"Geographie"
Zu diesem Thema:
„Weltraumfotografie. Arten und Eigenschaften von Satellitenbildern, ihre Anwendung in der Kartographie»
Inhalt
Einführung (S.3)
Arten des Filmens (c.6)
Weltraumkartographie (S.8)
Kontrolle der Umgebung aus dem Weltraum (S.12)
Fazit (S.15)
Referenzen (S.16)
Einführung
Zielsetzung: Betrachtung der Essenz der Weltraumfotografie.
Die Weltraumfotografie ist ein technologisches Verfahren zum Fotografieren der Erdoberfläche von einem Flugzeug aus, um fotografische Bilder des Geländes (Fotografien) mit bestimmten Parametern und Eigenschaften zu erhalten. Zu den Hauptaufgaben der Weltraumvermessung gehören: Erforschung der Planeten des Sonnensystems; Untersuchung und rationelle Nutzung der natürlichen Ressourcen der Erde; Untersuchung anthropogener Veränderungen der Erdoberfläche; Erforschung des Weltozeans; Forschung zur Luft- und Meeresverschmutzung; Umweltüberwachung; Erforschung von Wasserflächen von Schelf- und Küstenabschnitten .
Der Hauptunterschied zwischen dem Fotografieren aus dem Weltraum ist: große Höhe, Fluggeschwindigkeit und ihre periodische Änderung während der Bewegung des Raumfahrzeugs im Orbit; Rotation der Erde und folglich der Vermessungsobjekte relativ zur Ebene der Umlaufbahn, eine schnelle Änderung der Beleuchtung der Erde entlang der Flugbahn des Raumfahrzeugs; Fotografieren durch die gesamte Schicht der Atmosphäre; Fotoausrüstung ist voll automatisiert. Eine hohe Aufnahmehöhe bewirkt, dass das Bild herausgezoomt wird. Die Wahl der Umlaufbahnhöhe basiert auf den Aufgaben, die während der Aufnahme gelöst werden, und der Notwendigkeit, fotografische Bilder in einem bestimmten Maßstab zu erhalten. Dabei steigen die Anforderungen an das optische System von Kameras hinsichtlich der Bildqualität, die durchweg gut sein muss. Besonders hoch sind die Anforderungen an geometrische Verzerrungen.
Wir werden Zeuge, wie ein Mensch allmählich den erdnahen Weltraum beherrscht und durch von der Erde gesendete Automaten erfolgreich andere Planeten des Sonnensystems untersucht. Künstliche Erdsatelliten, die von Menschen geschaffen und ins All geschossen werden, übertragen Fotos unseres Planeten, die aus großer Höhe aufgenommen wurden, zur Erde.
Also können wir heute sagenüber Weltraumgeodäsie , oder wie sie auch Satellitengeodäsie genannt wird. Wir sind Zeugen der Geburt eines neuen Bereichs der Kartographie, den man in Mode nennen würdeWeltraumkartographie.
Bereits heute werden Bilder aus dem Weltraum verwendet, um Änderungen an Karteninhalten vorzunehmen, da sie das schnellste Mittel sind, um diese Änderungen zu erkennen. Die Weiterentwicklung der Weltraumkartographie wird zu noch aussagekräftigeren Ergebnissen führen.
Aussagekraft, Vorteil von Aufnahmen der Erde aus dem All gegenüber herkömmlichen Luftaufnahmen sind unbestritten. Zuallererst ihre Sichtbarkeit - Bilder aus einer Höhe von Hunderten und Tausenden von Kilometern ermöglichen es, sowohl Bilder zu erhalten, die Luftaufnahmen umfassen, als auch Bilder eines Gebiets, das Hunderte und Tausende von Kilometern lang ist. Darüber hinaus haben sie die Eigenschaften der spektralen und räumlichen Verallgemeinerung, d.h. das Aussieben des Nebensächlichen, Zufälligen und das Hervorheben des Wesentlichen, des Hauptsächlichen. Die Weltraumfotografie ermöglicht es, in regelmäßigen Abständen ein Bild zu erhalten, wodurch wiederum die Dynamik eines beliebigen Prozesses untersucht werden kann.
