Додому Програми Яку інформацію можна отримати із космічних знімків. Як працюють космічні знімки? Подумайте, в яких ситуаціях вам знадобиться географічна карта

Програми

Яку інформацію можна отримати із космічних знімків. Як працюють космічні знімки? Подумайте, в яких ситуаціях вам знадобиться географічна карта

Вперше отримані з космосу фото- та телезображення Землі та хмарного покриву використовували для своїх потреб метеорологи. У квітні 1960 року в США було виведено на орбіту перший спеціалізований метеосупутник «Тірос-1» (Television and Infrared Observation Satellite – супутник для спостережень із телевізійним та інфрачервоним обладнанням). Перші знімки, отримані цим апаратом, показували хмарний покрив та великі географічні деталі у розривах – і жодних слідів діяльності людини! Першими такими слідами виявились темні плями в снігах Канади, які, як з'ясувалося, були слідами розчищення лісів.

Тільки з початком пілотованих польотів з'ясувалась можливість спостереження деталей на земній поверхні. Наскільки незрозуміло це було на початку космічної ери, видно з переліку об'єктів, що підлягають спостереженню та фото- та кінореєстрації у перших польотах радянських космонавтів: це обрій; хмари у надирі; Місяць; хмари вздовж траси; поверхня океану; високогірні райони; зоря; острови та півострова; пустелі; міста; північні сяйва; сріблясті хмари; нічний горизонт. Тобто, простіше кажучи, пропонувалося реєструвати все, що вдасться побачити. І несподіванкою, що викликала шок Землі, було те, що з орбіти можна побачити досить дрібні об'єкти (будівлі, дороги, автомобілі).

Вже перші фотографії, зроблені з орбіти космонавтами, дозволили виявити багато деталей структури хмарних систем, причому вони відрізнялися від телезображень, одержуваних з автоматичних метеосупутників, вищим просторовим дозволом.

Спочатку повідомлення космонавтів про те, що вони бачать з орбіти, піддавалися сумнівам. Наприклад, викликало недовіру повідомлення, що з орбіти видно підводні хребти в океанах: адже світло проникає на глибину лише кількох десятків метрів, а хребти знаходяться на кілометрових глибинах. І лише через деякий час з'ясувалося, що контури зони перемішування теплих поверхневих і холодних глибинних вод ніби повторюють підводний рельєф.

«Нехай тільки читач повірить, що коли космонавт висить над ілюмінатором і дивиться у вікно, то рано чи пізно його спостереження поповнять загальну скарбничку знань, - писав у своїх спогадах космонавт-50/100 В. П. Савіних. - У черзі за порцією позарізом необхідних відомостей до космонавтів стоять хлібороби та геологи, меліоратори та географи. Можна продовжувати цей список мало не нескінченно… І не лише тому, що „зверху видно все“, а й тому, що з космосу легше виявити взаємозв'язки деяких земних процесів і навіть передбачити їхню течію».

Зверху, з висоти орбіти, видно якщо й не всі, то дуже багато чого інакше і не побачиш - люди заново відкривали планету. Експерименти та спостереження, проведені космонавтами на орбіті, дозволили отримати зображення ряду не спостерігалися раніше традиційними засобами (як аерофотозйомка) різних об'єктів (наприклад, масштабні геологічні утворення - кільцеві структури, розломи земної кори). Так, зйомки зі станції «Салют-5» дозволили простежити великі відстані глибинні розломи , які часто є зонами залягання з корисними копалинами. Зйомки зі станції «Салют-6» показали можливість отримання зображень дна морських мілководій, морських та океанських течій, що відкрило можливість їх картування; зон скупчення фіто- та зоопланктонів, косяків риб.

Результати спостережень космонавтів згодом майже завжди підтверджувалися. Особливо важливими є ці спостереження та зйомки були на початковому етапі, коли ще не було повного і чіткого уявлення про те, куди дивитися і що шукати.

У міру накопичення знань визначилися нові галузі використання космічної техніки вивчення Землі. Стали створюватися різні супутникові системи, спочатку спеціалізовані (зв'язкові, метеорологічні, навігаційні, на дослідження природних ресурсів Землі тощо.).

Орбітальні експерименти та спостереження космонавтів послужили основою для формування технічних вимог щодо виду і характеристик автоматичних систем і при розробці нової апаратури для проведення спостережень і досліджень з космосу.

Першою радянською спеціалізованою метеосистемою була система "Метеор". "Метеор-1" був запущений 26 березня 1969 року. У систему входило три супутники на квазіполярних навколокругових орбітах висотою близько 900 км, щогодини вони охоплювали територію 30 тис км. Інформація виходила за допомогою оптичної та інфрачервоної апаратури.

Національна експлуатаційна метеосистема США у повному складі почала функціонувати у 70-х роках минулого століття. До її складу входять супутники "Тірос", "Німбус", АТС. За цей час, за твердженням американських фахівців, не втрачено жодного тропічного шторму. Зокрема, у серпні-вересні 1979 року, коли урагани Давид і Фредерік рухалися до узбережжя Мексиканської затоки, сотні тисяч життів були врятовані завдяки тому, що на орбітах знаходилися метеосупутники. Дані, що одержуються з цих супутників дозволили метеорологам з великою точністю визначати напрямок руху і швидкість урагану і своєчасно сповіщати місцеве населення про їхнє наближення.

У 1978–1979 роках було здійснено найбільший на той час міжнародний метеорологічний проект ГАРП (Global Atmospheric Research Programme), спрямований вивчення глобальних процесів у атмосфері, що призводять до змін погоди і клімату. У групування коштів, які здійснювали метеоспостереження, входили як низькоорбітальні, і геостаціонарні супутники. Одночасно спостереження велися за допомогою морських суден, літаків, буїв, куль-зондів, метеоракетів.

Електронне око

Інформація з космосу виявилася не просто корисною, а життєво необхідною чи не для всіх сфер діяльності. Окрім служби погоди це сільське та лісове господарство, містобудування, прокладання трас залізничних та автомобільних доріг, трубопроводів, охорона навколишнього середовища, розвідка корисних копалин.

