Каква информация се получава от сателитни изображения? Как работят сателитните изображения? Връзки с обществеността

Библиотека
материали

Център за обучение на LLC

"ПРОФЕСИОНАЛЕН"

Резюме по дисциплината

« Картография с основите на топографията. ГИС. ИКТ в уроците по география »

По тази тема:

Изпълнител:

Логунова Юлия Александровна

Звенигород 2018 г година

Съдържание

Въведение (стр.3)

Видове заснемане (° С.6)

Космическа картография (стр.8)

Наблюдение на околната среда от космоса (стр.12)

Заключение (стр.15)

Препратки (стр. 16)

Въведение

Цел на работата: разглеждане на същността на космическата фотография.

Космическа фотография - технологичен процесзаснемане на земната повърхност от летателен апарат с цел получаване на фотографски изображения на местността (снимки) със зададени параметри и характеристики. Основните задачи на космическата фотография включват: изследване на планетите от Слънчевата система; изучаване и рационално използване на природните ресурси на Земята; изследване на антропогенните изменения на земната повърхност; изследване на Световния океан; изследване на замърсяването на въздуха и океана; мониторинг на околната среда; изследване на шелфови и крайбрежни води .

Основната разлика между снимането от космоса е: голяма надморска височина, скорост на полета и периодичната им промяна при движение на космическия кораб в орбита; въртене на Земята и следователно на сниманите обекти спрямо орбиталната равнина; бърза промяна в осветеността на Земята по траекторията на полета на космическия кораб; фотографиране през целия слой на атмосферата; фотографското оборудване е напълно автоматизирано. Голямата надморска височина на снимане води до намаляване на изображението. Изборът на орбитална височина се извършва въз основа на задачите, които се решават по време на фотографията и необходимостта от получаване на фотографски изображения в определен мащаб. В тази връзка нарастват изискванията към оптичната система на камерите по отношение на качеството на изображението, което трябва да е добро в цялата област. Изискванията към геометричните изкривявания са особено високи.

Свидетели сме как човекът постепенно овладява околоземното пространство и как автомати, изпратени от Земята, успешно изучават други планети от Слънчевата система. Изкуствените спътници, създадени от хора и изстреляни в космоса, предават на Земята снимки на нашата планета, направени от голяма височина.

Така че днес можем да кажемза космическата геодезия , или както се нарича още сателитна геодезия. Свидетели сме на появата на нов раздел от картографията, който би било модерно да наричамекосмическа картография.

Още днес изображенията, направени от космоса, се използват за извършване на промени в съдържанието на картите, като са най-бързият начин за идентифициране на тези промени. По-нататъчно развитиекосмическата картография ще доведе до още по-значими резултати.

Значението и предимството на изображенията на Земята от Космоса в сравнение с конвенционалните въздушни снимки са неоспорими. На първо място, тяхната видимост - изображения от височини от стотици и хиляди километри позволяват да се получат както изображения, обхващащи въздушна фотография, така и изображения на територия, простираща се на стотици и хиляди километри. В допълнение, те имат свойствата на спектрално и пространствено обобщение, т.е. отсяване на второстепенното, случайно и подчертаване на същественото, основното. Космическата фотография дава възможност да се получават изображения на редовни интервали, което от своя страна дава възможност да се изследва динамиката на всеки процес.

Възможността за получаване на сателитни изображения доведе до появата на редица нови тематични карти - карти на такива явления, чиито многобройни характеристики е практически невъзможно да се получат с други методи. Така за първи път в историята на науката, глобални картиоблачност и ледени условия. Сателитните изображения са незаменими при изследване на динамиката на атмосферните процеси – тропически циклони и урагани. За тези цели особено ефективна е фотографията от цеостационарни спътници - спътници, „неподвижно“ кръжащи над една точка на земната повърхност или по-точно движещи се заедно със земята със същата ъглова скорост.

Сателитните изображения предоставиха фундаментално нова информация на геолозите. Те позволиха да се увеличи дълбочината на изследването и дадоха началото на нов тип картографски произведения - „космофотогеологични“ карти. Най-важното предимство на сателитните изображения е възможността да се покажат върху тях нови характеристики на структурата на териториите, които са невидими на конвенционалните въздушни снимки. Именно филтрирането на малки детайли води до пространствената организация на опустошените фрагменти от големи геоложки образувания в едно цяло. Линейните прекъсвания, наречени линеаменти, ясно видими на снимките, не винаги могат да бъдат открити по време на директни полеви проучвания. Линеаментните карти предоставят значителна помощ при дълбоко изследване на минерали. По този начин в средното течение на Вилюя са открити неизвестни досега геоложки структури.

Изображенията от космоса сега се използват интензивно в глациологията, те са основният изходен материал. На практика всички пионери в космоса, особено участниците в дългосрочни космически полети, успешно решават различни проблеми тематично картографиране. В нашата страна горите заемат повече от половината територия . Информацията за многото характеристики на този горски фонд е огромна и трябва да се актуализира редовно. Гигантски обеми оперативна, изчерпателна и в същото време подробна информация са немислими без помощта на астронавти и космическа фотография. Практиката вече е доказала, че пространственото картиране на горите е необходимо звено в тяхното изучаване и управление на ресурсите. Редовното пространствено картографиране на промените, настъпващи в горите, е много важно за предотвратяване и локализиране на вредните въздействия и решаване на проблемите с опазването на околната среда. Само с помощта на космическите технологии е възможно да се получи информация за санитарното състояние на горите, а с помощта на ежедневни проучвания от спътниците Meteor могат да се получат данни за пожарната обстановка в горите.

Базираното в космоса непрекъснато картографиране на състоянието на околната среда днес се нарича „мониторинг“. Обхватът на средствата и методите на картографа става все по-широк: от космическите висини до подводните дълбини, но навсякъде - на контролния панел на космическия топограф - планетарен роувър, на обикновен теодолит, има човек, който създава карта.

Видове заснемане.

Космическата фотография се извършва с помощта на различни методи (фиг. „Класификация на космически изображения по спектрални диапазони и технология за изображения“).

Природата покривайки земната повърхност със сателитни изображения, могат да се разграничат следните проучвания:

единична снимка,

маршрут,

наблюдение,

глобално проучване.

