Аерокосмічні дослідження Землі

Визначення і загальна характеристика

АЕРОКОСМІ́ЧНІ ДОСЛІ́ДЖЕ­Н­НЯ ЗЕМЛІ́ — сукупність методів здобува­н­ня інформації про атмо­сферу, земну поверх­ню і приповерх­неві прошарки суші та водної оболонки Землі за допомогою зніма­н­ня з космічних та авіаційних апаратів у різних діапазонах спектрів електромагнітних коливань від­битого та власного ви­промінюва­н­ня. Цей напрям в англомов. літературі одержав назву «remote sensing», тобто ви­вче­н­ня предметів і явищ на від­стані. Роз­різняють фото­графічне, сканерне, теплове, радіохвильове та багатозональне аерокосмічні зніма­н­ня. А. д. З. складають сучас. наук. напрям ди­станц. земле­знавства, що вигідно від­різняється від назем. аналогів великою оглядовістю знімків, оперативністю і економністю їх одержа­н­ня. Це дає змогу за допомогою багатораз. зніма­н­ня ви­вчати великомас­штабні природні й техноген­ні явища та процеси в їхній динаміці, здійснювати метеорол. про­гнозува­н­ня, оператив. екол. контроль за станом значних територій та акваторій, оцінювати стан лісів, с.-г. угідь, виявляти ділянки морів, пер­спективні для рибальства, шукати корисні копалини тощо. Нині А. д. З. із косміч. апаратів є пріоритет. напрямом у косміч. про­грамах промислово роз­вин. країн поряд із навігац. та телекомунікац. технологіями. Структура цього наук.-практ. між­дисциплінар. напряму містить істотно різні дисципліни (гео­графію, геодезію, геологію, геофізику, гідрологію, метеорологію, океанологію, ботаніку, ґрунто­знавство, охорону довкі­л­ля та ін.), що обʼ­єд­нуються спільним теор.-метод. під­ходом, який полягає у вимірюван­ні й темат. інтер­претуван­ні спектрал. характеристик досліджув. обʼєктів і процесів.

