Elmdən başlayın. Elmi elektron kitabxana Uzaqdan zondlama məlumatları
Uzaqdan zondlama nəzəri tədqiqatları, laboratoriya işlərini, çöl müşahidələrini və təyyarələrdən və süni yer peyklərindən məlumat toplamanı əhatə edir. Günəş sistemi haqqında məlumat əldə etmək üçün nəzəri, laboratoriya və çöl üsulları da vacibdir və nə vaxtsa bunlardan Qalaktikadakı digər planet sistemlərinin tədqiqində istifadə olunacaq. Ən inkişaf etmiş ölkələrin bəziləri kosmosun dərin tədqiqi üçün Yerin səthini və planetlərarası kosmik stansiyaları skan etmək üçün müntəzəm olaraq süni peyklər buraxırlar. həmçinin bax rəsədxana; GÜNƏŞ SİSTEMİ; EKTRAATMOSFERİK ASTRONOMİYA; Kosmos Tədqiqatları və İstifadəsi.
Uzaqdan zondlama sistemləri.
Bu tip sistem üç əsas komponentdən ibarətdir: görüntüləmə cihazı, məlumat yazan mühit və səs bazası. Belə bir sistemin sadə nümunəsi, çayı çəkmək üçün yüksək sürətli fotofilm (qeydiyyat vasitəsi) ilə yüklənmiş 35 mm-lik kameradan (görüntüləmə cihazı) istifadə edən həvəskar fotoqraf (əsas). Fotoqraf çaydan bir qədər aralıda olsa da, bu barədə məlumatı qeydə alır və sonra filmdə saxlayır.
Təsvir aparatları, qeyd mühiti və baza.
Təsvir alətləri dörd əsas kateqoriyaya bölünür: foto və film kameraları, multispektral skanerlər, radiometrlər və aktiv radarlar. Müasir tək obyektivli refleks kameralar obyektdən gələn ultrabənövşəyi, görünən və ya infraqırmızı şüaları fokus filminə fokuslayaraq görüntü yaradır. Filmi inkişaf etdirdikdən sonra qalıcı (uzun müddət saxlanıla bilən) təsvir əldə edilir. Video kamera ekranda təsviri qəbul etməyə imkan verir; bu halda daimi qeyd videolentdəki müvafiq qeyd və ya ekrandan çəkilmiş fotoşəkil olacaqdır. Bütün digər görüntüləmə sistemləri spektrin xüsusi dalğa uzunluqlarına həssas olan detektor və ya qəbuledicilərdən istifadə edir. Optik-mexaniki skanerlərlə birlikdə istifadə edilən fotoçoxaltıcı borular və yarımkeçirici fotodetektorlar ultrabənövşəyi, görünən, eləcə də spektrin yaxın, orta və uzaq İQ hissələrinin enerjisini qeydə almağa və onu siqnallara çevirməyə imkan verir. film üzərində təsvirlər yarada bilir. Mikrodalğalı enerji (UHF) eyni şəkildə radiometrlər və ya radarlar tərəfindən dəyişdirilir. Sonarlar fotofilmdə təsvirlər yaratmaq üçün səs dalğalarının enerjisindən istifadə edirlər. ULTRA YÜKSƏK TEZLİK ARALIĞI; RADAR; SONAR.
Təsvirin vizuallaşdırılması üçün istifadə olunan alətlər müxtəlif əsaslara, o cümlədən yerdə, gəmilərdə, təyyarələrdə, hava şarlarında və kosmik gəmilərdə yerləşdirilir. Xüsusi kameralar və televiziya sistemləri quruda, dənizdə, atmosferdə və kosmosda maraq doğuran fiziki və bioloji obyektləri çəkmək üçün müntəzəm olaraq istifadə olunur. Sahil eroziyası, buzlaqların hərəkəti və bitki örtüyünün təkamülü kimi yer səthində baş verən dəyişiklikləri qeydə almaq üçün xüsusi sürət kameralarından istifadə olunur.
Məlumat arxivləri.
Aerokosmik tədqiqat proqramlarının bir hissəsi kimi çəkilmiş fotoşəkillər və şəkillər düzgün işlənir və saxlanılır. ABŞ və Rusiyada bu cür informasiya məlumatları üçün arxivlər hökumətlər tərəfindən yaradılır. ABŞ-da bu cür əsas arxivlərdən biri, Daxili İşlər Departamentinə tabe olan EROS (Yer Resurslarının Müşahidə Sistemləri) Məlumat Mərkəzi təqribən. 5 milyon aerofotoşəkil və təqribən. Milli Aeronavtika və Kosmos İdarəsi (NASA) tərəfindən saxlanılan 2 milyon Landsat təsviri və Yer səthinin bütün hava və peyk şəkillərinin surətləri. Bu məlumat ictimaiyyətə açıqdır. Müxtəlif hərbi və kəşfiyyat təşkilatlarından geniş foto arxivlər və digər vizual materialların arxivləri mövcuddur.
Şəkil təhlili.
Uzaqdan zondlamanın ən vacib hissəsi görüntü analizidir. Belə təhlil vizual olaraq, kompüterin istifadəsi ilə təkmilləşdirilmiş vizual üsullarla və tamamilə kompüter vasitəsilə həyata keçirilə bilər; son ikisi rəqəmsal məlumatların təhlilini əhatə edir.
Əvvəlcə uzaqdan zondlama məlumatlarının təhlili işlərinin əksəriyyəti ayrı-ayrı aerofotoşəkillərin vizual təftişi və ya stereoskopdan istifadə etməklə və stereo model yaratmaq üçün fotoşəkillərin üst-üstə düşməsi ilə həyata keçirilirdi. Fotoşəkillər adətən qara-ağ və rəngli, bəzən qara-ağ və rəngli İQ və ya nadir hallarda çox zonalı idi.
Aerofotoqrafiya məlumatlarının əsas istifadəçiləri geoloqlar, coğrafiyaçılar, meşəçilər, aqronomlar və əlbəttə ki, kartoqraflardır. Tədqiqatçı aerofotoşəkilini laboratoriyada təhlil edərək ondan birbaşa faydalı məlumat çıxarır, sonra onu əsas xəritələrdən birinə çəkir və çöl işləri zamanı ziyarət edilməli olan əraziləri müəyyənləşdirir. Sahə işindən sonra tədqiqatçı aerofotoşəkilləri yenidən qiymətləndirir və onlardan və çöl tədqiqatları nəticəsində əldə edilən məlumatlardan xəritənin son variantı üçün istifadə edir. Belə üsullarla bir çox müxtəlif tematik xəritələr buraxılmaq üçün hazırlanır: geoloji, torpaqdan istifadə və topoqrafik xəritələr, meşələrin, torpaqların və əkinlərin xəritələri.