Неженен (селективно) фотографията се извършва от астронавти с ръчни камери. Снимките обикновено се правят в перспектива със значителни ъгли на наклон.

Маршрут стрелба земната повърхност се извършва по траекторията на полета на спътника. Ширината на снимачната лента зависи от височината на полета и ъгъла на видимост на снимачната система.

Наблюдение (селективен) отстрел предназначени за получаване на изображения на специално определени зони от земната повърхност встрани от маршрута.

Глобален заснемане произведени от геостационарни и полярно орбитални спътници. сателити. Четири до пет геостационарни спътника в екваториална орбита осигуряват почти непрекъснато приемане на малък мащаб прегледни снимкицялата Земя (космически патрул) с изключение на полярните ледени шапки.

Аерокосмическа снимка е двуизмерно изображение на реални обекти, което се получава по определени геометрични и радиометрични (фотометрични) закони чрез дистанционно записване на яркостта на обектите и е предназначено за изучаване на видими и скрити обекти, явления и процеси от околния свят, както и както за определяне на тяхното пространствено положение.

Сателитното изображение по своите геометрични свойства не се различава фундаментално от въздушна снимка, но има характеристики, свързани с:

снимане от голяма надморска височина,

и висока скорост.

Тъй като сателитът се движи много по-бързо в сравнение със самолет, той изисква кратки скорости на затвора при снимане.

Космическата фотография варира според:

мащаб,

видимост,

спектрални характеристики .

Тези параметри определят възможностите за интерпретиране на различни обекти в сателитни изображения и решаване на онези геоложки проблеми, които е препоръчително да се решават с тяхна помощ.

Космическа картография

Космическите изображения са особено широко използвани в картографията. И това е разбираемо, защото космическата снимка точно и достатъчно детайлно улавя повърхността на Земята и специалистите лесно могат да прехвърлят изображението на карта.

Разчитането (дешифрирането) на космически изображения, както и въздушни снимки, се основава на идентификационни (дешифриращи) характеристики. Основните са формата на предметите, техния размер и тон. Реки, езера и други водни обекти са изобразени на снимки в тъмни тонове (черно) с ясна идентификация на бреговата линия. Горската растителност се характеризира с по-малко тъмни тонове с финозърнеста структура. Детайлите на планинския терен са ясно подчертани от острите контрастни тонове, които се получават на снимката в резултат на различната осветеност на противоположните склонове. Населените места и пътищата също могат да бъдат идентифицирани по техните декриптиращи характеристики, но само под голямо увеличение. Това не може да се направи на отпечатани копия.

Използването на сателитни изображения за картографски цели започва с определяне на техния мащаб и свързването им с карта. Тази работа обикновено се извършва на карта с по-малък мащаб от мащаба на изображението, тъй като е необходимо да се начертаят границите не на едно, а на цяла поредица от изображения.

Сравнявайки снимка с карта, можете да разберете какво е показано на снимката и как е показано, как е показано на картата и каква допълнителна информация за района предоставя фотографско изображение на земната повърхност от пространство. И дори ако картата е в същия мащаб като снимката, пак можете да получите по-обширна и най-важното, актуална информация за района от снимката в сравнение с картата.

Картирането от сателитни изображения се извършва по същия начин, както от въздушни снимки. В зависимост от точността и предназначението на картите се използват различни методи за съставянето им с помощта на подходящи фотограметрични инструменти. Най-лесно е да направите карта в мащаба на снимката. Именно тези карти обикновено се поставят до снимки в албуми и книги. За да ги съставите, достатъчно е да копирате изображения на местни обекти върху паус от снимка и след това да ги прехвърлите от паус на хартия.

Такива картографски чертежи се наричат карти. Те показват само контурите на терена (без релеф), имат произволен мащаб и не са обвързани с картографска мрежа.

В картографията сателитните изображения се използват предимно за създаване на дребномащабни карти. Предимството на космическата фотография за тези цели е, че мащабът на изображенията е подобен на мащаба на създаваните карти и това елиминира редица доста трудоемки процеси на компилиране. Освен това космическите изображения изглежда са преминали пътя на първичното обобщение. Това се случва в резултат на правене на фотография в малък мащаб.

В момента са създадени различни тематични карти с помощта на сателитни изображения. В някои случаи характеристиките на някои явления могат да бъдат определени само от сателитни изображения и е невъзможно да се получат с други методи. Въз основа на резултатите от космическите снимки са актуализирани и детайлизирани много тематични карти, създадени са нови видове геоложки ландшафтни и други карти. При съставянето на тематични карти особено полезни са изображенията, направени в различни спектрални зони, тъй като съдържат богата и разнообразна информация.

Космическите изображения са намерили широко приложение в производството на междинни картографски документи - фотокарти. Те се съставят по същия начин като фотографските планове, чрез мозаечно залепване на отделни снимки на обща основа. Фотокартите могат да бъдат два вида: някои показват само фотографско изображение, докато други са допълнени с отделни елементи от обикновени карти. Фотографските карти, както и отделните снимки, служат като ценни източници за изучаване на земната повърхност. В същото време те са допълнителен материалДа се редовна картаи не може напълно да го замени.

Външният вид на Земята непрекъснато се променя и всяка карта постепенно остарява. Сателитните изображения съдържат най-новата и надеждна информация за местността и се използват успешно за актуализиране не само на дребномащабни, но и на широкомащабни карти. Те ви позволяват да коригирате карти на големи области на земното кълбо. Космическата фотография е особено ефективна в труднодостъпни райони, където теренната работа изисква много усилия и средства.

Снимките от космоса се използват не само за картографиране на земната повърхност. Картите на Луната и Марс са съставени от космически снимки. При създаването на картата на Луната са използвани и данни, получени от автоматичните самоходни апарати Луноход-1 и Луноход-2. Как се проведе заснемането с тяхна помощ? Когато самоходното превозно средство се премести, беше положен т.нар. Целта му е да създаде рамка, спрямо която ще се нанесе топографската ситуация върху бъдещата карта. За построяване на трасето са измерени дължините на изминатите участъци от пътя и ъглите между тях. От всяка позиция на Лунохода е извършено телевизионно заснемане на района. Телевизионните изображения и данните от измерванията бяха предадени по радио на Земята. Тук е извършена обработка, в резултат на която са изготвени планове за отделни участъци от района. Тези отделни планове бяха обвързани с напредъка на снимането и комбинирани.