Дуже ефективним виявилося застосування космічних засобів на дослідження природних ресурсів Землі. У на початковому етапі ці дослідження проводилися супутниками «Лендсат», у СРСР апаратами серії «Космос». Інформація витягувалася з зображень, що одержуються у видимому та інфрачервоному діапазонах спектра.

За допомогою супутників було отримано багатоспектральні зображення великомасштабних особливостей та розривів структури земної кори, які раніше не спостерігалися. Інформація про зони розривів та розломів, отримана з супутників «Лендсат», була використана при виборі місць для будівництва атомних електростанцій та прокладання трубопроводів.

За допомогою супутникових систем було зроблено багато важливих відкриттів, розвідано нові родовища корисних копалин, у тому числі нафти та газу, картовано сейсмонебезпечні райони – все справді важко перерахувати. У пісках Кизилкум за знімками із супутників виявлено лінзи неглибоко залягаючих прісних та слабомінералізованих вод. Зроблено і географічне відкриття, щоправда, сумне – Аральського моря більше немає.

Візуально-інструментальні спостереження проводяться в кожному польоті, що пілотується, з початку космічної ери і по сьогодні, коло завдань розширюється і ускладнюється, удосконалюється апаратура.

На перших радянських апаратах «Схід» для фото- та кінореєстрації використовувалася звичайна техніка – професійний кіноапарат «Конвас». Від нього до сучасної апаратури, з якою нині працюють космонавти – дистанція величезного розміру. Для спостереження та зйомок з орбіти зараз застосовується багатозональна та спектрозональна фотозйомка. У 1976 році на кораблі «Союз-22» вперше було випробувано багатозональний фотоапарат МКФ-6, спільно розроблений вченими СРСР та НДР у рамках програми «Інтеркосмос» та виготовлений на відомому підприємстві «Карл Цейс Йена» (Carl Zeiss Jena). Цим фотоапаратом вперше отримано стереоскопічне зображення льодовика Федченка та понад сто менших льодовиків, з яких раніше було відомо лише близько 30. Крім того, виявлено райони, які підходять для розведення великої рогатої худоби.

Згодом став використовуватися блок із шести багатозональних апаратів МКФ-6 М. В апаратах використовуються спеціальна плівка та світлофільтри, що сприймають різну інформацію. Наприклад, один із апаратів реєструє структуру ґрунту, його склад та вміст вологи, інша камера отримує інформацію про типи рослинності, третя налаштована на отримання даних про якість води в озерах та океанах.

Ці камери широко використовувалися на станціях «Салют» та «Світ». Зараз на борту МКС працює новий прилад – «Спектр-256». Він дозволяє реєструвати спектральні характеристики земної поверхні у 256 каналах видимого та інфрачервоного спектру. Як реєстратор отриманої інформації використовується мікрокомп'ютер.

Величезну роботу з вивчення великомасштабних природних процесів та зміни клімату було проведено американськими астронавтами у квітні 1994 року. На борту КК Індевор () на орбіту була виведена космічна радарна лабораторія SRL-1 (Space Radar Laboratory). До складу лабораторії входив також пристрій для моніторингу забруднень атмосфери. Планувалося отримати близько 6000 зображень радіолокацій понад 400 об'єктів і близько 50 млн км² (10%) площі Землі. Крім того, астронавти мали зробити 14000 знімків звичайною апаратурою, для чого на борту було 14 фото- та кінокамер. Зйомки з космосу доповнювалися спостереженнями наземних груп, а також із літаків та суден.

План зйомок було виконано практично повністю. Отримано унікальні тривимірні стереоскопічні зображення гір, пустель, лісів, океанів і річок. Астронавти зробили зйомку району гігантської пожежі в Китаї в 1987 році і виміряли концентрацію окису вуглецю над цим районом.

У другому польоті «Індевора» з SRL-1 у вересні того ж року до об'єктів зйомки входила Чорнобильська АЕС - досліджувалося відновлення довкілля після катастрофи 1986 року. У цей час відбувалося виверження Ключевської сопки на Камчатці, корабель двічі пройшов над вулканом на висоті 283 км і зняв виверження. Це були унікальні зйомки - раніше виверження сталися у 1737 та 1945 роках.

В даний час створена та функціонує глобальна система дистанційного зондування Землі, і переважна частина інформації надходить з безпілотних апаратів. Проте візуально-інструментальні спостереження з борту орбітальних станцій та пілотованих апаратів не втратили свого значення. Вони проводяться постійно і становлять найважливішу частину діяльності космонавта у польоті.

Особливо це важливо для дослідження швидко протікають процесів і явищ, потребують оперативної передачі. Це тайфуни, райони аварійного зливу нафти, селі, лісові пожежі, зсуви льодовиків і багато іншого. Особливо ефективні візуально-інструментальні спостереження під час проведення океанографічних досліджень, т.к. іншими засобами дуже важко отримати оперативну інформацію про динамічні процеси великих масштабів.

Обсяг інформації, що надходить із космосу, колосальний. Наприклад, обсяг інформації, який отримували екіпажі радянських орбітальних станцій «Салют-6» та «Салют-7» за п'ять хвилин, міг би бути зібраний лише за два роки аерофотозйомок.

Присутність на борту людини дозволяє скоротити обсяг інформації, що передається за рахунок її попереднього контролю, обробки та відбору перед передачею на Землю. При цьому якість зйомок, як правило, вища, ніж з безпілотних супутників, оскільки оператор шляхом керування роботою стаціонарної апаратури має можливість врахувати умови зйомки (хмарність, серпанок, освітленість тощо). Є можливість спостереження та дослідження випадкових процесів і явищ різного роду, а також, що дуже важливо, оперативної передачі інформації на Землю.

За післяперебудовні роки наші супутникові системи значно постаріли та порідшали, проте потихеньку все відновлюється. Ось як виглядає програма запуску до 2015 року.