Geoloqlar və digər alimlər Yerdə baş verən müxtəlif təbii və sivilizasiya dəyişikliklərinin spektral xüsusiyyətlərinin laboratoriya və çöl tədqiqatları aparırlar. Bu cür tədqiqatların ideyaları təyyarələrdə və kosmik gəmilərdə istifadə olunan MSS multispektral skanerlərinin dizaynında tətbiq tapmışdır. Landsat 1, 2 və 4 süni yer peykləri dörd spektral diapazonlu MSS-ə malik idi: 0,5-dən 0,6 mikrona qədər (yaşıl); 0,6 - 0,7 µm (qırmızı); 0,7 - 0,8 µm (İQ-yə yaxın); 0,8 - 1,1 µm (IR). Landsat 3 peyki də 10,4-12,5 mikron diapazonundan istifadə edir. Standart süni boyanma kompozit təsvirləri müvafiq olaraq mavi, yaşıl və qırmızı filtrlərlə birlikdə birinci, ikinci və dördüncü zolaqlarla birləşdirilmiş MSS-dən istifadə etməklə əldə edilir. Qabaqcıl MSS skanerinə malik Landsat 4 peykində tematik xəritəçi yeddi spektral diapazonda təsvirlər əldə etməyə imkan verir: üçü görünən radiasiya bölgəsində, biri yaxın IR bölgəsində, ikisi orta İQ bölgəsində və biri termal diapazonda IR bölgəsi. Bu cihaz sayəsində fəza ayırdetmə qabiliyyəti yalnız MSS skanerindən istifadə edən Landsat peykinin təqdim etdiyi ilə müqayisədə demək olar ki, üç dəfə (30 m-ə qədər) artırıldı.
Peyklərin həssas sensorları stereoskopik təsvirlər üçün nəzərdə tutulmadığından, spektral fərqlərdən istifadə edərək müəyyən bir təsvir daxilində müəyyən xüsusiyyət və hadisələri fərqləndirmək lazım idi. MSS skanerləri torpaq səthlərinin beş geniş kateqoriyasını fərqləndirir: su, qar və buz, bitki örtüyü, çöl və torpaq və insan fəaliyyəti ilə əlaqəli obyektlər. Maraq sahəsi ilə tanış olan bir alim spektrin bir geniş diapazonunda əldə edilən təsviri, məsələn, qara-ağ aerofotoqrafiyanı təhlil edə bilər ki, bu da adətən dalğa uzunluqları ilə şüalanma qeydə alınarkən əldə edilir. 0,5 - 0,7 µm (spektrin yaşıl və qırmızı bölgələri).
Bununla belə, yeni spektral zolaqların sayının artması ilə insan gözü üçün spektrin müxtəlif hissələrində oxşar tonların mühüm xüsusiyyətlərini ayırd etmək getdikcə çətinləşir. Beləliklə, məsələn, 0,5-0,6 µm diapazonunda MSS istifadə edərək Landsat peykindən götürülmüş yalnız bir çəkiliş planı təqribən ehtiva edir. 7,5 milyon piksel (şəkil elementləri), hər biri 0 (qara) ilə 128 (ağ) arasında dəyişən 128-ə qədər boz çalarları ilə. Landsat peykindən çəkilmiş eyni ərazinin iki şəklini müqayisə edərkən, 60 milyon piksellə məşğul olmaq lazımdır; Landsat 4-dən götürülmüş və xəritəçi tərəfindən işlənmiş bir şəkil təxminən 227 milyon pikseldən ibarətdir. Buradan aydın şəkildə belə çıxır ki, belə təsvirləri təhlil etmək üçün kompüterlərdən istifadə etmək lazımdır.
Rəqəmsal təsvirin işlənməsi.
Şəkil təhlilində kompüterlər eyni gündə və ya bir neçə fərqli gündə çəkilmiş şəkillərdə hər pikselin boz miqyaslı dəyərlərini (diskret ədədlər diapazonu) müqayisə etmək üçün istifadə olunur. Təsvirin təhlili sistemləri ərazinin tematik xəritəsini tərtib etmək üçün çəkiliş planının spesifik xüsusiyyətlərini təsnif edir.
Müasir təsvirlərin reproduksiyası sistemləri rəngli televiziya monitorunda MSS skaneri ilə peyk tərəfindən işlənmiş bir və ya bir neçə spektral zolaqların təkrar istehsalına imkan verir. Daşınan kursor daha sonra piksellərdən birinə və ya su hövzəsi kimi müəyyən bir xüsusiyyət daxilində yerləşən piksellərin matrisinə yerləşdirilir. Kompüter bütün dörd MSS diapazonunu əlaqələndirir və peyk təsvirinin oxşar nömrələr dəstinə malik olan bütün digər hissələrini təsnif edir. Tədqiqatçı daha sonra peyk təsvirində bütün su hövzələrini göstərən "xəritə" yaratmaq üçün rəngli monitorda "su" yamaqlarını rəngləndirə bilər. İdarə olunan təsnifat kimi tanınan bu prosedur təhlil edilən təsvirin bütün hissələrini sistemli şəkildə təsnif etməyə imkan verir. Yer səthinin bütün əsas növlərini müəyyən etmək mümkündür.
Kompüter tərəfindən təsvir edilən təsnifat sxemləri olduqca sadədir, lakin bizi əhatə edən dünya mürəkkəbdir. Məsələn, suyun tək bir spektral xüsusiyyəti olması şərt deyil. Bir çəkilişdə su hövzələri təmiz və ya çirkli, dərin və ya dayaz, qismən yosunlarla örtülmüş və ya donmuş ola bilər və onların hər birinin öz spektral əksetmə qabiliyyəti (və buna görə də öz rəqəmsal xüsusiyyəti) var. İnteraktiv rəqəmsal təsvirin təhlili sistemi IDIMS tənzimlənməmiş təsnifat sxemindən istifadə edir. IDIMS avtomatik olaraq hər pikseli onlarla sinifdən birinə yerləşdirir. Kompüter təsnifatından sonra oxşar siniflər (məsələn, beş və ya altı su sinfi) birinə toplana bilər. Bununla belə, yer səthinin bir çox sahələri kifayət qədər mürəkkəb spektrlərə malikdir, bu da onlar arasında birmənalı şəkildə fərq yaratmağı çətinləşdirir. Məsələn, bir palıd bağı, peyk şəkillərində ağcaqayın bağından spektral olaraq fərqlənməyən görünə bilər, baxmayaraq ki, bu vəzifəni yerdə həll etmək çox asandır. Spektr xüsusiyyətlərinə görə palıd və ağcaqayın enliyarpaqlı növlərə aiddir.
Şəkil məzmununun identifikasiyası alqoritmlərinin kompüterlə işlənməsi standartla müqayisədə MSS görüntüsünü əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirə bilər.
TƏTBİQLƏR
Yerdən istifadə və topoqrafik xəritələrin hazırlanmasında əsas məlumat mənbəyini məsafədən zondlama məlumatları təşkil edir.
Təyyarələrin və süni peyklərin uzaqdan zondlama məlumatları təbii otlaqların monitorinqi üçün getdikcə daha çox istifadə olunur. Aerofotoşəkillər əldə etdikləri yüksək rezolyusiyaya, eləcə də bitki örtüyünün dəqiq ölçülməsinə və zamanla onun dəyişməsinə görə meşə təsərrüfatında çox effektlidir.
