Kokia informacija gaunama iš palydovinių vaizdų? Kaip veikia palydoviniai vaizdai? Ryšiai su visuomene

biblioteka
medžiagų

LLC mokymo centras

"PROFESIONALUS"

Anotacija apie discipliną

« Kartografija su topografijos pagrindais. GIS. IKT geografijos pamokose »

Šia tema:

Vykdytojas:

Logunova Julija Aleksandrovna

Zvenigorodas 2018 m metų

Turinys

Įvadas (p.3)

Filmavimo tipai (c.6)

Kosminė kartografija (p.8)

Aplinkos stebėjimas iš kosmoso (p.12)

Išvada (p.15)

Literatūra (p. 16)

Įvadas

Darbo tikslas: erdvės fotografijos esmės svarstymas.

Erdvės fotografija - technologinis procesasžemės paviršiaus fotografavimas iš orlaivio, siekiant gauti fotografinius vietovės vaizdus (nuotraukas) su nurodytais parametrais ir charakteristikomis. Pagrindiniai kosminės fotografijos uždaviniai: Saulės sistemos planetų tyrimai; tyrinėti ir racionaliai naudoti Žemės gamtos išteklius; antropogeninių žemės paviršiaus pokyčių tyrimas; Pasaulio vandenyno tyrinėjimas; oro ir vandenynų taršos tyrimai; aplinkos monitoringas; šelfo ir pakrančių vandenų tyrimas .

Pagrindinis skirtumas tarp fotografavimo iš kosmoso yra: didelis aukštis, skrydžio greitis ir periodiškas jų kaita erdvėlaiviui judant orbita; Žemės sukimasis, taigi ir fotografuojami objektai orbitos plokštumos atžvilgiu; greitas Žemės apšvietimo pasikeitimas erdvėlaivio skrydžio trajektorijoje; fotografuoti per visą atmosferos sluoksnį; fotografijos įranga yra visiškai automatizuota. Esant dideliam fotografavimo aukščiui, vaizdas nutolinamas. Orbitos aukščio pasirinkimas atliekamas atsižvelgiant į fotografavimo metu išsprendžiamas užduotis ir poreikį gauti tam tikro mastelio fotografinius vaizdus. Šiuo atžvilgiu didėja reikalavimai fotoaparatų optinei sistemai vaizdo kokybei, kuri turi būti gera visame lauke. Geometriniams iškraipymams keliami ypač aukšti reikalavimai.

Esame liudininkai, kaip žmogus pamažu įvaldo arti Žemės esančią erdvę ir kaip iš Žemės atsiųsti automatai sėkmingai tyrinėja kitas Saulės sistemos planetas. Dirbtiniai žmonių sukurti ir į kosmosą paleisti palydovai perduoda į Žemę iš didelio aukščio darytas mūsų planetos nuotraukas.

Taigi šiandien galime pasakytiapie kosminę geodeziją , arba, kaip dar vadinama, palydovine geodezija. Esame liudininkai, kaip atsiranda nauja kartografijos sekcija, kurią būtų madinga vadintierdvės kartografija.

Jau šiandien iš kosmoso paimti vaizdai naudojami keisti žemėlapių turinį, nes tai greičiausia priemonė šiems pokyčiams nustatyti. Tolimesnis vystymas erdvės kartografija leis pasiekti dar reikšmingesnių rezultatų.

Žemės vaizdų iš kosmoso reikšmė ir pranašumas, palyginti su įprastomis aeronuotraukomis, yra neabejotinas. Visų pirma, jų matomumas – vaizdai iš šimtų ir tūkstančių kilometrų aukščio leidžia gauti ir vaizdus, apimančius aerofotografiją, ir šimtus ir tūkstančius kilometrų besitęsiančios teritorijos vaizdus. Be to, jie turi spektrinio ir erdvinio apibendrinimo savybių, t.y., išskiria antrinį, atsitiktinį ir išryškina esminį, pagrindinį. Erdvės fotografija leidžia gauti vaizdus reguliariais intervalais, o tai savo ruožtu leidžia ištirti bet kokio proceso dinamiką.

Dėl galimybės gauti palydovinių vaizdų atsirado nemažai naujų teminių žemėlapių – tokių reiškinių žemėlapių, kurių daugybės charakteristikų praktiškai neįmanoma gauti kitais metodais. Taigi pirmą kartą mokslo istorijoje pasauliniai žemėlapiai debesuotumas ir ledo sąlygos. Palydoviniai vaizdai yra nepamainomi tiriant atmosferos procesų dinamiką – atogrąžų ciklonus ir uraganus. Šiems tikslams ypač efektyvi yra fotografija iš stacionarių palydovų - palydovai „nejudėdami“ sklando virš vieno taško Žemės paviršiuje arba, tiksliau, juda kartu su žeme tuo pačiu kampiniu greičiu.

Palydovinės nuotraukos geologams suteikė iš esmės naujos informacijos. Jie leido padidinti tyrimų gylį ir paskatino naujo tipo kartografinius darbus - „kosmofotogeologinius“ žemėlapius. Svarbiausias palydovinių vaizdų pranašumas yra galimybė juose parodyti naujas teritorijų struktūros ypatybes, kurios nematomos įprastose aeronuotraukose. Būtent smulkių detalių filtravimas lemia didelių geologinių darinių nuniokotų fragmentų erdvinį organizavimą į vientisą visumą. Linijiniai nutrūkimai, vadinami linijomis, aiškiai matomi nuotraukose, ne visada gali būti aptikti atliekant tiesioginius lauko tyrimus. Linijų žemėlapiai suteikia didelę pagalbą giliai tyrinėjant mineralus. Tokiu būdu Vilijuos vidurupyje buvo aptiktos anksčiau nežinomos geologinės struktūros.

Vaizdai iš kosmoso dabar intensyviai naudojami glaciologijoje, jie yra pagrindinė šaltinio medžiaga. Praktiškai visi kosmoso pionieriai, ypač ilgalaikių skrydžių į kosmosą dalyviai, sėkmingai sprendžia įvairias problemas teminis kartografavimas. Mūsų šalyje miškai užima daugiau nei pusę teritorijos . Informacija apie daugelį šio miškų fondo ypatybių yra didžiulė ir turi būti reguliariai atnaujinama. Gigantiški operatyvios, išsamios ir tuo pačiu išsamios informacijos kiekiai neįsivaizduojami be astronautų pagalbos ir kosminės fotografijos. Praktika jau įrodė, kad erdvinis miškų žemėlapis yra būtina jų tyrimo ir išteklių valdymo grandis. Reguliarus miškuose vykstančių pokyčių erdvinis žemėlapis yra labai svarbus žalingo poveikio prevencijai ir lokalizavimui bei aplinkosaugos problemų sprendimui. Tik kosminių technologijų pagalba galima gauti informaciją apie sanitarinę miškų būklę, o kasdienių „Meteor“ palydovų tyrimų pagalba galima gauti duomenis apie gaisrų situaciją miškuose.

Kosmose pagrįstas nuolatinis aplinkos būklės kartografavimas šiandien vadinamas „stebėjimu“. Kartografo priemonių ir metodų spektras vis platesnis: nuo kosminių aukštumų iki povandeninių gelmių, bet visur - prie kosminio topografo valdymo pulto - planetinio marsaeigio, prie paprasto teodolito stovi žemėlapį kuriantis žmogus.

Filmavimo tipai.

Erdvės fotografija atliekama skirtingais metodais (pav. „Erdvės vaizdų klasifikavimas pagal spektrinius diapazonus ir vaizdo gavimo technologiją“).

Gamta dengiant žemės paviršių palydoviniais vaizdais, galima išskirti šiuos tyrimus:

viena nuotrauka,

maršrutas,

pastebėjimas,

pasaulinė apklausa.

Vienišas (atrankinis) fotografuoja astronautai su rankiniais fotoaparatais. Nuotraukos dažniausiai daromos perspektyvoje su dideliais pasvirimo kampais.

Maršrutas Šaudymas Žemės paviršius vykdomas palei palydovo skrydžio trajektoriją. Šaudymo pradalgės plotis priklauso nuo skrydžio aukščio ir fotografavimo sistemos žiūrėjimo kampo.

