchilar - termal tasvirlar - termal infraqizil tasvirlar yordamida so'rov o'tkazish orqali. Radio diapazonida suratga olish ham passiv, ham faol usullar yordamida amalga oshiriladi va bunga qarab, tasvirlar o'rganilayotgan ob'ektlarning ichki nurlanishini ro'yxatga olish natijasida olingan mikroto'lqinli radiometrik tasvirlarga va ro'yxatga olish paytida olingan radar tasvirlariga bo'linadi. tashuvchidan yuborilgan aks ettirilgan radio nurlanish - radar tekshiruvi.
Tasvirlar haqida ma'lumot olish usullari: dekodlash va fotogrammetrik o'lchovlar
Tadqiqot uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar (mavzuga xos va geometrik) tasvirlardan ikkita asosiy usul bilan ajratib olinadi-bu dekodlash va fotogrammetrik o'lchovlar.
Asosiy savolga javob beradigan shifrni ochish - nima rasmda tasvirlangan, o'rganilayotgan ob'ekt yoki jarayon, uning atrofdagi ob'ektlar bilan aloqasi haqida mavzuli, tematik (asosan sifatli) ma'lumot olish imkonini beradi. Vizual talqinda odatda tasvirlarni o'qish va ularning talqini (talqini) ajratiladi. Tasvirlarni o'qish qobiliyati ob'ektlarning dekodlash xususiyatlari va tasvirlarning tasviriy xususiyatlari haqidagi bilimlarga asoslangan. Tushuntirishning chuqurligi ijrochining tayyorgarlik darajasiga bog'liq. Dekoder o'z tadqiqot mavzusini qanchalik yaxshi bilsa, tasvirdan olingan ma'lumot shunchalik to'liq va ishonchli bo'ladi.
Fotogrammetrik ishlov berish(o'lchovlar) savolga javob berish uchun mo'ljallangan - qayerda o'rganilayotgan ob'ekt joylashgan va uning geometrik xususiyatlari qanday?: hajmi, shakli. Buning uchun tasvirlar o'zgartiriladi, ularning tasviri ma'lum kartografik proektsiyaga keltiriladi. Bu tasvirlar yordamida ob'ektlarning joylashishini va ularning vaqt o'zgarishini aniqlash imkonini beradi.
Rasmlardan ma'lumot olish uchun zamonaviy kompyuter texnologiyalari quyidagi muammolarni hal qilishga imkon beradi:
raqamli tasvirlarni vizualizatsiya qilish;
tasvirlarning geometrik va yorqinligini o'zgartirish, shu jumladan ularni tuzatish;
birlamchi tasvirlardan yangi lotin tasvirlarni qurish;
ob'ektlarning miqdoriy xususiyatlarini aniqlash;
tasvirlarni kompyuter talqini (tasnifi).
Kompyuterda dekodlashni amalga oshirish uchun spektral xususiyatlarga asoslangan eng keng tarqalgan yondashuv qo'llaniladi, ular ko'p spektrli tasvir bilan yozilgan spektral yorqinlikdir. Tasvirlarni kompyuterda dekodlashning rasmiy vazifasi tasnifga tushiriladi - raqamli tasvirning barcha piksellarini ketma -ket "saralash" bir necha guruhga bo'linadi. Buning uchun ikkita turdagi tasniflash algoritmlari taklif qilinadi - o'qitish bilan va mashg'ulotsiz yoki klasterlash (ingliz klasteridan - klaster, guruh). Mashg'ulot bilan tasniflashda ko'p spektrli tasvirning piksellari har bir spektral zonadagi yorqinligini mos yozuvlar qiymatlari bilan taqqoslash asosida guruhlanadi. Klasterlashda, barcha piksellar o'quv ma'lumotlariga murojaat qilmasdan, ba'zi rasmiy xususiyatlarga ko'ra guruh-klasterlarga bo'linadi. Keyin piksellarni avtomatik guruhlash natijasida olingan klasterlar dekoder tomonidan ma'lum ob'ektlarga beriladi. Kompyuterni shifrlashning ishonchliligi rasman to'g'ri tasniflangan piksellar sonining umumiy soniga nisbati bilan tavsiflanadi.
Individual piksellarning spektral xususiyatlariga asoslangan hisoblash algoritmlari faqat tasniflashning eng oddiy masalalarini ishonchli hal qilishni ta'minlaydi; ular vizual talqinning murakkab jarayonining elementlari sifatida ratsional ravishda kiritilgan, bu hamon aerokosmik tasvirlardan tabiiy va ijtimoiy-iqtisodiy ma'lumotlarni olishning asosiy usuli hisoblanadi.
Aerokosmik sezishni xaritada va Yerni o'rganishda qo'llash
Aerokosmik tasvirlar Yerni o'rganishning barcha yo'nalishlarida qo'llaniladi, lekin ulardan foydalanish intensivligi va tadqiqotning turli sohalarida qo'llanilishining samaradorligi boshqacha. Litosferani tadqiq qilishda ular geologik podvalning chiziqli yoriqlar va halqa tuzilmalari orqali parchalanishini ko'rsatib, foydali qazilmalar konlarini qidirishni engillashtiradi. atmosfera tadqiqotlarida, bu erda tasvirlar meteorologik prognozlarga asos bo'lgan; kosmosdan olingan tasvirlar tufayli okeanning girdobli tuzilishi kashf qilindi, asrning boshidagi o'simlik qoplamining holati va uning so'nggi o'n yilliklardagi o'zgarishlari qayd etildi. Hozircha kosmik tasvirlar ijtimoiy-iqtisodiy tadqiqotlarda ancha kam qo'llaniladi. Turli mavzudagi tasvirlar yordamida hal qilinadigan vazifalar turlari ham farq qiladi. Shunday qilib, inventarizatsiya vazifalarini hal qilish tabiiy resurslarni o'rganishda, masalan, tuproqni, o'simliklarni xaritalashda amalga oshiriladi, chunki tasvirlar tuproq va o'simlik qoplamining murakkab fazoviy tuzilishini to'liq aks ettiradi. Baholash vazifalari, ekotizimlar holatini operativ baholash okeanlarning bioproduktivligi, dengiz muzliklari va o'rmonlarda yong'in xavfi holatini nazorat qilish tadqiqotlari doirasida amalga oshiriladi. Prognozlash vazifalari, modellashtirish va bashorat qilish uchun tasvirlardan foydalanish meteorologiyada eng ko'p rivojlangan, bu erda ularning tahlili ob -havo ma'lumotlari uchun asos bo'ladi, gidrologiyada - daryolarning erishi, suv toshqini va suv toshqinlarini bashorat qilish uchun. Litosfera va atmosferaning yuqori qatlamlari holatini tahlil qilish asosida seysmik faollik, zilzilalarni bashorat qila boshladilar.