Və buna baxmayaraq, geologiya elmlərində uzaqdan zondlama ən geniş tətbiqə malikdir. Süxur növlərini, habelə ərazinin struktur və tektonik xüsusiyyətlərini göstərən geoloji xəritələrin hazırlanmasında məsafədən zondlama məlumatlarından istifadə olunur. İqtisadi geologiyada uzaqdan zondlama faydalı qazıntı yataqlarını və geotermal enerji mənbələrini tapmaq üçün dəyərli vasitədir. Mühəndis geologiyası müəyyən edilmiş tələblərə cavab verən tikinti sahələrinin seçilməsi, tikinti materiallarının yerləşdiyi yerin müəyyən edilməsi, yerüstü və meliorativ mədən işlərinə nəzarət, eləcə də sahil zonasında mühəndislik işlərinin aparılması üçün məsafədən zondlama məlumatlarından istifadə edir. Bundan əlavə, bu məlumatlar seysmik, vulkanik, buzlaqoloji və digər geoloji təhlükələrin qiymətləndirilməsində, həmçinin meşə yanğınları və istehsalat qəzaları kimi vəziyyətlərdə istifadə olunur.
Uzaqdan zondlama məlumatları qlyasiologiya (buzlaqların və qar örtüyünün xüsusiyyətləri ilə əlaqədar), geomorfologiya (relyefin formaları və xüsusiyyətləri), dəniz geologiyası (dənizlərin və okeanların dibinin morfologiyası), geobotanika (məqsədinə görə) tədqiqatlarının mühüm hissəsini təşkil edir. bitki örtüyünün əsas faydalı qazıntı yataqlarından asılılığına) və arxeoloji geologiyada. Astrogeologiyada Günəş sisteminin digər planetlərinin və peyklərinin tədqiqi üçün, eləcə də Yerin tarixini öyrənmək üçün müqayisəli planetologiyada məsafədən zondlama məlumatları böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Bununla belə, uzaqdan zondlamanın ən maraqlı cəhəti ondan ibarətdir ki, aşağı Yer orbitlərindəki peyklər ilk dəfə olaraq alimlərə planetimizi bütöv bir sistem kimi, onun dinamik atmosferi və relyefin dəyişməsi altında dəyişən relyef formalarını müşahidə etmək, izləmək və öyrənmək imkanı verib. təbii amillərin və insan fəaliyyətinin təsiri. Peyk şəkilləri həm təbii, həm də texnogen amillərin yaratdığı iqlim dəyişikliyini proqnozlaşdırmaq üçün açarı tapmağa kömək edə bilər.
ABŞ və Rusiya 1960-cı illərdən bəri məsafədən zondlama aparsalar da, digər ölkələr də öz töhfələrini verirlər. Yaponiya və Avropa kosmik agentlikləri quru, dənizlər və Yer atmosferini öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuş Yerə yaxın orbitlərə çoxlu sayda peyk buraxmağı planlaşdırır.
Yerin uzaqdan zondlanmasının (ER) nə olduğu və onun hansı praktik tətbiqi ilə bağlı texnika elmləri doktoru, Rusiya Elmlər Akademiyasının Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunun direktor müavini Yevgeni Lupyanla söhbət etdik.
Casus peyklərin vaxtı bitdi?
— Yevgeni Arkadyeviç, hazırda kosmosda Yer səthini izləyən neçə cihaz var? Onların neçəsi rusdur?
- Ümumilikdə 400-ə yaxın peyk orbitlərdə uçur, onlar məsafədən zondlama ilə məşğul olurlar. 2020-ci ilə qədər onların sayının 1200-1300-ə çatdırılması planlaşdırılır. Təəssüf ki, onların arasında rus cihazları çox azdır: cəmi 9 ədəd. Razılaşın, bu çox yaxşı vəziyyət deyil. Vaxt var idi ki, ölkəmiz bu sahədə aparıcı mövqelərdən birini tuturdu, amma sonra onu keçdi. İndi biz onu bərpa etməyə çalışırıq.
Yerin uzaqdan zondlanması çox perspektivli istiqamətdir, çünki planeti kosmosdan müşahidə etmək üçün sistemlərin imkanları daim artır. Bir neçə il əvvəl bu sahədə inqilab oldu. Amerikanın PlanetLab şirkəti kosmosa bütöv bir dəstə kiçik qurğular buraxdı: 200-dən çox peyk! Təxminən 3-4 metr dəqiqliklə şəkil çəkdirirlər, halbuki bir gündə onlar əslində planetin bütün səthini əhatə edirlər. Müqayisə üçün qeyd edək ki, Canopus seriyalı peyklərimizlə belə bir araşdırma aparmaq bir neçə ay çəkəcək (hazırda onlardan 6-sı orbitdədir).
Kanopus-V MAKS-2013-də. Foto: Commons.wikimedia.org / Vitali V. Kuzmin
Yerin uzaqdan zondlanmasının inkişafına təsir edən daha bir mühüm hadisə bir neçə il əvvəl baş verdi. Sonra Amerika və Avropa kosmik agentlikləri 10 metrdən daha pis qətnaməyə malik olan əhəmiyyətli miqdarda məlumatlarına pulsuz giriş açdılar. Bu, verilənlərlə işləmək üçün yeni metod və texnologiyaların yaradılması imkanlarını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirdi. İlk növbədə, müxtəlif obyektlərin və hadisələrin davamlı monitorinqi üçün. Bundan əvvəl, bu cür problemlərin həlli, bir qayda olaraq, məlumatların əldə edilməsi üçün yüksək xərclərə görə sərfəli deyildi.
“Deyəsən, Yerin səthində nəyisə gizlətmək artıq çətindir. Casus peyklərin vaxtı geri dönməz şəkildə bitdi?
- Qətiyyən belə deyil. Belə peyklərin vəzifələri, əlbəttə ki, qaldı. Texniki cəhətdən də onlar təkmilləşirlər. Ancaq tamamilə yeni sahələr meydana çıxdı ki, orada uzaqdan zondlama məlumatlarından istifadə etmək mümkün oldu.
Havanın 80%-i kosmosdandır
Uzaqdan zondlama peykləri hansı yüksəklikdə uçur?
- Aşağı orbitli orbitlər adlanan orbitlər adətən 400-800 km yüksəklikdə olan orbitlərdə yerləşir. Yer ətrafında bir inqilab onlara təxminən 90 dəqiqə çəkir.
36.000 km yüksəklikdə uçan geostasionar peyklər var. Daha doğrusu, onlar uçmurlar, lakin hər zaman bir nöqtədə asılırlar. Onların həlli çox yüksək deyil: ən yaxşı qurğular üçün 500 metr ola bilər. Amma digər tərəfdən, hər 10 dəqiqədən bir, bəzi hallarda isə hər 2 dəqiqədən bir müşahidə aparmağa imkan verirlər. Sürətlə inkişaf edən prosesləri izlədiyimiz zaman bu çox vacibdir. Məsələn, vulkan püskürmələri və onların atdığı kül buludlarının hərəkəti arxasında.
Vulkanları izləmək üçün peyklər buraxılırmı? Bu qədər vacibdirmi?
- Moskvada yaşayan insanlara vulkanların kül emissiyaları, yəqin ki, əhəmiyyətsiz bir şey kimi görünür. Ancaq bu, Yerin başqa bir hissəsinə uçmaq üçün təyyarə bileti almalı olduqları ana qədərdir. Xatırladaq ki, 2010-cu ildə İslandiyada vulkan püskürməsi səbəbindən Avropanın hava məkanı bir neçə gün ərzində hava hərəkəti üçün bağlanmışdı.