Die Möglichkeit, Satellitenbilder zu erhalten, hat zur Entstehung einer Reihe neuer thematischer Karten geführt - Karten solcher Phänomene, deren zahlreiche Merkmale mit anderen Methoden fast unmöglich zu erhalten sind. So wurden zum ersten Mal in der Wissenschaftsgeschichte globale Karten der Wolkendecke und der Eisverhältnisse erstellt. Weltraumbilder sind unverzichtbar, um die Dynamik atmosphärischer Prozesse zu untersuchen - tropische Wirbelstürme und Hurrikane. Für diese Zwecke ist das Aufnehmen von zeoststationären Satelliten besonders effektiv – Satelliten, die über einem Punkt auf der Erdoberfläche „fest“ schweben, oder genauer gesagt, sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit mit der Erde bewegen.
Weltraumbilder lieferten Geologen grundlegend neue Informationen. Sie ermöglichten eine Vertiefung der Forschung und führten zu einer neuen Art von kartografischen Arbeiten – „kosmofotogeologischen“ Karten. Der wichtigste Vorteil von Satellitenbildern ist die Möglichkeit, damit neue Merkmale der Gebietsstruktur aufzuspüren, die auf gewöhnlichen Luftbildern nicht sichtbar sind. Es ist die Filterung kleiner Details, die zur räumlichen Organisation der zerstörten Fragmente großer geologischer Formationen zu einem einzigen Ganzen führt. Auf den Fotografien deutlich sichtbare lineare Diskontinuitäten, sogenannte Lineamente, sind bei direkten Felduntersuchungen nicht immer zu erkennen. Lineamentkarten sind eine große Hilfe bei der tiefen Prospektion von Mineralien. Im Mittellauf des Vilyui wurden auf diese Weise bisher unbekannte geologische Strukturen entdeckt.
Bilder aus dem Weltraum werden heute intensiv in der Glaziologie verwendet, sie werden das Hauptquellenmaterial sein. Praktisch alle Weltraumpioniere, insbesondere Teilnehmer an Langzeitraumflügen, lösen erfolgreich verschiedene Probleme der thematischen Kartierung. In unserem Land bedecken Wälder mehr als die Hälfte des Territoriums . Die Informationen zu den vielen Merkmalen dieses Waldfonds sind umfangreich und müssen regelmäßig aktualisiert werden. Riesige Mengen an operativen, umfassenden und gleichzeitig detaillierten Informationen sind ohne die Hilfe von Astronauten und Weltraumfotografie undenkbar. Die Praxis hat bereits bewiesen, dass die räumliche Kartierung von Wäldern ein notwendiges Bindeglied in ihrer Untersuchung und Ressourcenverwaltung ist. Die regelmäßige räumliche Kartierung von Veränderungen im Wald ist sehr wichtig, um schädliche Auswirkungen zu verhindern und zu lokalisieren und Probleme des Naturschutzes zu lösen. Nur mit Hilfe der Weltraumtechnologie ist es möglich, Informationen über den hygienischen Zustand der Wälder und mit Hilfe der täglichen Erhebungen der Meteor-Satelliten Daten über die Brandsituation in den Wäldern zu erhalten.
Die weltraumkontinuierliche Kartierung des Zustands der Umwelt wird heute als „Monitoring“ bezeichnet. Die Palette der Werkzeuge und Methoden des Kartographen wird immer breiter: von kosmischen Höhen bis zu Unterwassertiefen, aber überall – am Steuerpult eines Weltraumtopographen – Planetenrover, an einem gewöhnlichen Theodoliten, bei der Erstellung einer Karte, gibt es einen Person.
Aufnahmearten.
Die Weltraumbildgebung wird mit unterschiedlichen Methoden durchgeführt (Abb. "Klassifizierung von Weltraumbildern nach Spektralbereichen und Bildgebungstechnologie").
Die Natur Abdeckung der Erdoberfläche durch Satellitenbilder lassen sich folgende Vermessungen unterscheiden:
Einzelfotografie,
Route,
Zielen,
weltweites Schießen.
Single (selektiv) Das Fotografieren wird von Astronauten mit Handkameras durchgeführt. Bilder werden in der Regel perspektivisch mit deutlichen Neigungswinkeln aufgenommen.