Картата на Марс, съставена от космически изображения, е по-малко детайлна в сравнение с картата на Луната, но все пак ясно и доста точно показва повърхността на планетата (фиг. 55). Картата е изработена на тридесет листа в мащаб 1:5000000 (1 см 50 км). Два циркумполярни листа са съставени в азимутална проекция, 16 близо до екваториални листа са в цилиндрична проекция, а останалите 12 листа са в конична проекция. Ако всички листове са залепени заедно, ще получите почти правилна топка, т.е. глобусът на Марс.

Основата за картата на Марс, както и за картата на Луната, бяха самите снимки, на които повърхността на планетата е изобразена със странично осветление, насочено под определен ъгъл. Резултатът е фотокарта, на която релефът е изобразен комбинирано - хоризонтални линии и естествено оцветяване на сенките. На такава фотокарта ясно се вижда не само общият характер на релефа, но и неговите детайли, особено кратери, които не могат да бъдат изобразени като хоризонтални линии, тъй като височината на релефния участък е 1 km.

Ситуацията със снимането на Венера е много по-сложна. Не може да се снима по обичайния начин, защото е скрит от оптичното наблюдение от гъсти облаци. Тогава възникна идеята да се направи нейният портрет не в светлина, а в радиолъчи. За тази цел те разработиха чувствителен радар, който можеше, така да се каже, да изследва повърхността на планетата.

За да видите пейзажа на Венера, трябва да приближите радара до планетата. Това направиха автоматичните междупланетни станции „Венера-15” и „Венера-16”.

Същността на радарното изследване е следната. Радарът, инсталиран на станцията, изпраща радиосигнали, отразени от Венера към Земята, към центъра за обработка на радарна информация, където специално електронно изчислително устройство преобразува получените сигнали в радиоизображение.

От ноември 1983 г. до юли 1984 г. радарите Венера-15 и Венера-16 заснеха северното полукълбо на планетата от полюса до тридесетия паралел. След това, с помощта на компютър, фотографско изображение на повърхността на Венера беше приложено към картографската мрежа и в допълнение беше конструиран релефен профил по линията на полета на станцията.

В момента проблемът с опазването на околната среда е глобален. Ето защо космическите методи за контрол стават все по-важни, което позволява увеличаване на обема на изследванията и ускоряване на събирането и обработката на данни. Основното средство за наблюдение е система за космически изследвания, базирана на мрежа от наземни станции. Тази система включва фотография от изкуствени спътници на Земята, пилотирани космически кораби и орбитални станции. Получените фотографски изображения се изпращат до наземни приемни центрове, където информацията се обработва.

Какво се вижда на сателитните снимки? На първо място, почти всички форми и видове замърсяване на околната среда. Промишлеността е основният източник на замърсяване на околната среда. Дейностите на повечето индустрии са придружени от емисии на отпадъци в атмосферата. Изображенията ясно показват облаци от такива емисии и димни завеси, простиращи се на много километри. Когато концентрацията на замърсяване е висока, през нея не се вижда дори земната повърхност. Известни са случаи, при които растителността на площ от няколко квадратни километра е умряла в близост до някои северноамерикански металургични предприятия. Това вече е повлияно не само от въздействието на вредните емисии, но и от замърсяването на почвата и подземните води. Тези райони изглеждат на снимки като избледняла, суха, безжизнена полупустиня сред гори и степи.

На снимките ясно се виждат суспендирани частици, носени от реките. Силното замърсяване е особено характерно за делтовите участъци на реките. Това се дължи на брегова ерозия, кални потоци и хидротехнически съоръжения. Интензивността на механичното замърсяване може да се определи от плътността на изображението на водната повърхност: колкото по-светла е повърхността, толкова по-голямо е замърсяването. Плитките водни площи също се открояват на изображенията като светли петна, но за разлика от замърсяването, те са с постоянен характер, докато последните се променят в зависимост от метеорологичните и хидроложките условия. Космическата фотография позволи да се установи, че механичното замърсяване на водоемите се увеличава в края на пролетта, началото на лятото и по-рядко през есента.

Химическото замърсяване на водните площи може да се изследва с помощта на мултиспектрални изображения, които записват колко депресирана е водната и крайбрежната растителност. Изображенията могат да се използват и за установяване на биологично замърсяване на водни тела. Разкрива се чрез прекомерното развитие на специална растителност, видима на снимки в зелената област на спектъра.

Изпускането на топла вода в реките от промишлени и енергийни предприятия се вижда ясно на инфрачервени изображения. Границите на разпространението на топлата вода позволяват да се предвидят промените в природната среда. Например термичното замърсяване нарушава образуването на ледена покривка, която е ясно видима дори във видимия диапазон на спектъра.

Горските пожари нанасят големи щети на националната икономика. От космоса те се виждат предимно поради димния стълб, понякога простиращ се на няколко километра. Космическата фотография ви позволява бързо да определите степента на разпространение на пожара. В допълнение, сателитните изображения помагат да се открият близките облаци, от които се причинява силен дъжд с помощта на специални реагенти, пръскани във въздуха.

Космическите изображения на прашни бури представляват голям интерес. За първи път стана възможно да се наблюдава тяхното възникване и развитие, да се следи движението на прахови маси. Фронтът на прашната буря може да достигне хиляди квадратни километри. Най-често прашните бури връхлитат пустините. Пустинята не е безжизнена земя, но важен елементбиосфера и следователно изисква постоянен мониторинг.

Сега нека се преместим на север от страната ни. Хората често питат защо се говори толкова много за необходимостта от защита на природата на Сибир и Далеч на изток? В крайна сметка интензивността на въздействието върху него все още е многократно по-малка, отколкото в централните райони.

Факт е, че природата на Севера е много по-уязвима. Всеки, който е бил там, знае, че след преминаване на всъдеход през тундрата почвената покривка не се възстановява и се развива повърхностна ерозия. Пречистването на водните басейни става десетки пъти по-бавно от обичайното и дори малък новоасфалтиран път може да предизвика труднообратима промяна в естествената обстановка.

Северните територии на страната ни се простират на 11 милиона км 2 . Това е тайга, горска тундра, тундра. Въпреки трудните условия на живот и логистичните трудности, на север се появяват все повече градове, а населението се увеличава. Поради интензивното развитие на територията на Севера, липсата на изходни данни за проектиране е особено остра. селищаи промишлени съоръжения. Ето защо космическите изследвания на тези райони са толкова актуални днес.