Yerin uzaqdan zondlanmasının çoxlu sayda tətbiqi var. Bu, təbii fəlakətlərin monitorinqi və proqnozlaşdırılmasıdır: təkcə vulkan püskürmələri deyil, həm də yanğınlar, daşqınlar, qasırğalar və s. Bunlar hava proqnozlarıdır: bu məqsədlər üçün istifadə olunan məlumatların 80%-i kosmosdan əldə edilir.
Bu, məsələn, kənd təsərrüfatıdır. Peyklərin köməyi ilə əkinlərin vəziyyəti, torpağın xüsusiyyətləri (rütubət, eroziya) qiymətləndirilir və onlar müəyyən bir sahədə maksimum məhsul əldə etmək üçün məhsulların necə becərilməsi lazım olduğunu təhlil edirlər (dəqiq əkinçilik vəzifələri deyilir). Peyklər Yerin müxtəlif bölgələrində müəyyən bitkilərin zamanla necə inkişaf etdiyini anlamağa kömək edir. Məsələn, buğda. Bir sıra peyk şəkillərinə baxaraq və onları əvvəlki illərin müşahidələri ilə müqayisə edərək, biz, xüsusən, müəyyən bir ildə məhsulun erkən qiymətləndirilməsini əldə edə bilərik.
Gəlin meşə təsərrüfatını götürək. Artıq onu peyk monitorinqi olmadan təsəvvür etmək mümkün deyil. Yəqin ki, meşənin ölkəmiz üçün nə demək olduğunu xatırlatmağa dəyməz. Müasir peyk üsulları meşələrin xəritəsini çıxarmağa, yanğınları izləməyə, onları tez aşkar etməyə və söndürmə işlərini optimallaşdırmağa imkan verir. Bütün ölkədə oxşar problemləri həll edən sistem hələ 2005-ci ildə yaradılmışdır. Və o vaxtdan bəri davamlı olaraq işləyir.
Və məni infarktdan xilas et
- Eşitdiyimə görə, peyklərdən hətta okeandakı balıq sürüləri də izlənilir. Bu doğrudur?
- Birbaşa izlənilmir. Belə bir sxem var. Balıqların planktonla qidalandığı məlumdur. Peykdən harda nə qədər planktonun olduğunu, hansı rəngə və digər xüsusiyyətlərə malik olduğunu aydın görmək olar. Və bu məlumatlara görə, bu əraziyə balıqların gəlib-gəlməyəcəyini ehtimal etmək olar. Müvafiq olaraq, balıqçılıq gəmilərinə bildiriş göndərilə bilər.
Yerin uzaqdan zondlanması texnologiyaları artıq yaşayış binalarının enerji itkisini ölçə biləcək səviyyəyə çatıb. Ətraflı səviyyədə! Bu isə enerji və kommunal şirkətlər üçün yeni imkanlar açır. Əldə edilən məlumatlardan istifadə edərək, binaların izolyasiyasının strukturunu dəyişə bilərlər.
Bu yaxınlarda Rusiya Elmlər Akademiyasının Ekoloji Təhlükəsizliyi Araşdırma Mərkəzindən həmkarlarımız Peter haqqında çox maraqlı faktlar əldə etdilər. Müxtəlif ərazilərdə istilik emissiyalarının ölçülməsi aparılmışdır. Sonra iqlim dəyişikliyinin müxtəlif ssenarilərini götürdülər və müəyyən şəhər ərazilərində ürək-damar xəstəliklərindən ölüm hallarının artacağına dair proqnoz aldılar. Yerin uzaqdan zondlanmasının səhiyyə planlaması üçün necə məlumat verə biləcəyinə dair bir nümunə. Vaxtında görülən tədbirlər konkret insanların həyatını xilas etməyə kömək edəcək.
- Havanın çox isti olduğu, sərin olan ərazilərdən köçürüləcəklərmi?
Daha az sərt tədbirlər var. Orada ağac əkmək, evlərin damlarını xüsusi əks etdirən boya ilə rəngləmək olar. Və ya sadəcə ağ.
— Biz uzaqdan zondlama peyklərinin sayına görə ABŞ və Çindən xeyli geridəyik. Özünüz dediniz ki, bizdə onlardan cəmi 9-u var.Bəs bu sahədə hansısa formada bizim prioritetimiz varmı?
- Bizdə. Artıq dediyim kimi, bir çox xarici şirkətlər indi öz məlumatlarına girişi açıblar və məlumatları pulsuz ediblər. Rusiyada isə çox yaxşı proqramlaşdırma və məlumatların emalı məktəbi var. Biz bu açıq məlumatlardan müəyyən xüsusiyyətləri çıxaran, onları təhlil edən və müxtəlif problemlərin həllində istifadə etməyə imkan verən alqoritmlər yaratdıq.
Ölkədə yeni texnologiyalar çox sürətlə inkişaf edir, bunun sayəsində müxtəlif uzaqdan zondlama sistemlərindən super böyük məlumat axınları ilə səmərəli işləmək mümkündür. Bu məlumatların arxivləri ilə paylanmış iş imkanlarını təmin edən mərkəzlərin yaradılmasında irəliləyiş var. Məsələn, bizim Rusiya Elmlər Akademiyasının Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunda kollektiv istifadə üçün belə bir mərkəz yaradılıb. Ölkəmizin (və təkcə bizim deyil) müxtəlif şəhərlərində yerləşən 80-ə yaxın elmi təşkilat onun imkanlarından istifadə edir.
Mərkəzimiz öz funksionallığına görə belə dünya mərkəzlərinin ilk üçlüyünə deyilsə, şübhəsiz ki, ilk beşliyə daxildir. Təbii ki, sırf hardware baxımından bizim üçün Google və Amazon ilə rəqabət aparmaq çətindir. İlk növbədə, inkişaf üçün mərkəzlərinə ayırdıqları maliyyə vəsaitlərinin uyğunsuzluğuna görə. Lakin bu, bizi yeni yanaşmalar və həll yolları axtarmağa vadar edir. Və biz onları tapırıq.
Uzaqdan zondlama üsulları hər hansı bir cismin öz təbiətinin xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq elektromaqnit enerjisi şüalanmasına və əks etdirməsinə əsaslanır. Dalğa uzunluqları və radiasiya intensivliyindəki fərqlər, birbaşa təmas etmədən uzaq bir obyektin xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün istifadə edilə bilər.
Uzaqdan zondlama bu gün elektromaqnit spektrinin demək olar ki, bütün dalğa uzunluğu diapazonlarında (ultrabənövşəyidən uzaq infraqırmızıya qədər) və radio diapazonunda şəkillərin əldə edilməsi üçün çox müxtəlif üsullardır, şəkillərin ən müxtəlif görünməsi - demək olar ki, bütün ərazini əhatə edən meteoroloji geostasionar peyklərdən alınan görüntülərdən. yarımkürə, bir neçə yüz kvadrat metr ərazinin ətraflı hava tədqiqatlarına.
fotoqrafiya
Yer səthinin fotoşəkilləri insanlı kosmik gəmilərdən və orbital stansiyalardan və ya avtomatik peyklərdən əldə edilir. CS-nin fərqli xüsusiyyəti yüksək görmə dərəcəsi, böyük səth sahələrinin bir təsvirlə əhatə olunmasıdır. İstifadə olunan avadanlıq və foto plyonkaların növündən asılı olaraq, fotoqrafiya elektromaqnit spektrinin bütün görünən diapazonunda, onun ayrı-ayrı zonalarında, eləcə də yaxın IR (infraqırmızı) diapazonda aparıla bilər.