Tasvirlar bilan ishlashda ularni qayta ishlashning barcha turlaridan foydalaniladi, lekin tasvirlarning eng keng tarqalgan talqini, birinchi navbatda, vizual bo'lib, u endi kompyuter yordamida o'zgartirilishi va tasvirlar bo'yicha o'rganilayotgan ob'ektlarni tasniflash imkoniyatlari bilan qo'llab-quvvatlanadi. . Tasvirlardan spektral indekslar asosida turli xil lotin tasvirlarni yaratish katta darajada rivojlangan. Giperspektral tasvirlash yordamida bunday indeksli tasvirlarning o'nlab turlari yaratila boshladi. Radar tadqiqot materiallarini interferometrik qayta ishlash usullarini ishlab chiqish er yuzasi siljishlarini yuqori aniqlikda aniqlash imkoniyatini ochdi. Raqamli tasvirlash usullariga o'tish, raqamli stereoskopik tasvirni ishlab chiqish va raqamli fotogrammetrik tizimlarni yaratish sun'iy yo'ldosh tasvirlarini fotogrammetrik qayta ishlash imkoniyatlarini kengaytirdi, ular asosan topografik xaritalarni yaratish va yangilash uchun ishlatiladi.
Garchi kosmik tasvirlarning asosiy afzalliklaridan biri bu tadqiqotning murakkabligini ta'minlaydigan er qobig'ining barcha komponentlarini birgalikda namoyish qilish bo'lsa -da, shunga qaramay, Yerni o'rganishning turli sohalarida tasvirlardan foydalanish hamma joyda tarqalgan, chunki hamma joyda. o'z usullarini chuqur ishlab chiqishni talab qiladi. Keng qamrovli tadqiqot g'oyasi, tasvirlardan bir -biriga bog'langan va o'zaro kelishilgan xaritalar seriyasi yaratilganida, mamlakatimizda tabiiy resurslarning keng qamrovli kartografik inventarizatsiyasini amalga oshirishda eng to'liq amalga oshirildi. Asrning boshida insoniyat oldida turgan ekologik muammolar haqida xabardorlik va Yerni tizim sifatida o'rganish paradigmasi tarmoqlararo murakkab tadqiqotlarni qayta jonlantirdi.
Tadqiqotning turli sohalarida tasvirlardan foydalanish tahlili shuni ko'rsatadiki, har xil vazifalar hal etilganda, aerokosmik tasvirlardan amaliy foydalanishning asosiy yo'li xaritadan iborat bo'lib, u mustaqil ma'noga ega va bundan tashqari xizmat qiladi. GISning asosiy asosi sifatida.
Tavsiya etilgan o'qish
1. Knijnikov Yu.F., Kravtsova V.I., Tutubalina O.V.... Geografik tadqiqotlarning aerokosmik usullari - M.: Nashriyot markazi akademiyasi. 2004.336 b.
3. Krasnopevtsev B.V. Fotogrametriya. - M .: MIIGAiK, 2008.- 160 b.
2. I. A. Labutina Aerokosmik tasvirlarni shifrlash. - M.: Aspekt matbuoti. 2004.-184 b.
4. Smirnov L.E. Aerokosmik geografik tadqiqot usullari. - SPb .: Sankt-Peterburg universiteti nashriyoti, 2005.- 348 b.
5. Shakl. G.U. Masofadan zondlash asoslari. -M.: Texnosfera, 2006, 336 b.
6. Jensen J.R. Atrof -muhitni masofadan turib sezish: Yer resurslariga istiqbol. - Prentice Hall, 2000.- 544 p.
Aerokosmik tasvirlar atlaslari:
8. Multispektral aerokosmik tasvirlarning dekodlanishi. Metodologiya va natijalar. - M.: Fan; Berlin: Akademi-Verlag. - T. 1. - 1982. - 84 b .;
9. Multispektral aerokosmik tasvirlarning dekodlanishi. Parchalanish tizimi. Metodologiya va natijalar. - M.: Fan; Berlin: Akademi-Verlag. T. 2.- 1988 .-- 124 b.
10. Geoekologiyaning kosmik usullari. - M.: Moskva nashriyoti. Universitet, 1998.- 104 b.
bu ob'ekt yoki hodisa bilan bevosita aloqada bo'lmagan yozish moslamasi yordamida ob'ekt yoki hodisa haqida ma'lumot to'plash. "Masofadan zondlash" atamasi odatda turli kameralar, skanerlar, mikroto'lqinli qabul qiluvchilar, radarlar va shu turdagi boshqa qurilmalar tomonidan elektromagnit nurlanishni qayd etishni (yozishni) o'z ichiga oladi. Dengiz tubi, Yer atmosferasi va Quyosh tizimi haqidagi ma'lumotlarni to'plash va yozib olish uchun masofadan zondlash ishlatiladi. Bu kemalar, samolyotlar, kosmik kemalar va er usti teleskoplari yordamida amalga oshiriladi. Geologiya, o'rmon xo'jaligi va geografiya kabi sohaga yo'naltirilgan fanlar ham o'z tadqiqotlari uchun ma'lumot to'plash uchun odatda masofadan zondlashdan foydalanadilar. Shuningdek qarang Aloqa yo'ldoshi; Elektromagnit nurlanish.
Bursha M. Kosmik geodeziya asoslari... M., 1971-1975
Meteorologiya, okeanologiya va gidrologiyada masofadan zondlash... M., 1984 yil
Zaybol E., Berger V. Okean tubi... M., 1984 yil
Mishev D. Yerni kosmosdan masofadan tadqiq qilish... M., 1985 yil
Topmoq " Masofadan sezish" ustida
Davlat boshqaruvining ma'muriy va huquqiy usullari. Davlat tomonidan tartibga solish.
Ma'muriy va huquqiy boshqaruv usullari. Majburlash nazorat qilish usuli sifatida.
Masofadan zondlash usullari har qanday ob'ekt tabiat xususiyatlariga muvofiq elektromagnit energiyani chiqaradi va aks ettiradi. Uzoq jismning xususiyatlarini o'rganish uchun to'lqin uzunliklari va nurlanish intensivligidagi farqlardan foydalanish mumkin.
Bugungi kunda masofadan zondlash - elektromagnit spektrning deyarli barcha to'lqin uzunliklarida (ultrabinafsha nurlardan uzoq infraqizilgacha) va radio diapazonidagi tasvirlarni olishning juda xilma -xil usullari - meteorologik geostatsionar sun'iy yo'ldoshlarning tasvirlaridan deyarli butun yarim sharni qamrab oladi. bir necha yuz kvadrat metr maydonni batafsil havodan tadqiq qilish.
Fotosurat
Yer yuzasining fotosuratlari boshqariladigan kosmik kemalar va orbital stantsiyalardan yoki avtomatik yo'ldoshlardan olingan. Kosmik kemaning o'ziga xos xususiyati - katta sirt maydonlarini bitta tasvir bilan qamrab oladigan yuqori darajada ko'rish. Amaldagi asbob-uskunalar va fotografik filmlar turiga qarab, suratga olish elektromagnit spektrning barcha ko'rinadigan diapazonida, uning alohida zonalarida, shuningdek yaqin IR (infraqizil) diapazonida amalga oshirilishi mumkin.