Бібліотека
матеріалів

ТОВ Навчальний центр

«ПРОФЕСІОНАЛ»

Реферат з дисципліни

« Картографія з основами топографії. ГІС. ІКТ на уроках географії »

По темі:

Виконавець:

Логунова Юлія Олександрівна

Звенигород 2018 рік

Зміст

Вступ (С.3)

Види зйомок (c.6)

Космічна картографія (с.8)

Контроль із космосу за довкіллям (с.12)

Висновок (с.15)

Список литературы (с.16)

Вступ

Мета роботи: розгляд суті космічної фотозйомки

Космічна фотозйомка - технологічний процес фотографування земної поверхні з літального апарату з метою отримання фотографічних зображень місцевості (фотознімків) із заданими параметрами та характеристиками. До основних завдань космічних зйомок належать: дослідження планет Сонячної системи; вивчення та раціональне використання природних ресурсів Землі; вивчення антропогенних змін земної поверхні; дослідження Світового океану; дослідження забруднення атмосфери та океану; моніторинг довкілля; дослідження акваторій шельфів та прибережних частин .

Основною відмінністю фотографування з космосу є: велика висота, швидкість польоту та їх періодична зміна під час руху КЛА по орбіті; обертання Землі, а отже, і об'єктів зйомки щодо площини орбіти; швидка зміна освітленості Землі трасою польоту КЛА; фотографування через весь шар атмосфери; фотографічна апаратура повністю автоматизована. Велика висота зйомки призводить до зменшення масштабу зображення. Вибір висоти орбіти здійснюється виходячи із завдань, які вирішуються під час зйомки, та необхідності отримання фотографічних знімків певного масштабу. У зв'язку з цим підвищуються вимоги до оптичної системи фотоапаратів з точки зору якості зображення, яке має бути хорошим по всьому полю. Особливо високі вимоги до геометричних спотворень.

Ми є свідками того, як людина поступово освоює навколоземний простір та автоматами, що засилаються із Землі, успішно вивчають інші планети сонячної системи. Створені людьми і запущені в космос штучні супутники Землі передають Землю фотографії нашої планети, зроблені з висот.

Таким чином, сьогодні можна говоритипро космічну геодезію , або, як її ще називають супутниковою геодезією. Ми є свідками зародження нового розділу картографії, який модно було б назватиКосмічна картографія.

Вже в даний час знімки, зроблені з космосу, використовуються для внесення зміни до змісту карт, є найбільш оперативним засобом виявлення цих змін. Подальший розвиток космічної картографії спричинить ще більш значні результати.

Значимість, перевага знімків Землі з Космосу, порівняно із звичайними аерофотознімками, безперечна. Насамперед, їх оглядовість – знімки з висоти в сотні та тисячі кілометрів дозволяють отримувати і зображення з охопленням аерозйомки, і зображення території завдовжки сотні та тисячі км. Крім того, вони мають властивості спектральної та просторової геніралізації, тобто відсіюванням другорядного, випадкового і виділенням суттєвого, головного. Космічна зйомка дає можливість отримувати зображення через регулярні проміжки часу, що, у свою чергу, дозволяють досліджувати динаміку будь-якого процесу.

Можливість отримання космічних знімків призвела до появи цілої низки нових тематичних карт – карт таких явищ, численні характеристики яких отримати іншими методами практично неможливо. Так, вперше в історії науки було складено глобальні карти хмарного покриву та льодової обстановки. Космічні знімки незамінні щодо динаміки атмосферних процесів - тропічних циклонів і ураганів. Для цих цілей особливо ефективна зйомка з цеостаціонарних супутників – супутників, що «нерухомо» зависли над однією точкою поверхні Землі, або, точніше, рухаються разом із землею з однією і тією ж кутовою швидкістю.

Принципово нову інформацію космічні знімки надали геологам. Вони дозволили підвищити глибинність досліджень та породили новий вид картографічних творів – «космофотогеологічні» карти. Найважливішим достоїнством космічних знімків є можливість ведення ними нових рис будівлі територій, непомітних на звичайних пташиного польоту. Саме фільтрація дрібних деталей веде до просторової організації розорених фрагментів великих геологічних утворень у єдине ціле. Добре помітні на знімках лінійні розривні порушення, які називають лінеаментами, не завжди вдається виявити при безпосередніх польових обстеженнях. Карти лінеаментів надають значну допомогу при глибинних пошуках з корисними копалинами. Невідомі раніше геологічні структури в такий спосіб відкриті у середньому протягом Вілюя.

Знімки з Космосу сьогодні інтенсивно використовуються в гляціології, вони стануть основним вихідним матеріалом. Практично всі першопрохідники космосу, особливо учасники тривалих космічних польотів, успішно вирішують різні завдання тематичного картографування. У нашій країні ліси займають понад половину території . Інформація про численні характеристики цього лісового фонду є величезною і повинна регулярно оновлюватися. Гігантські обсяги оперативної, всеосяжної та водночас детальної інформації немислимі без допомоги космонавтів та космічного фотографування. Практика вже довела, що космічне картографування лісів, необхідна ланка їх вивчення та управління ресурсами. Регулярне космічне картографування змін, що відбуваються в лісах, дуже важливе для попередження та локалізації шкідливих впливів, вирішення завдань охорони природи. Тільки за допомогою космічної техніки вдається отримувати інформацію про санітарний стан лісів, а за допомогою щоденних зйомок із супутників «Метеор» дані про пожежну обстановку у лісах.

Космічне безперервне картографування стану довкілля сьогодні позначають терміном «моніторинг». Діапазон засобів і методів картографа стає дедалі ширшим: від космічних висот до підводних глибин, але скрізь – біля пульта управління космічним топографом – планетоходом, у звичайного теодоліту, створення карти стоїть людина.

Види зйомок.

Космічну зйомку ведуть різними методами (рис. «Класифікація космічних знімків по спектральним діапазонам та технології зйомки»).

За характером покриття земної поверхні космічними знімками можна виділити такі зйомки:

одиночне фотографування,

маршрутну,

прицільну,

глобальна зйомка.

Поодиноке (вибіркове) Фотографування виконується космонавтами ручними камерами. Знімки зазвичай виходять перспективними із значними кутами нахилу.

Маршрутна зйомка земної поверхні виробляється вздовж траси польоту супутника. Ширина смуги зйомки залежить від висоти польоту та кута огляду знімальної системи.

Прицільна (вибіркова) зйомка призначена для отримання знімків спеціально заданих ділянок земної поверхні осторонь траси.