Pastebėjimas (atrankinis) šaudymas sukurtas specialiai tam skirtų žemės paviršiaus sričių, nutolusių nuo maršruto, vaizdams gauti.

Pasaulinis filmavimas gaminami iš geostacionarių ir poliarinės orbitos palydovų. palydovai. Keturi ar penki geostacionarūs palydovai pusiaujo orbitoje užtikrina beveik nuolatinį nedidelio masto priėmimą apžvalgos nuotraukos visa Žemė (kosmoso patrulis), išskyrus poliarinius ledo dangčius.

Oro erdvės nuotrauka yra dvimatis realių objektų vaizdas, gaunamas pagal tam tikrus geometrinius ir radiometrinius (fotometrinius) dėsnius nuotoliniu būdu fiksuojant objektų ryškumą ir skirtas tirti matomus ir paslėptus objektus, supančio pasaulio reiškinius ir procesus, taip pat kaip nustatyti jų erdvinę padėtį.

Palydovinis vaizdas savo geometrinėmis savybėmis iš esmės nesiskiria nuo aerofotografijos, tačiau turi savybių, susijusių su:

fotografuoti iš didelio aukščio,

ir didelis greitis.

Kadangi palydovas juda daug greičiau, palyginti su lėktuvu, fotografuojant reikia trumpo užrakto greičio.

Erdvės fotografija skiriasi priklausomai nuo:

skalė,

matomumas,

spektrines charakteristikas .

Šie parametrai nusako galimybes interpretuoti įvairius objektus palydovinėse nuotraukose ir spręsti tas geologines problemas, kurias patartina spręsti jų pagalba.

Kosmoso kartografija

Kosminiai vaizdai ypač plačiai naudojami kartografijoje. Ir tai suprantama, nes kosminė nuotrauka tiksliai ir pakankamai detaliai fiksuoja Žemės paviršių, o specialistai gali nesunkiai perkelti vaizdą į žemėlapį.

Erdvinių vaizdų, taip pat aeronuotraukų skaitymas (iššifravimas) grindžiamas identifikavimo (iššifravimo) ypatybėmis. Pagrindiniai yra objektų forma, jų dydis ir tonas. Upės, ežerai ir kiti vandens telkiniai nuotraukose vaizduojami tamsiais tonais (juodos spalvos), aiškiai identifikuojant pakrantes. Miško augalijai būdingi ne tokie tamsūs tonai su smulkiagrūdė struktūra. Kalnuoto reljefo detales aiškiai išryškina aštrūs kontrastingi tonai, kurie nuotraukoje gaunami dėl skirtingo priešingų šlaitų apšvietimo. Gyvenvietės ir keliai taip pat gali būti atpažįstami pagal jų iššifravimo charakteristikas, bet tik pagal didelis padidinimas. To negalima padaryti su spausdintomis kopijomis.

Palydovinių vaizdų naudojimas kartografiniais tikslais prasideda nuo jų mastelio nustatymo ir susiejimo su žemėlapiu. Šis darbas dažniausiai atliekamas mažesnio nei vaizdo mastelio žemėlapyje, nes reikia nubrėžti ne vieno, o visos vaizdų serijos ribas.

Palyginus nuotrauką su žemėlapiu, galima sužinoti, kas pavaizduota nuotraukoje ir kaip ji pavaizduota, kaip rodoma žemėlapyje, kokios papildomos informacijos apie vietovę suteikia fotografinis žemės paviršiaus vaizdas iš erdvė. Ir net jei žemėlapis yra tokio paties mastelio kaip nuotrauka, iš nuotraukos, palyginti su žemėlapiu, vis tiek galite gauti išsamesnės ir, svarbiausia, naujausios informacijos apie vietovę.

Žemėlapių sudarymas iš palydovinių vaizdų atliekamas taip pat, kaip ir iš aeronuotraukų. Priklausomai nuo žemėlapių tikslumo ir paskirties, jiems sudaryti, naudojant atitinkamus fotogrametrinius prietaisus, naudojami įvairūs metodai. Lengviausia padaryti žemėlapį pagal nuotraukos mastelį. Būtent šios kortelės dažniausiai dedamos prie nuotraukų albumuose ir knygose. Norint juos sudaryti, pakanka nukopijuoti vietinių objektų atvaizdus ant atsekimo popieriaus iš nuotraukos, o tada perkelti juos iš atsekimo popieriaus į popierių.

Tokie kartografiniai brėžiniai vadinami žemėlapiais. Jie rodo tik reljefo kontūrus (be reljefo), turi savavališką mastelį ir nėra susieti su kartografiniu tinkleliu.

Kartografijoje palydoviniai vaizdai pirmiausia naudojami mažo mastelio žemėlapiams kurti. Erdvinės fotografijos privalumas šiems tikslams yra tas, kad vaizdų mastelis yra panašus į kuriamų žemėlapių mastelį, o tai pašalina daugybę gana daug darbo reikalaujančių kompiliavimo procesų. Be to, kosminiai vaizdai, atrodo, perėjo pirminio apibendrinimo kelią. Taip nutinka, kai fotografuojama nedideliu mastu.

Šiuo metu naudojant palydovines nuotraukas yra sukurti įvairūs teminiai žemėlapiai. Kai kuriais atvejais kai kurių reiškinių charakteristikas galima nustatyti tik iš palydovinių vaizdų, o kitais būdais jų gauti neįmanoma. Remiantis kosminės fotografijos rezultatais, atnaujinta ir detalizuota daug teminių žemėlapių, sukurta naujų tipų geologinio kraštovaizdžio ir kitų žemėlapių. Sudarant teminius žemėlapius ypač praverčia skirtingose spektrinėse zonose užfiksuoti vaizdai, nes juose pateikiama turtinga ir įvairi informacija.

Kosminiai vaizdai plačiai pritaikyti tarpinių kartografinių dokumentų – fotožemėlapių – gamyboje. Jie sudaromi taip pat, kaip ir fotografiniai planai, mozaikiškai suklijuojant atskiras nuotraukas bendru pagrindu. Nuotraukų kortelės gali būti dviejų tipų: vienos rodo tik fotografinį vaizdą, o kitos yra papildytos atskirais įprastų kortelių elementais. Fotografiniai žemėlapiai, kaip ir atskiros nuotraukos, yra vertingi šaltiniai tyrinėjant žemės paviršių. Tuo pačiu jie yra papildomos medžiagosĮ įprastas žemėlapis ir negali jo visiškai pakeisti.

Žemės išvaizda nuolat keičiasi, o bet koks žemėlapis palaipsniui sensta. Palydovinėse nuotraukose yra naujausia ir patikimiausia informacija apie vietovę ir jos sėkmingai naudojamos atnaujinti ne tik nedidelio, bet ir didelio masto žemėlapius. Jie leidžia koreguoti didelių Žemės rutulio sričių žemėlapius. Erdvinė fotografija ypač efektyvi sunkiai pasiekiamose vietose, kur lauko darbai reikalauja daug pastangų ir pinigų.

Fotografija iš kosmoso naudojama ne tik žemės paviršiaus kartografavimui. Mėnulio ir Marso žemėlapiai buvo sudaryti iš kosminių nuotraukų. Kuriant Mėnulio žemėlapį taip pat buvo naudojami duomenys, gauti iš automatinių savaeigių transporto priemonių Lunokhod-1 ir Lunokhod-2. Kaip su jų pagalba vyko filmavimas? Savaeigei transporto priemonei pajudėjus, buvo nutiestas vadinamasis apžiūros kursas. Jo tikslas – sukurti rėmelį, kurio atžvilgiu topografinė situacija bus nubrėžta būsimame žemėlapyje. Kurso sukūrimui buvo išmatuoti pravažiuojamų tako atkarpų ilgiai ir kampai tarp jų. Iš kiekvienos „Lunokhod“ pozicijos buvo vykdomas televizijos filmavimas šioje srityje. Televizijos vaizdai ir matavimų duomenys buvo perduoti per radiją į Žemę. Čia buvo atliktas apdorojimas, dėl kurio buvo sudaryti planai atskiroms teritorijos atkarpoms. Šie atskiri planai buvo susieti su šaudymo eiga ir sujungti.