Rasmga tushirish o'lchami ikkita muhim parametrga bog'liq: tortishish balandligi va linzalarning fokus uzunligi. Kosmik kameralar, optik o'qning egilishiga qarab, er yuzasining rejali va istiqbolli tasvirlarini olish imkonini beradi.
Hozirgi vaqtda yuqori aniqlikdagi fotografik uskunalar qo'llanilmoqda, bu esa 60% va undan ortiq qoplamali CS ni olish imkonini beradi. Fotosuratning spektr diapazoni yaqin infraqizil zonaning ko'rinadigan qismini qamrab oladi (0,86 mikrongacha).
Fotosurat usulining ma'lum kamchiliklari filmni Yerga qaytarish zarurati va bortda uning cheklangan etkazib berilishi bilan bog'liq. Biroq, hozirgi vaqtda fotografiya - bu kosmosdan olingan eng informatsion fotosurat turi. Bosimning optimal o'lchami 18x18 sm bo'lib, tajriba ko'rsatganidek, inson ko'rish fiziologiyasiga mos keladi va butun tasvirni bir vaqtning o'zida ko'rish imkonini beradi.
Foydalanishning qulayligi uchun, aniqligi 0,1 mm va aniqroq bo'lgan topografik mos yozuvlar nuqtalariga ega bo'lgan fotosxitlar (fotomozaykalar) yoki fotomapalar bir -birining ustiga o'ralgan holda o'rnatiladi. Fotosuratlarni o'rnatish uchun faqat rejalashtirilgan COPlar ishlatiladi.
Rejalashtirilgan ko'p o'lchovli, odatda istiqbolli KSni olib kelish uchun transformatsiya deb nomlangan maxsus jarayon qo'llaniladi. O'zgartirilgan CS -lar kosmofoto va kosmofotomaplarni tuzishda muvaffaqiyatli ishlatiladi va odatda geografik koordinatalar tarmog'iga bog'lanadi.
Skanerni tortishish
Hozirgi vaqtda kosmosdan tasvir olish uchun ko'pincha spektrli optik -mexanik tizimlar - sun'iy yo'ldoshlarga har xil maqsadlarda o'rnatilgan skanerlar qo'llaniladi. Skanerlar yordamida ko'plab alohida, ketma -ket olingan elementlardan iborat tasvirlar hosil bo'ladi. "Skanerlash" atamasi tasvirni skaner elementi (aylanuvchi yoki aylanuvchi oynadan) yordamida skanerlashni bildiradi, u maydon elementini tashuvchining harakati bo'ylab elementlar bo'yicha skanerlaydi va nurli oqimni linzaga, so'ngra nuqta sensori orqali yuboradi. yorug'lik signalini elektr signaliga o'tkazadi. Bu elektr signal qabul qilish stantsiyalariga aloqa kanallari orqali keladi. Erning tasviri uzluksiz chiziqlar - skanerlar, alohida elementlar bilan yig'ilgan - pikselli lentada olinadi. Skaner tasvirlarini barcha spektr diapazonlarida olish mumkin, lekin ko'rinadigan va infraqizil diapazonlar ayniqsa samaralidir. Skanerlash tizimlari yordamida er yuzini suratga olayotganda, tasvir hosil bo'ladi, uning har bir elementi bir zumda ko'rish doirasidagi radiatsiya yorqinligiga mos keladi. Skaner tasviri - bu radiokanallar orqali Yerga uzatiladigan yorqinlik ma'lumotlarining buyurtma to'plami bo'lib, u magnit lentaga yoziladi (raqamli shaklda) va keyin ramka shakliga o'tkaziladi.
Er yuzasini skanerlashning turli usullari
Skanerning eng muhim xarakteristikasi - bu ko'rish (ko'rish) burchagi va bir zumda ko'rish burchagi, uning qiymati qo'lga olingan tarmoqli kengligi va piksellar sonini aniqlaydi. Bu burchaklarning kattaligiga qarab skanerlar aniq va so'rovga bo'linadi. Aniq skanerlar uchun skanerlash burchagi ± 5 ° ga, tadqiqot skanerlari uchun esa ± 50 ° ga ko'tariladi. Bunday holda, o'lchamning kattaligi olingan tarmoqli kengligi bilan teskari proportsionaldir.
Amerikaning Landsat 5 va Landsat 7 sun'iy yo'ldoshlari bilan jihozlangan "tematik kartograf" deb nomlangan yangi avlod skaneri o'zini yaxshi ko'rsatdi. "Tematik kartograf" tipidagi skaner ko'rinadigan diapazonda 30 m o'lchamdagi etti diapazonda ishlaydi. infraqizil diapazonda spektrning 120 m. Bu skaner ma'lumotlarning katta oqimini beradi, ularni qayta ishlash ko'proq vaqtni oladi; natijada, tasvirni uzatish tezligi sekinlashadi (tasvirlardagi piksellar soni kanallarning har birida 36 milliondan oshadi). Skanerlash moslamalari nafaqat Yer tasvirini olish uchun, balki radiatsiyani o'lchash uchun - radiometrlarni skanerlash va radiatsion skaner spektrometrlarini ham ishlatish mumkin.
Radar tadqiqotlari
Radar (RL) yoki radar tekshiruvi - masofadan zondlashning eng muhim turi. Bu sayyoralar yuzasini bevosita kuzatishda turli xil tabiiy sharoitlar to'sqinlik qiladigan sharoitda qo'llaniladi: zich bulutlar, tuman va boshqalar. Buni tunda bajarish mumkin, chunki u faol.
Optik va radar tasvirining xususiyatlari
Radar tadqiqotlari uchun odatda samolyot va yo'ldoshlarga o'rnatilgan yonma-yon radarlar (LRS) ishlatiladi. LBO yordamida elektromagnit spektrning radio diapazonida radar tadqiqotlari o'tkaziladi. So'rovning mohiyati radio signalini yuborishdan iborat bo'lib, u o'rganilayotgan ob'ektdan odatdagidek aks etadi va tashuvchiga o'rnatilgan qabul qilgichga o'rnatiladi. Radio signal maxsus generator yordamida ishlab chiqariladi. Qabul qiluvchiga qaytish vaqti o'rganilayotgan ob'ektgacha bo'lgan masofaga bog'liq. Ob'ektga va orqaga o'tkaziladigan impulsning turli o'tish vaqtlarini qayd etuvchi radarning ishlash printsipi radar tasvirlarini olish uchun ishlatiladi. Rasm chiziq bo'ylab yuguradigan yorug'lik joyidan hosil bo'ladi. Ob'ekt qanchalik uzoq bo'lsa, aks ettirilgan signal maxsus kinokamera bilan birlashtirilgan katodli nurli naycha bilan o'rnatilguncha o'tishi uchun ko'proq vaqt kerak bo'ladi.
