ЛЕКЦІЯ 2. ОСНОВИ МЕТОДІВ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ

1. Поняття дистанційного зондування

Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) – це спостереження та вимірювання енергетичних і поляризаційних характеристик власного та відбитого випромінювання елементів суші, океану та атмосфери Землі в різних діапазонах електромагнітних хвиль, що сприяють опису місцезнаходження, характеру та тимчасової мінливості природних параметрів і явищ, ресурсів Землі, навколишнього середовища, а також антропогенних об'єктів та утворень.

ДЗЗ – це одержання інформації про різні об’єкти й динамічні процеси й явища на поверхні Землі, в її надрах і атмосфері шляхом реєстрації відбитого чи власного електромагнітного випромінювання на віддалі, без безпосереднього контакту. Реєстрація може здіснюватися за допомогою технічних засобів, установлених на повітряних або космічних носіях. ДЗЗ із космосу характеризується такими перевагами:

• високою оглядовістю, можливістю одержання одночасної інформації про великі території;
• можливістю переходу від дискретної картини значень показників стану навколишнього середовища в окремих пунктах території до безперервної картини просторового розподілу показників;
• можливістю одержання інформації про важкодоступні райони;
• високим рівнем генералізації інформації.

2. Історія розвитку дистанційного зонування

Історія розвитку методів ДЗЗ бере свій початок із середини ХIXст. У 1855 році Гаспар Турнашон (Надар) − відомий французький фотограф, журналіст, військовий офіцер − запропонував ідею фотографування землі з повітряної кулі для потреб картографування та спостереження за територією, а 23 жовтня 1958 року здійснив її, зробивши із повітряної кулі з висоти 80 м фотографії селища Petit-Bicetre в передмісті Парижа.

24 квітня 1909 року під час демонстраційного польоту Вілбера Райта оператор, який йому асистував, зняв із борту літака короткий фільм.

За короткий період аерофотознімання стало дуже поширеним способом одержання інформації про місцевість. У роки Першої світової війни майже всі сторони застосовували його для розвідки та спостереження за противником. А через короткий час повітряне знімання стало важливим чинником одержання інформації не тільки для розв’язання військових, але й цивільних завдань.

Справжня ера дистанційного зондування землі космосу почалася з виведенням на орбіту 23 липня 1973 року американського супутника ДЗЗ Landsat-1,обладнаного камерами для одержання фотографічного зображення землі у видимому та ближньому інфрачервоному діапазоні з просторовою здатністю 75 м і чотириканальним сканером для радіометричного знімання з просторовою здатністю 60 м.

18 жовтня 2001 року на орбіту було виведено перший комерційний супутник QuickBird американської компанії DigitalGlobe з просторовою роздільною здатністю 0,6 м, його дані на комерційних засадах стали доступними всім заінтересованим особам.

3. Методи дистанційного зондування

Теплове знімання − знімання в інфрачервоному діапазоні, якебазується на фіксаціїтеплового випромінювання поверхні та об'єктів, зумовленого сонячним випромінюванням або ендогенними процесами, та виявленні аномалій. Воно дає змогу виявляти елементи гідрографії, вивчати геологічну структуру поверхні, льодовий стан, вулканічну діяльність, температурну неоднорідність водного середовища, досліджувати рельєф дна.

Спектрометричне знімання− вимірювання відбивної здатності поверхні чи шарів речовини. Його проводятьу мікрохвильовому, інфрачервоному, а також у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах. Застосовують для вивчення гірських порід.

Лідарне знімання− активне знімання поверхні шляхом неперервної фіксації відбиття від поверхні, яка опромінюється монохроматичним лазерним випромінюванням із фіксованою довжиною хвилі. Переважно лідарне знімання ведеться із носіїв з недуже великою висотою польоту. Частота випромінювання налаштовується на резонансні частоти поглинання елемента, що сканується і, таким чином,уразі наявності значних концентрацій цього компонента відбиття значно збільшується. Використовують при вивченні нижніх шарів атмосфери, виявленні концентрації певних елементів та сполук.

4. Завдання дистанційного зондування Землі

• оцінка неотектонічної активності території;

• геоекологічні дослідження, що включають:

• оцінку ландшафтно-екологічних умов;

• виявлення геологічних процесів і явищ, потенційно небезпечних для життя і діяльності людини, і прогноз їхнього розвитку;

• виявлення техногенних комплексів і об'єктів, що впливають на геологічне середовище;

• моніторинг стану геосистем;

• впровадження ГІС-технологій у геолого-картографічний процес.

Однією з вимог до даних ДЗЗ є оперативність одержання актуальної просторової інформації про земну поверхню.

5. Застосування дистанційного зондування

• відновлення топографічних карт, що відображають реальний стан територій;

• дотримання  ліцензійних  угод  при  освоєнні  родовищ  корисних копалин;

• контролю несанкціонованого будівництва;

6. Питання для самоконтролю

1. Розкрийте поняття дистанційного зондування, як одержання інформації про процеси та явища на поверхні Землі.
2. Перерахуйте сфери, де застосовують дистанційне зондування
3. Назвіть і охарактеризуйте основні методи дистанційного зондування.
4. Розкрийте суть основних систем, які використовують при дистанційному зондуванні?

7. Питання на самостійну підготовку

1. Використання дистанційного зондування Землі в різних галузях економіки України
2. Дистанційне зондування Землі як один з пріоритетних напрямків космічної діяльності України
3. Опис даних дистанційного зондування Землі та супутників