Marso žemėlapis, sudarytas iš kosminių vaizdų, yra mažiau detalus, palyginti su Mėnulio žemėlapiu, bet vis tiek aiškiai ir gana tiksliai atvaizduoja planetos paviršių (55 pav.). Žemėlapis sudarytas ant trisdešimties lapų, kurių mastelis yra 1:5000000 (1 cm 50 km). Du cirkumpoliniai lakštai sudaryti azimutinėje projekcijoje, 16 beveik pusiaujo lakštų yra cilindrinėje, o likę 12 lakštų yra kūginėje projekcijoje. Jei visi lakštai bus suklijuoti, gausite beveik įprastą rutulį, t.y. Marso gaublį.

Marso, kaip ir Mėnulio, žemėlapio pagrindas buvo pačios nuotraukos, kuriose planetos paviršius vaizduojamas su šoniniu apšvietimu, nukreiptu tam tikru kampu. Rezultatas – nuotraukų žemėlapis, kuriame reljefas pavaizduotas kombinuotai – horizontaliomis linijomis ir natūraliu šešėlių koloritu. Tokiame nuotraukų žemėlapyje aiškiai matomas ne tik bendras reljefo pobūdis, bet ir jo detalės, ypač krateriai, kurių negalima pavaizduoti kaip horizontalias linijas, nes reljefo atkarpos aukštis siekia 1 km.

Situacija fotografuojant Venerą yra daug sudėtingesnė. Jo negalima fotografuoti įprastu būdu, nes nuo optinio stebėjimo jį slepia tankūs debesys. Tada ir kilo mintis padaryti jos portretą ne šviesoje, o radijo spinduliuose. Tam tikslui jie sukūrė jautrų radarą, galintį tarsi zonduoti planetos paviršių.

Norėdami pamatyti Veneros kraštovaizdį, turite priartinti radarą prie planetos. Taip padarė automatinės tarpplanetinės stotys „Venera-15“ ir „Venera-16“.

Radarinio tyrimo esmė yra tokia. Stotyje įrengtas radaras siunčia iš Veneros į Žemę atsispindėjusius radijo signalus į radaro informacijos apdorojimo centrą, kur specialus elektroninis skaičiavimo įrenginys paverčia gautus signalus radijo vaizdu.

Nuo 1983 metų lapkričio iki 1984 metų liepos mėnesio radarai Venera-15 ir Venera-16 fotografavo šiaurinį planetos pusrutulį nuo ašigalio iki trisdešimtosios lygiagretės. Tada kompiuteriu ant kartografinio tinklelio buvo uždėtas Veneros paviršiaus fotografinis vaizdas, be to, išilgai stoties skrydžio linijos buvo sukonstruotas reljefinis profilis.

Šiuo metu aplinkos apsaugos problema yra pasaulinė. Štai kodėl vis svarbesni tampa erdvės valdymo metodai, leidžiantys padidinti tyrimų apimtis ir pagreitinti duomenų gavimą bei apdorojimą. Pagrindinė stebėjimo priemonė yra kosminių tyrimų sistema, pagrįsta antžeminių stočių tinklu. Ši sistema apima fotografijas iš dirbtinių Žemės palydovų, pilotuojamų erdvėlaivių ir orbitinių stočių. Gauti fotografiniai vaizdai siunčiami į antžeminius priėmimo centrus, kuriuose apdorojama informacija.

Kas matoma palydovinėse nuotraukose? Visų pirma, beveik visų formų ir rūšių aplinkos tarša. Pramonė yra pagrindinis aplinkos taršos šaltinis. Daugumos pramonės šakų veiklą lydi atliekų išmetimas į atmosferą. Vaizduose aiškiai matyti tokių emisijų stulpai ir daugybę kilometrų besidriekiantys dūmų uždangos. Kai taršos koncentracija didelė, pro ją nesimato net žemės paviršiaus. Yra žinomi atvejai, kai šalia kai kurių Šiaurės Amerikos metalurgijos įmonių žuvo augmenija kelių kvadratinių kilometrų plote. Tam jau įtakos turi ne tik kenksmingų emisijų poveikis, bet ir dirvožemio bei požeminio vandens tarša. Šios sritys nuotraukose atrodo kaip išblukusi, sausa, negyva pusiau dykuma tarp miškų ir stepių.

Nuotraukose aiškiai matyti upių nešamos suspenduotos dalelės. Didelė tarša ypač būdinga upių deltos atkarpoms. Tai lemia pakrančių erozija, purvo srautai, hidrotechnikos darbai. Mechaninės taršos intensyvumą galima nustatyti pagal vandens paviršiaus vaizdo tankį: kuo šviesesnis paviršius, tuo didesnė tarša. Sekliųjų vandenų plotai vaizduose taip pat išsiskiria šviesiomis dėmėmis, tačiau skirtingai nei tarša, jos yra nuolatinio pobūdžio, o pastarosios kinta priklausomai nuo meteorologinių ir hidrologinių sąlygų. Kosminė fotografija leido nustatyti, kad vandens telkinių mechaninė tarša didėja pavasario pabaigoje, vasaros pradžioje, rečiau – rudenį.

Vandens plotų cheminė tarša gali būti tiriama naudojant daugiaspektrinius vaizdus, kurie fiksuoja, kokia yra vandens ir pakrančių augmenijos depresija. Vaizdai taip pat gali būti naudojami nustatant vandens telkinių biologinį užterštumą. Tai atsiskleidžia pernelyg išsivysčiusi specialia augmenija, matoma nuotraukose žaliojoje spektro srityje.

Pramonės ir energetikos įmonių šilto vandens išleidimas į upes aiškiai matomas infraraudonųjų spindulių vaizduose. Šilto vandens pasiskirstymo ribos leidžia numatyti gamtinės aplinkos pokyčius. Pavyzdžiui, šiluminė tarša sutrikdo ledo dangos formavimąsi, kuri aiškiai matoma net matomame spektro diapazone.

Miškų gaisrai daro didelę žalą šalies ekonomikai. Iš kosmoso jie visų pirma matomi dėl dūmų stulpo, kartais besitęsiančio kelis kilometrus. Erdvės fotografija leidžia greitai nustatyti ugnies plitimo mastą. Be to, palydovinės nuotraukos padeda aptikti šalia esančius debesis, iš kurių, naudojant specialius į orą purškiamus reagentus, sukeliamas stiprus lietus.

Dulkių audrų kosminiai vaizdai kelia didelį susidomėjimą. Pirmą kartą atsirado galimybė stebėti jų kilmę ir raidą, stebėti dulkių masių judėjimą. Dulkių audros priekis gali siekti tūkstančius kvadratinių kilometrų. Dažniausiai dulkių audros šluoja dykumas. Dykuma nėra negyva žemė, bet svarbus elementas biosferoje, todėl jį reikia nuolat stebėti.

Dabar persikelkime į mūsų šalies šiaurę. Žmonės dažnai klausia, kodėl tiek daug kalbama apie būtinybę saugoti Sibiro gamtą ir Tolimieji Rytai? Juk poveikio intensyvumas jai vis dar daug kartų mažesnis nei centriniuose regionuose.

Faktas yra tas, kad Šiaurės gamta yra daug labiau pažeidžiama. Kas ten buvo, žino, kad visureigiui pravažiavus tundrą, dirvožemio danga neatsistato ir vystosi paviršiaus erozija. Vandens baseinų valymas vyksta dešimtis kartų lėčiau nei įprastai, o net nedidelis naujai asfaltuotas kelias gali sukelti sunkiai grįžtamą gamtinės situacijos pasikeitimą.

Šiaurinės mūsų šalies teritorijos driekiasi per 11 mln 2 . Tai taiga, miško tundra, tundra. Nepaisant sunkių gyvenimo sąlygų ir logistikos sunkumų, šiaurėje atsiranda vis daugiau miestų, daugėja gyventojų. Dėl intensyvios Šiaurės teritorijos plėtros pirminių duomenų projektavimui trūksta ypač aštriai. gyvenvietės ir pramoniniai objektai. Štai kodėl šių sričių kosminiai tyrinėjimai šiandien yra tokie aktualūs.