Route Schießen Die Erdoberfläche wird entlang der Flugbahn des Satelliten hergestellt. Die Breite des Messstreifens hängt von der Flughöhe und dem Betrachtungswinkel des Abbildungssystems ab.
Sichtung (selektives) Schießen dient dazu, Bilder von speziell definierten Bereichen der Erdoberfläche abseits der Straße zu erhalten.
global filmen erzeugt von geostationären und polarumlaufenden Satelliten. Satelliten. Vier oder fünf geostationäre Satelliten in einer äquatorialen Umlaufbahn ermöglichen eine praktisch kontinuierliche Aufnahme von kleinformatigen Panoramabildern der gesamten Erde (Weltraumpatrouillen) mit Ausnahme der Polkappen.
Luft- und Raumfahrtbild - Dies ist ein zweidimensionales Bild realer Objekte, das nach bestimmten geometrischen und radiometrischen (photometrischen) Gesetzen durch Fernregistrierung der Helligkeit von Objekten erhalten wird und dazu bestimmt ist, sichtbare und verborgene Objekte, Phänomene und Prozesse der umgebenden Welt zu untersuchen , sowie ihre räumliche Position zu bestimmen.
Ein Weltraumbild unterscheidet sich in seinen geometrischen Eigenschaften nicht grundlegend von einem Luftbild, weist aber Merkmale auf, die verbunden sind mit:
Fotografieren aus großer Höhe,
und hohe Geschwindigkeit.
Da sich der Satellit viel schneller bewegt als das Flugzeug, sind beim Fotografieren kurze Verschlusszeiten erforderlich.
Weltraumfotografie unterscheidet sich in:
Skala,
räumliche Auflösung
Sichtweite,
spektrale Eigenschaften .
Diese Parameter bestimmen die Möglichkeiten, verschiedene Objekte auf Satellitenbildern zu entschlüsseln und die geologischen Probleme zu lösen, die mit ihrer Hilfe gelöst werden sollten.
Weltraumkartographie
Bilder aus dem Weltraum werden besonders häufig in der Kartographie verwendet. Und das ist verständlich, denn ein Weltraumfoto erfasst die Erdoberfläche genau und mit ausreichend Details, und Spezialisten können das Bild leicht auf eine Karte übertragen.
Das Lesen (Interpretieren) von Satellitenbildern sowie Luftbildern basiert auf Identifikations-(Interpretations-)merkmalen. Die wichtigsten sind die Form von Objekten, ihre Größe und ihr Ton. Flüsse, Seen und andere Gewässer sind in den Bildern in dunklen Tönen (schwarz) mit einer klaren Auswahl an Küstenlinien dargestellt. Die Waldvegetation zeichnet sich durch weniger dunkle Töne einer feinkörnigen Struktur aus. Die Details des Bergreliefs zeichnen sich durch scharfe Kontrasttöne aus, die auf dem Foto durch die unterschiedliche Beleuchtung der gegenüberliegenden Hänge erhalten werden. Auch Siedlungen und Straßen lassen sich an ihren Entzifferungsmerkmalen erkennen, allerdings nur bei starker Vergrößerung. Dies ist bei Ausdrucken nicht möglich.
Die Verwendung von Satellitenbildern für kartografische Zwecke beginnt mit der Bestimmung ihres Maßstabs und der Verknüpfung mit einer Karte. Diese Arbeit wird normalerweise auf einer Karte mit einem kleineren Maßstab als dem Bildmaßstab durchgeführt, da nicht nur die Grenzen eines, sondern einer ganzen Reihe von Bildern darauf gezeichnet werden müssen.
Durch den Vergleich des Bildes mit der Karte erfahren Sie, was und wie auf dem Bild dargestellt wird, wie es auf der Karte dargestellt wird und welche zusätzlichen Informationen über das Gebiet eine fotografische Aufnahme der Erdoberfläche aus dem All liefert. Und selbst wenn die Karte den gleichen Maßstab wie das Foto hat, kann man aus dem Foto im Vergleich zur Karte immer noch umfangreichere und vor allem frischere Informationen über das Gebiet gewinnen.
