"ВЗГЛЯД" ИЗ КОСМОСА
МОЖЕТ СТАТЬ БОЛЕЕ ПРИСТАЛЬНЫМ
Алена Фирсова,
Галина Киселева, "НВС"
На снимках, сделанных из космоса,
можно увидеть все — светлые
пятна вырубки лесов в Усть-Илимском районе, ледовую обстановку на
Байкале, шлейфы дымов газовых промыслов Уренгоя или просто
пожаров.
Нетрудно представить себе, какие возможности для
использования в самых разных отраслях открывает такой "взгляд" из
космоса. Сегодня новейшие технологии космического наблюдения,
или, как принято говорить, мониторинга, все шире используются в
мире.
В Иркутской области есть уникальная возможность развивать такие
технологии. Уже несколько лет в Институте солнечно-земной физики
работает Центр космического мониторинга. Создать такой центр
помогла администрация Иркутской области, оценив всю важность
перехода на современные ресурсосберегающие информационные
технологии. За шесть лет Центром много сделано для разработки и
создания многоуровневой информационной системы
пространственно-временного мониторинга состояния окружающей
среды. Получены новые научные результаты в области применения
данных дистанционного спутникового зондирования для оперативного
мониторинга лесных пожаров на территории области. Один из
основных результатов — создание многоступенчатого алгоритма
обнаружения очагов возгораний, позволяющего надежно
регистрировать пожары на площади 0,2–0,3 га, т.е. в начальной
стадии развития. Была доказана возможность определения площадей,
выгоревших во время действия крупных лесных пожаров, что
позволило проводить инвентаризацию послепожарного состояния
лесов. Эти методики, разработанные впервые в России, использованы
для решения практических задач.
С внедрением новых технологий — всемирной сети интернет —
предоставление оперативной информации вышло на качественно новый
уровень. Продукты обработки спутниковых данных стали доступны
потребителям через 30–40 минут после очередного пролета
спутника. Предоставляемую информацию важно было сделать наглядной
и емкой. Проведенные работы по формированию информационной
системы (ГИС) позволили успешно решить поставленную задачу. В
настоящее время система спутникового мониторинга лесных пожаров
работает в автоматическом режиме, что позволяет круглосуточно, в
течение пожароопасного периода, вести прием и обработку
информации с целью обнаружения лесных пожаров не только на
территории области, но и на территории всей Сибири и Дальнего
Востока. В 2000 г. за создание системы оперативного спутникового
мониторинга лесных пожаров сотрудники Центра получили премию
губернатора Иркутской области.
Кроме того, ЦКМ института проводит непрерывную работу по другим
тематическим направлениям, включая контроль состояния и динамики
экосистемы озера Байкал. Сегодня в базе данных накоплено более
трех тысяч многоканальных снимков уникального озера. На них
отражены температура поверхности, вынос и распределение
взвешенных веществ, динамика ледового и снежного покровов и т.д.
Сотрудники ЦКМ принимают участие, совместно с другими
академическими институтами и вузами Иркутска, в выполнении ряда
российских и международных программ.
Казалось бы, все идет успешно и можно удовлетвориться
достигнутым. Но не таков народ — исследователи.
Говорит
главный инициатор создания Центра, заместитель директора
института, доктор физико-математических наук Владимир Кошелев.
— Сегодня наш комплекс принимает информацию с американской
спутниковой системы NOAA, имеющей среднее пространственное
разрешение 1 км, но обладающей высокой оперативностью — съемка
региона производится 4–6 раз в сутки. Из этой информации мы,
если можно так выразиться, "выжали" все. Но есть целый ряд
практически важных проблем, решить которые можно только при
наличии спутниковых данных высокого пространственного разрешения.
В последние годы в России сложилась критическая ситуация в
развитии и запуске спутниковых систем высокого пространственного
разрешения. Запуск нескольких спутников "Ресурс" оказался
неудачным, и Российское авиационно-космическое агентство
отказалось от дальнейшего развития этой системы. В текущем году
планируется к запуску спутник "Метеор-3М", на борту которого
будет установлено два сканера высокого пространственного
разрешения — до 40 метров. В 2001–2003 гг. планируется к
запуску серия спутников природно-ресурсного назначения разработки
и производства ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, с пространственным
разрешением 50 метров.
Важно подчеркнуть, что все эти спутники будут работать в едином
международном стандарте передачи информации на наземные приемные
станции. Кроме того, в рамках программы "Глобальный мониторинг
Земли", рассчитанной на 7 лет, США планируют запуск нескольких
новых спутников. Кстати, стоимость этой программы оценивается в
18 млрд долларов. В 2000 году уже выведен на орбиту и успешно
работает первый спутник из этой серии — "Терра". В текущем году
назначен запуск еще одного спутника "Аква". На этих спутниках
установлен новый электронно-оптический сканер, имеющий 36 каналов
в видимом и инфракрасном диапазонах с разным пространственным
разрешением: 250, 500 и 1000 метров.
— Сейчас мы используем для дешифрирования спутниковых
изображений всего 5 каналов, — добавляет заведующий
лабораторией, кандидат физико-математических наук Николай
Минько, — 36 каналов дают совершенно другие возможности, в частности,
можно определять типы лесной растительности, аэрозольный состав,
типы и интенсивность пожаров, состояние и качество
сельскохозяйственных культур и т.д.
— Следует отметить, — продолжает В.Кошелев, — что информация с
этих спутников осуществляется в режиме непрерывного сброса, т.е.
на бесплатной основе. Таким образом, в настоящее время имеются
достаточно хорошие перспективы для развития Центра космического
мониторинга в Иркутске в плане развертывания приемной станции
спутниковой информации с космических аппаратов высокого
разрешения.
Можно выделить несколько основных проблем, которые решаются с
помощью этих данных: оперативное обновление цифровой тематической
картографической информации; оперативная оценка и контроль
растительных и почвенных покровов, состояния лесных массивов, зон
вырубок и динамики их восстановления; оценка состояния водных
ресурсов, снегозапасов, включая динамику и прогноз режима стока
рек; непрерывное слежение за техническим состоянием крупных
промышленных предприятий и их коммуникациями с целью контроля и
прогноза возможных чрезвычайных ситуаций; оперативный контроль
состояния окружающей среды в районах нефтегазовых месторождений и
продуктопроводов.
Конечно, стоимость приемной станции достаточно высока.
Инженерно-технологический центр "СканЭкс" (Москва) производит
такие станции с антенным зеркалом диаметром 3,65 метра для приема
данных с большими потоками передачи, и стоимость приемного
комплекса составляет около 200 000 долларов США. Но следует
подчеркнуть, что затратив эти средства, мы сразу решаем, на много
лет вперед, проблему информационного обеспечения принятия решений
по управлению эколого-экономическим развитием и рациональным
использованием природных ресурсов региона.
Хотелось бы надеяться, что администрация Иркутской области и на
этот раз оценит важность развития таких технологий и окажет
ученым необходимую поддержку.
стр.
|