Šiuo metu du susiję metodai – kartografinis ir aerokosminis – glaudžiai sąveikauja tiriant gamtą, ekonomiką ir populiaciją. Tokios sąveikos prielaidos yra įtrauktos į žemėlapių, aeronuotraukų ir palydovinių vaizdų, kaip žemės paviršiaus modelių, savybes.

Išvada

Šaudymas į kosmosą, nuspręsk skirtingos užduotys, susiję su nuotoliniu žemės stebėjimu, ir nurodo plačias jų galimybes. Todėl kosmoso metodai ir priemonės jau šiandien vaidina reikšmingą vaidmenį tiriant Žemę ir artimą žemei erdvę. Technologijos juda į priekį, o artimiausiu metu jų svarba sprendžiant šias problemas labai išaugs.

Bibliografija

Bogomolov L. A., Aerofotografijos ir kosminės fotografijos taikymas geografiniuose tyrimuose, knygoje: Kartografija, t. 5, M., 1972 (Mokslo ir technikos rezultatai).

Vinogradov B.V., Kondratiev K.Ya., Kosminiai geomokslo metodai, Leningradas, 1971;

Kusovas V. S. „Žemėlapį kuria pionieriai“, Maskva, „Nedra“, 1983, p. 69.

Leontjevas N. F. „Teminė kartografija“ Maskva, 1981, iš. „Mokslas“, p.102.

Petrovas B. N. Orbitinės stotys ir Žemės tyrimas iš kosmoso, „Vestn. SSRS mokslų akademija“, 1970, Nr. 10;

Edelshtein, A. V. „Kaip kuriamas žemėlapis“, M., „Nedra“, 1978 m.. c. 456.

Raskite medžiagą bet kuriai pamokai,
nurodant savo dalyką (kategoriją), klasę, vadovėlį ir temą:

Taip pat galite pasirinkti medžiagos tipą:

Trumpas aprašymas dokumentas:

Šia tema:„Kosmoso fotografija. Erdvinių vaizdų tipai ir savybės, jų taikymas kartografijoje“

Įvadas(p.3)

Filmavimo tipai (p.6)
Kosminė kartografija (p.8)
Aplinkos stebėjimas iš kosmoso (p.12)
Išvada (p.15)
Literatūra (p. 16)

Įvadas

Darbo tikslas: erdvės fotografijos esmės svarstymas.

Kosminė fotografija – tai technologinis žemės paviršiaus fotografavimo iš orlaivio procesas, siekiant gauti fotografinius vietovės vaizdus (nuotraukas) su nurodytais parametrais ir charakteristikomis. Pagrindiniai kosminės fotografijos uždaviniai: Saulės sistemos planetų tyrimai; tyrinėti ir racionaliai naudoti Žemės gamtos išteklius; antropogeninių žemės paviršiaus pokyčių tyrimas; Pasaulio vandenyno tyrinėjimas; oro ir vandenynų taršos tyrimai; aplinkos monitoringas; šelfo ir pakrančių vandenų tyrimas sušiai.

Taigi šiandien galime pasakyti apie kosminę geodeziją, arba, kaip dar vadinama, palydovine geodezija. Esame liudininkai, kaip atsiranda nauja kartografijos sekcija, kurią būtų madinga vadinti erdvės kartografija.

Jau šiandien iš kosmoso paimti vaizdai naudojami keisti žemėlapių turinį, nes tai greičiausia priemonė šiems pokyčiams nustatyti. Tolesnė erdvės kartografijos plėtra leis pasiekti dar reikšmingesnių rezultatų.

Dėl galimybės gauti palydovinių vaizdų atsirado nemažai naujų teminių žemėlapių – tokių reiškinių žemėlapių, kurių daugybės charakteristikų praktiškai neįmanoma gauti kitais metodais. Taip pirmą kartą mokslo istorijoje buvo sudaryti pasauliniai debesuotumo ir ledo sąlygų žemėlapiai. Palydoviniai vaizdai yra nepamainomi tiriant atmosferos procesų dinamiką – atogrąžų ciklonus ir uraganus. Šiems tikslams ypač efektyvi yra fotografija iš stacionarių palydovų - palydovai „nejudėdami“ sklando virš vieno taško Žemės paviršiuje arba, tiksliau, juda kartu su žeme tuo pačiu kampiniu greičiu.

Vaizdai iš kosmoso dabar intensyviai naudojami glaciologijoje, jie yra pagrindinė šaltinio medžiaga. Praktiškai visi kosmoso pionieriai, ypač ilgalaikių skrydžių į kosmosą dalyviai, sėkmingai sprendžia įvairias temines kartografavimo problemas. Mūsų šalyje miškai užima daugiau nei pusę teritorijos sušiai. Informacija apie daugelį šio miškų fondo ypatybių yra didžiulė ir turi būti reguliariai atnaujinama. Gigantiški operatyvios, išsamios ir tuo pačiu išsamios informacijos kiekiai neįsivaizduojami be astronautų pagalbos ir kosminės fotografijos. Praktika jau įrodė, kad erdvinis miškų žemėlapis yra būtina jų tyrimo ir išteklių valdymo grandis. Reguliarus miškuose vykstančių pokyčių erdvinis žemėlapis yra labai svarbus žalingo poveikio prevencijai ir lokalizavimui bei aplinkosaugos problemų sprendimui. Tik kosminių technologijų pagalba galima gauti informaciją apie sanitarinę miškų būklę, o kasdienių „Meteor“ palydovų tyrimų pagalba galima gauti duomenis apie gaisrų situaciją miškuose.

Filmavimo tipai.

Erdvės fotografija atliekama skirtingais metodais (pav. „Erdvės vaizdų klasifikavimas pagal spektrinius diapazonus ir vaizdo gavimo technologiją“).

Atsižvelgiant į žemės paviršiaus padengimo palydoviniais vaizdais pobūdį, galima išskirti šiuos tyrimus:

Viena fotografija,

Maršrutas,

Pastebėjimas,

Pasaulinis tyrimas.

Vienišas (atrankinis) fotografuoja astronautai su rankiniais fotoaparatais. Nuotraukos dažniausiai daromos perspektyvoje su dideliais pasvirimo kampais.

Maršrutas ŠaudymasŽemės paviršius vykdomas palei palydovo skrydžio trajektoriją. Šaudymo pradalgės plotis priklauso nuo skrydžio aukščio ir fotografavimo sistemos žiūrėjimo kampo.

Pastebėjimas (atrankinis) šaudymas sukurtas specialiai tam skirtų žemės paviršiaus sričių, nutolusių nuo maršruto, vaizdams gauti.

Pasaulinis filmavimas gaminami iš geostacionarių ir poliarinės orbitos palydovų. palydovai. Keturi ar penki geostacionarūs palydovai, esantys pusiaujo orbitoje, užtikrina beveik nuolatinį nedidelės apimties visos Žemės tyrimo vaizdų gavimą (kosmoso patruliavimas), išskyrus poliarinius ledo kepures.

Palydovinis vaizdas savo geometrinėmis savybėmis iš esmės nesiskiria nuo aerofotografijos, tačiau turi savybių, susijusių su:

Fotografuojant iš didelio aukščio,

Ir didelis greitis.

Kadangi palydovas juda daug greičiau, palyginti su lėktuvu, fotografuojant reikia trumpo užrakto greičio.

Erdvės fotografija skiriasi priklausomai nuo:

skalė,

erdvinė skiriamoji geba,

matomumas,

spektrines charakteristikas.

Šie parametrai nusako galimybes interpretuoti įvairius objektus palydovinėse nuotraukose ir spręsti tas geologines problemas, kurias patartina spręsti jų pagalba.

Kosmoso kartografija

Erdvinių vaizdų, taip pat aeronuotraukų skaitymas (iššifravimas) grindžiamas identifikavimo (iššifravimo) ypatybėmis. Pagrindiniai yra objektų forma, jų dydis ir tonas. Upės, ežerai ir kiti vandens telkiniai nuotraukose vaizduojami tamsiais tonais (juodos spalvos), aiškiai identifikuojant pakrantes. Miško augalijai būdingi ne tokie tamsūs tonai su smulkiagrūdė struktūra. Kalnuoto reljefo detales aiškiai išryškina aštrūs kontrastingi tonai, kurie nuotraukoje gaunami dėl skirtingo priešingų šlaitų apšvietimo. Gyvenvietės ir keliai taip pat gali būti atpažįstami pagal jų iššifravimo ypatybes, tačiau tik esant dideliam padidinimui. To negalima padaryti su spausdintomis kopijomis.