Radar tasvirlarini talqin qilishda tasvirning ohangini va uning to'qimasini hisobga olish kerak. Radar tasvirining bir xil bo'lmaganligi tog 'jinslarining litologik xususiyatlariga, don miqdori kattaligiga va ob -havo jarayonlariga chidamliligiga bog'liq. Ohang buzilishlari qora rangdan och ranggacha bo'lishi mumkin. Radar tasvirlari tajribasi shuni ko'rsatdiki, qora ohang silliq yuzalarga to'g'ri keladi, bu erda, qoida tariqasida, yuborilgan radio signalining deyarli to'liq aks etishi sodir bo'ladi. Katta daryolar har doim qora. Radar tasvirining bir xil emasligi relyefning parchalanish darajasiga bog'liq va uni nozik to'rli, chiziqli, massiv va hokazo bo'lishi mumkin. Radar tasvirining chiziqli to'qimasi, masalan, tez -tez o'zgarib turuvchi qatlamlardan tashkil topgan tog'li hududlarga xosdir. cho'kindi yoki metamorfik jinslar, massiv - intruziv shakllanishlar rivojlanishi uchun ... Hydrogrid ayniqsa radar tasvirlarida yaxshi ishlaydi. U fotosuratdagidan ko'ra yaxshiroq shifrlangan. Zich o'simlik bilan qoplangan hududlarda yuqori aniqlikdagi radar tasvirlari undan foydalanish uchun keng istiqbollarni ochib beradi.
70-yillarning oxiridan boshlab sun'iy yo'ldoshlarga yonma-yon ko'rinadigan radar tizimlari o'rnatildi. Masalan, birinchi radar okean jarayonlarining dinamikasini o'rganish uchun mo'ljallangan Amerikaning Sisat yo'ldoshiga o'rnatildi. Keyinchalik, kosmik kemaning parvozlari paytida radar ishlab chiqildi. Ushbu radar yordamida olingan ma'lumotlar oq-qora va soxta rangli sintezlangan fotosuratlar, televizor tasvirlari yoki magnit lentadagi yozuvlar ko'rinishida taqdim etiladi. Ruxsat - 40 m. Ma'lumotlar Landsat skaneridagi tasvirlar kabi raqamli va analogli ishlov berish imkoniyatiga ega. Bu shifrni ochishning yuqori natijalarini olishga katta hissa qo'shadi. Ko'p hollarda, radar tasvirlari Landsat sun'iy yo'ldoshlari yoki boshqa optik datchiklardan olingan tasvirlarga qaraganda, geologik jihatdan ma'lumotliroqdir. Eng yaxshi natijaga har ikki turdagi materiallarning har tomonlama talqini bilan erishiladi. Radar tasvirlari Erning qiyin yoki etib bo'lmaydigan hududlarini - kengliklarda joylashgan cho'llar va hududlarni, shuningdek boshqa sayyoralar yuzasini o'rganish uchun muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda.
Qalin bulutli qatlam bilan qoplangan sayyora Venera sirtini xaritaga solish natijalari allaqachon klassikaga aylangan. Radar uskunalarini takomillashtirish, ayniqsa, uning geologik tuzilishini o'rganishda, Yerni masofadan zondlashda radarning rolini yanada oshirishga olib kelishi kerak.
Termal tadqiqotlar
Infraqizil (IQ) yoki termal tasvirlash, Yerning jismlarining issiqlik yoki quyosh nurlanishidan kelib chiqadigan issiqlik nurlanishini aniqlash orqali termal anomaliyalarni aniqlashga asoslangan. U geologiyada keng qo'llaniladi. Er yuzasining bir xil bo'lmagan harorati uning turli qismlarining teng bo'lmagan isishi natijasida paydo bo'ladi. Elektromagnit spektrning infraqizil diapazoni shartli ravishda uch qismga bo'linadi (mikronda):
yaqin (0,74-1,35)
o'rtacha (1,35-3,50)
uzoq (3.50-1000)
Quyosh (tashqi) va endogen (ichki) issiqlik jinslarning litologik xususiyatlariga, issiqlik inersiyasiga, namlikka, albedoga va boshqa ko'plab sabablarga ko'ra geologik ob'ektlarni turlicha isitadi.
Atmosferadan o'tadigan IQ nurlari tanlab so'riladi va shuning uchun termal suratga olish faqat "shaffof oynalar" - IQ nurlari o'tadigan joylarda amalga oshirilishi mumkin. Ampirik ravishda to'rtta asosiy shaffoflik oynasi mavjud (mikronda): 0,74-2,40; 3,40-4,20; 8,0-13,0; 30,0-80,0. Ba'zi tadqiqotchilar ko'proq oshkoralik oynalarini aniqlaydilar. birinchi oynada aks ettirilgan quyosh nurlanishi ishlatiladi (0,84 mkm gacha). Bu erda siz maxsus filmlardan foydalanishingiz va qizil filtr bilan ishlashingiz mumkin. Bu diapazonda suratga olish infraqizil fotografiya deb ataladi.
Boshqa shaffof oynalarda o'lchash moslamalari ishlaydi - termal o'lchagichlar, ko'rinmas infraqizil nurlanishni katod -nurli naychalar yordamida ko'rinadiganga aylantiradi, termal anomaliyalarni tuzatadi. IQ tasvirlarda yorug'lik ohanglari past haroratli joylarni, qorong'ular esa - nisbatan yuqori haroratni olish uchun ishlatiladi. Ohangning yorqinligi termal anomaliyaning intensivligiga to'g'ridan to'g'ri proportsionaldir. IQ bilan tortishish tunda amalga oshirilishi mumkin. Sun'iy yo'ldoshdan olingan IR tasvirlari qirg'oq chizig'ini, gidrografik tarmoqni, muzlik holatini, suv muhitining termal bir xil emasligini, vulqon faolligini va boshqalarni aniq ko'rsatadi. Infraqizil tasvirlar Yerning issiqlik xaritalarini yaratish uchun ishlatiladi. Infraqizil tasvirlash paytida aniqlangan chiziqli diapazonli termal anomaliyalar yoriq zonalari, areal va konsentrik - tektonik yoki orografik tuzilmalar sifatida talqin qilinadi. Masalan, bo'shashgan senozoy cho'kmalari bilan to'lib toshgan O'rta Osiyoning chuqurliklari IQ tasvirlarda intensivligi oshgan areal anomaliyalari sifatida talqin qilinadi. Ayniqsa, faol vulqon faolligi sohalarida olingan ma'lumotlar qimmatlidir.