Çəkiliş tərəzi iki mühüm parametrdən asılıdır: çəkilişin hündürlüyü və lensin fokus uzunluğu. Kosmik kameralar, optik oxun meylindən asılı olaraq, yer səthinin planlı və perspektiv təsvirlərini əldə etməyə imkan verir.
Hazırda 60% və ya daha çox üst-üstə düşən CS əldə etməyə imkan verən yüksək rezolyusiyaya malik foto avadanlıqlardan istifadə olunur. Fotoşəkillərin spektral diapazonu yaxın infraqırmızı zonanın görünən hissəsini (0,86 mikrona qədər) əhatə edir.
Fotoqrafik metodun məlum çatışmazlıqları filmin Yerə qaytarılması zərurəti və onun gəmidə məhdud təchizatı ilə bağlıdır. Bununla belə, fotoqrafik çəkiliş hazırda kosmosdan aparılan ən informativ sorğu növüdür. Optimal çap ölçüsü 18x18 sm-dir, təcrübənin göstərdiyi kimi, bu, insanın görmə fiziologiyasına uyğundur və eyni zamanda bütün təsviri görməyə imkan verir.
İstifadə rahatlığı üçün ayrı-ayrı CS-lərdən 0,1 mm və ya daha çox dəqiqliklə nəzarət nöqtələrinin topoqrafik istinadı olan foto sxemlər (fotomozaika) və ya foto xəritələr üst-üstə düşür. Foto sxemlərinin quraşdırılması üçün yalnız planlaşdırılmış CS-lərdən istifadə olunur.
Çox miqyaslı, adətən perspektivli CS-ni planlaşdırılana çatdırmaq üçün transformasiya adlanan xüsusi bir proses istifadə olunur. Transformasiya edilmiş CS-lər kosmofotosxemləri və kosmofotomapları tərtib etmək üçün uğurla istifadə olunur və adətən koordinatların coğrafi şəbəkəsinə asanlıqla bağlanır.
Skaner çəkilişi
Hazırda kosmosdan tədqiqatlar üçün ən çox multispektral optik-mexaniki sistemlərdən - müxtəlif məqsədlər üçün peyklərdə quraşdırılmış skanerlərdən istifadə olunur. Skanerlərin köməyi ilə çoxlu ayrı-ayrı, ardıcıl əldə edilmiş elementlərdən ibarət təsvirlər formalaşır. "Skanlama" termini, daşıyıcının hərəkəti boyunca sahə elementini elementə görə skan edən və linzaya, sonra isə obyektivə çevrilən nöqtə sensoruna şüalanma axını göndərən skan edən elementdən (salınan və ya fırlanan güzgü) istifadə edərək təsvirin skan edilməsi deməkdir. işıq siqnalını elektrik siqnalına çevirir. Bu elektrik siqnalı rabitə kanalları vasitəsilə qəbuledici stansiyalara göndərilir. Ərazinin təsviri davamlı olaraq zolaqlardan - skanlardan, ayrı-ayrı elementlər - piksellərdən ibarət lentdə əldə edilir. Skaner şəkilləri bütün spektral diapazonlarda əldə edilə bilər, lakin görünən və IR diapazonları xüsusilə effektivdir. Yer səthini skan edən sistemlərin köməyi ilə çəkərkən hər bir elementi ani baxış sahəsi daxilində yerləşən ərazinin şüalanmasının parlaqlığına uyğun olan təsvir formalaşır. Skaner təsviri - radio kanalları vasitəsilə Yerə ötürülən, maqnit lentində (rəqəmsal formada) qeydə alınan və sonra çərçivə formasına çevrilə bilən parlaqlıq məlumatlarının sifarişli paketi.
Yer səthinin skan edilməsi üçün müxtəlif üsullar
Skanerin ən mühüm xüsusiyyətləri skan (baxış) bucağı və ani baxış bucağıdır ki, onun böyüklüyü lentə alınmış zolağın enini və ayırdetmə qabiliyyətini müəyyən edir. Bu bucaqların ölçüsündən asılı olaraq skanerlər dəqiq və sorğuya bölünür. Dəqiq skanerlər üçün skan bucağı ±5°-ə endirilir, sorğu skanerləri üçün isə ±50°-ə qədər artırılır. Qətnamə dəyəri lentə alınmış lentin eni ilə tərs mütənasibdir.
Amerikanın Landsat 5 və Landsat 7 peykləri ilə təchiz edilmiş "tematik kartoqraf" adlanan yeni nəsil skaner özünü yaxşı sübut etdi."Tematik kartoqraf" tipli skaner görünən yerdə 30 m ayırdetmə qabiliyyəti ilə yeddi diapazonda işləyir. spektri və infraqırmızı diapazonda 120 m. Bu skaner böyük məlumat axını verir, onların işlənməsi daha çox vaxt tələb edir; bununla əlaqədar olaraq, təsvirin ötürülmə sürəti yavaşlayır (şəkillərdəki piksellərin sayı kanalların hər birində 36 milyondan çox olur). Skan cihazları təkcə Yerin təsvirlərini əldə etmək üçün deyil, həm də radiasiyanı ölçmək üçün istifadə edilə bilər - skan edən radiometrlər və radiasiya - skan edən spektrometrlər.
Radar tədqiqatları
Radar (RL) və ya radar təsviri uzaqdan aparılan tədqiqatın ən vacib növüdür. Müxtəlif təbii şəraitə görə planetlərin səthinin birbaşa müşahidəsinin çətin olduğu şəraitdə istifadə olunur: sıx buludlar, duman və s. Aktiv olduğu üçün gecə həyata keçirilə bilər.
Optik və radar tədqiqatlarının xüsusiyyətləri
Radar tədqiqatları üçün adətən təyyarə və peyklərdə quraşdırılmış yan skan radarlarından (SLS) istifadə olunur. LBO-nun köməyi ilə elektromaqnit spektrinin radio diapazonunda radar tədqiqatı aparılır. Çəkilişin mahiyyəti tədqiq olunan obyektdən normal boyunca əks olunan və daşıyıcının bortunda quraşdırılmış qəbuledicidə sabitlənmiş radiosiqnal göndərməkdir. Radio siqnalı xüsusi generator tərəfindən yaradılır. Qəbulediciyə qayıtmaq üçün lazım olan vaxt öyrənilən obyektə olan məsafədən asılıdır. Zondlama impulsunun obyektə və geriyə keçməsinin müxtəlif vaxtını təyin edən radarın bu iş prinsipi radar təsvirlərini əldə etmək üçün istifadə olunur. Təsvir xətt boyunca uzanan işıq nöqtəsi ilə formalaşır. Obyekt nə qədər uzaq olsa, əks olunan siqnal xüsusi kinokamera ilə birləşdirilmiş katod şüası borusu ilə sabitlənənə qədər keçməsi üçün bir o qədər çox vaxt lazımdır.