Tokie kartografiniai brėžiniai vadinami žemėlapiais. Jie rodo tik reljefo kontūrus (be reljefo), turi savavališką mastelį ir nėra susieti su kartografiniu tinkleliu.

Kosminiai vaizdai plačiai pritaikyti tarpinių kartografinių dokumentų – fotožemėlapių – gamyboje. Jie sudaromi taip pat, kaip ir fotografiniai planai, mozaikiškai suklijuojant atskiras nuotraukas bendru pagrindu. Nuotraukų kortelės gali būti dviejų tipų: vienos rodo tik fotografinį vaizdą, o kitos yra papildytos atskirais įprastų kortelių elementais. Fotografiniai žemėlapiai, kaip ir atskiros nuotraukos, yra vertingi šaltiniai tyrinėjant žemės paviršių. Kartu jie yra papildoma medžiaga prie įprasto žemėlapio ir negali jo visiškai pakeisti.

Ryžiai. 55. Marso fotožemėlapio fragmentas

Norėdami pamatyti Veneros kraštovaizdį, turite priartinti radarą prie planetos. Taip padarė automatinės tarpplanetinės stotys „Venera-15“ ir „Venera-16“.

Aplinkos stebėjimas iš kosmoso

Dulkių audrų kosminiai vaizdai kelia didelį susidomėjimą. Pirmą kartą atsirado galimybė stebėti jų kilmę ir raidą, stebėti dulkių masių judėjimą. Dulkių audros priekis gali siekti tūkstančius kvadratinių kilometrų. Dažniausiai dulkių audros šluoja dykumas. Dykuma nėra negyva žemė, o svarbus biosferos elementas, todėl ją reikia nuolat stebėti.

Dabar persikelkime į mūsų šalies šiaurę. Žmonės dažnai klausia, kodėl tiek daug kalbama apie būtinybę saugoti Sibiro ir Tolimųjų Rytų gamtą? Juk poveikio intensyvumas jai vis dar daug kartų mažesnis nei centriniuose regionuose.

Šiaurinės mūsų šalies teritorijos siekia daugiau nei 11 milijonų km 2. Tai taiga, miško tundra, tundra. Nepaisant sunkių gyvenimo sąlygų ir logistikos sunkumų, šiaurėje atsiranda vis daugiau miestų, daugėja gyventojų. Ryšium su intensyvia Šiaurės teritorijos plėtra, ypač aktualus pradinių duomenų trūkumas gyvenviečių ir pramonės objektų projektavimui. Štai kodėl šių sričių kosminiai tyrinėjimai šiandien yra tokie aktualūs.

Išvada

Kosmoso tyrimai sprendžia įvairias su nuotoliniu žemės stebėjimu susijusias problemas ir parodo plačias jų galimybes. Todėl kosmoso metodai ir priemonės jau šiandien vaidina reikšmingą vaidmenį tiriant Žemę ir artimą žemei erdvę. Technologijos juda į priekį, o artimiausiu metu jų svarba sprendžiant šias problemas labai išaugs.

Bibliografija

Bogomolov L. A., Aerofotografijos ir kosminės fotografijos taikymas geografiniuose tyrimuose, knygoje: Kartografija, t. 5, M., 1972 (Mokslo ir technikos rezultatai).
Vinogradov B.V., Kondratiev K.Ya., Kosminiai geomokslo metodai, Leningradas, 1971;
Kusovas V. S. „Žemėlapį kuria pionieriai“, Maskva, „Nedra“, 1983, p. 69.
Leontjevas N. F. „Teminė kartografija“ Maskva, 1981, iš. „Mokslas“, p.102.
Petrovas B. N. Orbitinės stotys ir Žemės tyrimas iš kosmoso, „Vestn. SSRS mokslų akademija“, 1970, Nr. 10;
Edelshtein, A. V. „Kaip kuriamas žemėlapis“, M., „Nedra“, 1978 m. . c. 456.

MOKYTOJŲ DĖMESIO: Ar norite organizuoti ir vadovauti savo mokykloje protinio aritmetikos būreliui? Paklausa ši technika nuolat auga, o norint jį įvaldyti, jums tereikės išklausyti vieną išplėstinio mokymo kursą (72 val.) tiesiai savo Asmeninė paskyraįjungta

Palikite savo komentarą

Klausimams užduoti.

Kosmoso vaizdai

Kosmoso vaizdai- bendras duomenų, gautų erdvėlaiviu (SC) įvairiuose elektromagnetinio spektro diapazonuose, pavadinimas, kuris vėliau vizualizuojamas naudojant tam tikrą algoritmą.

Pagrindinė informacija

Paprastai kosminių vaizdų sąvoka plačiai suprantama kaip apdoroti Žemės nuotolinio stebėjimo duomenys, pateikiami vaizdinių vaizdų pavidalu, pavyzdžiui, Google Earth.

Pradinė palydovinių vaizdų informacija yra registruota tam tikro tipo elektromagnetinės spinduliuotės (EMR) jutikliai. Tokia spinduliuotė gali būti natūralios prigimties arba dirbtinės (antropogeninės ar kitos) kilmės atsakas. Pavyzdžiui, Žemės paveikslėliai, vadinamieji. optinis diapazonas, iš esmės yra įprasta fotografija (gamybos metodai, kurie, tačiau, gali būti labai sudėtingi). Tokie vaizdai pasižymi tuo, kad juose užfiksuotas natūralios Saulės spinduliuotės atspindys nuo Žemės paviršiaus (kaip ir bet kurioje fotografijoje giedrą dieną).

Nuotraukos, kuriose naudojamas dirbtinės spinduliuotės atsakas, yra panašios į fotografavimą naktį su blykste, kai nėra natūralaus apšvietimo ir naudojama šviesa, atsispindi nuo ryškios lempos blykstės. Skirtingai nuo mėgėjiškos fotografijos, erdvėlaiviai gali naudoti pakartotinę emisiją (atspindį) elektromagnetinio spektro diapazonuose, kurie viršija žmogaus akiai matomą optinį diapazoną ir jautrūs buitinių fotoaparatų jutikliams (žr.: matrica (nuotrauka)). Pavyzdžiui, tai yra radaro vaizdai, kuriems atmosferos debesuotumas yra skaidrus. Tokie vaizdai suteikia Žemės ar kitų kosminių kūnų paviršiaus vaizdą „per debesis“.

Pačioje pradžioje kosminiams vaizdams gauti buvo naudojamas klasikinis „fotografinis“ metodas – fotografuojama specialia kamera ant šviesai jautrios juostos, po to kapsulė su juostele grąžinama iš kosmoso į Žemę, arba fotografuojama televizoriumi. kamera ir televizijos signalo perdavimas į antžeminę priėmimo stotį.

2009 m. pradžioje vyrauja skenavimo metodas, kai skersinį skenavimą (statmeną erdvėlaivio judėjimo maršrutui) užtikrina skenuojantis (mechaniškai siūbuojantis arba suteikiantis elektroninį skenavimą) mechanizmas, perduodantis EMR į erdvėlaivio jutiklį (priėmimo įrenginį). erdvėlaivių, o išilginį skenavimą (pagal erdvėlaivio judėjimo maršrutą) užtikrina pats erdvėlaivio judėjimas.

Kosminiai Žemės ir kitų vaizdai dangaus kūnai gali būti naudojamas labai įvairiai veiklai: įvertinti pasėlių brendimo laipsnį, įvertinti paviršiaus užterštumą tam tikra medžiaga, nustatyti objekto ar reiškinio paplitimo ribas, nustatyti naudingųjų iškasenų buvimą tam tikroje teritorijoje, karinės žvalgybos tikslais ir daug daugiau.

taip pat žr

Nuorodos

Wikimedia fondas. 2010 m.