Hozirgi vaqtda raf tagini o'rganish uchun infraqizil tasvirlardan foydalanish tajribasi to'plangan. Bu usul yordamida suv yuzasining harorat anomaliyalaridagi farqdan pastki relyef tuzilishi haqidagi ma'lumotlar olingan. Shu bilan birga, printsip ishlatilgan, unga ko'ra, suv massasining chuqurroq joylarida suv yuzasining bir xil nurlanishi bilan, kichikroqlarga qaraganda, isitish uchun ko'proq energiya sarflanadi. Natijada, chuqurroq joylar ustidagi suv yuzasi harorati sayoz joylardan past bo'ladi. Bu tamoyil infraqizil tasvirlarda relyefning ijobiy va salbiy shakllari, suv osti vodiylari, qirg'oqlari, tizmalari va boshqalarni farqlashga imkon beradi. Hozirgi vaqtda infraqizil tasvirlar, ayniqsa, ekologik tadqiqotlar, er osti suvlarini qidirish va muhandislik geologiyasi kabi maxsus muammolarni hal qilish uchun ishlatiladi.
Asar matni rasm va formulasiz joylashtirilgan.
Ishning to'liq versiyasi "Ish fayllari" ko'rinishida PDF formatida mavjud
1.Kirish
1957 yilda birinchi sun'iy yo'ldosh Yer orbitasiga chiqarildi. 1961 yil 6 va 7 avgustda Germaniya Stepanovich Titov sayyorani 17 marta aylanib chiqib, uning yuzasini bir nechta suratga oldi (1 -rasm) - bu kosmik suratga olishning boshlanishi edi. Xuddi shu parvozda birinchi marta "Konvas" sovet kinokamerasida Yer yuzasini suratga olish ishlari olib borildi.
O'shandan beri masofadan zondlash soni ko'chki kabi o'sib bormoqda; turli zonali kameralar, maxsus uzatuvchi katod-nurli naychali televizor kameralari, infraqizil skanerlash radiometrlari, radio-termal tasvirlar uchun mikroto'lqinli radiometrlar va faol sezish uchun turli xil radarlar, shu jumladan turli xil fotografik va fotografik bo'lmagan tizimlar paydo bo'ldi. Kosmik kemalar soni ham sezilarli darajada oshdi - sun'iy yo'ldoshlar, orbital stantsiyalar va boshqariladigan kosmik kemalar.
Erning kosmik tasvirlari qayerda va qanday ishlatiladi, shuningdek ular nimaga o'xshaydi va men bu asarda sizga aytmoqchiman.
2. Erni masofadan zondlash nima?
Erni masofadan zondlash (ERS) - bu ob'ekt bilan bevosita jismoniy aloqa qilmasdan ob'ekt yoki hodisa haqida ma'lumot olish usuli. Masofadan zondlash - bu geografiyaning kichik bo'limi. Zamonaviy ma'noda, bu atama asosan er yuzidagi ob'ektlarni, shuningdek atmosfera va okeanni, signallarni (masalan, elektromagnit nurlanish). Ular faol (signal birinchi navbatda samolyot yoki kosmik sun'iy yo'ldosh tomonidan chiqariladi) va passiv masofadan zondlash (faqat boshqa manbalardan kelgan signal, masalan, quyosh nuri) ga bo'linadi.
Passiv masofadan o'lchash datchiklari ob'ekt yoki qo'shni hudud tomonidan chiqarilgan yoki aks ettirilgan signalni qayd qiladi. Yansıtılan quyosh nuri, eng ko'p ishlatiladigan nurlanish manbai bo'lib, passiv sensorlar tomonidan aniqlanadi. Passiv masofadan zondlashning misollari - raqamli va plyonkali suratga olish, infraqizil nurlardan foydalanish, zaryadlangan qurilmalar va radiometrlar.
Faol qurilmalar, o'z navbatida, ob'ekt va makonni skanerlash uchun signal chiqaradi, shundan so'ng sensori sezish maqsadida teskari tarash orqali aks ettirilgan yoki hosil bo'lgan nurlanishni aniqlash va o'lchash qobiliyatiga ega bo'ladi. Faol masofadan zondlash sensorlariga misol sifatida radar va lidar kiradi, ular qaytarilgan signalni chiqarish va ro'yxatga olish o'rtasidagi vaqtni kechiktirishni o'lchaydi, shu bilan ob'ektning joylashishini, tezligini va yo'nalishini aniqlaydi.
Masofadan zondlash xavfli, borish qiyin bo'lgan va tez harakatlanuvchi ob'ektlar haqida ma'lumot olish imkoniyatini beradi, shuningdek, erning katta maydonlarida kuzatuvlar o'tkazishga imkon beradi. Uzoqdan zondlash dasturlariga misol sifatida o'rmonlarning kesilishini kuzatish (masalan, Amazonka havzasida), Arktika va Antarktidadagi muzliklarning holati va okean tubini ko'p narsalarni o'lchash kiradi. Masofadan zondlash, shuningdek, Yer yuzasidan ma'lumot to'plashning qimmat va nisbatan sekin usullarini almashtiradi, shu bilan birga insonning kuzatiladigan hududlar yoki ob'ektlardagi tabiiy jarayonlarga aralashmasligini kafolatlaydi. Olimlar orbitadagi kosmik kemalar yordamida elektromagnit spektrning turli diapazonlarida ma'lumotlarni yig'ish va uzatish qobiliyatiga ega, ular katta havo va er usti o'lchovlari va tahlillari bilan birgalikda mavjud hodisalar va tendentsiyalarni kuzatish uchun kerakli ma'lumotlar spektrini beradi. El -Nino va boshqalar kabi tabiiy hodisalar ham qisqa, ham uzoq muddatli. Masofaviy zondlash geografiya, qishloq xo'jaligi va milliy xavfsizlik sohasida ham amaliy ahamiyatga ega.
3. ERS bo'yicha Rossiyaning orbital guruhi
Bugungi kunda Rossiya Yerni masofadan zondlash uchun yagona hududiy tarqatish axborot tizimini (ETRIS ERS) yaratdi. U allaqachon davlat testlaridan o'tgan.
Bugungi kunda Rossiyaning ERS orbital turkumi ishlayotgan va tasvirning barcha turlarini va rejimlarini ta'minlaydigan ettita kosmik kemani o'z ichiga oladi, shu jumladan giperspektral: "Resurs-P" No1, No2, No3. "Kanopus-V", "Electro-L" 1-sonli va "Meteor-M" 1 va 2-sonli.
"Resurs-P"
Ushbu seriyali kosmik kemalar (SK) spektrning ko'rinadigan diapazonida real, yuqori ma'lumotli tasvirlarga yaqin vaqt miqyosida, er yuzasini ko'p zonali masofadan zondlash uchun mo'ljallangan (2-rasm).
