Aerokosmik monitoring

Mavzu: Aerokosmik monitoring.
Kirish
Asosiy qism
1. Aerokosmik monitoring vazifalari
2. Ekologiyada aerokosmik monitoring
3. Aerokosmik monitoring tizimlari, ularning ishlash muddati
Xulosa
1
Kirish
Mustaqil ishning dolzarbligi: Aerokosmik monitoring.Aerokosmik monitoring
deganda, aniq maqsadlarni ko'zlagan holda, aerokosmik tadqiqotlar materiallari
asosida amalga oshiriladigan, atrof-muhitni muntazam takroriy kuzatish va
baholash
tizimi
tushuniladi.
“Monitoring”
atamasi
xorijiy
va
mahalliy
adabiyotlarda keng tarqalgan bo‘lib, nazorat, o‘zgarishlarni aniqlash, dinamikani
o‘rganish kabi so‘zlarning o‘rnini egallaydi. Monitoring g‘oyalari va tamoyillari
tabiat hodisalari dinamikasi haqida muntazam ma’lumot beruvchi barcha tizimli
kuzatishlarga taalluqlidir. Aerokosmik monitoring bir nechta so'rovlarni ishlab
chiqarish orqali ma'lumotlarni muntazam ravishda olishga asoslangan.
Mustaqil ishning maqsadi: Mustaqil ishda aerokosmik monitoring haqida
umumiy tushuncha berish va ilmiy asoslash.
Mustaqil ishning vazifalari: Asosiy vazifasi aerokosmik monitoringni organib
chiqish.
Mustaqil ishning obyekti: Aerokosmik monitoring
Mustaqil ishning predmeti: Aerokosmik monitoring vazifalari, tizimlari.
Mustaqil ishining organish metodi: Kuzatish,taqqoslash,matematik va
modellashtirish metodlarini o‘z ichiga oladi.
Mustaqil ishining ilmiy-amaliy ahamiyati: Ushbu ish yuzasidan olib borilgan
izlanishlardan, ma’lumotlardan ilmiy maqolalar yozishda va amaliy qo’llanmalar
tayyorlashda, talabalar, o’quvchilar, aholi o’rtasida tushuntirish ishlari olib borish
uchun foydalanish mumkin. Kelgusida yosh avlodga bilim ko’nikmalar berishda
tayanch vazifasini o’tashi mumkin.
Mustaqil ishining tuzilishi va hajmi: Ushbu mustaqil ishining hajmi 17 sahifa,
asosiy qism, xulosa.
2
Aerokosmik monitoring vazifalari
Aerokosmik monitoring - har qanday ob'ektlar, jarayonlar, hodisalar (atrof-muhit
holati, nizolashayotgan tomonlarning faoliyati va boshqalar) holatini baholash va
bashorat qilish uchun aviatsiya va kosmik texnologiyalardan foydalangan holda
muntazam ravishda kuzatish va ma'lumotlarni to'plash. Sun'iy yo'ldoshlardan
olingan
va
atrof-muhit
monitoringini
tashkil
etishda
foydalaniladigan
ma'lumotlarga o'rmonlar, qishloq xo'jaligi erlari, quruqlikdagi o'simliklar va uning
holatidagi mavsumiy o'zgarishlar, dengiz fitoplanktonlari, er yuzasining holati
(tuproq qoplami, tabiatning buzilishi) to'g'risidagi ma'lumotlar kiradi. antropogen
faoliyat, eroziya jarayonlari, urbanizatsiya jarayonlari), suv resurslarining qayta
taqsimlanishi, atmosfera, dengiz va quruqlikning ifloslanishi natijasida er yuzasi.
Tizimning yer, aviatsiya va kosmik vositalaridan foydalangan holda quyidagi
vazifalar hal etiladi:
• davom etayotgan xavfli tabiiy va texnogen jarayonlarning dastlabki belgilarini
aniqlash maqsadida Yerning litosferasi, atmosferasi va ionosferasi, Yerga yaqin
fazoning doimiy va uzluksiz kosmik monitoringi;
• kosmik ma'lumotni qabul qilish uchun kuzatuv ma'lumotlarini yerosti
stansiyalariga jo'natish, kosmik kema bortida dastlabki ishlov berish;
• kosmik, aviatsiya va yer usti qurilmalaridan olingan global monitoring
ma’lumotlarini umumlashtirish va milliy, mintaqaviy va xalqaro inqiroz
markazlarida kompleks qayta ishlash, ularni sharhlash, saqlash va namoyish qilish;
• BMTning tegishli tashkilotlari va ixtisoslashgan tuzilmalariga aniqlangan tabiiy
va texnogen tahdidlar to‘g‘risidagi ma’lumotlarni tezkorlik bilan yetkazish;
• Favqulodda vaziyatlar, tabiiy ofatlar tibbiyoti, gumanitar operatsiyalar manfaati
uchun butun dunyo bo'ylab iste'molchilarga kafolatlangan navigatsiya va
telekommunikatsiya yordami; transport koridorlari tizimini yaratish, odamlar va
tovarlar harakatini optimallashtirish; savodsizlikni tugatish, madaniy qadriyatlarni
3
asrab-avaylash, masofaviy ta'limni rivojlantirish va turli sohalar bo'yicha
mutaxassislar tayyorlash va turli sohalar bo'yicha mutaxassislarni tayyorlash;
• Kosmosda va koinotdan global tahdidlar haqida ogohlantirish: asteroid-meteorit
xavfi, quyosh faolligi va boshqalar.