Глобальну зйомку виробляють з геостаціонарних та полярно-орбітальних супутників. супутників. Чотири-п'ять геостаціонарних супутників на екваторіальній орбіті забезпечують практично безперервне отримання дрібномасштабних оглядових знімків усієї Землі (космічне патрулювання) за винятком полярних шапок.

Аерокосмічний знімок – це двовимірне зображення реальних об'єктів, яке отримано за певними геометричними та радіометричними (фотометричними) законами шляхом дистанційної реєстрації яскравості об'єктів та призначене для дослідження видимих та прихованих об'єктів, явищ та процесів навколишнього світу, а також для визначення їх просторового становища.

Космічний знімок за своїми геометричними властивостями принципово не відрізняється від аерофотознімка, але має особливості, пов'язані з:

фотографуванням з великих висот,

та великою швидкістю руху.

Оскільки супутник у порівнянні з літаком рухається значно швидше, то вимагає коротких витримок під час зйомки.

Космічна зйомка відрізняється за:

масштабів,

оглядовості,

спектральним характеристикам .

Ці параметри визначають можливості дешифрування на космічних знімках різних об'єктів та вирішення тих геологічних завдань, які доцільно вирішувати за їх допомогою.

Космічна картографія

Особливо широке застосування знімків із космосу знайшли у картографії. І це зрозуміло, тому що космічний фотознімок точно і з достатньою подробицями відображає поверхню Землі і фахівці можуть легко перенести зображення на карту.

Читання (дешифрування) космічних знімків, так само як і аерофотознімків, засноване на розпізнавальних (дешифрувальних) ознаках. Основними з них є форма об'єктів, їх розміри і тон. Річки, озера та інші водоймища зображуються на знімках темними тонами (чорним кольором) з чітким виділенням берегових ліній. Для лісової рослинності характерні менш темні тони дрібнозернистої структури. Подробиці гірського рельєфу добре виділяються різкими контрастними тонами, які виходять на фотографії внаслідок різної освітленості протилежних схилів. Населені пункти та дороги також можна впізнати за своїми дешифрувальними ознаками, але лише під великим збільшенням. На друкарських відбитках це зробити не можна.

Використання космічних знімків у картографічних цілях починають з визначення їх масштабу та прив'язки до карти. Цю роботу зазвичай виконують по карті дрібнішого масштабу, ніж масштаб знімка, так як на неї доводиться наносити межі не одного, а цілого ряду знімків.

Знімаючи картку, можна дізнатися, що і як зображено на знімку, як це показано на карті і які додаткові відомості про місцевість дає фотозображення земної поверхні з космосу. І навіть у тому випадку, якщо карта буде того ж масштабу, що і фотознімок, все одно по знімку можна отримати більш широку і головне - свіжу інформацію про місцевість у порівнянні з карткою.

Складання карт за космічними знімками виконують так само як і за аерофотознімками. Залежно від точності та призначення карток застосовують різні методи їх складання з використанням відповідних фотограмметричних приладів. Найбільше легко виготовити карту в масштабі знімка. Саме такі карти і розміщують зазвичай поряд зі знімками в альбомах та книгах. Для їхнього складання достатньо скопіювати на кальку зі знімка зображення місцевих предметів, а потім з кальки перенести їх на папір.

Такі картографічні креслення називають картосхем. Вони відображають лише контури місцевості (без рельєфу), мають довільний масштаб та не прив'язані до картографічної сітки.

У картографії космічні знімки використовують передусім створення дрібномасштабних карт. Гідність космічного фотографування в цих цілях полягає в тому, що масштаби знімків подібні до масштабів створюваних карт, а це виключає ряд досить трудомістких процесів складання. Крім того, космічні знімки пройшли шлях первинної генералізації. Це відбувається внаслідок того, що фотографування виконується у дрібному масштабі.

В даний час за космічними знімками створені різноманітні тематичні карти. У ряді випадків характеристики деяких явищ можна визначити лише за космічними знімками, а отримати їх іншими методами неможливо. За результатами космічного фотографування оновлено та деталізовано багато тематичних карт, створено нові типи геологічних ландшафтних та інших карт. При складанні тематичних карт особливо корисними є знімки, отримані в різних зонах спектру, оскільки містять багату і різнобічну інформацію.

Космічні знімки знайшли широке застосування для виготовлення проміжних картографічних документів - фотокарт. Їх складають так само, як і фотоплани шляхом мозаїчного склеювання окремих знімків на загальній основі. Фотокартки можуть бути двох видів: на одних показано лише фотографічне зображення, інші доповнені окремими елементами звичайних карт. Фотокартки, як і окремі знімки, є цінними джерелами вивчення земної поверхні. Разом з тим, вони є додатковим матеріалом до звичайної карти і повною мірою замінити її не можуть.

Зовнішність Землі постійно змінюється, і будь-яка карта поступово старіє. Космічні знімки містять найсвіжіші та достовірні відомості про місцевість та успішно використовуються для оновлення карт не лише дрібного, а й великого масштабу. Вони дозволяють виправляти карти великих територій земної кулі. Особливо ефективним є космічне фотографування у важкодоступних районах, де польові роботи пов'язані з великою витратою сил і засобів.

Зйомка з космосу використовується не тільки для картографування земної поверхні. За космічними фотографіями складено карти Місяця та Марса. При створенні карти Місяця були використані також дані, отримані з автоматичних самохідних апаратів «Луноход-1» і «Луноход-2». Як же велася зйомка з їхньою допомогою? Під час руху самохідного апарату прокладався так званий знімальний хід. Його призначення Ч створити каркас, щодо якого на майбутню карту наноситимуть топографічну ситуацію. Для побудови ходу вимірювалися довжини пройдених відрізків колії та кути між ними. З кожної точки стояння «місяцехода» виконувалася телевізійна зйомка місцевості. Телевізійні зображення та дані вимірювань передавалися радіоканалом на Землю. Тут проводилася обробка, у результаті якої складалися плани окремих ділянок місцевості. Ці окремі плани прив'язувалися до знімального ходу та об'єднувалися.

