Дистанционные методы мониторинга земель
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОБХОДИМОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ВЕДЕНИИ МОНИТОРИНГА ЗЕМЕЛЬ
При ведении мониторинга земель применяется три основных метода получения необходимой информации: дистанционное зондирование, наземные наблюдения и обследования, фондовые данные [15].
Начиная с 70 – х годов прошлого столетия как единое многодисциплинное направление исследований в науке и технике стало быстро развиваться дистанционное зондирование Земли. Основанное на более чем полувековом опыте аэрофотосъемки и тематическом использовании её результатов, дистанционное зондирование применяется сегодня при решении многочисленных научно-технических задач и, в том числе, при поисках месторождений полезных ископаемых и подземных вод, при изучении и рациональном использовании земельных и лесных ресурсов, при разработке проектов землеустройства различных рангов для выявления неиспользуемых земельных ресурсов, для обнаружения засоления почв в орошаемых районах, для оценки эродированности земель, для выявления очагов эрозии и разработки проектов противоэрозионных мероприятий и др. Непрерывно растет роль дистанционного зондирования при решении экологических проблем. Параллельное развитие таких крупнейших направлений науки и техники, как радиоэлектроника, прикладная математика, освоение космического пространства сыграли важную роль в разработке новых средств и методов дистанционного зондирования таких как радарные и сканерные съемки, технические возможности которых совершенствуются и приспосабливаются к растущим и изменяющимся требованиям, предъявляемым к дистанционному зондированию различными практическими направлениями использования его данных. Они предполагают возможность использования наблюдений и измерений принципиально иных параметров и, соответственно, иной интерпретации.
Основным средством дистанционного изучения земной поверхности до конца 60-х годов была обычная однозональная аэросъемка. Аэросъемка с одновременной регистрацией радиационных потоков в нескольких зонах видимой области спектра электромагнитных излучений (ЭМИ), а также в иных областях спектра находилась в стадии разработки, исследования и внедрения.
Освоение космического пространства вызвало резкий скачок в развитии съемочной техники и особенно средств обработки получаемых данных. Появилась необходимость во введении новых и переоценки используемых понятий и определений.
В 1960 г. американский географ Э. Прюит предложил термин “дистанционное зондирование”.
Термин «дистанционное зондирование» – перевод американского термина “remote sensing”, который в общем, наиболее широком его смысле, обозначает изучение объектов на расстоянии, то есть без непосредственного контакта приемных чувствительных элементов аппаратуры (датчиков, сенсоров) с поверхностью изучаемого объекта. Несмотря на определенную условность соответствия термина сущности обозначаемого процесса, он широко распространился и стал официальным. В 1980 г. на XIV Конгрессе в Гамбурге Международное фотограмметрическое общество было переименовано в Международное общество фотограмметрии и дистанционного зондирования.
Под дистанционным зондированием понимают неконтактное изучение Земли (планет, спутников), ее поверхности, недр, отдельных объектов и явлений путем регистрации и анализа собственного или отраженного электромагнитного излучения [13].
Дистанционное зондирование называется пассивным, если регистрируются естественные отраженные или излученные радиационные потоки, и активным, в случае искусственного облучения изучаемой поверхности.
В зависимости от используемых носителей дистанционное зондирование можно разделить на космическое, воздушное и наземное.
Результаты регистрации излучения, представленные в виде изображения изучаемого объекта в аналоговой, цифровой или иной форме записи, называется видеоинформацией.
Анализ видеоинформации с целью извлечения сведений об изучаемых элементах местности или явлениях (определение пространственного положения, качественных и количественных характеристик) называется дешифрированием.
. Это определение является общим и не зависит от формы видеоинформации, решаемых задач и метода анализа.
В обычной повседневной практике дистанционным зондированием, как правило, называют фотографические и нефотографические методы съемок поверхности Земли или других планет и их естественных спутников, которые проводятся с самолетов, космических аппаратов (КА) или других носителей, для изучения состояния или тематического картографирования поверхности исследуемых объектов.
К фотографическим методам дистанционного зондирования принято относить как классические традиционные виды аэрофотосъемок, так и съемки, осуществляемые с помощью новой многозональной или мультиспектральной фотографической и телеаппаратуры. К нефотографическим методам, в первую очередь, относят съемки, проводимые с помощью оптико – механических сканеров или радаров бокового обзора.
Новые возможности дистанционного зондирования Земли появились в конце 60-х годов с внедрением в практику гражданских исследований радарных и сканерных методов, разработанных для военной разведки, которые позволили проводить съемки в ранее не использовавшихся диапазонах электромагнитных волн и получать качественно новую информацию.
Разносторонние возможности новых методов проведения съемок очень скоро стали широко известны экологам, географам, землеустроителям, специалистам лесного и сельского хозяйства, которые на базе этих новых материалов внесли существенный вклад в свои области исследований. Все это, в совокупности, и привело к становлению нового многодисциплинного направления исследований, которое получило название «дистанционное зондирование».