• global xavflarni kamaytirish va yuzaga kelayotgan tahdidlarga qarshi kurashish
manfaatlarida yagona, sayyoraviy “axborot xavfsizligi makonini” bosqichmabosqich shakllantirish.
Meteor-Priroda tizimining sun'iy yo'ldoshlari maxsus multispektral skanerlar,
spektrometrlar va mikroto'lqinli radiometrlar bilan jihozlangan bo'lib, ular
shaharlar va sanoat hududlarida antropogen aerozol plyuslarini aniqlash imkonini
beradi. Birinchi faol masofadan zondlash qurilmalaridan biri 1983 yilda Kosmos1500 sun'iy yo'ldoshida o'rnatilgan. Sun'iy yo'ldosh kuzatuvlari natijalari shuni
ko'rsatdiki, antropogen aerozollarning plashlari yuzlab va minglab kilometrlarga
cho'zilgan. Ba'zida Evropaning deyarli butun hududi antropogen kelib chiqadigan
tuman bilan qoplangan.Troposferani sun'iy yo'ldosh orqali masofadan zondlashni
yanada rivojlantirish istiqbollari, birinchi navbatda, global suv aylanishi, bulut
qoplami dinamikasi muammolarini hal qilish bilan bog'liq. Atmosfera va
okeanlarning o'zaro ta'siri, tropiklarda atmosfera sirkulyatsiyasi va troposferaning
o'zgaruvchan gaz tarkibi. O'rta atmosfera tarkibining ko'p jihatdan antropogen ta'sir
tufayli uzoq muddatli evolyutsiyasi alohida ahamiyatga ega. Ushbu evolyutsiyani
tushunish uchun o'rta atmosferaning barcha uzoq umr ko'radigan asosiy tarkibiy
qismlari, shu jumladan radikallar manbalari, radikallarning o'zlari va molekulalar lavabolar haqida ma'lumotlar kerak. Quyosh faolligining kamida bitta 11 yillik
tsikli davomida faol komponentlarning olib tashlanishiga olib keladi. So'nggi
paytlarda atrof-muhit monitoringi tizimini takomillashtirish va rivojlantirish
bo'yicha bir qator ishlanmalar va tadqiqotlar olib borildi. Turli maqsadlar uchun
sun'iy yo'ldosh uskunalariga alohida e'tibor qaratilmoqda. Mavjud kuzatuv
ob'ektlarini
yanada
rivojlantirish,
ob'ektlarni
kengaytirishga
yo'naltirish
rejalashtirilgan. Radio diapazonidagi kuzatishlar, ma'lumotlarning fazoviy
4
o'lchamlarini oshirish, stereoskopik tasvirlarni olish. IGMASSning maqsadi Yerda va kosmosda tabiiy va texnogen tabiatdagi potentsial xavfli vaziyatlarning
yuzaga kelishining global va samarali prognozi. Butun dunyo bo'ylab aerokosmik
monitoring salohiyatidan foydalanish. Xalqaro aerokosmik global monitoring
tizimi (IGMAS) jahon hamjamiyatini yaqinlashib kelayotgan tabiiy ofatlar,
shuningdek, yer va havoning ilmiy-texnik salohiyatidan foydalangan holda global
va operativ prognozlash asosida tabiiy va texnogen xususiyatli favqulodda
vaziyatlar to‘g‘risida o‘z vaqtida ogohlantirish
maqsadida yaratilmoqda.
dunyoning barcha davlatlarining kosmik monitoringi, insoniyatning gumanitar
muammolarini hal etish manfaatlari yo‘lida sayyoramizning navigatsiya,
telekommunikatsiya va axborot resurslarini yanada rivojlantirish va bosqichmabosqich integratsiyalashuvi. IGMASSning mo'ljallangan maqsadiga asoslanib,
tizimning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat bo'lishi kerak: seysmik xavfli
hududlarni aniqlash, xavfli geologik hodisalarning prekursorlarini aniqlash va
hujjatlashtirish, ularning yaqinlashishi, vaqt va makonda evolyutsiyasi, shuningdek
keyingi doimiy monitoring. texnogen tizimlar va ularning elementlariga xavfli
ekologik ta'sirlar (seysmiklik, tajovuzkorlik, o'zgaruvchanlik va boshqalar).
IGMASSni yaratish vaqtini optimallashtirish zarurligini hisobga olgan holda,
tizimga yuklangan qolgan vazifalar ikki bosqichda hal qilinadi. Birinchi bosqich favqulodda vaziyatlar oqibatlarini bartaraf etish, gumanitar operatsiyalarni amalga
oshirish bo'yicha chora-tadbirlarni telekommunikatsiya va navigatsiya bilan
ta'minlash; masofaviy ta'limni rivojlantirish va turli sohalarda mutaxassislar
tayyorlash. Ikkinchi bosqich - kosmosdagi va koinotdan keladigan global tahdidlar
haqida ogohlantirish, shuningdek, yagona "axborot xavfsizligi makonini"
bosqichma-bosqich shakllantirish bo'yicha istiqbolli vazifalar.