Kosminiai raketiniai traukiniai
Space Rangers 2: Dominatoriai

Pažiūrėkite, kas yra „kosmoso vaizdai“ kituose žodynuose:

Kosmoso nuotrauka- „Google“ duomenų bazės pagrindas yra kosminiai vaizdai iš Landsat palydovo, kurių skiriamoji geba yra 15 m pikselyje. Šie vaizdai Google meringue pamažu keičiami didelio tikslumo erdvės vaizdais, kurių skiriamoji geba yra 60 cm pikselyje. Nuotraukoje pavaizduotas Šaksgamos slėnis,...... Turistų enciklopedija

Interneto žemėlapių sudarymas– Informacija šiame straipsnyje arba kai kuriuose jo skyriuose yra pasenusi. Galite padėti projektui jį atnaujindami ir pašalindami šį šabloną... Vikipedija

BKA (palydovas)- BKA ... Vikipedija

Nuotolinis Žemės stebėjimas- Norint patobulinti šį straipsnį, pageidautina?: Raskite ir išnašų pavidalu sutvarkykite nuorodas į autoritetingus šaltinius, patvirtinančius tai, kas parašyta. Straipsnį taisyti pagal Vikipedijos stilistikos taisykles... Vikipedija

ERDVINIŲ VAIZDŲ DEKORAVIMAS- turinio skaitymas, dekodavimas, interpretavimas. įvairiais fotografiniais ir televizijos vaizdais matomo spektro ir infraraudonųjų (IR) vaizdų intervalai 1,8–14 mm diapazone. Fotografuojama iš kosmoso iš pilotuojamos erdvės.... Geologijos enciklopedija

Ukrainos krizė: 2014 m. liepos mėn. konfrontacijos pietryčiuose kronika– Masiniai antivyriausybiniai protestai Ukrainos pietrytiniuose regionuose prasidėjo 2014 metų vasario pabaigoje. Tai buvo vietos gyventojų atsakas į smurtinį valdžios pasikeitimą šalyje ir po to Aukščiausiosios Rados bandymą panaikinti įstatymą... ... Naujienų kūrėjų enciklopedija

Čadas (ežeras)- Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Čadas (reikšmės). Čadas fr. Lac Tchad anglų kalba Čado ežeras Koordinatės: Koordinatės ... Vikipedija

Čado ežeras- Čadas Kamerūno kaimas ant Čado ežero kranto Koordinatės: Koordinatės ... Wikipedia

Stereofotogrammetrija- fotogrametrijos skyrius (žr. Fotogrammetrija), kuris tiria geometrines savybes stereonuotraukų poros ir objektų dydžio, formos, erdvinės padėties nustatymo iš jų fotografinių vaizdų stereoporos metodai. Yra oras ir žemė... Didžioji sovietinė enciklopedija

ŽEMĖLAPIS- sumažintas apibendrintas Žemės paviršiaus (ar jo dalies) vaizdas plokštumoje. Žmogus nuo senų senovės kūrė žemėlapius, bandydamas įsivaizduoti santykinę įvairių sausumos ir jūrų vietovių vietą. Kortelių rinkinys, paprastai įrištas...... Collier enciklopedija

Knygos

Visata. Iliustruotas atlasas, česnako ženklas. Šioje knygoje prieš jus atsivers kvapą gniaužiantis Visatos vaizdas: pamatysite žvaigždžių spiečius ir galaktikas, planetas ir asteroidus, kometas ir meteorus, sužinosite apie naujausius astronomų atradimus,…

Šiandien turime prieigą prie nuostabių Žemės vaizdų iš kosmoso.
Kaip mes žinome, ką ant jų matome?

„Global Forest Watch“ ir kiti šaltiniai, reikalingi jūsų tyrimams (žr. 7 vadovą „Kur gauti duomenis“) naudoja Žemės vaizdus iš kosmoso. Todėl šis projekto dalyviams skirtas vadovas jums pasakys, kaip gaunami erdvės vaizdai.

Kas yra kosminė fotografija?

Kai tik žmogus išmoko skraidyti ir pamatė Žemę iš viršaus, atsirado nuotolinis Žemės stebėjimas (RS) – planetos tyrimas be tiesioginio kontakto su jos paviršiumi, tai yra tam tikru atstumu, iš aukščio. Kosminė fotografija – tai dangaus kūnų ir kosminių reiškinių fiksavimas instrumentais, esančiais už žemės atmosferos ribų.

Palydovų tipai

Palydovai naudoja įvairių tipų jutiklius, kad aptiktų nuo Žemės atsispindinčią elektromagnetinę spinduliuotę. Pasyvieji jutikliai nereikalauja energijos, nes aptinka Saulės skleidžiamą ir nuo Žemės paviršiaus atsispindinčią spinduliuotę. Aktyviems jutikliams patiems skleisti elektromagnetinę spinduliuotę reikia daug energijos, tačiau jie yra nepakeičiami, nes gali būti naudojami bet kuriuo metų laiku ir paros metu (neapšviestoje Žemės pusėje pasyvieji jutikliai negali būti naudojami), o gali būti ir spinduliuotės šaltinis, kurio neskleidžia Saulė (pavyzdžiui, radijo bangos).

Viena iš pagrindinių palydovinio vaizdo savybių yra jo erdvinė skiriamoji geba. Jis išreiškiamas mažiausių vaizde matomų objektų dydžiu. Vaizdas susideda iš atskirų spalvotų taškų – pikselių. Kuo mažiau metrų ant žemės telpa viename pikselyje, tuo didesnė raiška ir detalesnis vaizdas.

Priklausomai nuo skiriamosios gebos, yra trijų tipų palydovai.

Didelės raiškos palydovai naudojami detaliam teritorijų tyrinėjimui, laivų aptikimui vandenyne, statybų planavimui; jie būtini rengiant ir tikslinant gyvenviečių planus, prognozuojant žmogaus sukeltas avarijas ir stichines nelaimes.

Palydoviniuose vaizduose didelės raiškos Galima atskirti kelių dešimčių centimetrų dydžio objektus. Miške didelės raiškos vaizdai leidžia ne tik pamatyti atskirų medžių lajas, bet dažnai ir nustatyti jų rūšis. Daugeliu atvejų tik didelės raiškos vaizdai gali aptikti neteisėtą kirtimą, jei iškertami tik keli vertingi medžiai.

Palydovai vidutinė raiška raskite pritaikymą paaiškindami ir atnaujindami topografiniai žemėlapiai, miško tyrimai ir pramoninio kirtimo kontrolė, nepalankių ir pavojingų prognozė natūralus fenomenas(potvyniai, miškų gaisrai, naftos išsiliejimas), daugelio žemės ūkio problemų sprendimas (laukų diagramų sudarymas, pasėlių derlingumo prognozavimas).

Palydovai žema skiriamoji geba(keli kilometrai viename pikselyje) fotografuodami jie apima didelius Žemės paviršiaus plotus. Tokios palydovinės nuotraukos naudojamos tiriant atmosferą ir debesų sluoksnį, rengiant orų žemėlapius, nustatant sausumos ir vandenyno paviršiaus temperatūrą, stebint ledo dangą ir miškų gaisrus.

Palydovai ir elektromagnetinis spektras

Nors žmonės gali suvokti tik nedidelę elektromagnetinio spektro dalį (matomą šviesą), palydoviniai jutikliai naudoja kitų tipų elektromagnetinę spinduliuotę, pavyzdžiui, infraraudonąją šviesą, ultravioletinę šviesą, radijo bangas ir net mikrobangas. Uolos, dirvožemis, vanduo, augmenija įvairiai atspindi ir sugeria elektromagnetines bangas. Žemės paviršiaus fotografavimas matomame spektre atliekamas dienos metu ir giedru oru. Fotografija radijo bangų spektre atliekama specialia radiolokacine įranga bet kuriuo paros metu, nepriklausomai nuo apšvietimo ir debesų sąlygų, todėl plačiai pritaikyta planetos poliarinių regionų tyrimuose (ledo sąlygų stebėjimas). arktinės jūros, polinijų paieška, ledo storio tyrimas).