Maqsad:
tabiiy resurslarni o'rganish;
ifloslanish va atrof muhitning buzilishini nazorat qilish;
foydali qazilmalar konlarini qidirishni axborot bilan ta'minlash;
muz holatining holatini baholash;
ijtimoiy-iqtisodiy infratuzilma holatini monitoring qilish;
muhandislik tadqiqotlarini axborot bilan ta'minlash;
kadastr rejalarini, topografik va navigatsion xaritalarni yaratish va yangilash;
o'simliklarning turi va holatini, suv yuzasidagi ifloslantiruvchi plyonkaning tarkibini aniqlash, minerallar, tuproqlarni aniqlash;
giyohvandlik o'simliklarining noqonuniy ekinlarini aniqlash va ularning yo'q qilinishini nazorat qilish.
"Resource-P" Rostec davlat korporatsiyasi tarkibiga kiruvchi "Shvabe" xoldingi tomonidan ishlab chiqilgan "Geoton L1" optik uskunasi bilan jihozlangan. Yuqori aniqlikdagi Geoton-L uskunasi er yuzini aniqligi kamida 1 metr bo'lgan panxromatik tasvirga olish imkonini beradi, shuningdek, 475 kilometr balandlikdan 2 dan 3 metrgacha bo'lgan ko'p spektrli tasvirlarni olish imkonini beradi (3-rasm). ).
"Kanopus-V"
Bu sun'iy yo'ldosh texnogen va tabiiy favqulodda vaziyatlarni kuzatish imkonini beradi (4 -rasm).
Maqsad:
Xaritalash;
o'rmon yong'inlari o'choqlarini aniqlash, atrof muhitga ifloslantiruvchi moddalarning katta emissiyasi;
zilzilalarni bashorat qilish imkoniyatlarini o'rganish uchun anomal hodisalarni ro'yxatga olish;
qishloq xo'jaligi faoliyati, suv va qirg'oq manbalari monitoringi;
er yuzasining belgilangan maydonlarini yuqori samarali kuzatish.
5 -rasmda Kuba poytaxti Gavananing sun'iy yo'ldosh tasviri ko'rsatilgan.
"Meteor-M"
Ushbu kompleks ob-havo prognozi, ozon qatlami va erga yaqin kosmosdagi radiatsiya holatini kuzatish, shuningdek, dengiz yuzasini, shu jumladan muzlik holatini kuzatish uchun qutbli hududlarda navigatsiyani ta'minlash uchun global gidrometeorologik ma'lumotlarni olish uchun mo'ljallangan. 6 -rasm).
"Meteor-M" kosmik kemasining bortli axborot tizimiga COSPAS-SARSAT xalqaro qidiruv-qutqaruv tizimining halokatga uchragan uskunalari kiradi.
Yechilishi kerak bo'lgan vazifalar:
atmosfera va Yer yuzasini global kuzatish;
atrof -muhit holatini kuzatish;
tabiiy va texnogen favqulodda vaziyatlar monitoringi;
qishloq va o'rmon xo'jaligi muammolarini hal qilish;
Ilmiy tadqiqotlar.
7-rasmda Indoneziyada vulqon otilishi tasvirlangan Meteor-M sun'iy yo'ldoshining tasviri ko'rsatilgan.
"Electro-L"
Bu seriyali sun'iy yo'ldoshlar bulutlik va Yerning pastki yuzasi tasvirini olish uchun mo'ljallangan (8 -rasm).
Yechilishi kerak bo'lgan vazifalar:
geliogeofizik qo'llab -quvvatlash muammolarini hal qilish uchun kosmik kema orbitasining balandligidagi geliogeofizik muhit haqida ma'lumot olish;
gidrometeorologik va geliogeofizik ma'lumotlarni tarqatish, almashish va ma'lumotlarni yig'ish platformalaridan ma'lumotlarni uzatish uchun telekommunikatsiya funktsiyalarini bajarish;
gidrometeorologik va xizmat ma'lumotlarini yig'ish va qayta yuborish.
9-rasmda Electro-L sun'iy yo'ldoshidan olingan rasm ko'rsatilgan.
4. Masofadan zondlash ma'lumotlari yordamida kartografiyaning rivojlanishi
Kosmosdan olingan tasvirlar, ayniqsa, kartografiyada keng qo'llaniladi. Va bu tushunarli, chunki kosmik fotosurat aniq va etarlicha tafsilot bilan Yer yuzasini suratga oladi va mutaxassislar tasvirni xaritaga osongina o'tkazishi mumkin.
Ma'lumotlar xaritalarini masofadan zondlash texnologik jarayoniga kirish deyarli barcha yo'nalishlarda (topografik, tematik) xaritalash jarayonini tezlashtirish va kartografik mahsulot sifatini yaxshilash imkonini berdi.
Yaqin vaqtgacha havo, yer usti topografik va geodeziya ishlari ma'lumotlari asosida katta va o'rta masshtabli topografik xaritalardagi materiallarni birlashtirish va o'zgartirish orqali dunyoning, qit'alarning, alohida shtatlarning yoki yirik mintaqalarning kichik o'lchamli fizik xaritalari tuzilgan. Mintaqaviy va global sun'iy yo'ldosh tasvirlari tufayli avtomatik ravishda yangi ob'ektiv fizik xaritalarni olish va sayyoramiz yuzining haqiqiy tasvirlarini eski kompozitlar bilan solishtirish mumkin edi. Ma'lum bo'lishicha, ular bir xil emas: avvalgilarida muzliklar harakatining izlari, landshaft zonalari chegaralari, bir qancha vulqonlar, qadimiy daryolar va qurigan ko'llar yo'q.
Kosmik tasvirlar bizning davrimizda yo'q bo'lib ketgan va suv havzalarini quritgan gidrografik tarmoq haqida ob'ektiv ma'lumot olish imkonini beradi. "Samoviy" ma'lumotlarga ko'ra, xaritalarda Sirdaryo va Amudaryoning qadimiy vodiylari va deltalari, Zeravshanning oldingi kanallari va Amazonkaning bir qator irmoqlari, shuningdek, bir vaqtlar egallab turgan muhim ko'llarning konturlari ko'rsatilgan. Sharqiy Qozog'iston, Shimoliy-G'arbiy Xitoy va Janubiy Mo'g'ulistonda yopiq havzalar.
Masofaviy zondlash ma'lumotlari yordamida hal qilinadigan kartografiyaning eng muhim vazifalariga quyidagilar kiradi:
butun shkaladagi topografik xaritalarni yaratish va yangilash;
kadastr rejalarini yangilash;
tematik xaritalarni yaratish, ham tabiiy resurslar, ham ijtimoiy-iqtisodiy.
Sxematik xaritani tuzish
Kosmik tasvirlarni o'qish identifikatsiya (shifrni ochish) xususiyatlariga asoslangan. Ularning asosiylari - bu ob'ektlarning shakli, o'lchamlari va ohanglari. Daryolar, ko'llar va boshqa suv havzalari qirg'oq chizig'iga aniq urg'u berib, quyuq tonlarda (qora) tasvirlarda tasvirlangan. O'rmon o'simliklari nozik taneli strukturaning quyuq ohanglari bilan ajralib turadi. Tog'li relyefning tafsilotlari qarama -qarshi yonbag'irlarning turli xil yoritilishi natijasida olingan fotosuratda olingan, qarama -qarshi ohanglar bilan yaxshi ajralib turadi. Aholi punktlari va yo'llarni ham ularning shifrini ochish xususiyatlari bilan aniqlash mumkin, lekin faqat kattalashtirish ostida.