5
Ekologiyada aerokosmik monitoring
Masofadan zondlash materiallari samolyot va kosmik kemalardan, kemalar va
suv osti kemalaridan, yerosti stansiyalaridan otish natijasida olinadi. Olingan
hujjatlar masshtab, oʻlcham, geometrik, spektral va boshqa xossalari boʻyicha juda
xilma-xil boʻlib, ular tadqiqot turiga, asbob-uskunalar, hududning tabiiy
xususiyatlari, atmosfera sharoiti va boshqalarga bogʻliq. Masofaviy tasvirlarning
asosiy afzalliklari ularning yuqori detallari, keng maydonlarni qamrab olishi,
takroriy tasvirlarni olish va erishish qiyin bo'lgan joylarni o'rganish imkoniyatidir.
Shuning uchun ular topografik va tematik xaritalarni tuzish va yangilash, kam
o'rganilgan va borish qiyin bo'lgan hududlarni (baland tog'lar) xaritalash uchun
ishlatiladi. Aerofoto va kosmik tasvirlar umumiy geografik va tematik fotografik
xaritalarni yaratish uchun manba bo'lib xizmat qiladi. Suratga olish spektrning
ko'rinadigan, yaqin infraqizil, termal infraqizil, radioto'lqin va ultrabinafsha
zonalarida amalga oshiriladi. Bunday holda, tasvirlar qora va oq zonal va
pankromatik, rangli, rangli spektrozal va hatto (ba'zi ob'ektlarni yaxshiroq farqlash
uchun) noto'g'ri rang bo'lishi mumkin, ya'ni. shartli ranglarda tayyorlangan. Biz
radio diapazonida tortishishning afzalliklarini qayd etamiz. Radio to'lqinlari
bulutlar va tumanlar orqali deyarli erkin o'tadi, qorong'ulik ham har qanday obhavoda va kunning istalgan vaqtida tortishish uchun to'sqinlik qilmaydi. Tasvirlar
yer yuzasining barcha elementlarining yaxlit va ayni paytda umumlashtirilgan
tasvirini beradi, bu ularning tuzilishi va aloqalarini ko'rish imkonini beradi.
Vaqtning turli nuqtalarida ob'ektlarning holatini suratga olishni takrorlash juda
muhim, bu ularning dinamikasini kuzatish imkonini beradi. Onlayn va hatto real
vaqt rejimida o'rmon yong'inlari, suv toshqini, noqulay ekologik vaziyatlarning
rivojlanishi va boshqa tabiiy xavflarni xaritalash mumkin. Kosmofotomaplardan
qishloq xoʻjaligi ekinlarining yetilishini kuzatish va ekinlarni prognoz qilish, keng
maydonlarda qor qoplamining shakllanishi va yoʻqolishini va shunga oʻxshash
vaziyatlar, dengiz muzining mavsumiy dinamikasini kuzatish uchun foydalaniladi.
Atrof-muhit va uning alohida komponentlari holatini masofadan zondlash
6
materiallari va xaritalari asosida operativ monitoring va nazorat qilish aerokosmik
(yoki aerokosmik kartografiya) monitoringi deb ataladi. Monitoring nafaqat
jarayon yoki hodisani kuzatish, balki uni baholash, tarqalishi va rivojlanishini
bashorat qilish, shuningdek, xavfli oqibatlarning oldini olish yoki qulay
tendentsiyalarni saqlab qolish bo'yicha chora-tadbirlar tizimini ishlab chiqishni
ham o'z ichiga oladi. Shunday qilib, operativ xaritalash hodisa va jarayonlarning
rivojlanishini nazorat qilish vositasiga aylanadi va boshqaruv qarorlarining qabul
qilinishini ta'minlaydi. Masofaviy monitoring - bu aviatsiya va kosmik
monitoringning kombinatsiyasi. Ba'zan bu kontseptsiya Yerdagi borish qiyin
bo'lgan joylarda (tog'larda, Uzoq Shimolda) o'rnatilgan asboblar yordamida atrofmuhitni kuzatishni o'z ichiga oladi, ularning o'qishlari uzoq masofalarga ma'lumot
uzatish usullaridan foydalangan holda kuzatuv markazlariga uzatiladi ( radio,
simlar, sun'iy yo'ldoshlar orqali va hokazo.). Aviatsiya monitoringi koinot
balandliklariga koʻtarilmaydigan (asosan troposfera doirasida) samolyotlar,
vertolyotlar va boshqa havo kemalaridan (jumladan, havoda uchuvchi sharlar va
boshqalar) amalga oshiriladi. Kosmik monitoring - kosmik kuzatuv uskunalari
yordamida monitoring. Koinot ma'lumotlarini olish quyi tizimiga quyidagilar
kiradi: o'lchash uskunalarining kosmik tashuvchilari - sun'iy Yer sun'iy
yo'ldoshlari, boshqariladigan kosmik kemalar (PCS) va orbital stantsiyalar (OS);
kosmik tashuvchilarga o'rnatilgan o'lchash uskunalari; qabul qilingan ma'lumotni
Yerga (axborotni qabul qilish punktlariga (P PI)) axborot yig'ish quyi tizimiga
uzatuvchi uskunalar. Fazoni o'lchash quyi tizimi yordamida olingan ma'lumotlar
tabiiy ob'ektning har bir alohida elementining holati to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z
ichiga oladi. Ushbu ma'lumotlar saqlash uchun ma'lumotlarni yig'ish quyi
tizimining ma'lumotlar bankiga o'tkaziladi. Qo'shimcha masofaviy ma'lumot olish
quyi tizimi asosan troposferada joylashgan tabiiy va antropogen jihatdan
o'zgartirilgan ob'ektlar haqida masofaviy ma'lumot olish vositalari va usullarini
birlashtiradi. Ushbu quyi tizimga quyidagilar kiradi: samolyotlar (laboratoriya
samolyotlari va vertolyotlar); laboratoriya kemalari, suzuvchi stansiyalar, yer usti
ko'chma laboratoriyalari, ushbu tashuvchilarga o'rnatilgan o'lchash uskunalari;
7
olingan ma'lumotni ma'lumotni qabul qilish nuqtasiga uzatuvchi uskuna.