Карта Марса, складена за космічними знімками, менш докладна порівняно з картою Місяця, але вона наочно і досить точно відображає поверхню планети (рис. 55). Карта зроблена на тридцяти аркушах в масштабі 1:5 млн (в 1 см 50 км). Два околополюсних листа складено в азимутальной проекції, 16 околоэкваториальных листів - в циліндричної, інші 12 листів - в конічної проекції. Якщо всі листи склеїти один з одним, то вийде майже правильна куля, тобто глобус Марса.

Основою для карти Марса, як і для карти Місяця, послужили самі фотознімки, на яких поверхня планети зображена при бічному освітленні, спрямованому під певним кутом. Вийшла фотокартка, на якій рельєф зображений комбінованим способом - горизонталями та природним тіньовим забарвленням. На такій фотокарті добре читається не лише загальний характер рельєфу, а й його деталі, особливо кратери, які не можна відобразити горизонталями, оскільки висота перетину рельєфу становить 1 км.

Значно складніше справа зі зйомкою Венери. Її не можна сфотографувати звичайним шляхом, тому що вона прихована від засобів оптичного спостереження щільними хмарами. Тоді з'явилася думка зробити її портрет над світлових, а радіопроменях. Для цього розробили чутливий радіолокатор, який міг начебто промацувати поверхню планети.

Щоб розглянути ландшафт Венери, треба наблизити радіолокатор до планети. Це і зробили автоматичні міжпланетні станції Венера-15 і Венера-16.

Сутність зйомки радіолокації полягає в наступному. Встановлений на станції радіолокатор посилає відбиті від Венери радіосигнали на Землю в центр обробки радіолокаційної інформації, де спеціальний електронно-обчислювальний пристрій перетворює отримані сигнали радіозображення.

З листопада 1983 р. до липня 1984 р. радіолокатори «Венери-15» і «Венери-16» відзняли північну півкулю планети від полюса до тридцятої паралелі. Потім за допомогою ЕОМ на картографічну сітку було нанесено фотозображення поверхні Венери і, крім того, збудовано профіль рельєфу по лінії польоту станції.

В даний час проблема охорони навколишнього середовища має глобальний характер. Ось чому все більшого значення набувають космічні методи контролю, що дозволяють збільшити обсяг досліджень та прискорити отримання та переробку даних. Основний засіб здійснення контролю – це система космічних зйомок, що спирається на мережу наземних пунктів. Ця система включає фотографування зі штучних супутників Землі, пілотованих космічних кораблів та орбітальних станцій. Отримані фотозображення надходять до наземних приймальних центрів, де ведеться переробка інформації.

Що видно на космічних знімках? Насамперед - майже всі форми та види забруднень навколишнього середовища. Промисловість – головне джерело забруднення природи. Діяльність більшості виробництв супроводжується викидами відходів у повітря. На знімках чітко фіксуються шлейфи таких викидів і димові завіси, що простягаються на багато кілометрів. При велику концентрацію забруднень крізь них не проглядається навіть земна поверхня. Відомі випадки, коли поблизу деяких північноамериканських металургійних підприємств вмирала рослинність на площі кілька квадратних кілометрів. Тут вже дається взнаки не тільки вплив шкідливих викидів, а й забруднення ґрунту та ґрунтових вод. Ці райони видаються на знімках бляклою сухою неживою напівпустелею серед лісів та степів.

На фотознімках добре помітні зважені частинки, що виносяться річками. Рясні забруднення особливо притаманні дельтових ділянок річок. До цього призводять ерозія берегів, сіл, гідротехнічні роботи. Інтенсивність механічного забруднення можна встановити за щільністю зображення водної поверхні: що світліша поверхня, то більше вписувалося забрудненість. Дрібноводні ділянки також виділяються на знімках світлими плямами, але на відміну від забруднень носять постійний характер, тоді як останні змінюються залежно від метеорологічних та гідрологічних умов. Космічна зйомка дозволила встановити, що механічне забруднення водойм зростає наприкінці весни, на початку літа, рідше - восени.

Хімічне забруднення акваторій може бути вивчене за допомогою багатозональних знімків, які фіксують, наскільки пригнічена водна рослина, що облямовує узбережжя. За знімками можна встановити біологічне забруднення водойм. Воно видає себе надмірним розвитком особливої рослинності, помітної на знімках у зеленій області спектра.

Викиди промисловими та енергетичними підприємствами теплої води у річки добре виділяються на інфрачервоних знімках. Межі поширення теплої води дозволяють прогнозувати зміни у природному середовищі. Так, наприклад, теплові забруднення порушують становлення крижаного покриву, що добре видно навіть у видимому діапазоні спектру.

Великих збитків народному господарству завдають лісові пожежі. З космосу вони помітні насамперед завдяки димовому шлейфу, що тягнеться іноді на кілька кілометрів. Космічна зйомка дозволяє швидко визначити масштаби розповсюдження пожежі. Крім того, космічні знімки допомагають виявити поблизу хмарність, з якої викликають рясний дощ за допомогою спеціальних розпорошених у повітрі реактивів.

Великий інтерес становлять космічні знімки пилових бур. Вперше стало можливо спостерігати їхнє зародження та розвиток, стежити за переміщенням мас пилу. Фронт поширення пилової бурі може сягати тисячі квадратних кілометрів. Найчастіше пилові бурі проносяться над пустелею. Пустеля - це не млява земля, а важливий елемент біосфери і тому потребує постійного контролю.

А тепер перенесемося на північ нашої країни. Часто запитують, чому так багато говорять про необхідність охорони природи Сибіру та Далекого Сходу? Адже інтенсивність впливу на неї поки що набагато менше, ніж у центральних районах.

Справа в тому, що природа Півночі значно вразливіша. Хто був там, той знає, що після всюдихода, що проїхав по тундрі, грунтовий покрив не відновлюється і розвивається ерозія поверхні. Очищення водних басейнів відбувається в десятки разів повільніше, ніж зазвичай, і навіть невелика знову прокладена дорога може бути причиною оборотної зміни природної обстановки.

Північні території нашої країни сягають 11 млн. км 2 . Це – тайга, лісотундра, тундра. Незважаючи на важкі життєві умови та матеріально-технічні труднощі на Півночі з'являється все більше міст, збільшується населення. У зв'язку з інтенсивним освоєнням території Півночі особливо гостро відчувається брак вихідних даних для проектування населених пунктів та промислових об'єктів. Ось чому космічне вивчення цих районів таке актуальне сьогодні.