В момента два свързани метода - картографски и аерокосмически - тясно взаимодействат при изучаването на природата, икономиката и населението. Предпоставките за такова взаимодействие са заложени в свойствата на картите, въздушните снимки и сателитните изображения като модели на земната повърхност.

Заключение

Космическа стрелба, решете различни задачи, свързани с дистанционното изследване на земята, и посочват техните широки възможности. Следователно космическите методи и средства вече играят важна роля в изучаването на Земята и околоземното пространство. Технологиите вървят напред и в близко бъдеще тяхното значение за решаването на тези проблеми ще нарасне значително.

Библиография

Богомолов Л. А., Приложение на въздушната фотография и космическата фотография в географските изследвания, в книгата: Картография, т. 5, М., 1972 (Резултати от науката и техниката).

Виноградов Б.В., Кондратиев К.Я., Космически методи на геонауката, Ленинград, 1971 г.;

Кусов В. С. „Картата е създадена от пионери“, Москва, „Недра“, 1983 г., стр. 69.

Леонтьев Н. Ф. „Тематична картография” Москва, 1981 г., от. "Наука", стр.102.

Петров Б. Н. Орбитални станции и изучаване на Земята от космоса, “Вестн. Академия на науките на СССР", 1970, № 10;

Еделщайн, А. В. „Как се създава карта“, М., „Недра“, 1978 г.. ° С. 456.

Намерете материал за всеки урок,
като посочите вашия предмет (категория), клас, учебник и тема:

Можете също да изберете вида на материала:

Кратко описаниедокумент:

По тази тема:„Космическа фотография. Видове и свойства на космически изображения, тяхното приложение в картографията"

Въведение(стр.3)

Видове заснемане (стр.6)
Космическа картография (стр.8)
Наблюдение на околната среда от космоса (стр.12)
Заключение (стр.15)
Препратки (стр. 16)

Въведение

Цел на работата:разглеждане на същността на космическата фотография.

Космическата фотография е технологичен процес на заснемане на земната повърхност от летателен апарат с цел получаване на фотографски изображения на местност (снимки) със зададени параметри и характеристики. Основните задачи на космическата фотография включват: изследване на планетите от Слънчевата система; изучаване и рационално използване на природните ресурси на Земята; изследване на антропогенните изменения на земната повърхност; изследване на Световния океан; изследване на замърсяването на въздуха и океана; мониторинг на околната среда; изследване на шелфови и крайбрежни води суши.

Така че днес можем да кажем за космическата геодезия, или както се нарича още сателитна геодезия. Свидетели сме на появата на нов раздел от картографията, който би било модерно да наричаме космическа картография.

Още днес изображенията, направени от космоса, се използват за извършване на промени в съдържанието на картите, като са най-бързият начин за идентифициране на тези промени. По-нататъшното развитие на космическата картография ще доведе до още по-значими резултати.

Възможността за получаване на сателитни изображения доведе до появата на редица нови тематични карти - карти на такива явления, чиито многобройни характеристики е практически невъзможно да се получат с други методи. Така за първи път в историята на науката бяха съставени глобални карти на облачността и ледените условия. Сателитните изображения са незаменими при изследване на динамиката на атмосферните процеси – тропически циклони и урагани. За тези цели особено ефективна е фотографията от цеостационарни спътници - спътници, „неподвижно“ кръжащи над една точка на земната повърхност или по-точно движещи се заедно със земята със същата ъглова скорост.

Изображенията от космоса сега се използват интензивно в глациологията, те са основният изходен материал. На практика всички пионери в космоса, особено участниците в дългосрочни космически полети, успешно решават различни проблеми с тематичното картографиране. В нашата страна горите заемат повече от половината територия суши. Информацията за многото характеристики на този горски фонд е огромна и трябва да се актуализира редовно. Гигантски обеми оперативна, изчерпателна и в същото време подробна информация са немислими без помощта на астронавти и космическа фотография. Практиката вече е доказала, че пространственото картиране на горите е необходимо звено в тяхното изучаване и управление на ресурсите. Редовното пространствено картографиране на промените, настъпващи в горите, е много важно за предотвратяване и локализиране на вредните въздействия и решаване на проблемите с опазването на околната среда. Само с помощта на космическите технологии е възможно да се получи информация за санитарното състояние на горите, а с помощта на ежедневни проучвания от спътниците Meteor могат да се получат данни за пожарната обстановка в горите.

Видове заснемане.

Въз основа на характера на покритието на земната повърхност със сателитни изображения могат да се разграничат следните проучвания:

Единична фотография,

маршрут,

наблюдение,

Глобално проучване.

Неженен (селективно)фотографията се извършва от астронавти с ръчни камери. Снимките обикновено се правят в перспектива със значителни ъгли на наклон.

Маршрут стрелбаземната повърхност се извършва по траекторията на полета на спътника. Ширината на снимачната лента зависи от височината на полета и ъгъла на видимост на снимачната система.

Наблюдение (селективен) отстрелпредназначени за получаване на изображения на специално определени зони от земната повърхност встрани от маршрута.

Глобален заснеманепроизведени от геостационарни и полярно орбитални спътници. сателити. Четири или пет геостационарни сателита в екваториална орбита осигуряват почти непрекъснато придобиване на изображения в малък мащаб на цялата Земя (космически патрул) с изключение на полярните ледени шапки.

Снимане от голяма надморска височина,

И висока скорост.

Космическата фотография варира според:

мащаб,

пространствена резолюция,

видимост,

спектрални характеристики.

Космическа картография

Разчитането (дешифрирането) на космически изображения, както и въздушни снимки, се основава на идентификационни (дешифриращи) характеристики. Основните са формата на предметите, техния размер и тон. Реки, езера и други водни обекти са изобразени на снимки в тъмни тонове (черно) с ясна идентификация на бреговата линия. Горската растителност се характеризира с по-малко тъмни тонове с финозърнеста структура. Детайлите на планинския терен са ясно подчертани от острите контрастни тонове, които се получават на снимката в резултат на различната осветеност на противоположните склонове. Населените места и пътищата също могат да бъдат идентифицирани по техните декриптиращи характеристики, но само при голямо увеличение. Това не може да се направи на отпечатани копия.