Історія А. д. З. повʼязана з появою наук. фото­графії. Перший фото­знімок зем. поверх­ні зроблено 1838 з аеро­стата в Англії. Системніше фото­зніма­н­ням зем. поверх­ні почали за­йматися від 1910, коли В. Райт зробив з аероплана серію знімків ландшафту Італії з метою ви­значе­н­ня залежності якості зображень від висоти, швидкості та напряму польоту літака. Істот. обсяг аеро­знімал. робіт виконали обидва блоки держав під час 1-ї світової війни для одержа­н­ня роз­від. даних, зокрема в межах сучас. України. Фото­грам­метрія як наука про фото­графува­н­ня та обробку фотозображень зем. поверх­ні в сучас. ви­гляді почала роз­виватись у 20-х рр. 20 ст. Завдяки їй почали використовувати матеріали аерофото­зніма­н­ня спочатку в урядових про­грамах топогр. картува­н­ня, а згодом — для виріше­н­ня зав­дань ґрунто­знавства, геохімії, ліс. та с. господарства. 30-і рр. характеризуються появою радар. методів зніма­н­ня, що майже одночасно були започатковані в СРСР, США, Німеч­чині та Англії. У роки 2-ї світової війни набули подальшого роз­витку зніма­н­ня у радар., тепл. і видимому діапазонах, а також методи їх інтер­претува­н­ня щодо виріше­н­ня зав­дань пере­важно військ. роз­відки. У післявоєн­ні роки персонал, пере­йшовши у цивіл. галузі, забезпечив швидке за­стосува­н­ня там методів та при­йомів аерофото­зніма­н­ня. Однак до кінця «холодної війни» (поч. 90-х рр.) секретність робіт з А. д. З., що їх виконували військові, не давала змоги залучати пере­дові технології та апаратуру А. д. З. до виріше­н­ня актуал. наук. і приклад. зав­дань у цивіл. галузях. У 60–90-х рр. на орбіту запустили чимало супутників та орбітал. станцій, обладнаних знімальною апаратурою у видимому, інфрачервоних і радіодіапазонах, для виріше­н­ня цивіл. зав­дань. У США 1960 запущено супутник «Tiros» для зʼясува­н­ня клімат. та метеорол. питань. 1962 перші космічні зображе­н­ня Землі у видимому діапазоні одержав космонавт Г. Титов (СРСР) на косміч. апараті (КА) «Восток». Не­вдовзі матеріали цих, а також ін. знімань, зробл. із КА «Space Shuttle» (США); «Космос», «Ресурс», «Океан», «Мир» (СРСР); «Spot» (Франція) та ін., почали широко використовувати в косміч. земле­знавстві, зокрема геології, й дослідники України. Істот. внесок у роз­виток А. д. З. зробили укр. науковці, кон­структори та інж., які брали участь у виконан­ні всіх косміч. про­грам цього напряму, що їх здійснювали в СРСР. Зокрема успішне проведе­н­ня у цей період низки унікал. між­нар. екс­перимент. проектів (Інтеркосмос — Чорне м., Тянь-Шань — Інтеркосмос-88, Атлантика-87 і 89, Космос-1500) від­булося за актив. участі академ. ін­ститутів України. Здобутки А. д. З. важливі для роз­відки нафтогаз. покладів, оцінюва­н­ня наслідків Чорнобил. ката­строфи та ін. Україна продовжує А. д. З. у межах Держ. косміч. про­грами спільно з між­нар. організаціями. 1995 здійснено запуск першого укр. природоресурс. супутника «Січ-1», обладнаного засобами зніма­н­ня Землі в оптич. та радіодіапазонах. Від 1998 Україна — учасник про­грами наук.-тех. об­ґрунтува­н­ня А. д. З. із борту Між­нар. косміч. станції (МКС), на якій перед­бачено створе­н­ня укр. модуля. В Україні в остан­ні десятиріч­чя склалися ви­знані наук. школи А. д. З. з про­блем енергомасооб­міну в геосистемах, роз­роблено фіз.-мат. моделі формува­н­ня спектрал. сигналів різними земними утворе­н­нями та на цій основі створ. сучасні технології роз­відки нафтогаз. покладів і контролюва­н­ня екол. стану (Центр аерокосміч. досліджень Землі Ін­ституту геол. наук НАНУ — В. Лялько, О. Федоровський, В. Пере­рва, Ю. Костюченко, Л. Вульфсон, О. Сахацький, З. Шпортюк); супутник. океанології, створ. нові методики контролюва­н­ня й про­гнозува­н­ня океанол., екол. та синоптич. процесів (Мор. гідрофіз. ін­ститут НАНУ — Г. Коротаєв, Б. Нелєпо); аерокосміч. радіолокації, створ. унікальну борт. радіолокац. апаратуру та методику інтер­претува­н­ня матеріалів зніма­н­ня щодо виріше­н­ня актуал. зав­дань судноплавства у скутих кригою водах, синоптич. про­гнозів тощо (Центр радіофіз. зондува­н­ня Землі НАНУ та НКАУ — А. Калмиков, В. Цимбал та ін.); здійснюється про­грама створе­н­ня природоресурс. косміч. апаратів (ДКБ «Пів­ден­не» — В. Драновський та ін.). Дослідж. цих установ ді­стали між­нар. ви­зна­н­ня і від­значені низкою нагород та ґрантів. Результати досліджень укр. фахівців у галузі А. д. З. публікуються у фах. журналах України («Космічна наука і технологія», «Геологічний журнал», «Морской гидрофизический журнал» та ін.), а також у зарубіж. журналах та збірниках. Спеціалістів з А. д. З. готують на геогр. факультеті Київ. університету і в Київ. політех. університеті «КПІ», а також в аспірантурі від­повід. академ. установ.

Літ.: Трифонова В. Г. Космическая информация в геологии. Москва, 1983; Колтунов И. А. Методика и комплекс про­грамм тематической обработки аэрокосмических наблюдений земной поверх­ности. Х., 1987; Кронберг П. Ди­станцион­ное зондирование Земли. Москва, 1988; Conference on occupational health aspects of advanced composite technology in the aerospace industry (Dayton, 1989). Cincinnati, 1990; Лялько В. И. Аэрокосмические методы в геоэкологии. К., 1992; Advanced aerospace materials. Berlin, 1992; Международный на­учный семинар по аэрокосмическому мониторингу земных покровов и атмо­сферы (Киев, 1993 г.). К., 1993; Гридин В. И., Дмитриевский А. Н. Системно-аэрокосмическое изучение нефтегазоносных тер­риторий. Москва, 1994; Лобановский Ю. И. Концепция пер­спективной аэрокосмической транс­порт­ной системы. Москва, 1994; Низовцев В. В. Применение аэрокосмических дан­ных при почвен­но-мелиоративных изысканиях и оценке экологических условий. Москва, 1995; Багманов В. Х., Кусимов С. Т., Султанов А. Х. Моделирование и синтез аэрокосмических изображений. Уфа, 1995; I. B. Campbell. Introduction to Remote Sensing. London, 1996; Лялько В., Федоровський О. Україна з космосу (Атлас дешифрованих знімків території України з космічних апаратів) // КНТ. Додаток до журн. К., 1997. Т. 3, № 3/4; Space Research in Ukraine (1994– 1997). К., 1998.

В. І. Лялько

Фотоілюстрації

×

❮ ❯

Завантажити статтю