В даний час два споріднені методи - картографічний та аерокосмічний - тісно взаємодіють при вивченні природи, господарства та населення. Передумови такої взаємодії закладені у властивостях карт, аерознімків та космічних знімків як моделей земної поверхні.

Висновок

Космічні зйомки вирішують різні завдання, пов'язані з дистанційним зондуванням землі, і свідчать про їх широкі можливості. Тому космічні методи та засоби вже сьогодні відіграють значну роль у вивченні Землі та біля земного простору. Технології йдуть уперед, у найближчому майбутньому їх значення для вирішення цих завдань суттєво зростатимуть.

Список літератури

Богомолов Л. А., Застосування аерозйомки та космічної зйомки в географічних дослідженнях, в кн.: Картографія, т. 5, М., 1972 (Підсумки науки і техніки).

Виноградов Би. Ст, Кондратьєв До. Я., Космічні методи землезнавства, Л., 1971;

Кусов У. З «Карту створюють першопрохідники», Москва, «Надра», 1983 р., з. 69.

Леонтьєв Н. Ф «Тематична картографія» Москва, 1981, з. "Наука", с.102.

Петров Б. Н. Орбітальні станції та вивчення Землі з космосу, «Вестн. АН СРСР», 1970 №10;

Едельштейн, А. Ст. «Як створюється карта», М., «Надра», 1978. c. 456.

Знайдіть матеріал до будь-якого уроку,
вказавши свій предмет (категорію), клас, підручник та тему:

також Ви можете вибрати тип матеріалу:

Короткий опис документа:

По темі:«Космічна зйомка. Види та властивості космічних знімків, застосування їх у картографії»

Вступ(С.3)

Види зйомок (c.6)
Космічна картографія (с.8)
Контроль із космосу за довкіллям (с.12)
Висновок (с.15)
Список литературы (с.16)

Вступ

Мета роботи:розгляд суті космічної фотозйомки

Таким чином, сьогодні можна говорити про космічну геодезію, або, як її ще називають супутниковою геодезією. Ми є свідками зародження нового розділу картографії, який модно було б назвати Космічна картографія.

Знімки з Космосу сьогодні інтенсивно використовуються в гляціології, вони стануть основним вихідним матеріалом. Практично всі першопрохідники космосу, особливо учасники тривалих космічних польотів, успішно вирішують різні завдання тематичного картографування. У нашій країні ліси займають понад половину території суші. Інформація про численні характеристики цього лісового фонду є величезною і повинна регулярно оновлюватися. Гігантські обсяги оперативної, всеосяжної та водночас детальної інформації немислимі без допомоги космонавтів та космічного фотографування. Практика вже довела, що космічне картографування лісів, необхідна ланка їх вивчення та управління ресурсами. Регулярне космічне картографування змін, що відбуваються в лісах, дуже важливе для попередження та локалізації шкідливих впливів, вирішення завдань охорони природи. Тільки за допомогою космічної техніки вдається отримувати інформацію про санітарний стан лісів, а за допомогою щоденних зйомок із супутників «Метеор» дані про пожежну обстановку у лісах.

Види зйомок.

За характером покриття земної поверхні космічними знімками можна виділити такі зйомки:

Поодиноке фотографування,

Маршрутну,

Прицільну,

Глобальну зйомку.

Поодиноке (вибіркове)Фотографування виконується космонавтами ручними камерами. Знімки зазвичай виходять перспективними із значними кутами нахилу.

Маршрутна зйомказемної поверхні виробляється вздовж траси польоту супутника. Ширина смуги зйомки залежить від висоти польоту та кута огляду знімальної системи.

Прицільна (вибіркова) зйомкапризначена для отримання знімків спеціально заданих ділянок земної поверхні осторонь траси.

Глобальну зйомкувиробляють з геостаціонарних та полярно-орбітальних супутників. супутників. Чотири-п'ять геостаціонарних супутників на екваторіальній орбіті забезпечують практично безперервне отримання дрібномасштабних оглядових знімків усієї Землі (космічне патрулювання) за винятком полярних шапок.

Фотографування з великих висот,

І великою швидкістю руху.

Космічна зйомка відрізняється за:

масштабів,

просторового дозволу,

оглядовості,

спектральним характеристикам.

Космічна картографія

Мал. 55. Фрагмент фотокартки Марса

Контроль із космосу за довкіллям

Висновок

Список літератури

Богомолов Л. А., Застосування аерозйомки та космічної зйомки в географічних дослідженнях, в кн.: Картографія, т. 5, М., 1972 (Підсумки науки і техніки).
Виноградов Би. Ст, Кондратьєв До. Я., Космічні методи землезнавства, Л., 1971;
Кусов У. З «Карту створюють першопрохідники», Москва, «Надра», 1983 р., з. 69.
Леонтьєв Н. Ф «Тематична картографія» Москва, 1981, з. "Наука", с.102.
Петров Б. Н. Орбітальні станції та вивчення Землі з космосу, «Вестн. АН СРСР», 1970 №10;
Едельштейн, А. Ст. «Як створюється карта», М., «Надра», 1978 . c. 456.

УВАГУ ВЧИТЕЛІВ:хочете організувати та вести гурток з ментальної арифметики у своїй школі? Попит на цю методику постійно зростає, а Вам для її освоєння достатньо буде пройти один курс підвищення кваліфікації (72 години) прямо у Вашому особистому кабінеті

Залишіть свій коментар

Щоб ставити запитання.

§ 9. Зображення земної поверхні площині. Аерофотознімки та космічні знімки

Для чого потрібні плоскі зображення Землі.Ви вже познайомилися з однією з моделей Землі – глобусом. Однак використовувати його для вирішення більшості практичних завдань незручно. Головна перевага глобуса – об'ємність – є одночасно і його головним недоліком. Для отримання дуже докладного зображення земної поверхні глобуси мають бути величезних розмірів.

Тому найчастіше люди користуються плоскими зображеннями Землі. Як краще отримати точне плоске зображення земної поверхні? Для нас, мешканців третього тисячоліття, відповідь на це питання досить проста: треба сфотографувати її зверху.