Космическите изображения са намерили широко приложение в производството на междинни картографски документи - фотокарти. Те се съставят по същия начин като фотографските планове, чрез мозаечно залепване на отделни снимки на обща основа. Фотокартите могат да бъдат два вида: някои показват само фотографско изображение, докато други са допълнени с отделни елементи от обикновени карти. Фотографските карти, както и отделните снимки, служат като ценни източници за изучаване на земната повърхност. В същото време те са допълнителен материал към обикновената карта и не могат да я заменят напълно.

Ориз. 55. Фрагмент от фотокарта на Марс

Мониторинг на околната среда от космоса

Космическите изображения на прашни бури представляват голям интерес. За първи път стана възможно да се наблюдава тяхното възникване и развитие, да се следи движението на прахови маси. Фронтът на прашната буря може да достигне хиляди квадратни километри. Най-често прашните бури връхлитат пустините. Пустинята не е безжизнена земя, а важен елемент от биосферата и затова се нуждае от постоянно наблюдение.

Сега нека се преместим на север от страната ни. Хората често питат защо се говори толкова много за необходимостта от опазване на природата на Сибир и Далечния изток? В крайна сметка интензивността на въздействието върху него все още е многократно по-малка, отколкото в централните райони.

Северните територии на страната ни се простират на 11 милиона km 2. Това е тайга, горска тундра, тундра. Въпреки трудните условия на живот и логистичните трудности, на север се появяват все повече градове, а населението се увеличава. Във връзка с интензивното развитие на територията на Севера, липсата на изходни данни за проектиране на селища и промишлени съоръжения е особено остра. Ето защо космическите изследвания на тези райони са толкова актуални днес.

Заключение

Космическите изследвания решават различни проблеми, свързани с дистанционното наблюдение на земята и показват техните широки възможности. Следователно космическите методи и средства вече играят важна роля в изучаването на Земята и околоземното пространство. Технологиите вървят напред и в близко бъдеще тяхното значение за решаването на тези проблеми ще нарасне значително.

Библиография

Богомолов Л. А., Приложение на въздушната фотография и космическата фотография в географските изследвания, в книгата: Картография, т. 5, М., 1972 (Резултати от науката и техниката).
Виноградов Б.В., Кондратиев К.Я., Космически методи на геонауката, Ленинград, 1971 г.;
Кусов В. С. „Картата е създадена от пионери“, Москва, „Недра“, 1983 г., стр. 69.
Леонтьев Н. Ф. „Тематична картография” Москва, 1981 г., от. "Наука", стр.102.
Петров Б. Н. Орбитални станции и изучаване на Земята от космоса, “Вестн. Академия на науките на СССР", 1970, № 10;
Еделщайн, А. В. „Как се създава карта“, М., „Недра“, 1978 г. . ° С. 456.

НА ВНИМАНИЕТО НА УЧИТЕЛИТЕ:Искате ли да организирате и ръководите клуб по ментална аритметика във вашето училище? Търсене тази техниканепрекъснато се разраства и за да го овладеете, ще трябва само да преминете един курс за напреднали (72 часа) във вашия лична сметкаНа

Оставете вашия коментар

Да задавам въпроси.

Космически изображения

Космически изображения- сборно наименование за данни, получени от космически кораб (КА) в различни диапазони на електромагнитния спектър, след което се визуализират по определен алгоритъм.

Основна информация

По правило концепцията за космически изображения се разбира като обработени данни от дистанционното наблюдение на Земята, представени под формата на визуални изображения, например Google Earth.

Първоначалната информация на сателитните изображения е регистрирана определен типсензори за електромагнитно излъчване (EMR). Такова излъчване може да бъде естествено по природа или отговор от изкуствен (антропогенен или друг) произход. Например снимки на Земята, т.нар. оптичен диапазон, са по същество обикновена фотография (методи за производство, които обаче могат да бъдат много сложни). Такива изображения се характеризират с факта, че записват отражението на естествената радиация на Слънцето от повърхността на Земята (както на всяка снимка в ясен ден).

Снимките, използващи реакцията от изкуствено лъчение, са подобни на фотографията през нощта със светкавица, когато няма естествено осветление и се използва светлината, отразена от ярка светкавица на лампа. За разлика от любителската фотография, космическите кораби могат да използват повторно излъчване (отражение) в диапазони от електромагнитния спектър, които надхвърлят оптичния диапазон, видим за човешкото око и чувствителен към сензори (вижте: матрица (снимка)) на домашни камери. Например, това са радарни изображения, за които облачността на атмосферата е прозрачна. Такива изображения осигуряват изображение на повърхността на Земята или други космически тела „през облаци“.

В самото начало за получаване на космически изображения се използва или класическият „фотографски“ метод - заснемане със специална камера върху светлочувствителен филм, последвано от връщане на капсула с филм от космоса на Земята, или снимане с телевизор камера и предаване на телевизионен сигнал към наземна приемна станция.

В началото на 2009 г. преобладава методът на сканиране, когато напречното сканиране (перпендикулярно на маршрута на движение на космическия кораб) се осигурява от сканиращ (люлеещ се механично или осигуряващ електронно сканиране) механизъм, който предава EMR към сензора (приемателното устройство) на космически кораб, а надлъжното сканиране (по маршрута на движение на космическия кораб) се осигурява от самото движение на космическия кораб.

Космически снимки на Земята и др небесни теламоже да се използва за голямо разнообразие от дейности: оценка на степента на узряване на реколтата, оценка на повърхностното замърсяване с определено вещество, определяне на границите на разпространение на обект или явление, определяне на наличието на минерали на дадена територия, за за военни разузнавателни цели и много други.