Veidrodinis atspindys

Difuzinis atspindys

Palydovinių vaizdų analizė

Palydoviniai vaizdai suteikia naudingos informacijos, nes skirtingi paviršiai ir objektai gali būti atpažįstami skirtingai, atsižvelgiant į tai, kaip jie reaguoja į spinduliuotę. Pavyzdžiui, lygūs paviršiai, tokie kaip keliai, atspindi beveik visą energiją, kuri juos smogia viena kryptimi. Tai vadinama veidrodiniu atspindžiu. Tuo pačiu metu šiurkštūs paviršiai, tokie kaip medžiai, atspindi energiją visomis kryptimis. Tai vadinama difuziniu atspindžiu. Naudokite Įvairių tipų Atspindžiai naudingi matuojant miško tankį ir kiekį bei dokumentuojant miško dangos pokyčius.

Be to, objektai skirtingai atspindi skirtingo bangos ilgio elektromagnetinę spinduliuotę. Pavyzdžiui, infraraudonųjų spindulių šviesa suteikia daug informacijos apie augalijos prigimtį ir būklę. Infraraudonajame spektre labiausiai išsiskiria įvairios medžių rūšys (įskaitant spygliuočių ir lapuočių miškus), sveika ir pažeista augmenija.

Šiuolaikiniuose palydovuose vaizdas yra padalintas į kelis spektrinius kanalus, kurių kiekvienas perduodamas ir įrašomas atskirai. Kiekviename spektriniame kanale yra tam tikra informacija, pavyzdžiui, tolimasis infraraudonųjų spindulių kanalas – duomenys apie Žemės paviršiaus temperatūrą. Taikymas įvairūs deriniai kanalus ir perkelti juos į galutinį vaizdą skirtingos spalvos matomą spektro dalį, galite gauti skirtingus to paties vaizdo spalvų variantus. Nors tokių vaizdų spalvos atrodo „nenatūralios“, patyrusiam iššifruotojui jos gali daug pasakyti matomam pasauliui apie žemės paviršių. Tokios įprastos spalvos dažnai naudojamos norint pabrėžti augalijos dangos, uolų, drėgmės ir kt. skirtumus.

Pirmą kartą meteorologai savo reikmėms panaudojo Žemės foto ir televizijos vaizdus bei debesų dangą, gautą iš kosmoso. 1960 metų balandį JAV į orbitą buvo paleistas pirmasis specializuotas orų palydovas Tiros-1 (Television and Infrared Observation Satellite – stebėjimo palydovas su televizijos ir infraraudonųjų spindulių įranga). Pirmosiose šio įrenginio nuotraukose buvo matyti debesuotumas ir dideli geografiniai ypatumai tarpuose – ir jokių žmogaus veiklos požymių! Pirmieji tokie pėdsakai buvo tamsios dėmės Kanados snieguose, kurie, kaip paaiškėjo, buvo miško kirtimo pėdsakai.

Tik prasidėjus pilotuojamiems skrydžiams atsirado galimybė stebėti detales žemės paviršiuje. Kiek tai buvo neaišku kosmoso amžiaus pradžioje, matyti iš objektų, kuriuos reikia stebėti ir fotografuoti bei užfiksuoti pirmųjų sovietinių kosmonautų skrydžių metu, sąrašo: tai horizontas; debesys žemiausiame taške; Mėnulis ; debesys maršrute; vandenyno paviršius; aukštų kalnų vietovės; aušra; salos ir pusiasaliai; dykumos; miestai; Šiaurės pašvaistė; noktilūs debesys; nakties horizontas. Tai yra, paprasčiau tariant, buvo pasiūlyta registruoti viską, ką galima pamatyti. Ir netikėtumas, kuris sukėlė šoką Žemėje, buvo tai, kad iš orbitos galite pamatyti gana smulkūs daiktai(pastatai, keliai, automobiliai).

Jau pirmosios astronautų iš orbitos padarytos nuotraukos atskleidė daug debesų sistemų sandaros detalių, o nuo televizijos vaizdų, gautų iš automatinių orų palydovų, jos skyrėsi didesne erdvine raiška.

Iš pradžių buvo abejojama astronautų pranešimais apie tai, ką jie matė iš orbitos. Pavyzdžiui, žinia, kad povandeniniai kalnagūbriai vandenynuose matomi iš orbitos, sukėlė nepasitikėjimą: juk šviesa prasiskverbia vos į keliasdešimties metrų gylį, o kalnagūbriai išsidėstę kilometrų gylyje. Ir tik po kurio laiko paaiškėjo, kad šilto paviršiaus ir šalto giluminio vandens maišymosi zonos kontūrai tarsi atkartoja povandeninį reljefą.

„Tegul tik skaitytojas tiki, kad kai astronautas kabo virš iliuminatoriaus ir žiūri pro langą, anksčiau ar vėliau jo stebėjimai papildys bendrą žinių lobyną“, – savo atsiminimuose rašė kosmonautas-50/100 V.P. Savinykhas. – Grūdų augintojai ir geologai, melioracijos specialistai ir geografai stovi eilėje, ieškodami astronautams labai reikalingos informacijos. Šį sąrašą galima tęsti beveik be galo... Ir ne tik todėl, kad „viskas matosi iš viršaus“, bet ir dėl to, kad iš kosmoso lengviau nustatyti kai kurių žemiškų procesų tarpusavio sąsajas ir net nuspėti jų eigą.

Iš viršaus, iš orbitos aukščio, matai jei ne viską, tai daug ką kitaip nepamatytum – žmonės iš naujo atrasdavo planetą. Orbitoje astronautų atlikti eksperimentai ir stebėjimai leido gauti daugelio anksčiau nepastebėtų vaizdų. tradicinėmis priemonėmis(kaip aerofotografija) įvairių objektų (pvz., stambių geologinių darinių – žiedinių struktūrų, lūžių Žemės pluta). Taigi filmavimas iš stoties „Salyut-5“ leido dideliais atstumais atsekti didelius gilius lūžius, kurie dažnai yra naudingųjų iškasenų telkinių zonos. Filmavimas iš stoties Salyut-6 parodė galimybę gauti seklių jūrų dugno, jūros ir vandenyno srovių vaizdus, o tai atvėrė galimybę jas kartoti; fitoplanktono ir zooplanktono kaupimosi zonos, žuvų būriai.

Vėliau astronautų stebėjimų rezultatai beveik visada buvo patvirtinami. Šie stebėjimai ir apklausos buvo ypač svarbūs pradiniame etape, kai dar nebuvo visiškos ir aiškios idėjos, kur ieškoti ir ko ieškoti.

Besikaupiant žinioms, atsirado naujų kosminių technologijų panaudojimo Žemės tyrinėjimui sferų. Pradėtos kurti įvairios palydovinės sistemos, iš pradžių specializuotos (ryšių, meteorologinės, navigacinės, Žemės gamtiniams ištekliams tirti ir kt.).

Orbitiniai eksperimentai ir astronautų stebėjimai buvo pagrindas formuojant techninius reikalavimus nustatant išvaizdą ir charakteristikas. automatinės sistemos ir kuriant naują įrangą stebėjimams ir tyrimams iš kosmoso atlikti.

Pirmoji sovietinė specializuota meteorologinė sistema buvo Meteorų sistema. „Meteor 1“ buvo paleistas 1969 metų kovo 26 dieną. Sistema apėmė tris palydovus, skriejančius kvazipoliarinėmis žiedinėmis orbitomis, kurių aukštis buvo apie 900 km; jie kas valandą apimdavo 30 tūkstančių km² plotą. Informacija gauta naudojant optinę ir infraraudonųjų spindulių įrangą.

JAV nacionalinė operacinė orų sistema pradėjo pilnai veikti praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje. Tai apima palydovus „Tiros“, „Nimbus“ ir ATS. Per šį laiką, pasak amerikiečių ekspertų, nebuvo praleista nei viena tropinė audra. Visų pirma, 1979 m. rugpjūčio–rugsėjo mėn., uraganams Davidas ir Frederickas judant link Persijos įlankos pakrantės, dėl orbitoje esančių orbitų palydovų buvo išgelbėta šimtai tūkstančių gyvybių. Iš šių palydovų gauti duomenys leido meteorologams tiksliai nustatyti uragano judėjimo kryptį ir greitį bei nedelsiant pranešti vietos gyventojams apie artėjimą.