Radar təsvirlərini şərh edərkən təsvirin tonunu və onun fakturasını nəzərə almaq lazımdır. Radar təsvirinin ton qeyri-bərabərliyi süxurların litoloji xüsusiyyətlərindən, onların dənəcik ölçüsündən və aşınma proseslərinə davamlılığından asılıdır. Ton pozuntuları qaradan açıq rəngə qədər dəyişə bilər. Radar təsvirləri ilə təcrübə göstərdi ki, qara ton hamar səthlərə uyğundur, burada, bir qayda olaraq, göndərilən radio siqnalının demək olar ki, tam əks olunması baş verir. Böyük çaylar həmişə qara rəngə malikdir. Radar təsvirinin tekstura qeyri-bərabərliyi relyefin parçalanma dərəcəsindən asılıdır və incə torlu, zolaqlı, massiv və s. ola bilər. Məsələn, radar təsvirinin zolaqlı teksturası, tez-tez bir-birini əvəz edən təbəqələrdən ibarət dağlıq bölgələr üçün xarakterikdir. çöküntü və ya metamorfik süxurlar, massiv - intruziv formasiyaların inkişaf sahələri üçün. Hidravlik şəbəkə xüsusilə radar şəkillərində yaxşıdır. Fotoşəkillərdən daha yaxşı deşifr edilir. Sıx bitki örtüyü ilə örtülmüş ərazilərdə radar tədqiqatlarının yüksək dəqiqliyi ondan istifadə üçün geniş perspektivlər açır.
70-ci illərin sonlarından etibarən peyklərdə yan skanerli radar sistemləri quraşdırılmışdır. Beləliklə, məsələn, okean proseslərinin dinamikasını öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuş ABŞ-ın Sisat peykində ilk radar quraşdırılıb. Daha sonra “Space Shuttle” gəmisinin uçuşları zamanı radar dizayn edilib və sınaqdan keçirilib. Bu radarla əldə edilən məlumatlar ağ-qara və saxta rəngli sintez edilmiş fotoşəkillər, televiziya şəkilləri və ya maqnit lent yazıları şəklində təqdim olunur. Çözünürlük 40 m-dir.Məlumat Landsat sisteminin skaner şəkilləri kimi ədədi və analoji şəkildə işlənə bilər. Bu, yüksək deşifrə nəticələrinin əldə edilməsinə böyük töhfə verir. Bir çox hallarda radar şəkilləri geoloji cəhətdən Landsat peyklərindən və ya digər optik sensorlardan alınan şəkillərdən daha informativdir. Ən yaxşı nəticə hər iki növ materialın kompleks təfsiri ilə də əldə edilir. Radar təsvirləri Yerin çətin və ya əlçatmaz ərazilərini - səhraları və yüksək enliklərdə yerləşən əraziləri, eləcə də digər planetlərin səthini öyrənmək üçün uğurla istifadə olunur.
Güclü bulud təbəqəsi ilə örtülmüş planet olan Veneranın səthinin xəritələşdirilməsinin nəticələri artıq klassikaya çevrilib. Radar avadanlıqlarının təkmilləşdirilməsi Yerin uzaqdan tədqiqində, xüsusən də onun geoloji quruluşunun öyrənilməsində radarın rolunun daha da artmasına səbəb olmalıdır.
termal çəkiliş
İnfraqırmızı (İQ) və ya termal görüntüləmə endogen istilik və ya günəş radiasiyası səbəbindən Yer cisimlərinin istilik radiasiyasını təyin etməklə istilik anomaliyalarının aşkarlanmasına əsaslanır. Geologiyada geniş istifadə olunur. Yer səthinin temperatur qeyri-bərabərliyi onun müxtəlif hissələrinin qeyri-bərabər istiləşməsi nəticəsində yaranır. Elektromaqnit rəqslərinin spektrinin infraqırmızı diapazonu şərti olaraq üç hissəyə bölünür (mikronda):
yaxın (0,74-1,35)
orta (1,35-3,50)
uzaq (3.50-1000)
Günəş (xarici) və endogen (daxili) istilik süxurların litoloji xüsusiyyətlərindən, istilik ətalətindən, rütubətdən, albedodan və bir çox başqa səbəblərdən asılı olaraq geoloji obyektləri fərqli şəkildə qızdırır.
Atmosferdən keçən IR radiasiya seçici şəkildə udulur və buna görə də termal fotoşəkil yalnız "şəffaflıq pəncərələri" adlanan ərazidə - IR şüalarının ötürüldüyü yerlərdə aparıla bilər. Empirik olaraq dörd əsas şəffaflıq pəncərəsi (µm ilə) müəyyən edilmişdir: 0,74-2,40; 3,40-4,20; 8,0-13,0; 30,0-80,0. Bəzi tədqiqatçılar daha çox sayda şəffaflıq pəncərələrini fərqləndirirlər. birinci pəncərədə (0,84 µm-ə qədər) əks olunan günəş radiasiyasından istifadə edilir. Burada xüsusi foto filmlərdən istifadə edə və qırmızı filtrlə işləyə bilərsiniz. Bu diapazonda çəkiliş IR fotoqrafiya adlanır.
Ölçmə cihazları digər şəffaflıq pəncərələrində işləyir - istilik anomaliyalarını düzəldən katod şüa borularından istifadə edərək görünməz infraqırmızı şüalanmanı görünən radiasiyaya çevirən termal görüntüləyicilər. IR təsvirlərində açıq tonlar aşağı temperaturlu sahələri, tünd tonlar nisbətən yüksək temperaturlu sahələri göstərir. Tonun parlaqlığı istilik anomaliyasının intensivliyi ilə birbaşa mütənasibdir. IR çəkilişi gecə edilə bilər. Peykdən alınan infraqırmızı təsvirlərdə sahil xətti, hidroqrafik şəbəkə, buz şəraiti, su mühitinin istilik qeyri-bərabərliyi, vulkanik fəaliyyət və s. aydın görünür. IR təsvirləri Yerin termal xəritələrini hazırlamaq üçün istifadə olunur. İQ tədqiqatı ilə aşkar edilən xətti-zolaklı istilik anomaliyaları qırılma zonaları, areal və konsentrik - tektonik və ya oroqrafik strukturlar kimi şərh olunur. Məsələn, Mərkəzi Asiyanın boş kaynozoy çöküntüləri ilə dolu üst-üstə düşmüş hövzələri İQ təsvirlərində artan intensivliyin areal anomaliyaları kimi şərh olunur. Aktiv vulkanik fəaliyyət zonalarında əldə edilən məlumatlar xüsusilə qiymətlidir.
Hazırda şelfin dibini öyrənmək üçün İQ təsvirindən istifadə təcrübəsi əldə edilmişdir. Bu üsuldan istifadə etməklə su səthinin temperatur anomaliyalarının fərqindən dib topoqrafiyasının strukturu haqqında məlumatlar əldə edilmişdir. Eyni zamanda, su kütlələrinin daha dərin hissələrində su səthinin eyni şüalanması ilə daha dayaz olanlara nisbətən istiləşməyə daha çox enerji sərf olunan prinsip istifadə olunur. Nəticədə, daha dərin ərazilərdə suyun səthinin temperaturu dayaz yerlərdən daha aşağı olacaq. Bu prinsip İQ təsvirlərində müsbət və mənfi relyef formalarını, sualtı dərələri, sahilləri, silsilləri və s. ayırmağa imkan verir. İQ təsviri hazırda xüsusi tətbiqlər üçün, xüsusilə ətraf mühitin öyrənilməsi, yeraltı suların kəşfiyyatı və mühəndislik geologiyasında istifadə olunur.