Вижте също

Връзки

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Космически ракетни влакове
Космически рейнджъри 2: Доминатори

Вижте какво представляват „космически изображения“ в други речници:

Космическа снимка- Космическите снимки от сателита Landsat с резолюция 15 m на пиксел са в основата на базата данни на Google. Тези изображения постепенно се заменят в Google meringue от високоточни космически изображения с разделителна способност 60 cm на пиксел. Картината показва долината Шаксгама,... ... Енциклопедия на туристите

Уеб картографиране- Информацията в тази статия или някои от нейните секции не е актуална. Можете да помогнете на проекта, като го актуализирате и след това премахнете този шаблон... Wikipedia

BKA (сателит)- БКА ... Уикипедия

Дистанционно наблюдение на Земята- За подобряване на тази статия е желателно?: Намерете и подредете под формата на бележки под линия връзки към авторитетни източници, потвърждаващи написаното. Коригирайте статията според стилистичните правила на Уикипедия... Уикипедия

ДЕКОРДИРАНЕ НА КОСМИЧЕСКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ- четене, декодиране, интерпретация на съдържание. фотографски и телевизионни изображения, направени в различни интервали на видимия спектър и инфрачервените (IR) изображения в диапазона 1,8 - 14 mm. Снимките от космоса се правят от пилотиран космос... ... Геоложка енциклопедия

Украинската криза: хроника на конфронтацията на югоизток през юли 2014 г- В края на февруари 2014 г. в югоизточните райони на Украйна започнаха масови антиправителствени протести. Те бяха отговорът на местните жители на насилствената смяна на властта в страната и последвалия опит на Върховната Рада да отмени закона... ... Енциклопедия на новинарите

Чад (езеро)- Този термин има други значения, вижте Чад (значения). Чад фр. Lac Tchad английски Координати на езерото Чад: Координати ... Wikipedia

Езерото Чад- Чад Камерунско село на брега на езерото Чад Координати: Координати ... Уикипедия

Стереофотограметрия- раздел на фотограметрията (Вижте Фотограметрия), който изучава геометрични свойствастерео двойки снимки и методи за определяне на размера, формата, пространственото положение на обекти от стерео двойка техни фотографски изображения. Има въздух и земя... Велика съветска енциклопедия

КАРТА- намалено обобщено изображение на земната повърхност (или част от нея) в равнина. Човекът създава карти от древни времена, опитвайки се да визуализира относителното местоположение на различни области на сушата и моретата. Колекция от картички, обикновено подвързани... ... Енциклопедия на Collier

Книги

Вселена. Илюстрован атлас, Знак на чесън. В тази книга пред вас ще се открие спираща дъха картина на Вселената: ще видите звездни купове и галактики, планети и астероиди, комети и метеори, ще научите за най-новите открития на астрономите,...

Днес имаме достъп до невероятни изображения на Земята от космоса.
Как да разберем какво виждаме върху тях?

Global Forest Watch и други източници, необходими за вашите изследвания (вижте ръководство 7 „Къде да получите данните“) използват изображения на Земята от космоса. Ето защо това ръководство за участниците в проекта ще ви разкаже как се получават космически изображения.

Какво е космическа фотография?

Веднага след като човекът се научи да лети и видя Земята отгоре, възникна дистанционното наблюдение на Земята (RS) - изучаването на планетата без пряк контакт с нейната повърхност, тоест на известно разстояние, от височина. Космическата фотография е запис на небесни тела и космически явления с инструменти, разположени извън земната атмосфера.

Видове сателити

Сателитите използват различни видове сензори за откриване на електромагнитно лъчение, отразено от Земята. Пасивните сензори не изискват енергия, тъй като те отчитат радиация, излъчвана от Слънцето и отразена от повърхността на Земята. Активните сензори изискват значително количество енергия, за да излъчват сами електромагнитно излъчване, но те са незаменими, тъй като могат да се използват по всяко време на годината и по всяко време на деня (пасивните сензори не могат да се използват на неосветената страна на Земята) и може да бъде и източник на радиация, която не се излъчва от Слънцето (например радиовълни).

Една от основните характеристики на сателитното изображение е неговата пространствена разделителна способност. Изразява се в размера на най-малките обекти, видими на изображението. Изображението се състои от отделни цветни точки – пиксели. Колкото по-малко метри на земята се побират в един пиксел, толкова по-висока е разделителната способност и толкова по-детайлно изображение може да се получи.

В зависимост от разделителната способност има три типа сателити.

Сателитите с висока разделителна способност се използват за подробно проучване на територии, откриване на кораби в океана, планиране на строителството; те са необходими при съставяне и изясняване на планове за населени места, прогнозиране на техногенни аварии и природни бедствия.

На сателитни снимки с висока резолюцияВъзможно е да се разграничат обекти с размери няколко десетки сантиметра. В гората изображенията с висока разделителна способност позволяват не само да се видят короните на отделните дървета, но често и да се определи техният вид. В много случаи само изображения с висока разделителна способност могат да открият незаконна сеч, ако се изсекат само няколко ценни дървета.

Сателити средна резолюциянамират приложение при изясняване и актуализиране топографски карти, проучване на горите и контрол на промишлената сеч, прогнозиране на неблагоприятни и опасни природен феномен(наводнения, горски пожари, нефтени разливи), решаване на много селскостопански проблеми (съставяне на полеви диаграми, прогнозиране на добивите).

Сателити ниска резолюция(няколко километра на пиксел) при снимане те покриват големи площи от земната повърхност. Такива сателитни изображения се използват при изучаване на атмосферата и облачния слой, съставяне на метеорологични карти, определяне на повърхностните температури на сушата и океана и наблюдение на ледената покривка и горските пожари.

Сателити и електромагнитен спектър

Докато хората могат да възприемат само малка част от електромагнитния спектър (видима светлина), сателитните сензори използват други видове електромагнитно излъчване, като инфрачервена светлина, ултравиолетова светлина, радиовълни и дори микровълни. Скали, почви, вода, растителност отразяват и поглъщат по различни начини електромагнитни вълни. Заснемането на земната повърхност във видимия спектър се извършва през деня и при ясно време. Фотографията в спектъра на радиовълните се извършва от специално радарно оборудване по всяко време на деня, независимо от условията на осветление и облачност, така че е намерила широко приложение в изследванията на полярните региони на планетата (наблюдение на ледените условия арктически морета, търсене на полини, изследване на дебелината на леда).

Огледално отражение

Дифузно отражение

Анализ на сателитни снимки

Сателитните изображения предоставят полезна информация, тъй като различните повърхности и обекти могат да бъдат идентифицирани по различен начин в зависимост от това как реагират на радиация. Например гладки повърхности като пътища отразяват почти цялата енергия, която ги удря в една посока. Това се нарича огледално отражение. В същото време грапави повърхности като дървета отразяват енергията във всички посоки. Това се нарича дифузно отражение. Използвайте Различни видовеОтраженията са полезни при измерване на гъстотата и количеството на горите и документиране на промените в горската покривка.