Kosmosning quyi tizimlarida olingan o'lchovlarga (ma'lumotlarga) qo'yiladigan
asosiy talablar va qo'shimcha masofaviy ma'lumotlar: barcha turdagi ma'lumotlarni
sinxron qabul qilish; barcha turdagi o'lchovlarning metrologik birligi; sun'iy
yo'ldosh tasvirlari bilan qamrab olingan hududlarning havo kemasidan olingan
o'lchov va o'lchovlarning reprezentativligi; masshtablarning solishtirilishi va
barcha turdagi o'lchovlarning aniqligi; havo kemasi va yerosti stansiyasidan
kosmik axborotni qabul qilish va qayta ishlash punktlariga tezkorlik bilan
ma’lumot yetkazish. Axborotni yig'ish va saqlash quyi tizimi har xil turdagi
ma'lumotlarning ulkan va doimiy o'zgaruvchan hajmining ma'lumotlar bankini
tashkil qiladi. Ushbu quyi tizimning vazifalari ma'lumotlar bazasini shakllantirish,
uni saqlash va boshqarish, ma'lum maqsadlar uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni
topish va uni axborotni qayta ishlash quyi tizimi blokiga tezkor o'tkazishdan iborat.
Ma'lumotlar bazasi quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:
• kosmik va aerofotosuratning ko'p vaqtli va ko'p masshtabli materiallari;
• o'lchash asboblarining xarakteristikalari;
• yer yuzasining ma'lum nuqtalarida tabiiy muhit holati parametrlarini yerdan
(dala) o'lchash natijalari (sun'iy yo'ldosh tasvirlari bilan sinxron ravishda amalga
oshiriladi);
• ko'p vaqtli va ko'p masshtabli kartografik materiallar (topografik va maxsus
tematik xaritalar);
• statistik va boshqa ma'lumotlar.
Quyi tizimning ushbu tuzilmasi (ma'lumotlar bazasini yig'ish, saqlash,
boshqarish) uning qismlari o'rtasida tezkor ma'lumot almashinuvini va axborotni
qayta ishlash quyi tizimi tomonidan unga kirishni ta'minlashi kerak. Axborotni
qayta ishlash quyi tizimi ma'lumotlar bankidan olingan ma'lumotlarni operativ
qayta ishlash va qayta ishlash natijalarini kartografik materiallar ko'rinishida
8
kerakli masshtabda chiqarishdan iborat. Materiallar vizual-instrumental (optikmexanik qurilmalar yordamida) usulda va kompyuter yordamida qayta ishlanadi,
so'ngra ma'lumotlar kompyuterdan raqamli kartaga o'tkaziladi. Shunday qilib,
aerokosmik monitoring usullarini joriy etish va rivojlantirish bo'yicha ishning
asosiy maqsadi aerokosmik tasvirlarda aks ettirilgan ekologik komplekslarning
(tabiiy va antropogen jihatdan o'zgartirilgan) optik xususiyatlari va ularning turli
xil ob'ektlar tizimidagi xususiyatlari o'rtasidagi aloqalarni o'rnatish jarayonini
takomillashtirishdan iborat. tabiiy xususiyatlar (fizik, biologik, kimyoviy va
boshqalar) va boshqalar), hududning geologik tuzilishi va uning relefi,
gidrografiyasi, tuproqlari, o'simliklari va landshaftning boshqa elementlari
o'rtasidagi
mavjud
rivojlanishga
xizmat
munosabatlarni
qiladi.
aniqlashga
hududiy
qaratilgan,
kompleks
rivojlanish
tadqiqotlar
va
usullarini
takomillashtirish, ekologik muvozanatni saqlash bo‘yicha yer tuzish choratadbirlarini ishlab chiqish va amalga oshirishda hududning tabiiy, ekologik va
antropogen sharoitlarini baholash.
9
Aerokosmik monitoring tizimlari, ularning ishlash muddati
Aerokosmik monitoring noyob axborot tizimidir, chunki faqat undan
foydalanish bilan ekotizimlarning katta miqyosda (fazoda va vaqt bo'yicha)
o'rtacha bo'lgan integral belgilari va xususiyatlarini osongina olish mumkin.