Yerin Uzaqdan Zondlanması (ER) - Yerin səthi və onun üzərində olan cisimlər, atmosfer, okean, yer qabığının yuxarı təbəqəsi haqqında təmassız üsullarla məlumatların əldə edilməsi, bu zaman qeyd cihazının obyektdən çıxarılması. əhəmiyyətli məsafədə tədqiqat obyekti. Uzaqdan zondlamanın ümumi fiziki əsasını obyektin öz və ya əks olunan şüalanmanın qeydə alınmış parametrləri, onun biogeofiziki xüsusiyyətləri və məkan mövqeyi arasında funksional əlaqə təşkil edir. Metodun mahiyyəti cisim tərəfindən əks olunan və ya yayılan və ondan uzaq kosmosda müəyyən bir nöqtədə qeydə alınan elektromaqnit şüalanmasının ölçülməsi nəticələrini şərh etməkdir.
Yerin kəşfiyyatında çox uzun müddətdir ki, uzaqdan zondlama üsullarından istifadə olunur. Əvvəlcə tədqiq olunan obyektlərin məkan tənzimlənməsini təyin edən çəkilmiş fotoşəkillərdən istifadə edilmişdir. Fotoqrafiyanın ixtirası ilə, perspektiv fotoşəkillərdən dağlıq bölgələrin xəritələrinin tərtib edildiyi yer fototeodolit tədqiqatı yarandı. Aviasiyanın inkişafı planda yuxarıdan ərazini əks etdirən aerofotoşəkillərin alınmasını təmin etdi. Bu, yer elmlərini güclü tədqiqat vasitəsi - hava üsulları ilə silahlandırdı.
Uzaqdan zondlama anlayışı 19-cu əsrdə fotoqrafiyanın ixtirasından sonra ortaya çıxdı və bu metodun tətbiq olunmağa başladığı ilk sahələrdən biri astronomiya oldu. Sonradan düşmən haqqında məlumat toplamaq və strateji qərarlar qəbul etmək üçün hərbi sahədə uzaqdan zondlamadan istifadə olunmağa başlandı. Amerika Vətəndaş Müharibəsi zamanı pilotsuz təyyarə fotoşəkilləri qoşunların hərəkətini, təchizatını, istehkamlarını izləmək və artilleriya atəşinin təsirini qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir. Müxtəlif dövlətlər tərəfindən maliyyələşdirilən tədqiqatlar nəticəsində əvvəlcə hərbi məqsədlər üçün, sonra isə bu metodun mülki tətbiqləri üçün sensorlar yaratmağa imkan verən texnologiyalar hazırlanmışdır. İkinci Dünya Müharibəsindən sonra məsafədən zondlama metodundan ətraf mühitin monitorinqi və ərazilərin inkişafının qiymətləndirilməsi, habelə mülki kartoqrafiyada istifadə olunmağa başlandı. XX əsrin 60-cı illərində kosmik raketlərin və peyklərin meydana çıxması ilə məsafədən zondlama kosmosa getdi.
Uzaqdan zondlamanın yeni dövrü insanlı kosmik uçuşlar, kəşfiyyat, meteoroloji və resurs peykləri ilə bağlıdır.
Məqsədi aşağı orbitlərdən fotoşəkillər əldə etmək olan CORONA, ARGON, LANYARD proqramları çərçivəsində kəşfiyyat peyklərinin buraxılması nəticəsində 1960-cı ildən sonra hərbi sahədə məsafədən zondlama imkanları xeyli artmışdır. Tezliklə, 2 metr təsvir ölçülü stereo cüt şəkillər əldə edildi. İlk peyklər orbitdə yeddi-səkkiz gün işlədi, lakin bu cihazların sonrakı nəsilləri bir neçə ay ərzində məlumat verə bildi.
1961-ci ildə ABŞ-da həyata keçirilən pilotlu uçuş proqramlarının həyata keçirilməsi nəticəsində ilk dəfə ayın səthinə bir insan eniş etdi (1969). Yerin təsvirlərinin əldə edildiyi Merkuri proqramını, Əkizlər layihəsi (1965-1966), Apollon proqramı (1968-1975) zamanı yerin məsafədən zondlanması zamanı sistematik şəkildə məsafədən zondlama məlumatlarını qeyd etmək lazımdır. səthi (ERS) həyata keçirilmişdir. ) və insanın Aya enişi, yer resursları üzərində tədqiqatlar aparan Skylab kosmik stansiyasının buraxılması (1973-1974), 1981-ci ildə başlayan təkrar istifadə edilə bilən kosmik gəmilərin uçuşları, həmçinin doqquz spektral kanaldan istifadə etməklə görünən və yaxın infraqırmızıda 100 metr ayırdetmə qabiliyyəti ilə çox zonalı təsvirlərin əldə edilməsi kimi.
Sovet İttifaqında, sonra Rusiyada ABŞ-ın kosmik proqramları ilə paralel olaraq kosmik proqramlar inkişaf etdirildi. Yuri Qaqarinin 12 aprel 1961-ci ildə kosmosa ilk insan uçuşu, Vostok (1961-1963), Vosxod (1964-1965) və Soyuz kosmik gəmilərinin buraxılması, "Salut" kosmik stansiyalarının orbitində işləyir. (ilk dəfə 1971-ci il aprelin 19-da).
İlk meteoroloji peyk 1960-cı il aprelin 1-də ABŞ-da orbitə buraxılıb. O, hava proqnozu, siklonların hərəkətini izləmək və digər oxşar vəzifələr üçün istifadə edilmişdir. TIROS-1 (Televiziya və İnfraqırmızı Müşahidə Peyki) yer səthinin geniş sahələrini müntəzəm olaraq tədqiq etmək üçün istifadə edilən peyklər arasında ilk idi.
İlk xüsusi peyk 1972-ci ildə buraxılmışdır. O, ERTS-1 (Earth Resources Technology Satellite) adlanırdı və əsasən kənd təsərrüfatı məqsədləri üçün istifadə olunurdu. Hazırda bu seriyanın peykləri Landsat adlanır.
Onlar orta rezolyusiyaya malik ərazilərin müntəzəm çoxzonalı tədqiqi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Daha sonra, 1978-ci ildə SEASAT skan sistemi ilə ilk peyk buraxıldı, lakin o, yalnız üç ay ərzində məlumatları ötürdü. Stereo cüt şəkillər əldə etmək mümkün olan SPOT seriyasının ilk fransız peyki 1985-ci ildə orbitə buraxılmışdır. IRS (Indian Remote Sensing) adlı ilk Hindistanın uzaqdan zondlama peyki 1988-ci ildə buraxıldı. Yaponiya da JERS MOS peyklərini orbitə çıxarıb.
1975-ci ildən bəri Çin vaxtaşırı öz peyklərini buraxır, lakin onların əldə etdiyi məlumatlar hələ də ictimai sahədir. Avropa Kosmik Konsorsiumu 1991 və 1995-ci illərdə ERS radar peyklərini, Kanada isə 1995-ci ildə RADARSAT peyklərini orbitə buraxdı.