Освен това обектите отразяват по различен начин електромагнитното излъчване при различни дължини на вълната. Например инфрачервената светлина предоставя много информация за естеството и състоянието на растителността. В инфрачервения спектър най-силно се отличават различни дървесни видове (включително иглолистни и широколистни гори), здрава и увредена растителност.

В съвременните сателити изображението е разделено на няколко спектрални канала, всеки от които се предава и записва отделно. Всеки спектрален канал съдържа определена информация, например далечният инфрачервен канал - данни за температурата на земната повърхност. Прилагане различни комбинацииканали и прехвърлянето им към крайното изображение различни цветовевидимата част на спектъра, можете да получите различни цветови вариации на едно и също изображение. Въпреки че цветовете в такива изображения изглеждат „неестествени“, за опитен дешифратор те могат да кажат на видимия свят много за земната повърхност. Такива условни цветове често се използват за подчертаване на разликите в растителната покривка, скалите, съдържанието на влага и т.н.

За първи път метеоролозите използваха фото и телевизионни изображения на Земята и облачната покривка, получени от космоса за свои нужди. През април 1960 г. в орбита на САЩ е изведен първият специализиран метеорологичен спътник Tiros-1 (Television and Infrared Observation Satellite – сателит за наблюдение с телевизионно и инфрачервено оборудване). Първите изображения, направени от това устройство, показаха облачна покривка и големи географски характеристики в пролуките - и никакви признаци на човешка дейност! Първите такива следи бяха тъмни петнав снеговете на Канада, които, както се оказа, бяха следи от изсичане на гори.

Едва с началото на пилотираните полети стана възможно да се наблюдават детайли на земната повърхност. Колко неясно е било това в началото на космическата ера може да се види от списъка с обекти, които трябва да бъдат наблюдавани и фотографирани и записани по време на първите полети на съветските космонавти: това е хоризонтът; облаци в надир; Луна ; облаци по маршрута; океанска повърхност; високопланински райони; зората; острови и полуострови; пустини; градове; Северно сияние; нощни облаци; нощен хоризонт. Тоест, просто казано, беше предложено да се регистрира всичко, което може да се види. И изненадата, която предизвика шок на Земята, беше, че от орбита можете да видите доста малки предмети(сгради, пътища, коли).

Още първите снимки, направени от орбита от астронавти, разкриват много подробности от структурата на облачните системи, като същевременно се различават от телевизионните изображения, получени от автоматични метеорологични спътници, с по-високата си пространствена разделителна способност.

Отначало докладите на астронавтите за това, което са видели от орбита, бяха поставени под въпрос. Например съобщението, че подводните хребети в океаните се виждат от орбита, предизвика недоверие: в края на краищата светлината прониква на дълбочина само няколко десетки метра, а хребетите са разположени на километрични дълбочини. И едва след известно време стана ясно, че очертанията на зоната на смесване на топли повърхностни и студени дълбоки води сякаш повтарят подводния релеф.

„Нека само читателят вярва, че когато космонавт виси над илюминатора и гледа през прозореца, рано или късно неговите наблюдения ще добавят към общата съкровищница на знанията“, пише космонавт-50/100 В. П. Савиних в мемоарите си. - Зърнопроизводители и геолози, мелиоратори и географи се редят на опашка за отчаяно необходимата информация на космонавтите. Този списък може да бъде продължен почти безкрайно... И не само защото „всичко се вижда отгоре“, но и защото от космоса е по-лесно да се идентифицират взаимовръзките на някои земни процеси и дори да се предвиди тяхното протичане.

Отгоре, от височината на орбитата, можете да видите, ако не всичко, то много, което иначе не бихте видели - хората преоткриваха планетата. Експериментите и наблюденията, извършени от астронавти в орбита, направиха възможно получаването на изображения на редица ненаблюдавани преди традиционни средства(като въздушна фотография) на различни обекти (например мащабни геоложки образувания - пръстеновидни структури, разломи земната кора). По този начин заснемането от станция Салют-5 направи възможно проследяването на големи дълбоки разломи на големи разстояния, които често са зони на минерални находища. Заснемането от станция Салют-6 показа възможността за получаване на изображения на дъното на плитки морета, морски и океански течения, което отвори възможността за тяхното картографиране; зони на натрупване на фито- и зоопланктон, стада риби.

Резултатите от наблюденията на астронавтите впоследствие почти винаги се потвърждават. Тези наблюдения и проучвания бяха особено важни в началния етап, когато все още нямаше пълна и ясна представа къде да търсим и какво да търсим.

С натрупването на знания се появиха нови области на използване на космически технологии за изучаване на Земята. Започват да се създават различни спътникови системи, първоначално специализирани (комуникационни, метеорологични, навигационни, за изучаване на природните ресурси на Земята и др.).

Орбиталните експерименти и наблюденията на астронавтите послужиха като основа за формирането на технически изисквания при определяне на външния вид и характеристиките на автоматични системии в разработването на ново оборудване за провеждане на наблюдения и изследвания от космоса.

Първата съветска специализирана метеорологична система беше системата "Метеор". Метеор 1 е изстрелян на 26 март 1969 г. Системата включваше три спътника в квазиполярни кръгови орбити с надморска височина около 900 km; те покриваха площ от 30 хиляди km² на всеки час. Информацията е получена с помощта на оптично и инфрачервено оборудване.

Националната оперативна метеорологична система на САЩ започва да функционира пълноценно през 70-те години на миналия век. Включва спътниците "Тирос", "Нимбус" и ATS. През това време, според американски експерти, не е пропусната нито една тропическа буря. По-специално, през август-септември 1979 г., когато ураганите Дейвид и Фредерик се придвижваха към брега на Персийския залив, стотици хиляди животи бяха спасени поради наличието на метеорологични сателити в орбита. Данните, получени от тези спътници, позволиха на метеоролозите да определят точно посоката на движение и скоростта на урагана и своевременно да уведомят местното население за приближаването им.