Пташиного польоту та космічних знімків.Зйомка земної поверхні з літаків дозволяє отримувати детальне зображення всіх деталей місцевості (рис. 27, а).

Мал. 27. а - пташиного польоту; б - план

Під час зйомки літак літає прямолінійними маршрутами, паралельними один одному. Спеціальні фото камери безперервно роблять знімки. Місцевість у такий спосіб знімається частинами. Можна склеїти знімки сусідніх ділянок та отримати зображення великої території.

На космічних знімках добре видно скупчення хмар та гігантські повітряні вихори, зони повеней та лісові пожежі. Геологи за космічними знімками виявляють зони розломів лежить на Землі, із якими пов'язані родовища з корисними копалинами, ймовірні землетруси.

Космічні знімки роблять із супутників, що рухаються орбітами навколо Землі. Від висоти, на якій літає супутник, залежить охоплення території, що знімається, і масштаб знімків. Чим вище від Землі літають супутники, тим менший масштаб знімків та детальність їхнього зображення (рис. 28).

Мал. 28. Площа поверхні Землі, що знімається з різної висоти

Географічні об'єкти на космічних та аерофотознімках представлені у незвичному для нас вигляді. Розпізнавання зображення на знімках називають дешифруванням. У дешифруванні дедалі більшу роль грає комп'ютерна техніка. За допомогою космічних знімків складають географічні плани та карти.

Запитання та завдання

Чому потрібно зображати Землю на площині?
Назвіть переваги аерофотознімків.
Яку інформацію можна отримати із космічних знімків?

Сьогодні нам доступні разючі зображення Землі із космосу.
Як дізнатися, що ми бачимо?

Global Forest Watch та інші джерела, необхідні для Вашого дослідження (див. посібник 7 «Де взяти дані») використовують зображення Землі з космосу. Тому в цьому посібнику для учасників проекту буде розказано, як одержують космічні знімки.

Що таке космічна зйомка?

Як тільки людина навчилася літати і побачила Землю зверху, виникло дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) - дослідження планети без безпосереднього контакту з її поверхнею, тобто на певній відстані з висоти. Космічна зйомка - це зйомка небесних тіл та космічних явищ приладами, що знаходяться за межами земної атмосфери.

Види супутників

Супутники використовують різні види датчиків для реєстрації електромагнітного випромінювання відбитого від Землі. Пасивні датчики не вимагають енергії, оскільки реєструють випромінювання, випромінюване Сонцем і відбите від Землі. Активні датчики вимагають значної кількості енергії, щоб самим випускати електромагнітне випромінювання, але вони незамінні, тому що можуть бути використані в будь-яку пору року та добу (пасивні датчики не можуть бути використані на неосвітленому боці Землі), а також можуть бути джерелом випромінювання, не випромінюваного Сонцем (наприклад, радіохвиль).

Однією з основних характеристик супутникового знімка є його просторовий дозвіл. Воно виявляється у розмірі найдрібніших об'єктів, помітних на зображенні. Зображення складається з окремих кольорових точок пікселів. Чим менше метрів на місцевості укладається в один піксель, тим вища роздільна здатність і тим детальніше зображення на знімку можна отримати.

Залежно від дозволу існують три види супутників.

Супутники високого дозволу використовуються для детального дослідження територій, виявлення в океані суден, планування будівництва; вони необхідні при складанні та уточненні планів населених пунктів, прогнозі техногенних аварій та природних стихійних лих.

На космічних знімках високого дозволуможна розрізнити об'єкти розміром кілька десятків сантиметрів. У лісі знімки високої роздільної здатності дозволяють не тільки бачити крони окремих дерев, але нерідко і визначити їхню породу. У багатьох випадках тільки знімки високої роздільної здатності дозволяють виявити незаконні рубки, якщо при них вирубуються лише поодинокі дерева цінних порід.

Супутники середнього дозволузнаходять застосування при уточненні та оновленні топографічних карт, дослідженнях лісів та контролі промислових рубок, прогнозі несприятливих та небезпечних природних явищ (повінь, лісових пожеж, розливів нафти), вирішенні багатьох сільськогосподарських завдань (складання схем полів, прогнозі врожайності культур).

Супутники низького дозволу(кілька кілометрів на піксель) під час зйомки охоплюють великі площі Землі. Такі космічні знімки використовують при дослідженнях атмосфери та хмарного шару, складанні метеокарту, визначенні температури поверхні суші та океану, для стеження за льодовим покривом та лісовими пожежами.

Супутники та електромагнітний спектр

У той час як люди можуть сприймати лише малу частину електромагнітного спектру (видиме світло), супутникові датчики використовують інші типи електромагнітного випромінювання, такі як інфрачервоне світло, ультрафіолетове випромінювання, радіохвилі і навіть мікрохвилі. Гірські породи, грунти, вода, рослинність по-різному відбивають і поглинають електромагнітні хвилі. Зйомку земної поверхні у видимому спектрі ведуть у денний час і за ясної погоди. Зйомка в спектрі радіохвиль проводиться спеціальною радіолокаційною апаратурою у будь-який час доби, незалежно від умов освітлення та хмарності, тому вона знайшла широке застосування у дослідженнях полярних областей планети (спостереження за льодовою обстановкою арктичних морів, пошук полином, вивчення товщини льоду).

Specular reflection

Diffuse reflection

Аналіз супутникових знімків

Супутникові зображення дозволяють отримати корисну інформацію, оскільки різні поверхні та предмети можуть бути ідентифіковані по-різному залежно від того, як вони реагують на випромінювання. Наприклад, гладкі поверхні, такі як дороги, відображають майже всю енергію, яка приходить на них в одному напрямку. Це називається дзеркальне відображення. У той же час, шорсткі поверхні, такі як дерева, відображають енергію у всіх напрямках. Це називається розсіяне відображення. Використовувати різні типи відбиття корисно при вимірі густини та кількості лісів, а також фіксації змін лісового покриву.

Крім того, об'єкти по-різному відбивають електромагнітне випромінювання з різною довжиною хвилі. Наприклад, інфрачервоне світло дає багато інформації про характер та стан рослинного покриву. В інфрачервоному діапазоні найсильніше розрізняються різні деревні породи (зокрема, хвойні і листяні ліси), здорова і ушкоджена рослинність.

