3.5.4. Дистанционные и контактные методы

За рубежом созданы региональные мониторинговые геоинфор- мационные системы, особенно в мониторинге загрязнения атмос- феры. Геоинформационная мониторинговая система (ГМС) вы- полняет комплекс функций по сбору информации о текущих зна- чениях параметров геосистем, обработке этой информации в рам- ках имитационных моделей экологических и климатических про- цессов и по принятию оптимальных решений. Различают ГМС ло- кального (стационарные средства регистрации, опробования, ана-

лиза), регионального (авиационно-космические средства) и гло-

бального (космические средства) масштаба.

Аппаратура, установленная на спутниках, обеспечивает регис-

трацию цифровой информации в видимом, ближнем инфракрас-

ном и тепловом диапазонах электромагнитного спектра. Решаются

задачи природопользования и экологического контроля:

классифицируются земные покровы, фенологические фазы и болезни растений, вызываемые антропогенными воздействиями;

оценивается газовый состав атмосферы;

выполняется слежение за водной и ветровой эрозией почв;

определяются границы снежного покрова, затопления и разли-

вов рек;

идентифицируются многие антропогенные изменения в окру-

жающей среде, например, лесные пожары;

обнаруживаются крупные выбросы вредных веществ в атмосфе-

ре и Мировом океане;

контролируется состояние озонового слоя.

Аэрокосмические методы дистанционного измерения представ-

ляют широкие возможности для изучения естественной и сельско-

хозяйственной растительности, определения запасов биомассы и ее продуктивности.

Наблюдения за дымовыми выбросами позволяют установить по степени прозрачности факелов плотность частиц в них. Примеси,

составляющие такой факел, можно определить по поглощению

радиации в соответствующих зонах поглощения различными га-

зами.

Использование данных спутникового дистанционного зонди- рования открывает возможность обнаружения фактов нарушения природоохранного законодательства, локализации и установления источников загрязнения. Не исключено поэтому, что спутниковая информация станет доминирующей при контроле за аварийными и нелегальными разливами нефтепродуктов в условиях транспорт- ных операций.

В качестве индикаторов состояния окружающей среды, послед- ствий воздействия на нее природных и антропогенных факторов, местоположения экологических инцидентов и событий могут быгь ипользованы характеристики ледяного покрова внутриконтинен- тальных водоемов и соответствующие ему сигнатуры по данным радиолокаторов с синтезированной аппаратурой SАR.. Методы дистанционного зондирования являются единственным средством получения экологической информации на больших пло- щадях с высоким пространственным разрешением в реальном масштабе времени. Удовлетворение требований оперативности, обзорности и объективности может быть оптимизировано путем сочетания многоспектральной космической съемки и сети фиксированных станций наземного базирования.

Контроль окружающей среды с помощью наземных средств из- мерений многообразен (автоматизированные системы контроля ка- чества воздуха, стационарные посты пассивного мониторинга, ли- дары, телеметрия).

Проблемы общего загрязнения водоемов и водотоков как глав- ных частей бассейна, а также прослеживание этого загрязнения в сезонном аспекте и ретроспективном плане весьма актуальны в связи с заметным увеличением антропогенной нагрузки в последнее де- сятилетие. Современные космические многоспектральные системы (NOAA, СZСS, МСУ-СК, МСУ-Э, Landsat ТМ и др.) позволяют использовать в качестве параметров, характеризующих состояние водных масс, температуру поверхности (с ней напрямую связаны сбросы промышленных предприятий и населенных пунктов, как имеющие повышенную температуру), мутность, содержание фито- планктона, наличие прибрежной растительности. Дистанционные данные позволяют фиксировать указанные параметры в реальном масштабе времени на всей акватории, что позволяет судить о про- странственно-временных вариациях загрязненности водоемов.

Анализ архивов цифровых многоспектральных данных спутни- ка NОАА показывает, что на таких изображениях отчетливо можно проследить термальные структуры водоемов и основные потоки, в том числе потоки мутности, формирующие сток загрязняющих ве- ществ.

В настоящее время разработаны методики и программное обес- печение расчета температуры (теплового потока с поверхности), содержания взвеси, фитопланктона и прибрежной растительнос- ти по многоспектральным цифровым космическим данным. Име- ются банки цифровых космических данных с глубиной поиска до 10 лет. Поэтому основными задачами дистанционного мониторин- га водоемов являются:

прослеживание потоков загрязненных вод, попадающих в сток рек, при различной метеообстановке и в различные сезоны. Выяв- ление условий минимального и максимального расхода вод;

разработка рекомендаций по квотированию нагрузок на эле- менты водного бассейна;

контроль выполнения международных обязательств и бассей- нового соглашения;

прослеживание тенденций изменения экологической ситуации в последние 8—10 лет.

Так как появление потока мутности (взвешенных частиц) в истоках рек является важнейшим индикатором для принятия управ- ленческих решений в нижележащей зоне, дополнительно к кос- мическим данным следует использовать информацию датчика мут- ности (фотодиод с оптимальным спектральным интервалом, воз- можно с лазерной подсветкой ночью, термодатчик), установлен- ного на буйковом наблюдательном посте.