През 1978–1979 г. се осъществява най-големият международен метеорологичен проект по това време GARP (Global Atmospheric Research Program), насочен към изучаване на глобалните процеси в атмосферата, водещи до промени във времето и климата. Групата от средства, които извършват наблюдение на времето, включва както нискоорбитални, така и геостационарни спътници. В същото време се извършваха наблюдения с помощта на морски кораби, самолети, шамандури, балони и метеорологични ракети.

Електронно око

Информацията от космоса се оказа не просто полезна, но жизнено необходима за почти всички области на човешката дейност. В допълнение към метеорологичните услуги, това включва селско и горско стопанство, градско планиране, полагане на железопътни и магистрални трасета, тръбопроводи, опазване на околната среда, проучване на полезни изкопаеми...

Използването на космически средства за изследване на природните ресурси на Земята се оказа много ефективно. В Съединените щати в началния етап тези изследвания бяха извършени от сателити Landsat, в СССР от космически кораби от серията Космос. Информацията е извлечена от изображения, получени във видимия и инфрачервения спектрален диапазон.

Сателитите предоставиха мултиспектрални изображения на мащабни характеристики и прекъсвания в земната кора, които не са били наблюдавани преди. Информацията за зоните на разкъсване и пукнатините, получена от сателитите Landsat, беше използвана за избор на места за изграждане на атомни електроцентрали и тръбопроводи.

Много е направено с помощта на сателитни системи важни открития, проучени са нови минерални находища, включително нефт и газ, картографирани са земетръсни райони - наистина е трудно да се изброи всичко. В пясъците Kyzylkum сателитни изображения разкриха лещи от плитки пресни и слабо минерализирани води. Готово и географско откритие, обаче е тъжно - Аралско море вече не съществува.

Визуални и инструментални наблюдения се извършват във всеки пилотиран полет от началото на космическата ера до наши дни, обхватът на задачите се разширява и усложнява, оборудването се усъвършенства.

На първите съветски апарати "Восток" е използвано конвенционално оборудване за фото и филмов запис - професионалната филмова камера "Конвас". Между него и модерното оборудване, с което сега работят астронавтите, има огромно разстояние. Мултиспектрална и спектрозонална фотография сега се използва за наблюдение и заснемане от орбита. През 1976 г. мултиспектралната камера MKF-6, разработена съвместно от учени от СССР и ГДР като част от програмата Intercosmos и произведена в известното предприятие Carl Zeiss Jena, беше тествана за първи път на космическия кораб Союз-22. Тази камера беше първата, която получи стереоскопично изображение на ледника Федченко и повече от сто по-малки ледника, от които преди бяха известни само около 30. Освен това бяха идентифицирани райони, подходящи за отглеждане на добитък.

Впоследствие започва да се използва блок от шест мултиспектрални апарата МКФ-6 М. В апаратите се използват специални филмови и светлинни филтри, които възприемат различна информация. Например, едно от устройствата записва структурата на почвата, нейния състав и съдържание на влага, друга камера получава информация за видовете растителност, третата е конфигурирана да получава данни за качеството на водата в езерата и океаните.

Тези камери бяха широко използвани на станциите Салют и Мир. Сега на борда на МКС работи нов инструмент - "Спектр-256". Тя ви позволява да се регистрирате спектрални характеристикиземната повърхност в 256 канала от видимия и инфрачервения спектър. Като записващо устройство на получената информация се използва микрокомпютър.

Огромна работа по изучаване на мащабни природни процеси и изменението на климата беше извършена от американски астронавти през април 1994 г. На борда на космическия кораб Endeavour () космическата радарна лаборатория SRL-1 (Space Radar Laboratory) беше изстреляна в орбита. Лабораторията включваше и уред за мониторинг на замърсяването на въздуха. Планирано е да се получат около 6000 радарни изображения на повече от 400 обекта и около 50 милиона km² (10%) от площта на Земята. Освен това астронавтите трябваше да направят 14 000 снимки с помощта на конвенционално оборудване, за което на борда имаше 14 фото и филмови камери. Заснемането от космоса беше допълнено от наблюдения от наземни екипи, както и от самолети и кораби.

Планът за снимане беше почти напълно изпълнен. Получени са уникални триизмерни стереоскопични изображения на планини, пустини, гори, океани и реки. Астронавтите заснеха района на гигантски пожар в Китай през 1987 г. и измериха концентрацията на въглероден окис над района.

Вторият полет на Endeavour със SRL-1 през септември същата година включва атомната електроцентрала в Чернобил като обект на проучване за възстановяване на околната среда след катастрофата през 1986 г. По това време се случва изригването на Ключевская сопка в Камчатка, корабът минава два пъти над вулкана на височина 283 км и заснема изригването. Това бяха уникални проучвания - предишни изригвания се случиха през 1737 и 1945 г.

В момента е създадена и функционира глобална система за дистанционно наблюдение на Земята, като по-голямата част от информацията идва от безпилотни превозни средства. Въпреки това визуалните и инструментални наблюдения от орбитални станции и пилотирани космически кораби не са загубили значението си. Те се извършват постоянно и представляват най-важната част от дейността на космонавта по време на полет.

Това е особено важно при изучаване на бързо протичащи процеси и явления, които изискват бързо предаване на информация. Това са тайфуни, зони на нефтени разливи, кални потоци, горски пожари, движения на ледници и много други. Визуалните и инструменталните наблюдения са особено ефективни при провеждане на океанографски изследвания, т.к По друг начин е много трудно да се получи оперативна информация за динамични процесив голям мащаб.

Количеството информация, която идва от космоса, е колосално. Например количеството информация, което екипажите на съветските орбитални станции Салют 6 и Салют 7 получиха за пет минути, можеше да бъде събрано само за две години въздушна фотография.

Присъствието на човек на борда позволява да се намали количеството предавана информация поради нейния предварителен контрол, обработка и селекция преди предаване на Земята. В същото време качеството на заснемане като правило е по-високо, отколкото от безпилотни спътници, тъй като операторът, контролирайки работата на стационарното оборудване, има възможност да вземе предвид условията на снимане (облачност, мъгла, осветеност, и т.н.). Възможно е да се наблюдават и изучават произволно протичащи процеси и явления от различен характер, както и, което е много важно, своевременно да се предава информация на Земята.

През годините след перестройката нашите сателитни системи остаряха значително и изтъняха, но всичко бавно се възстановява. Ето как изглежда стартовата програма до 2015 г.