Aerokosmik usul katta hududlarda ekotizimlardagi antropogen o'zgarishlar
dinamikasini kuzatish muammosini hal qilishda asosiy hisoblanadi. Buning uchun
samolyotlar va havo sharlari qurilmalaridan tashqari, maxsus sun'iy yo'ldoshlar va
sun'iy yo'ldosh tizimlari keng qo'llaniladi - -Meteor || Va -Meteor - Tabiat -ERTS (Earts Resources Technology Sattelite), -SKYLAB va -LANDSAT da yaratilgan.
Aerokosmik monitoring asosan passiv o'lchash usullaridan foydalanadi. Ular
orasida eng ko'p qo'llaniladigan usul - MSS kabi skanerlar - (multispektral
skanerlar) 0,5 - 0,6 IR nurlanishning to'rt diapazonida ishlaydigan maxsus
qurilmalar yordamida olingan multispektral video axborot (MVI); 0,6 - 0,7; 0,7-0,8
va 0,8-1,1 mkm. Ma'lumot olishning bu usuli asosan AQSh sun'iy yo'ldoshlarida
qo'llaniladi. Rossiya sun'iy yo'ldoshlari dastlab oddiy mulohaza asosida
jihozlangan. Agar siz yorug'lik oqimining parametrlarini ikkita juda yaqin
chastotada o'lchasangiz, ulardan biri nopoklik tomonidan maksimal yutilish
chastotasiga to'g'ri keladi, ikkinchisi esa maksimaldan tashqarida bo'lsa, u holda
o'tadigan yorug'lik intensivligi nisbati olinadi. o'rganilayotgan vosita, siz tasodifiy
omillar ta'siridan deyarli mahrum bo'lgan natijaga erishasiz (shovqin) . Darhaqiqat,
shovqin hisoblagich va maxrajdagi qiymatlarga xuddi shunday ta'sir qiladi,
shuning uchun bu miqdorlarning nisbati shovqin ta'siridan deyarli mahrum bo'lib
chiqadi. E'tibor bering, tashqi shovqin ta'sirini to'liq istisno qilish faqat asosiy va
mos yozuvlar chastotalari teng bo'lganda mumkin. Biroq, bu qiyosiy o'lchovni o'zi
amalga oshirish imkoniyatini yo'q qiladi. Malumot signalini normallashtirish
jarayoni xuddi shu printsipdan foydalanadi. Ikkala usul ham kuchli monoxromatik
yorug'lik manbai - lazer bilan faol masofaviy o'lchovlardan foydalanganda eng
yaxshi qo'llaniladi. Ikki chastotali o'lchovlar uchun lazer ikki yoki undan ortiq
10
chastotaga sozlanishi kerak. Malumot signalini normallashtirishda bitta chastotali
lazerlardan ham foydalanish mumkin. Boshqa chastotali mos yozuvlar signalining
paydo bo'lishi tekshirilayotgan ob'ektdagi ba'zi tabiiy jarayonlar bilan bog'liq.
Misol uchun, agar lazer usuli suv yuzasida uchuvchi vertolyot tomonidan yog
'plyonkasi ifloslanishini aniqlash uchun ishlatilsa, u holda vertolyotdan yuborilgan
lazer nurlari neft ifloslanishining lyuminestsent signalini yaratadi va bir vaqtning
o'zida Raman aks-sadosini yaratadigan suv molekulalarini qo'zg'atadi. signal.
Floresan komponentining Ramanning tarqalish komponentiga nisbati olinadi,
birinchi signal ikkinchisiga normallashtiriladi. Olingan nisbat atmosferadagi
jarayonlarga (tuman, tuman, turbulentlik) ozgina bog'liq bo'ladi. MSI tasvirlari
atmosferaning chang va aerozol zarralari bilan ifloslanish darajasini aniqlashda
foydalanish uchun istiqbolli. Ko'rinadigan yorug'lik oralig'ida spektr quvurlari
orqali chang emissiyasini ishonchli aniqlash mumkin. Keyinchalik bizning sun'iy
yo'ldoshlarimiz ham multispektral skanerlardan foydalana boshladilar. Ko'p zonali
spektral tadqiqotlar uchun radiatsiya atmosfera shaffofligi oynalari bilan bog'liq
to'lqin uzunligi oralig'ida qo'llaniladi. To'lqin uzunligi 300 nm dan kam bo'lgan
ultrabinafsha nurlanishi bunday tadqiqotlarda qo'llanilmaydi, chunki u atmosfera
tomonidan deyarli butunlay so'riladi. Ko'rinadigan radiatsiya Yer atmosferasidan
osongina o'tadi (bir nechta tor yutilish zonalari bundan mustasno) va shuning
uchun spektral tadqiqotlarda muvaffaqiyatli qo'llaniladi, shuningdek, ko'pincha
tabiiy resurslar va tabiiy sharoitlarni o'rganish uchun ishlatiladigan IR-ga yaqin
mintaqadagi radiatsiya. muhit, antropogen ta'sirlarni aniqlash. Ko'p maqsadli ovoz
chiqarish uchun 8-15 mkm IR diapazoni ham qulaydir, chunki atmosferada deyarli
hech qanday yutilish, shuningdek, termal va radio diapazonlari mavjud emas.