Kosmik tasvirlardan kartografik maqsadlarda foydalanish ularning miqyosi va xaritaga bog'lanishini aniqlashdan boshlanadi. Bu ish odatda tasvir o'lchamidan kichikroq xaritada bajariladi, chunki unga bitta emas, balki butun tasvirlar qatorini chizish kerak.
Rasmni xarita bilan taqqoslaganda, siz rasmda nima va qanday ko'rsatilganligini, u xaritada qanday ko'rsatilishini va er yuzining kosmosdan olingan fotosurati orqali er haqida qanday qo'shimcha ma'lumot berilganligini bilib olishingiz mumkin. Va agar xarita fotosurat bilan bir xil bo'lsa ham, siz xaritaga qaraganda fotosuratdan hudud haqida kengroq va, eng muhimi, yangi ma'lumotlarni olishingiz mumkin.
Kosmik tasvirlardan xaritalarni tuzish xuddi aerofotofotlardagidek amalga oshiriladi. Xaritalarning aniqligi va maqsadiga qarab, ularni mos fotogrammetrik qurilmalar yordamida kompilyatsiya qilishning turli usullari qo'llaniladi. Xaritani tuzishning eng oson usuli - bu rasmni kattalashtirish. Bu kartalar odatda albom va kitoblardagi fotosuratlar yoniga joylashtiriladi. Ularni kompilyatsiya qilish uchun fotosuratdan mahalliy ob'ektlarning tasvirlarini kuzatuv qog'oziga ko'chirish, so'ngra ularni kuzatuv qog'ozidan qog'ozga o'tkazish kifoya.
Bunday kartografik chizmalar sxematik xaritalar deb ataladi. Ular faqat er konturlarini ko'rsatadi (relyef yo'q), ixtiyoriy o'lchovga ega va kartografik tarmoqqa bog'lanmagan. 10 -rasmda Perm shahrining funktsional zonalari sxematik xaritasi ko'rsatilgan.
Fotokartalar
Vizual ravishda, tasvirlardagi erning ekspressiv ifodalanishi xaritaga qo'shimcha ravishda, ba'zan uning o'rniga aerokosmik tasvirlardan foydalanishning tabiiy moyilligini keltirib chiqaradi. Bu yangi turdagi kartografik mahsulot - fotokartalarning yaratilishiga olib keldi.
Fotosurat xaritalari 1950 -yillarda havo tasvirlari yordamida yaratila boshlandi. Keyin ular faqat nisbatan keng miqyosda amalga oshirildi
1: 50,000. Kichik o'lchamdagi yuqori sifatli fotografik xaritalarni tuzishning iloji bo'lmadi, chunki ko'p tasvirlardan yig'ilgan mozaikali fotosurat har xil va rang-barang edi. Keng ko'lamli va o'lchamdagi keng fazoviy qamrovli kosmik tasvirlarning paydo bo'lishi mazmuni va shakli jihatidan juda xilma -xil bo'lgan ushbu yangi turdagi kartografik asarlarning jadal rivojlanishiga sabab bo'ldi. Yuqori sifatli fotografik xaritalar 1: 100,000 va undan kichikroq hajmda tuzila boshladi. Fotosurat xaritalarini ishlab chiqarish faqat katta hududlarda fotografik mablag 'to'plangandan keyingina mumkin bo'ldi.
Rasmlarni fotografik xaritalarga birlashtirish tendentsiyasi birinchi kosmik tajribalardan keyin aniq bo'ldi. Uzoq muddatli birinchi ishlaydigan "Salyut-4" orbital stantsiyasidan tasvirlarni ommaviy yig'ish sobiq ittifoqning janubiy respublikalari fotografik xaritalarini yaratish bilan yakunlandi. Birinchi amerikalik Landsat sun'iy yo'ldoshi bir necha oy ishlagandan so'ng, Amerika Qo'shma Shtatlarining fotografik xaritasi qariyb 600 ta tasvirdan yig'ildi, so'ngra 1: 250 000 dan 1: 5 000 000 gacha bo'lgan keng miqyosda takrorlandi. Landsat sun'iy yo'ldoshi, ko'plab mamlakatlar va hatto qit'alarning foto xaritalari yaratilgan. 11 -rasmda Amerika sun'iy yo'ldoshining kosmik tasvirlaridan olingan Yekaterinburg shahrining fotografik xaritasi ko'rsatilgan.
Tematik xaritalash
Hozirgi vaqtda kosmik tasvirlar asosida turli tematik xaritalar yaratilgan. Ba'zi hollarda, ba'zi hodisalarning xususiyatlarini faqat sun'iy yo'ldosh tasvirlari orqali aniqlash mumkin, lekin ularni boshqa usullar bilan olish mumkin emas. Kosmik suratga olish natijalariga ko'ra, ko'plab tematik xaritalar yangilandi va batafsil ko'rsatildi, yangi turdagi geologik landshaftlar va boshqa xaritalar yaratildi. Tematik xaritalarni tuzishda spektrning turli sohalarida olingan tasvirlar ayniqsa foydalidir, chunki ular boy va ko'p qirrali ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Amalda, Yerni masofadan zondlash ma'lumotlaridan foydalanganda tematik xaritalash tasvirni ochishdan so'ng darhol amalga oshiriladi. 12 -rasmda asl sun'iy yo'ldosh tasviri va natijada mavjud bo'lgan eroziya jarayonlarining tematik xaritasi ko'rsatilgan.
Topografik xaritalarni yaratish va yangilash
Topografik xaritalarni tuzish texnologiyasi ishning to'liq tsiklini ta'minlaydi - masofadan zondlash ma'lumotlarini dastlabki qayta ishlashdan tortib, tayyor xaritani vektor shaklida va kerakli formatda olishgacha. 13 -rasmda kosmik kemadan olingan asl fotosurat ko'rsatilgan. 14 -rasmda ob'ektlar asl fotosuratda vektorlashtirilgan, 15 -rasmda esa maydonning vektorli xaritasi ko'rsatilgan.
5. Qishloq xo'jaligida masofadan o'lchashni qo'llash
Sun'iy yo'ldoshlar yordamida alohida maydonlar, viloyatlar va tumanlarning tasvirlarini ma'lum tsiklik bilan olish mumkin. Foydalanuvchilar erning holati, jumladan, ekinlarni aniqlash, ekin maydonlarining ta'rifi va ekinlar holati haqida qimmatli ma'lumotlarni olishlari mumkin. Sun'iy yo'ldosh ma'lumotlari turli darajadagi qishloq xo'jaligi ko'rsatkichlarini aniq nazorat qilish va nazorat qilish uchun ishlatiladi. Bu ma'lumotlar fermerlikni optimallashtirish va texnik operatsiyalarni fazoviy yo'naltirilgan boshqarish uchun ishlatilishi mumkin. Rasmlar ekinlarning joylashishini va erning kamayib ketish darajasini aniqlashga yordam beradi va keyinchalik qishloq xo'jaligi kimyoviy vositalaridan mahalliy foydalanishni optimallashtirish uchun davolash rejasini ishlab chiqish va amalga oshirish uchun ishlatilishi mumkin.
