----------------------------------------- © К.Е. Киселевская, 2009
УДК 502/504 К.Е. Киселевская
ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Семинар № 8
~ИЪ настоящее время в результате
.М-3 интенсивного использования природных ресурсов, развития производства происходит изменения природных систем и загрязнение окружающей среды, что определяет необходимость проведения экологического мониторинга т.е. совокупность мероприятий по наблюдению, прогнозированию и оценке текущего состояния окружающей среды, проводимых с целью выявления антропогенной и естественной составляющих в его изменениях.
Система экологического мониторинга включает в себя наблюдения:
- о состоянии окружающей среды в целом;
- о техногенном воздействие на окружающую среду;
- о загрязнение отдельных компонентов окружающей среды;
- о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (об источниках и факторах воздействия);
- о допустимости изменения и нагрузок на среду в целом;
Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.
Основными задачами экологического мониторинга являются:
- наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
- наблюдения за факторами антропогенного воздействия;
- наблюдение за состоянием окружающей среды и происходящими в них процессами под влиянием антропогенного воздействия;
- оценка фактического состояния природной среды;
- прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
Для решения данных задач наиболее эффективным является применение метода дистанционного зондирования Земли, получение любыми неконтактными методами информации о поверхности Земли, объектах на ней или в ее недрах, обычно в виде изображения земной поверхности в определенных участках электромагнитного спектра.
Актуальность использование метода дистанционного зондирования Земли определяет высокая информативность космических изображений, полученных в различных частях спектра, их низкая стоимость получения (не превышает 16 долл. США за 1 кв. км). Кроме этого, космические снимки покрывают обширные, в том числе труднодоступные, территории в один момент времени и в одинаковых физических условиях, и позволяют решать следующие экологические вопросы:
Рис. 1. Шлейф дыма (по данным ООО «ВНИИГАЗ»)
- контроль динамики атмосферных фронтов, ураганов, получение карт крупных стихийных бедствий;
- оперативный контроль и классификация загрязнения почвы и водной поверхности;
- обнаружения крупных или постоянных выбросов промышленных предприятий;
- контроль техногенного влияния на состояния лесопарковых зон;
- обнаружение крупных пожаров и выделение пожароопасных зон в лесах;
- выявление тепловых аномалий и тепловых выбросов крупных производств и ТЭЦ в мегаполисах;
- регистрация дымных шлейфов от труб (рис. 1);
- наблюдение и прогноз сезонных паводков и разливов рек;
- обнаружение и оценка масштабов зон крупных наводнений.
Следует отметить, что экологический мониторинг включает в себя не только наблюдения за антропогенными воздействиями на окружающую среду, но и позволяет установить динамику протекания природных процессов, например: изменение ландшафтов.
При использование метода дистанционного зондирования Земли необходимо дешифрирование полученных снимков. Дешифрование снимков про-
водится в соответствии с задачами исследования (экологический мониторинг, геологические исследования, съемка промышленных ландшафтов и др.) с помощью различных компьютерных программ. Для построения карт отображающих динамику экологического состояния территории в настоящее время широко используются ГИС - географические информационные системы обеспечивающие сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение про-странственно-коор-динированных данных (по данным ООО «ВНИИГАЗ»).
Первые ГИС были созданы в Канаде и США около 25 лет назад. Сейчас в промышленно развитых странах
существуют тысячи ГИС, используемых в экономике, политике, науке и образовании, управлении ресурсами и окружающей среды.
ГИС позволяют преобразовывать снимки в электронные карты, с
нанесением на них не только географической, но и тематической, в частности экологической и др. информации, а также
Рис. 2. Космическое изображение ASTER, наложенное на 3-х мерную модель рельефа (по данным ВНИИГАЗА)
применять к ним разнообразные аналитические операции. ГИС способны выявлять скрытые тенденции и взаимосвязи. В едином комплексе дистанционное зондирование и географические информационные системы, образуют эффективный метод для проведения пространственного анализа поверхности Земли (рис. 2).
Использование метода дистанционного зондирования для экологичес-кого мониторинга включает:
- поиск нужных космических снимков, сделанных в определенном спектральном диапазоне;
- привязки космических снимков к топографическим картам рассматриваемой местности;
- картографирование динамики изменения природной среды,
- систематическое картографическое слежение за состоянием природной среды и ее изменениями.
Таким образом, одной из задач развития экологического мониторинга с использованием метода дистанционного зондирования является создание специальных карт динамики и прогноза протекания природных процессов с целью оптимизации мер инженерной защиты.
И'.ЫЗ
— Коротко об авторе ---------------------------------------------------------------
Киселевская К.Е. - аспирантка, Московский государственный горный университет.
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 8 симпозиума «Неделя горняка-2008». Рецензент д-р техн. наук, проф. Е.А. Ельчанинов.