Головна

аерокосмічні спостереження

  1.  V. Тривалість спостереження
  2.  Автотранспортні засоби, що використовуються при веденні зовнішнього спостереження
  3.  Аналітична обробка результатів зовнішнього спостереження
  4.  Б) Санітарно-захисні зони ядерних об'єктів і зони спостереження
  5.  Біологічні спостереження в моніторингу атмосферного повітря
  6.  Блок 2. Статистичні спостереження

Арокосміческій моніторинг - унікальна інформаційна система, оскільки тільки з її використанням можуть бути легко отримані усереднені по більших масштабів (в просторі і в часі) інтегральні ознаки і характеристики екосистем. Аерокосмічечкій метод - основний в рішенні завдання стеження за динамікою антропогенних змін в екосистемах на великих площах.

Для цієї мети, крім літакових і аеростатних засобів, широко використовуються спеціальні супутники і супутникові системи - "Метеор" і "Метеор - Природа", створені в "ERTS" - (Earts Resources Technology Sattelite), "SKYLAB" і "LANDSAT".

До інформації, одержуваної з супутників і використовуваної при організації екологічного моніторингу, відноситься інформація про стан лісів, с / г угідь, про рослинність на суші і про сезонні зміни її стану, про фітопланктоні моря, стан земної поверхні (ґрунтовий покрив, порушення земної поверхні в внаслідок антропогенної діяльності, ерозійних процесах, про урбанізаційних процесах), перерозподілі водних ресурсів, забруднення атмосфери, морів і суші.

Як бачимо, дослідження забруднення атмосфери - одна з можливих завдань аерокосмічного моніторингу, причому не найголовніша.

В аерокосмічному моніторингу в основному використовуються пасивні методи вимірювання. Серед них найбільшого поширення набув метод многозональной відеоінформації (МВВ), що отримується з використанням спеціальних приладів - сканерів типу MSS - (multispectral scanners), що працює в чотирьох смугах ІК - випромінювання 0,5 - 0,6; 0,6 - 0,7; 0,7-0,8 і 0,8-1,1 мкм. Цей спосіб отримання інформації в основному використовується на супутниках США. Російські супутники спочатку були оснащені засновані на простому розумінні. Якщо виміряти параметри світлового потоку на двох досить близьких частотах, одна з яких збігається з частотою максимального поглинання домішкою, а друга знаходиться за межами максимуму, то, взявши відношення інтенсивностей проходить через досліджувану середу світла, отримують результат, майже позбавлений впливу випадкових чинників (шуму) . Дійсно шум однаковим чином відбивається на величинах і в чисельнику, і в знаменнику, тому ставлення цих величин виявляється майже позбавленим впливу шуму. Зауважимо, що повне виключення впливу зовнішнього галасу можливо тільки при рівності основний і опорної частот. Однак при цьому зникає можливість здійснення самого порівняльного вимірювання.

Процес нормування на опорний сигнал використовує цей же принцип. Найкраще обидва прийому реалізуються при використанні активних дистанційних вимірювань з потужним моно хроматичним джерелом світла - лазером.

Для двочастотних вимірювань лазер повинен бути налаштованим на дві або більше частоти. При нормуванні на опорний сигнал можна використовувати і одночастотні лазери.

Поява опорного Сігала інший частоти пов'язано з деякими природними процесами в зондіруемой об'єкті. Наприклад, якщо лазерний метод використовується для реєстрації летять вертольотом забруднення поверхні води нафтової плівкою, то посилається з вертольота лазерний промінь створює флуоресцентний сигнал нафтового загрезнения і одночасно збуджує молекули води, які створюють луна-сигнал комбінаційного розсіювання. Взявши відношення флуоресцентної компоненти до компоненті комбінаційного розсіювання, роблять операцію нормування першого сигналу на другий. Отримане відношення буде мало залежати від процесів в атмосфері (туман, серпанок, турбулентність).

МВВ-знімки перспективно використовувати при визначенні ступеня забрудненості атмосфери пиловими і аерозольними частками. У видимому діапазоні світла вдається надійно ідентифікувати пилові викиди трубами спектра. Пізніше наші супутники також стали використовувати мультиспектральні сканери.