Umuman olganda, uning ostidagi sirt va atmosfera haqidagi ma'lumotlarning
qiymati to'lqin uzunligi diapazonlarini to'g'ri tanlashga bog'liq. Ushbu qo'llanmada
biz asosan atmosfera havosi monitoringi bilan qiziqamiz. Shuni tan olish kerakki,
material tarkibi haqida ma'lumotni passiv usullar bilan olish juda qiyin.
Nopoklarning tarkibi va tarkibi to'g'risida ma'lumot berishga qodir bo'lgan faol
lazer usullaridan foydalanish mumkin, ammo uzoq yo'llar (atmosfera shovqini)
11
bo'ylab ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasini o'lchash uchun sezilarli
shovqinlarni keltirib chiqaradigan bir qator atmosfera hodisalari tufayli juda
murakkab. Hatto eng qulay sharoitlarda ham MWI signalining 54% atmosfera
tumanligi deb ataladigan narsa bilan belgilanadi. Atmosferaning turbulentligi
tufayli sezilarli shovqin paydo bo'ladi. Shuning uchun, ma'lum bir to'lqin
uzunligida yorug'lik yutilishini oddiy o'lchash aeroanalitik tabiatning bir ma'noli
xulosalarini chiqarishga imkon bermaydi. Shovqin darajasini pasaytirish uchun
ikki chastotali usul yoki signalni normallashtirish usullari qo'llaniladi. Ikkala nomli
CHP qabullari, yong'inlar va boshqalar. va bu oqimlarning intensivligini va
tarqalish uzunligini aniqlang. IQ diapazonida termal emissiyalarni o'rnatish va
ularning kuchini aniqlash oson. Tutun emissiyasini kuzatish olovda zarrachalar
kontsentratsiyasini aniqlash imkonini beradi. Chiroqlarning tarkibiy qismlari
spektrning turli qismlarida yorug'likning yutilishi bilan aniqlanishi mumkin.
Atmosferaning ifloslanishini aniqlashning bilvosita usuli tutun chiqindilari bilan
ignabargli o'simliklarga zarar etkazish darajasini qayd etishga asoslangan. Ushbu
usul 0,5-0,7 va 0,8-0,9 mkm oralig'ida spektr yorqinligini o'lchagan ERTS-1 sun'iy
yo'ldoshi tomonidan ishlatilgan. Aerokosmik monitoringdagi o'zgarishlarni
aniqlash usullari sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash ma'lumotlari atrof-muhit
holatini kuzatishning quyidagi muammolarini hal qilishga imkon beradi:
1. Meteorologik xususiyatlarni aniqlash: vertical harorat rejimlari, namlikning
integral xarakteristikalari, bulutlilikning tabiati va boshqalar);
2. Atmosfera frontlari, dovullar dinamikasini kuzatish, yirik tabiiy ofatlar
xaritalarini olish;
3. Er osti yuzasining haroratini aniqlash, tuproq va suv yuzasi ifloslanishini
operativ nazorat qilish va tasniflash;
4. Sanoat korxonalaridan katta yoki doimiy chiqindilarni aniqlash;
5. O'rmon parki zonalari holatiga texnogen ta'sirni nazorat qilish;
12
6. Katta yong'inlarni aniqlash va o'rmonlarda yong'in xavfli zonalarni aniqlash;
7. Megapolislarda yirik sanoat va issiqlik elektr stansiyalarining issiqlik
anomaliyalari va issiqlik emissiyalarini aniqlash;
8. Quvurlardan tutunli plyuslarni ro'yxatga olish;
9. Mavsumiy suv toshqinlari va daryo toshqinlari monitoringi va prognozi;
10. Asosiy suv toshqini zonalari miqyosini aniqlash va baholash;
11. Sanoat korxonalarining ta'sir zonalarida qor qoplamining dinamikasini va qor
qoplamining ifloslanishini nazorat qilish.
Masofadan zondlash (RS) ma’lumotlarini qayta ishlashdan maqsad, kerakli
radiometrik va geometrik xususiyatlarga ega tasvirlar yoki tasvirlarni olishdir.
Ma'lumotlarni qayta ishlashning asosiy bosqichlarini ko'rib chiqing. Umuman
olganda, masofaviy zondlash ma'lumotlarini qayta ishlash uch bosqichni o'z ichiga
oladi:
1. oldindan ishlov berish - sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini qabul qilish, ularni
magnit tashuvchida yozish, dekodlash va tuzatish, ma'lumotlarni to'g'ridan-to'g'ri
tasvir yoki sun'iy yo'ldosh tasviriga yoki keyingi qayta ishlash turlari uchun qulay
formatlarga aylantirish;
2. birlamchi ishlov berish - kosmik kema va sensorning beqarorligi natijasida
yuzaga kelgan buzilishlarni tuzatish, shuningdek, tasvirni uning ustiga qo'yilgan
koordinata panjarasi bilan georeferentsiyalash, tasvir masshtabini o'zgartirish va
tasvirni kerakli geografik proyeksiyada taqdim etish (geokodlash). ;
3. ikkilamchi (tematik) ishlov berish - statistik ishlov berish usullaridan
foydalangan holda raqamli tahlil qilish, interaktiv yoki to'liq avtomatlashtirilgan
rejimda vizual talqin qilish va izohlash.
Qayta ishlashning birinchi va ikkinchi bosqichlari hozirda kosmik kemada amalga
oshirilishi mumkin. Ko'p zonali geodeziyalar ko'p yillar davomida amalga oshirildi
13
va tadqiqotchilar katta miqdordagi empirik ma'lumotlarni to'plashdi. Spektrning
turli zonalarida qanday yorqinlik nisbatlari o'simliklar, yalang'och tuproq, suv
sathi, urbanizatsiyalashgan hududlar va boshqa umumiy landshaft turlariga mos
kelishi allaqachon ma'lum, turli xil tabiiy shakllanishlar spektrlari kutubxonalari
mavjud. Ushbu nisbatlarni turli zonalarning chiziqli birikmalari sifatida ifodalab,
indeks deb ataladigan narsalarni olish mumkin. Ko'pgina zamonaviy Yerni
masofadan zondlash tizimlari spektrning ko'rinadigan qizil va yaqin infraqizil
qismlarida o'rganganligi sababli, odatiy usul o'simliklarning normallashtirilgan
indeksini (NDVI) hisoblashdir. Normallashtirilgan o'simlik ko'rsatkichi nisbatga
ko'ra o'simliklarning mavjudligi va holatini ko'rsatadi 2 ta spektral kanalda aks
ettirilgan energiya. Quyidagi formula yordamida hisoblangan: NDVI=NIRQIZIL/NIR+QIZIL, bu yerda NIR spektrning yaqin infraqizil hududida aks etishi;
RED - spektrning qizil mintaqasida aks etish. Bu bog'liqlik xlorofillning
ko'rinadigan va yaqin infraqizil diapazonlardagi turli spektral xususiyatlariga
asoslanadi.
O'simlik
qoplamining
empirik
ko'rsatkichlardan
real
fizik
xususiyatlariga o'tishning oraliq bosqichi sifatida vegetatsiya indekslarini ko'rib
chiqish mumkin. Ko'pincha universal va hududiy ko'rsatkichlar hisoblanadi: LAI barg yuzasi indeksi yoki FPAR - o'simliklar tomonidan so'rilgan fotosintetik faol
nurlanish indeksi va boshqalar. LAI indeksini tabiiy sharoitlarda o'lchash mumkin.
LAI bitmaplari endi har oy Internetda nashr etiladi.(fazoviy o'lchamlari 250 m)
butun dunyoga. Ushbu ma'lumotlar multispektral tasvirlarni tasniflash usullari
bilan birgalikda mumkin turli xil ma'lumotlarni hisobga oladigan ekspert
tizimlarida tasvirni qayta ishlashda ishonchlilikni sezilarli darajada oshirish.
Ma'lumki, atrof-muhitga antropogen ta'sir ishlab chiqarishni rivojlantirish va
tabiatni muhofaza qilish manfaatlari o'rtasida keng ko'lamli hal qilib bo'lmaydigan
qarama-qarshiliklarning paydo bo'lishiga olib keladi, chunki tabiiy resurslardan
intensiv foydalanish natijasida tabiiy tizimlar vayron bo'ladi. va atrof-muhit
intensiv ravishda ifloslanadi. Hatto Stokgolmda, 1972 yilda Birlashgan Millatlar
Tashkilotining tabiiy muhit holatini baholash bo'yicha birinchi xalqaro
konferentsiyasida sanoat mamlakatlaridagi tabiiy muhitning ekologik holati
14
nafaqat aholi salomatligiga tahdid sola boshlaganligi e'tirof etildi. , balki
insoniyatning mavjudligi. Tabiiy muhitning halokatli yomonlashuvi bilan bog'liq
holda yuzaga keladigan ushbu muammolarni hal qilish hozirgi vaqtda sanoati
rivojlangan mamlakatlarning, shu jumladan Rossiyaning ekologik barqaror
ijtimoiy-iqtisodiy rivojlanishi strategiyasini ishlab chiqishda markaziy o'rinni
egallaydi. So'nggi yillarda ekotizimlarning holatini kuzatishning kosmik usullari
Rossiya hududi ekologiyasi muammolari bo'yicha fundamental tadqiqotlar qatoriga
keng jalb qilindi. Internet global kompyuter tarmog'ining paydo bo'lishi va ilg'or
axborot
texnologiyalarining
rivojlanishi
kosmik
atrof-muhit
monitoringi
rivojlanishida yangi bosqichni ochdi. Atrof-muhit holatini masofadan turib
monitoring qilishda g‘oyat istiqbolli bo‘lgan telekommunikatsiya infratuzilmasi,
shuningdek, gipermatnli va interaktiv axborot texnologiyalaridan keng foydalanish
yangi bosqichning o‘ziga xos xususiyati hisoblanadi. Atrof-muhit bo'yicha milliy
axborot resurslarini integratsiyalash, hududiy ma'lumotlar bazalarini yaratish va
kosmik
atrof-muhit
monitoringi
natijalari
bo'yicha
elektron
to'plamlarni
kengaytirish muammosi ham dolzarbdir. Kosmosdan kuzatish texnologiyalarini
ishlab chiqish, real vaqt rejimida atrof-muhit monitoringi tizimini ishlab chiqish
bilan bir qatorda Rossiya mintaqalarining sun'iy yo'ldoshli atrof-muhit monitoringi
uchun infratuzilmani yaratishekologik xavfsizlik va Rossiya iqtisodiyotining
barqaror rivojlanishini ta'minlashda asosiy rol o'ynashga chaqiriladi. Shu
munosabat bilan atrof-muhit va tabiiy resurslarning holatini tezkor monitoringini
amalga oshiradigan Kosmik monitoring markazlari (KMK) yaratilmoqda (masalan,
Rossiya Fanlar akademiyasining Sibir bo'limining Quyosh-yer fizikasi instituti,
Irkutsk), sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini to'plash, qayta ishlash, tahlil qilish va
saqlash uchun apparat va dasturiy ta'minotni o'z ichiga olgan holda, atrof-muhit
holatini kosmik vaqt monitoringi uchun ko'p darajali axborot tizimlarini yaratish.