6. O'rmon yong'inlarini masofadan zondlash yordamida kuzatish
Shuningdek, masofadan zondlash o'rmon qoplami va turlarning identifikatsiyasini kuzatish uchun ishlatiladi. Shu tarzda olingan xaritalar katta maydonni qamrab olishi mumkin, shu bilan birga maydonning batafsil o'lchovlari va xususiyatlari (daraxt turi, balandligi, zichligi) ko'rsatiladi. Uzoqdan zondlash ma'lumotlaridan foydalanib, er yuzidagi an'anaviy usullardan foydalangan holda erishish qiyin bo'lgan turli xil o'rmon turlarini aniqlash va ajratish mumkin. Ma'lumotlar mahalliy yoki mintaqaviy talablarga mos keladigan turli xil o'lchamlar va o'lchamlarda mavjud. Relef tasvirining tafsilotlariga qo'yiladigan talablar tadqiqot ko'lamiga bog'liq. O'rmon qoplamasining o'zgarishini (barglarning zichligi, tuzilishi) ko'rsatish uchun quyidagilarni qo'llang:
ko'p spektrli tasvirlar: turlarni aniq aniqlash uchun juda yuqori aniqlikdagi ma'lumotlar kerak;
har xil turdagi mavsumiy o'zgarishlar haqida ma'lumot olish uchun bir xil hududning bir nechta tasvirlari ishlatiladi;
stereofoto - turlarni farqlash, daraxtlarning zichligi va balandligini baholash uchun. Stereo fotosuratlar o'rmon qoplamining o'ziga xos ko'rinishini beradi, unga faqat masofadan zondlash texnologiyasi orqali kirish mumkin.
Yong'inlar, o'rmonlarga ta'sir etuvchi eng kuchli omillardan biri sifatida, yong'in ta'sirining turiga, intensivligiga va davomiyligiga qarab, tez -tez ko'chatlarning to'liq yo'q qilinishiga yoki qisman zararlanishiga olib keladi. O'rmon yong'inlarining iqtisodiy va ekologik oqibatlarini baholash zararlangan plantatsiyalarning holati to'g'risida ob'ektiv ma'lumotlarni o'z vaqtida olishni talab qiladi. O'rmonlarning holati to'g'risida tezkor ma'lumotlar muammosi, ayniqsa, 2010 yilning yozida, mamlakatimiz misli ko'rilmagan issiqda "yutib yuborilgan" va natijada, o'rmon yong'inlari bilan bog'liq halokatli vaziyat yuzaga kelgan paytda keskinlashdi. Kosmosdan olingan tasvirlar Rossiyada o'rmonlar va hijob botqoqlari qayerda va qanday yonishini aniq ko'rsatib berdi. Rasmlardan turli ob -havo sharoitida hodisalarning rivojlanishini taxmin qilish mumkin edi. 16 -rasmda atmosferaga uglerod oksidi tarqalishi ko'rsatilgan.
Sun'iy yo'ldosh ma'lumotlari o'rmon yong'inlarining miqyosini, shuningdek, ular keltirib chiqaradigan noqulay ekologik vaziyatni baholash imkonini beradi. Ba'zida sun'iy yo'ldosh ma'lumoti yagona manba bo'lganligi sababli, fanning bu sohasi - bu tabiiy jarayonlar va hodisalarni tezkor kuzatish va nazorat qilishning kelajagi.
Xulosa
Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh tasvirlarini qo'llash sohasini ortiqcha baholab bo'lmaydi. Aftidan, masofadan zondlash xususiy kompaniyalar uchun qishloq xo'jaligi, dengiz yoki quruqlik orqali yuk tashish va boshqalar uchun katta istiqbollarni ochadi. Ammo, afsuski, G'arb korporatsiyalaridan farqli o'laroq, rossiyaliklar kosmik yo'ldoshlardan ma'lumot olish uchun pul sarflashga odatlanmagan. Va buning uchun, ba'zida juda qimmatga tushish kerak. Xususan, 2002 yil 20 sentyabrda Shimoliy Osetiya tog'larida fojia yuz berdi: Karmador darasida Kolka muzligi tushib, 100 dan ortiq odam, shu jumladan Sergey Bodrovning suratga olish guruhi a'zolari halok bo'ldi. Muzlikning harakatlanishi kosmosdan aniq ko'rinib turardi. Bu ma'lumotni Rossiya Qahramoni sinov kosmonavti Valeriy Korzun Litkarino shahrida maktab o'quvchilari bilan uchrashuvda aytib berdi.
Shunga qaramay, umid qilamanki, yaqin kelajakda masofadan zondlash sohasidagi kosmik texnologiyalar hammamiz uchun yanada qulayroq bo'ladi va biz nafaqat davlat darajasida, balki shaxsiy hayotda ham amaliy imtiyozlarga ega bo'lamiz.
Ishlatilgan manbalar ro'yxati
https://ru.wikipedia.org
russianspacesystems.ru
Lupyan E.A., Lavrova O.Yu., Bartalev S.A. "Kosmik ilm -fan kunlari 2010" - Yerni masofadan zondlash // Erni kosmosdan masofadan zondlashning zamonaviy muammolari: Atrof muhitni, potentsial xavfli hodisalar va ob'ektlarni kuzatishning fizik asoslari, usullari va texnologiyalari. Ilmiy maqolalar to'plami. Jild 7. Raqam 4. - M.: OOO "DoMira", 2010. - 334 b.
https://sovzond.ru
gis.ugatu.ac.ru
rusnauka.com
Reklama
Yangiliklar
Yerni masofadan zondlash asoslari
Afrikaga kiritilgan davlatlar
Dunyodagi eng sovuq o'lik tillar
Annelid sinflari taksonomiyasini yozing
Kimyoviy evolyutsiya (abiogenez)
Rus haqiqatining kelib chiqishi
Lujkov hozir qayerda, nima qilyapti?
Germaniya elchisi graf Mirbaxga suiqasd
Va qattiq sovuq dahshatli emas: tomni o'z qo'llaringiz bilan qanday izolyatsiya qilish kerak
Oddiy amerikalik oila haqida kichik hikoya
Reklama
bababoo.ru
Karyera va rivojlanish. Pishirish va retseptlar. Tanishuv. Sayohatlar
2021
Facebook -da joylashtiring VKontakte -da e'lon qiling Odnoklassniki -da joylashtiring
Do'stlaringiz bilan baham: |