У сучасних супутниках зображення поділяється на кілька спектральних каналів, кожен з яких передається та записується окремо. Кожен спектральний канал містить певну інформацію, наприклад далекий інфрачервоний канал - дані про температуру поверхні Землі. Застосовуючи різні комбінації каналів, і передаючи їх на фінальному зображенні різними кольорами видимої частини спектру, можна отримати різні колірні варіації одного і того ж знімка. Хоча кольори на таких зображеннях здаються «неприродними», досвідченому дешифрувальнику вони можуть багато розповісти про них видимої про земну поверхню. Такі умовні кольори часто використовуються для того, щоб підкреслити відмінності в рослинному покриві, гірських породах, зволоженості та ін.

Космічні знімки

Космічні знімки- збірна назва даних, одержуваних за допомогою космічних апаратів (КА) у різних діапазонах електро-магнітного спектру, які потім візуалізуються за певним алгоритмом.

Основні відомості

Як правило, під поняттям космічні знімки в широких масах розуміють оброблені дані дистанційного зондування Землі, представлені у вигляді візуальних зображень, наприклад Google Earth.

Вихідна інформація космічних знімків є зареєстрованим певним видом сенсорів електромагнітне випромінювання (ЕМІ). Таке випромінювання може мати як природний характер, і відгук від штучного (антропогенного чи іншого) походження. Наприклад, знімки Землі, т.з. оптичного діапазону , є по суті звичайну фотографію (способи отримання, якої, тим не менш, можуть бути дуже складні). Такі знімки характеризуються тим, що реєструють відображення природного випромінювання Сонця від Землі (як у будь-якій фотографії ясним днем).

Знімки, що використовують відгук від штучного випромінювання, схожі на фотографію вночі при фотоспалаху, коли природного підсвічування немає і використовується світло, відбите від яскравого спалаху лампи. На відміну від аматорської зйомки, КА можуть використовувати перевипромінювання (відображення) в діапазонах електромагнітного спектру, що виходить за межі оптичного діапазону, видимого оком людини і чутливого сенсорів (див.: матриця (фото)) побутових камер. Наприклад, такі радарні знімки, для яких хмарність атмосфери є прозорою. Такі знімки дають зображення поверхні Землі або інших космічних тіл через хмарність.

На самому початку для отримання космічних знімків використовувався або класичний «фотографічний» спосіб - зйомка спеціальною фотокамерою на світлочутливу плівку, з подальшим поверненням капсули з плівкою з космосу на Землю, або телевізійна зйомка камерою з передачею телесигналу на наземну приймальну станцію.

На початок 2009 року переважає сканерний спосіб, коли поперечну розгортку (перпендикулярно маршруту руху КА) забезпечує скануючий (качається механічно або забезпечує електронну розгортку) механізм, що передає ЕМІ на сенсор (приймальний пристрій) КА, а поздовжню розгортку (вздовж маршруту) переміщення КА.

Космічні знімки Землі та інших небесних тіл можуть використовуватися для різної діяльності: оцінка ступеня дозрівання врожаю, оцінка забруднення поверхні певною речовиною, визначення меж поширеності будь-якого об'єкта або явища, визначення наявності корисних копалин на заданій території, з метою військової розвідки та багато іншого .

Див. також

Посилання

Wikimedia Foundation. 2010 .

Космічні ракетні поїзди
Космічні рейнджери 2: Домінатори

Дивитись що таке "Космічні знімки" в інших словниках:

Космічний фотознімок- Космічні знімки із супутника Landsat з роздільною здатністю 15 м на піксел складають основу бази Google. Ці знімки поступово заміщуються в безе Google високоточними космічними знімками з роздільною здатністю 60 см на піксел. На картинці долина Шаксгама, … Енциклопедія туриста

Веб-картографія- Інформація у цій статті чи деяких її розділах застаріла. Ви можете допомогти проекту, оновивши її та прибравши після цього даний шаблон … Вікіпедія

БКА (супутник)- БКА... Вікіпедія

Дистанційне зондування Землі- Для покращення цієї статті бажано?: Знайти та оформити у вигляді виносок посилання на авторитетні джерела, що підтверджують написане. Виправити статтю згідно з стилістичними правилами Вікіпедії.

ДЕШИФРУВАННЯ КОСМІЧНИХ ЗНІМКІВ- читання, розшифровка, інтерпретація вмісту. фотографічних та телевізійних знімків, виконаних у разл. інтервалах видимої зони спектра та інфрачервоних (ІЧ) знімків у діапазоні 1,8 14 ммк. Зйомка з космосу проводиться з пілотованих космічних… Геологічна енциклопедія

Українська криза: хроніка протистояння на південному сході у липні 2014 р.- Масові антиурядові акції розпочалися у південно-східних областях України наприкінці лютого 2014 року. Вони з'явилися відповіддю місцевих жителів на насильницьку зміну влади в країні і спробу скасування Верховною радою закону. Енциклопедія ньюсмейкерів

Чад (озеро)- Цей термін має й інші значення, див. Чад (значення). Чад фр. Lac Tchad англ. Lake Chad Координати: Координати … Вікіпедія

Озеро Чад- Чад Камерунський селище на березі озера Чад Координати: Координати … Вікіпедія

Стереофотограмметрія- розділ фотограмметрії, що вивчає геометричні властивості стереопар фотознімків та методи визначення розмірів, форми, просторового положення предметів по стереопарі його фотозображень. Розрізняють аеро та наземну З … Велика Радянська Енциклопедія

КАРТА- Зменшене узагальнене зображення поверхні Землі (або її частини) на площині. Людина створювала карти з найдавніших часів, намагаючись наочно уявити взаємне розташування різних ділянок суші та морів. Зібрання карт, зазвичай переплетених… Енциклопедія Кольєра

Книги

Всесвіт. Ілюстрований атлас, Гарлік Марк. У цій книзі перед вами відкриється захоплююча картина Всесвіту: ви побачите зоряні скупчення та галактики, планети та астероїди, комети та метеори, дізнаєтеся про новітні відкриття астрономів,…