Butun dunyoda Yerni koinotdan o'rganish keng qamrovli bo'lib bormoqda. Yer
yuzasini kosmosdan masofadan o'rganish muammolarini hal qilishning eng
informatsion usuli bu olingan tasvirlardan foydalanish va tematik tahlil qilishdir.
Kosmik transport vositalariga o'rnatilgan turli chastota diapazonidagi asboblar
15
majmualari. Atrof-muhit holatini baholash va tabiiy resurslarni tadqiq qilish uchun
zarur bo'lgan ko'p qirrali geofizik ma'lumotlarni olish uchun maxsus orbitaga
masofadan zondlash moslamalari (radar, skatterometrlar, radiometrlar va optik
uskunalar) bilan jihozlangan bir qator sun'iy yo'ldoshlar chiqarildi. Aerokosmik
monitoring nafaqat jarayon yoki hodisani kuzatish, balki uni baholash, tarqalishi va
rivojlanishini bashorat qilish, shuningdek, xavfli oqibatlarning oldini olish yoki
qulay tendentsiyalarni saqlab qolish bo'yicha chora-tadbirlar tizimini ishlab
chiqishni ham o'z ichiga oladi. Shunday qilib, operativ xaritalash hodisa va
jarayonlarning rivojlanishini nazorat qilish vositasiga aylanadi va boshqaruv
qarorlarining qabul qilinishini ta'minlaydi. Atrof-muhit monitoringi xizmatini
yaratish dasturini amalga oshirish uchun masofaviy (aerokosmik) vositalar va
usullar muhim ahamiyatga ega, chunki global monitoring tizimini yaratish
usullaridan biri kartografik hisoblanadi.
16
Xulosa
Monitoring kontseptsiyasi ilmiy adabiyotga nisbatan yaqinda – 1970-yillarning
boshlarida kirib kelgan. bu so'zning zamonaviy ma'nosini inson faoliyati ta'sirida
biosfera holatidagi o'zgarishlarni kuzatish va nazorat qilish, bu o'zgarishlarning
odamlarning hayoti, sog'lig'i va ishlab chiqarish faoliyati uchun noqulay oqibatlari
haqida ogohlantirish sifatida belgilash mumkin. Ekologik nazorat tizimi uchta
asosiy faoliyatni o'z ichiga oladi: 1) monitoring va nazorat - atrof-muhit holatini
tizimli monitoring qilish; 2) prognoz - tabiiy antropogen omillar ta'sirida tabiatda
yuzaga kelishi mumkin bo'lgan o'zgarishlarni aniqlash; 3) boshqaruv - atrof-muhit
holatini tartibga solish chora-tadbirlari (Emelyanov, 1994). Har qanday ob'ekt o'z
tabiatining o'ziga xos xususiyatlariga muvofiq elektromagnit energiyani chiqaradi
va aks ettiradi. To'lqin uzunligi va nurlanish intensivligi bo'yicha farqlash uzoqdagi
ob'ektning xususiyatlarini u bilan bevosita aloqa qilmasdan bilish uchun ishlatilishi
mumkin. Ba'zida ma'lum bir spektral diapazonda qayd etilgan nurlanish ob'ektning
yagona xususiyati haqida ma'lumot olib boradi va bu ob'ektni umumiy fondan
ajratish imkonini beradi. Masofaviy tadqiqotlarning zamonaviy texnologiyasi tor
va keng spektral diapazonlarda nurlanish intensivligini qayd etish imkonini beradi.
Qabul qilingan axborotni avtomatik qayta ishlashning texnik vositalari va usullari
ishlab chiqilmoqda.Yerning koinotdan olingan suratlari, eng avvalo, tabiiy va
iqtisodiy tizimlarning yaxlit tasvirlaridir. Aynan ular o'zlarining fiziognomiyasi
tufayli aerokosmik monitoring jarayonida eng oson ajratiladi va tavsiflanadi.
Monitoringning kompleks yo'nalishi axborotni yig'ish va qayta ishlash vositalarini
birlashtirishga mos kelishi kerak. Tadqiqotchi ko'rinadigan spektrning keng
zonasida ham, ultrabinafsha, infraqizil va radar diapazonida ham er yuzasi
haqidagi tasvirlar yoki raqamli ma'lumotlar bilan ishlaydi. Kosmik monitoring
ob'ektlarining fazoviy masshtablari: topologik, mintaqaviy, global. Monitoring
vaqt shkalasi: kunlik, mavsumiy, yillar bo'yicha, uzoq muddatli boladi.
17