22. Контактные и дистанционные методы наблюдений.

1. Методы мониторинга за состоянием атмосферы.

1. Контактные физико-химические методы контроля.

2) Биологические методы контроля.3) Биотестирование загрязнений воздушной среды.

2. Методы мониторинга за состоянием водоёмов.

1) Физико-химические методы контроля.

2. Биологические методы контроля.

Биоиндикация и биотестирование.

Измерительный прибор находится в покое или перемещается в пространстве удаленном от пространства изме­рений иногда большими расстояниями. Такие измерения называют­ся дистанционными. Дистанционные измерения могут производиться в пассивном или активном вариантах.

23. Методы дешифрирования и цифровой обработки изображений, полученных в результате дистанционного зондирования.

На снимке из Космоса земные объекты могут быть совершенно непохожими на свои реальные образы. Поэтому дешифровщики космических снимков, конечно же, обязательно зная механизм изучаемых явлений (например, биологический), местоположение и природно-хозяйственные условия опорных наземных объектов, очень часто пользуются методом аналогий, при котором основную роль играют такие характеристики снимков, как цвет, яркость, геометрия, размер, текстура.Такие опорные объекты называются тематическими полигонами. Тематические полигоны могут быть самого разнообразного назначения, например: геологические, сельскохозяйственные, гидрологические, лесные. Все снимки из Космоса выполняются в трех основных диапазонах электромагнитных излучений: видимом (то, что видит человеческий глаз), тепловом и микроволновом. При анализе пространственного распределения температур на тепловых снимках часто выявляются температурные аномалии. Это могут быть пожары, металлургические комбинаты, теплообменники атомных электростанций, утечки воды из оросительных каналов и водохранилищ, загрязнения водных поверхностей нефтепродуктами. Каждый из диапазонов разбивается на спектральные каналы. Чем больше каналов имеет бортовая аппаратура, тем выше информативность космических снимков, тем выше спектральное разрешение космической информации, что очень бывает важным при решении экологических задач, особенно связанных с определением загрязнения атмосферы, состоянием растительного покрова. В основном, спутниковая бортовая аппаратура имеет от одного до восьми спектральных каналов. Существует еще один вид разрешения снимков – радиометрическое разрешение. Радиометрическим разрешением называется способность съемочной аппаратуры передавать количество яркостных оттенков черно-белой палитры изображения. Для сравнения можно представить себе, что человеческий глаз способен различить не более 8-10 тонов серого цвета, в то время, как снимок может содержать несколько тысяч тонов, которые могут быть выделены только с помощью компьютера.Эти объекты являются основными, потому что очень часто играют роль индикаторов в задачах по определению состояния окружающей среды.По геометрическому разрешению все космические снимки делятся на три основные группы: малое (километры – десятки километров), среднее (сотни метров) и высокое (метры-десятки метров). В противоположность детализации снимки имеют такое свойство, как генерализация. Генерализацией называется степень обобщения изображения, т. е. когда изображение многих черт земной поверхности на снимках освобождается от мелких деталей. Разрозненные детали объединяются в единое целое. Более четко выступают объекты крупных региональных и глобальных структур, выделяются зональные и планетарные закономерности. Как говорится: «большое видится на расстоянии».

24. Физические основы дистанционного зондирования. Космическое зондирование.

Космические снимки Земли получают с высоты более ста километров. Орбиты разной высоты обеспечивают необходимые условия съемки для различных целевых задач:

- низкие околоземные орбиты предназначены для детальной съемки;

- орбиты средней высоты для менее детальной, но более оперативной и территориально более захватной съемки;

- удаленные орбиты для постоянного наблюдения за определенным районом.

Интервал повторяемости съемок может быть любой: годы, месяцы, дни, часы, минуты. Одна из главных характеристик космического снимка – его детальность или так называемое геометрическое разрешение.Методы дистанционного зондирования Земли из космоса можно подразделить на два больших класса: пассивные и активные. Методы пассивного дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса основаны на регистрации отраженного солнечного излучения, просуммированного с собственным излучением атмосферы , облаков и земного покрова и ослабленного в атмосфере. Поэтому при пассивном дистанционном зондировании Земли приборами, расположенными на спутниках, необходимо учитывать: прозрачность столба атмосферы между спутником и Землей в рабочих участках спектра; излучение атмосферных источников и подстилающей поверхности, к которым относятся собственно атмосфера, облака и земная поверхность, а также излучение космических источников: прежде всего Солнца и Луны. Одним из определяющих факторов, формирующих прозрачность столба атмосферы между спутником и Землей в рабочих участках спектра являются спектры поглощения различных газовых компонентов атмосферы в диапазоне длин волн от 100м до 100нм.

25. Комплексное изучение природных ресурсов на основе дистанционного зондирования.

Комплексное изучение и картографирование на основе космической информации подразумевает получение новых сведений о природных ресурсах по основным их видам и территориальным сочетаниям путем интерпретации материалов космической съемки и их совместного анализа с данными традиционных исследований. Космическая информация как источник картосоставления обладает специфическими свойствами, которые способствуют системному анализу в сжатые сроки:

• многоаспектность интерпретации данных позволяет выполнить многостороннее и целенаправленное картографирование природных комплексов;

• единая фотографическая основа, используемая для целей тематического дешифрирования, облегчает согласование характеристик и их единообразную локализацию в картографическом изображении;

• единовременность исходной информации по всем каналам, территориям и направлениям - принципиально новое свойство космической информации, чрезвычайно важное с позиций системного картографирования, которым, как правило, не обладают традиционные картографические источники;

• сокращение сроков сбора тематической информации, что намного повышает оперативность подготовки картографических документов;

возможность повторной регистрации состояния природных комплексов через необходимые промежутки времени, что позволяет выявить важнейшие тенденции динамики и развития природных комплексов, способствует надежности прогнозировани