1978–1979 metais buvo vykdomas didžiausias tuo metu tarptautinis meteorologijos projektas GARP (Global Atmospheric Research Program), kurio tikslas buvo tirti globalius procesus atmosferoje, lemiančius orų ir klimato pokyčius. Orų stebėjimo priemonių grupė apėmė ir žemos orbitos, ir geostacionarius palydovus. Tuo pačiu metu stebėjimai buvo atliekami naudojant jūrų laivus, orlaivius, plūdurus, balionus ir meteorologines raketas.

Elektroninė akis

Informacija iš kosmoso pasirodė ne tik naudinga, bet ir gyvybiškai reikalinga beveik visoms žmogaus veiklos sritims. Be oro tarnybų, tai apima žemės ūkį ir miškininkystę, miestų planavimą, geležinkelio ir greitkelių trasų tiesimą, vamzdynus, aplinkos apsaugą, naudingųjų iškasenų žvalgymą...

Kosmoso priemonių naudojimas tyrinėjant Žemės gamtinius išteklius pasirodė esąs labai efektyvus. JAV pradiniame etape šiuos tyrimus atliko Landsat palydovai, SSRS – Cosmos serijos erdvėlaiviai. Informacija buvo išgauta iš vaizdų, gautų matomajame ir infraraudonajame spektro diapazone.

Palydovai pateikė daugiaspektrinius žemės plutos ypatybių ir nutrūkimų vaizdus, kurie anksčiau nebuvo pastebėti. Iš Landsat palydovų gauta informacija apie plyšimo zonas ir lūžius buvo panaudota atrenkant vietas atominių elektrinių ir vamzdynų statybai.

Daug nuveikta pasitelkus palydovines sistemas svarbių atradimų, buvo išžvalgytos naujos naudingųjų iškasenų telkiniai, įskaitant naftą ir dujas, žemėlapiuose nurodytos teritorijos, kuriose gali kilti žemės drebėjimų – tikrai sunku viską išvardinti. Kyzylkum smėlyje palydoviniai vaizdai atskleidė seklius gėlus ir šiek tiek mineralizuotus vandenis. Atlikta ir geografinis atradimas Tačiau liūdna – Aralo jūros nebėra.

Vizualiniai ir instrumentiniai stebėjimai atliekami kiekvieno pilotuojamo skrydžio metu nuo kosminio amžiaus pradžios iki šių dienų, plečiasi ir sudėtingėja užduočių spektras, tobulinama įranga.

Pirmuosiuose sovietiniuose „Vostok“ įrenginiuose fotografuoti ir filmuoti buvo naudojama įprastinė įranga – profesionali kino kamera „Konvas“. Tarp jo ir modernios įrangos, su kuria dabar dirba astronautai, yra didžiulis atstumas. Daugiaspektrinė ir spektrozoninė fotografija dabar naudojama stebėjimui ir filmavimui iš orbitos. 1976 m. SSRS ir VDR mokslininkų bendrai sukurta multispektrinė kamera MKF-6, kuri yra Intercosmos programos dalis ir pagaminta garsiojoje Carl Zeiss Jena įmonėje, pirmą kartą buvo išbandyta erdvėlaivyje Sojuz-22. Ši kamera pirmoji išgavo stereoskopinį Fedčenko ledyno ir daugiau nei šimto mažesnių ledynų vaizdą, iš kurių anksčiau buvo žinoma tik apie 30. Be to, buvo nustatytos galvijų veisimui tinkamos teritorijos.

Vėliau pradėtas naudoti šešių multispektrinių prietaisų blokas MKF-6 M. Prietaisuose naudojami specialūs plėvelės ir šviesos filtrai, suvokiantys įvairią informaciją. Pavyzdžiui, vienas iš įrenginių fiksuoja dirvožemio struktūrą, jo sudėtį ir drėgmės kiekį, kita kamera gauna informaciją apie augalijos rūšis, trečia sukonfigūruota gauti duomenis apie ežerų ir vandenynų vandens kokybę.

Šios kameros buvo plačiai naudojamos Salyut ir Mir stotyse. Dabar TKS veikia naujas instrumentas – „Spektr-256“. Tai leidžia užsiregistruoti spektrines charakteristikasžemės paviršiaus 256 matomo ir infraraudonojo spektro kanaluose. Mikrokompiuteris naudojamas kaip gautos informacijos registratorius.

1994 m. balandžio mėn. Amerikos astronautai atliko didžiulį darbą tirdami didelio masto gamtos procesus ir klimato kaitą. Erdvėlaivyje „Endeavour“ () į orbitą buvo paleista kosminių radarų laboratorija SRL-1 (Space Radar Laboratory). Laboratorijoje buvo ir oro taršos stebėjimo prietaisas. Buvo planuojama gauti apie 6000 radarų vaizdų iš daugiau nei 400 objektų ir apie 50 milijonų km² (10%) Žemės ploto. Be to, astronautai, naudodami įprastinę įrangą, turėjo padaryti 14 000 nuotraukų, kurioms laive buvo 14 foto ir filmavimo kamerų. Filmavimą iš kosmoso papildė antžeminių komandų, taip pat orlaivių ir laivų stebėjimai.

Šaudymo planas buvo beveik visiškai įvykdytas. Gauti unikalūs trimačiai stereoskopiniai kalnų, dykumų, miškų, vandenynų ir upių vaizdai. Astronautai 1987 m. nufotografavo milžiniško gaisro zoną Kinijoje ir išmatavo anglies monoksido koncentraciją virš šios srities.

Antrasis „Endeavour“ skrydis su SRL-1 tų pačių metų rugsėjį apėmė Černobylio atominę elektrinę kaip aplinkos atsigavimo po 1986 m. nelaimės tyrimo objektą. Tuo metu Kamčiatkoje vyko Klyuchevskaya Sopka išsiveržimas, laivas du kartus praplaukė virš ugnikalnio 283 km aukštyje ir nufilmavo išsiveržimą. Tai buvo unikalūs tyrimai – ankstesni išsiveržimai įvyko 1737 ir 1945 m.

Šiuo metu sukurta ir veikia pasaulinė nuotolinio Žemės stebėjimo sistema, o didžioji dalis informacijos gaunama iš nepilotuojamų transporto priemonių. Nepaisant to, vizualiniai ir instrumentiniai stebėjimai iš orbitinių stočių ir pilotuojamų erdvėlaivių neprarado savo svarbos. Jie atliekami nuolat ir sudaro svarbiausią astronauto veiklos dalį skrydžio metu.

Tai ypač svarbu tiriant greitai vykstančius procesus ir reiškinius, kuriems reikia operatyvaus informacijos perdavimo. Tai taifūnai, naftos išsiliejimo vietos, purvo srautai, miškų gaisrai, ledynų judėjimas ir daug daugiau. Vizualiniai ir instrumentiniai stebėjimai ypač veiksmingi atliekant okeanografinius tyrimus, nes Kitais būdais labai sunku gauti operatyvinės informacijos apie dinaminiai procesai dideliu mastu.

Iš kosmoso gaunamos informacijos kiekis yra milžiniškas. Pavyzdžiui, tiek informacijos, kurią sovietų orbitinių stočių „Salyut 6“ ir „Salyut 7“ ekipažai gavo per penkias minutes, būtų galima surinkti tik per dvejus aerofotografavimo metus.

Asmens buvimas laive leidžia sumažinti perduodamos informacijos kiekį dėl išankstinio jos valdymo, apdorojimo ir atrankos prieš perduodant į Žemę. Tuo pačiu metu filmavimo kokybė, kaip taisyklė, yra aukštesnė nei iš nepilotuojamų palydovų, nes operatorius, kontroliuodamas stacionarios įrangos veikimą, turi galimybę atsižvelgti į fotografavimo sąlygas (debesuotumą, miglą, apšvietimą, ir tt). Galima stebėti ir tirti atsitiktinai vykstančius įvairaus pobūdžio procesus ir reiškinius, taip pat, kas labai svarbu, operatyviai perduoti informaciją į Žemę.

Per poperestroikos metus mūsų palydovinės sistemos gerokai paseno ir suplonėjo, bet viskas pamažu atstatoma. Štai kaip atrodo paleidimo programa iki 2015 m.