Aerokosmik metodların inkişaf tarixi göstərir ki, elm və texnologiyada yeni nailiyyətlər dərhal təsvir texnologiyalarını təkmilləşdirmək üçün istifadə olunur. Bu, 20-ci əsrin ortalarında, kompüterlər, kosmik gəmilər, radioelektron tədqiqat sistemləri kimi yeniliklər ənənəvi aerofotoşəkil üsullarında inqilabi dəyişikliklər edəndə baş verdi - aerokosmik zondlama yarandı. Kosmik təsvirlər regional və qlobal səviyyədə problemlərin həlli üçün geoinformasiya təmin etmişdir.
Hazırda aerokosmik zondlamanın mütərəqqi inkişafında aşağıdakı tendensiyalar aydın şəkildə özünü göstərir.
- İnternetdə operativ şəkildə yerləşdirilən kosmik şəkillər həm peşəkar mütəxəssislər, həm də geniş ictimaiyyət üçün ərazi haqqında ən populyar video məlumatlara çevrilir.
- Açıq giriş peyk şəkillərinin ayırdetmə qabiliyyəti və metrik xüsusiyyətləri sürətlə artır. Ultra yüksək rezolyusiyaya malik orbital təsvirlər - metr və hətta desimetr - aerofotoşəkillərlə uğurla rəqabət aparan yayılma qazanır.
- Analoq foto şəkilləri və ənənəvi emal texnologiyaları əvvəlki inhisar dəyərini itirir. Əsas emal qurğusu xüsusi proqram təminatı və periferik qurğularla təchiz edilmiş kompüter idi.
- Hər cür hava radarının inkişafı onu aerokosmik zondlama üçün optik texnologiyalarla effektiv şəkildə inteqrasiya olunmağa başlayan metrik cəhətdən dəqiq məkan geoinformasiyasının əldə edilməsi üçün mütərəqqi üsula çevirir.
- Müxtəlif aerokosmik Yer zondlama məhsulları üçün bazar sürətlə inkişaf edir. Orbitlərdə fəaliyyət göstərən kommersiya kosmik gəmilərinin, xüsusən də xarici gəmilərin sayı durmadan artır. Landsat (ABŞ), SPOT (Fransa), IRS (Hindistan), Xəritəçəkmə peykləri ALOS (Yaponiya), Cartosat (Hindistan), Ikonos, QiuckBird, GeoEye (ABŞ) da daxil olmaqla, resurs peyk sistemləri tərəfindən əldə edilən görüntülər. tandem interferometrik tədqiqat aparan TerraSAR-X və TanDEM-X (Almaniya) radarı da daxil olmaqla. RapidEye (Almaniya) kosmik monitorinq peykləri sistemi uğurla fəaliyyət göstərir.
Aerokosmik təsvir - obyektlərin parlaqlığının uzaqdan qeydiyyatı yolu ilə müəyyən həndəsi və radiometrik (fotometrik) qanunlara uyğun olaraq əldə edilən və ətrafdakı görünən və gizli obyektləri, hadisələri və prosesləri öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuş real obyektlərin ikiölçülü təsviridir. dünya, eləcə də onların məkan mövqeyini müəyyən etmək.
Müasir aerokosmik təsvirlərin miqyası diapazonu böyükdür: 1:1000-dən 1:100.000.000-a qədər dəyişə bilər, yəni. yüz min dəfə. Eyni zamanda aerofotoşəkillərin ən çox yayılmış şkalaları 1:10 000 - 1: 50 000, kosmos - 1: 200 000 - 1: 10 000 000 aralığında yerləşir.Bütün aerokosmik təsvirlər adətən analoq (adətən foto) və rəqəmsal (elektron) bölünür. . Rəqəmsal fotoşəkillərin təsviri ayrı-ayrı eyni elementlərdən - piksellərdən (İngiliscə Picture element-pxel-dən) formalaşır; hər pikselin parlaqlığı bir rəqəmlə xarakterizə olunur.
Ərazinin informasiya modeli kimi aerokosmik təsvirlər bir sıra xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur, o cümlədən şəkilli, radiometrik (fotometrik) və həndəsi. Vizual xüsusiyyətlər fotoşəkillərin obyektlərin incə detallarını, rənglərini və tonal gradasiyalarını əks etdirmə qabiliyyətini xarakterizə edir, radiometrik olanlar fotoşəkildə obyektlərin parlaqlığının kəmiyyət qeydinin düzgünlüyünü, həndəsi xüsusiyyətlər ölçüləri, uzunluqları və sahələrini təyin etmək imkanını xarakterizə edir. cisimlər və şəkillərdən onların nisbi mövqeyi.
Peyklərdən Yerin müşahidə məlumatlarından istifadə etməyin ən yaxşı yolu onları digər mənbələrdən alınan məlumatlarla birlikdə təhlil etməkdir.
Orbitin bir neçə ardıcıl nöqtəsindən üst-üstə düşən şəkillərin əldə edilməsi (stereo görüntüləmə) üçölçülü obyektlərin daha dəqiq təsvirini əldə etməyə və siqnalın səs-küy nisbətini artırmağa imkan verir.
Çoxzonal təsvirlərin istifadəsi müxtəlif obyektlərin tonal xüsusiyyətlərinin unikallığına əsaslanır. Müxtəlif spektral diapazonlarda təsvirlərdən parlaqlıq məlumatlarının birləşdirilməsi müəyyən məkan strukturlarını dəqiq müəyyən etməyə imkan verir. Çox sayda (10-dan çox) dar çəkiliş zonalarından istifadə edərək çəkiliş hiperspektral adlanır. Hiperspektral görüntüləmə ilə, məsələn, çirklənmə üçün tipik olan udma zolaqlarının olması ilə xarakterizə olunan obyektləri müəyyən etmək imkanı artır. Çox zonalı və hiperspektral tədqiqatlar tədqiq olunan obyektlərin spektral parlaqlıq fərqlərindən onların şərhi üçün daha səmərəli istifadə etməyə imkan verir.
Bu tip təsvirlərə həm müxtəlif uzunluqlu əks olunan radio dalğalarının qeydiyyatı zamanı, həm də onların müxtəlif qütbləşmələri ilə əldə edilən radar təsvirləri də daxil ola bilər.
Çox vaxtlı sorğu əvvəlcədən müəyyən edilmiş tarixlərdə planlaşdırılmış sorğudur ki, bu da zamanla xüsusiyyətləri dəyişən obyektlərin təsvirlərinin müqayisəli təhlilini aparmağa imkan verir.
Çox səviyyəli sorğu - tədqiqat sahəsi haqqında daha ətraflı məlumat əldə etmək üçün müxtəlif seçmə səviyyələri ilə sorğu istifadə olunur.
Bir qayda olaraq, bütün məlumatların toplanması prosesi üç səviyyəyə bölünür: peyk çəkilişləri, aerofotoqrafiya və yerüstü tədqiqatlar.
Çoxqütblü çəkiliş üsulu ilə alınan təsvirlər əks olunan şüalanmanın qütbləşmə xassələrindəki fərqlərə əsaslanaraq cisimlər arasında sərhədləri çəkmək üçün istifadə olunur. Beləliklə, məsələn, su səthindən əks olunan radiasiya adətən bitki örtüyündən əks olunan radiasiyadan daha güclü qütbləşir.
Birləşdirilmiş üsul çoxzamanlı, çox zonalı və çoxqütblü tədqiqatların istifadəsindən ibarətdir.