Для багатозональних спектральних зйомок використовується випромінювання в діапазоні довжин хвиль, що відносяться до вікон прозорості атмосфери. УФ-випромінювання з довжинами хвиль коротше 300 нм при таких зйомках не використовується, оскільки воно практично повністю поглинається атмосферою. Видиме випромінювання легко проходить через атмосферу Землі (окрім декількох вузьких смуг поглинання) і тому з успіхом застосовується в спектральних зйомках, так само як і випромінювання в ближній ІЧ області, які найчастіше використовують для вивчення природних ресурсів і стану природних, середовищ, виділення антропогенних ефектів . Для багатоцільового зондування зручний також діапазон ІК області 8-15 мкм, оскільки тут практично відсутня поглинання в атмосфері, а також теплової та радіодіапазон. В цілому цінність інформації про підстильної поверхні і за тією атмосферою залежить від правильності вибору Діапазонів довжин хвиль.

Нас в даному посібнику в основному цікавить моніторинг атмосферного повітря. Треба визнати. що отримати інформацію про речовинний склад пасивними методами вкрай складно.

Застосування ж активних лазерних методів, здатних забезпечити отримання інформації про склад і зміст домішок можливо, але сильно ускладнюється цілим рядом явищ в атмосфері, що створює значні перешкоди для вимірювань конценраций ЗВ на протяжних трасах (атмосферне шум).

Навіть в найсприятливіших умовах 54% сигналу МВВ визначається так званої атмосферним серпанком. Істотні перешкоди виникають через турбулентність атмосфери. Тому просте вимірювання поглинання світла на якийсь довжині хвилі не дозволяє зробити однозначних висновків аероаналітіческого характеру. Щоб зменшити рівень шуму, застосовують двочастотної метод або методи нормування сигналу. Обидва названих прийому ТЕЦ, пожежами тощо і визначити інтенсивність цих потоків і довжину поширення. В ІК-Діапазоні легко встановити теплові викиди і визначити їх потужність. Спостереження за димовими викидами дозволяють встановити концентрацію частинок в факелах. Інгредієнти факелів можна визначити по поглинанню світла в різних ділянках спектра.

Непрямий метод визначення забруднення атмосфери заснований на реєстрації ступеня ураження хвойної рослинності димовими викидами. Такий метод використовувався супутником ERTS-1, на якому вимірювалася спектральна яскравість в діапазонах 0,5-0,7 і 0,8-0,9 мкм.

Супутники системи "Метеор-Природа" обладнані спеціальними багатоспектральних сканерами, спектрометрами і мікрохвильовими радіометрами, які дозволяють виділяти шлейфи аерозолів антропогенного походження в містах і промислових районах.

Одна з перших установок активного дістаціонного зондування була встановлена ??в 1983 р на супутнику "Космос-1500". Результати супутникових спостережень показали, що шлейфи антропогенних аерозолів поширюються на сотні й тисячі кілометрів. Іноді майже вся територія Європи покривається серпанком антропогенного походження.

Перспективи подальшого розвитку супутникового дістаціонного зондування тропосфери пов'язані перш за все з рішенням проблем глобального кругообігу води, динаміки хмарного покриву, взаємодії атмосфери і океану, атмосферної циркуляції в тропіках і змінюється газового складу тропосфери.

Особливо важливе значення має довгострокова еволюція складу середньої атмосфери, в значній мірі обумовлена ??антропогенним впливом. Для розуміння цієї еволюції необхідні дані про всіх довгоживучих основних компонентах середньої атмосфери, включаючи джерела радикалів, самі радикали і молекули - "стоки", що обумовлюють видалення активних компонентів на протязі як мінімум одного 11-річного циклу сонячної активності. Останнім часом проведено ряд розробок і досліджень з уточнення і розвитку системи екологічного моніторингу. Особливу увагу приділено супутникової апаратури різного призначення. Подальший розвиток існуючих засобів спостережень планується сконцентровано на розширенні засобів спостережень в радіодіапазоні, підвищенні просторової роздільної здатності даних, отриманні стереоскопічних зображень.




 Диоксид сірки |  Оксид вуглецю (II) |  Важкі метали |  джерела |  Показники якості атмосферного повітря. |  Вплив метеорологічних параметрів на стан забруднення повітряного басейну. |  Узагальнений показник забруднення атмосфери міста |  Прогноз забруднення повітря по місту. |  Перелік речовин підлягають контролю. |  Відбір проб до аналізу газів з атмосфери. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати