Дистанційне вивчення водного середовища

Отримані з космосу фотографії та телевізійні зображення широко використовуються під час вивчення забруднення Світового океану, структури і напрямків морських течій, первинної продуктивності морів, стану поверхневих вод.

В ідентифікації процесів забруднення моря можуть бути використані матеріали аерокосмічних знімань у видимому та ІЧ-діапазонах, отриманих за допомогою багатоканальних пристроїв сканування (МСУ-С, МСУ-Е, НВЧ-радіометрами, а також апаратурою КАТЕ-140, МЕФ-6).

Дистанційні методи виявлення забруднень водних басейнів полютантами ґрунтуються на виявленні фітопланктону, наявність якого тісно пов’язана з рівнем забруднення поверхневих вод. У свою чергу оптичні характеристики фітопланктону тісно пов’язані з оптичними характеристиками хлорофілу, який впливає на інтенсивність розсіяного водою світла.

Дистанційні методи виявлення нафтових забруднень вод морів, акваторій ґрунтується на відмінності оптичних, теплових властивостей води, забрудненої нафтопродуктами, і чистої води. Дистанційні засоби виявлення нафтових забруднень поділяють на пасивні і активні. Пасивні методи ґрунтуються на реєстрації теплового випромінювання (ІЧ та НВЧ) і природного γ-випромінювання. В разі використання активних засобів досліджувана поверхня води опромінюються джерелами випромінювання визначеного спектрального складу з наступною реєстрацією відбитого випромінювання або флюоресценції. Використовують УФ, видиме, ІЧ та НВЧ випромінювання.

Радіолокаційні методи дозволяють картографувати площі нафтового забруднення, а також визначати тип нафти. Використання радіолокаційної техніки істотно розширює можливості авіаційних методів моніторингу морської економічної зони як за рахунок значно більшої ширини смуги огляду засобами телевізійного знімання, так і за рахунок можливості вести знімання.

Дистанційні методи дослідження суші

Останнім часом все більшого поширення набувають сучасні методи дистанційного дослідження ділянок суші земної поверхні із застосуванням супутників, лазерної і радарної техніки. Існує різноманітна апаратура для радарного аерознімання (РАЗ), яка дає оперативну та детальну інформацію. РАЗ є потужним узагальнюючим засобом вивчення ландшафтних особливостей. Всепогодність методу дає можливість здійснювати знімання у критичний фенологічний період, коли відмінності рослинних асоціацій виражені найбільш чітко.

Одним з найбільш поширених дистанційних методів вивчення вмісту вологи в ґрунтах є метод НВЧ-радіометрії. Цей метод дозволяє визначати: ступінь зволоження, запаси вологи, якість поливу посівів, мінералізацію водоймищ, фільтрацію води з магістральних каналів, ділянки суші з високими рівнями ґрунтових вод.

Визначення дистанційними методами вмісту гумусу в ґрунтах ґрунтується на визначенні у видимій і ближній ІЧ областях спектра (0,4-1,2 мкм) коефіцієнту яскравості, який корелює і зменшується зі збільшенням вмісту гумусу в горизонті А₁.

У зв’язку з інтенсивним освоєнням земель велике значення має складання карт, на яких відображають ерозійні процеси (вітрової і водної ерозії).

Методи дистанційної індикації засолених ґрунтів використовують оптичний і радіотепловий діапазон. Встановлено, що солі відрізняються найвищим з ґрунтових утворень значенням яскравості.

За допомогою матеріалів, отриманих радарними чи лазерними скануючи­ми системами, встановленими на літальних апаратах, можна визначити висоту дерев, кількість рослин, виміряти потік енергії, що входить в екосистему та виходить з неї (співвідношення поглинутої та відбитої радіації), отримати дані, які дозволяють передбачити поширення і статистичні параметри рослинності в зонах, де немає наземного контролю. Особливо перспективними є лазерні дослідження, за допомогою яких можна здійснити облік пасовищ або ділянок, що обробляються, локалізувати та виміряти осередки поширення фіто-патогенних факторів, виявити лісові пожежі тощо.

За допомогою аерофотознімання та дешифрування отриманих знімків можна визначити зімкнутість та щільність лісу, провести лісопатологічні дослідження. Сухостій у насадженнях здебільшого випадків надійно виділяється за допомогою спектрозональних аерознімань. Деревостани та окремі дерева, пошкоджені пожежею, ентомо- та фітошкідниками, за характером зображення помітно відрізняються на аерознімках від здорових дерев. Аерофотознімання, що проводиться після пожежі у важкодоступній місцевості, дає можливість визначити вид пожежі і ступінь пошкодження насаджень, а також намітити різні лісогосподарські заходи.

Основними напрямами розвитку аерокосмічного моніторингу екосистем є використання реєстрацій відбивання світла і власного випромінювання Землі в різних спектральних інтервалах: візуальні спостереження (0,40-0,64 мкм), фотографування (0,40-0,92 мкм), спектрофототитрування (0,4-2,5 мкм), телевізійне знімання (0,45-0,75 мкм), теплове ІЧ знімання (2,6-5,5 і 8,0-14,0 мкм), багатоспектральне знімання (0,32-12,5 мкм), мікрохвильове знімання (> 0,3 см), а також активні методи локації.

Під час досліджень водно-болотних угідь добре зарекомендував себе метод радіолокаційного знімання. Великі перспективи для вивчення болотних масивів відкриває багатозональне знімання.

Дистанційні дослідження знаходять застосування і в сільському господарстві. Різноманітні форми впливу людини на природні ландшафти, як правило, добре розпізнаються на аерознімках. На середньомасштабних аерознімках (1:25000) розрізняють основні типи культур і дуже окультурені ландшафти, на крупномасштабних (1:10000) – всі типи окультурених ландшафтів. Під час сільськогосподарського дешифрування знімків велике значення має розпізнавання культурної рослинності, вторинної рослинності цілини та культуро-технічного становища пасовищ і сіножатей.