Die Erstellung von Karten aus Satellitenbildern erfolgt wie bei Luftbildern. Je nach Genauigkeit und Verwendungszweck der Karten kommen unterschiedliche Verfahren zur Erstellung mit geeigneten photogrammetrischen Instrumenten zum Einsatz. Am einfachsten ist es, eine Karte im Maßstab des Bildes zu erstellen. Es sind diese Karten, die normalerweise neben den Bildern in Alben und Büchern platziert werden. Um sie zusammenzustellen, reicht es aus, Bilder lokaler Objekte von einem Foto auf Transparentpapier zu kopieren und sie dann von Transparentpapier auf Papier zu übertragen.
Solche kartografischen Zeichnungen werden Karten genannt. Sie stellen nur Geländekonturen (ohne Relief) dar, haben einen beliebigen Maßstab und sind nicht an ein kartografisches Raster gebunden.
In der Kartographie werden Satellitenbilder hauptsächlich zur Erstellung von Karten in kleinem Maßstab verwendet. Der Vorteil der Weltraumfotografie für diese Zwecke besteht darin, dass die Maßstäbe der Bilder den Maßstäben der zu erstellenden Karten ähneln, wodurch eine Reihe recht mühsamer Zusammenstellungsprozesse entfallen. Darüber hinaus gingen Satellitenbilder sozusagen den Weg der primären Verallgemeinerung. Dies liegt daran, dass Fotografie in kleinem Maßstab betrieben wird.
Derzeit wurden auf Basis von Satellitenbildern verschiedene thematische Karten erstellt. In einigen Fällen können die Eigenschaften bestimmter Phänomene nur anhand von Satellitenbildern bestimmt werden, und es ist unmöglich, sie mit anderen Methoden zu erhalten. Basierend auf den Ergebnissen der Weltraumfotografie wurden viele thematische Karten aktualisiert und detailliert, neue Arten von geologischen Landschaften und andere Karten erstellt. Bei der Zusammenstellung thematischer Karten sind Bilder, die in verschiedenen Zonen des Spektrums aufgenommen wurden, besonders nützlich, da sie reichhaltige und vielseitige Informationen enthalten.
Weltraumbilder haben eine breite Anwendung bei der Herstellung von kartografischen Zwischendokumenten - Fotokarten - gefunden. Sie werden wie fotografische Pläne zusammengesetzt, indem einzelne Bilder mosaikhaft auf eine gemeinsame Basis geklebt werden. Es gibt zwei Arten von Fotokarten: Einige zeigen nur ein fotografisches Bild, während andere mit einzelnen Elementen gewöhnlicher Karten ergänzt werden. Fotokarten sind ebenso wie einzelne Fotografien wertvolle Quellen für das Studium der Erdoberfläche. Gleichzeitig sind sie Zusatzmaterial zu einer regulären Karte und können diese nicht vollständig ersetzen.
Das Gesicht der Erde verändert sich ständig und jede Karte altert allmählich. Satellitenbilder enthalten die neuesten und zuverlässigsten Informationen über das Gebiet und werden erfolgreich verwendet, um Karten nicht nur im kleinen, sondern auch im großen Maßstab zu aktualisieren. Sie ermöglichen es Ihnen, Karten von großen Gebieten der Welt zu korrigieren. Weltraumfotografie ist besonders effektiv in schwer zugänglichen Gebieten, wo die Feldarbeit mit einem großen Aufwand an Arbeitskraft und Ressourcen verbunden ist.
Aufnahmen aus dem Weltraum dienen nicht nur der Kartierung der Erdoberfläche. Basierend auf Weltraumfotografien wurden Karten von Mond und Mars erstellt. Bei der Erstellung einer Mondkarte wurden auch Daten verwendet, die von den automatischen selbstfahrenden Fahrzeugen "Lunokhod-1" und "Lunokhod-2" stammen. Wie war der Dreh mit ihrer Hilfe? Als sich das selbstfahrende Fahrzeug bewegte, wurde die sogenannte Drehbewegung verlegt. Sein Zweck ist es, einen Rahmen zu schaffen, relativ zu dem die topografische Situation auf die zukünftige Karte angewendet wird. Um die Strecke zu konstruieren, wurden die Längen der zurückgelegten Streckenabschnitte und die Winkel zwischen ihnen gemessen. Von jeder Position des "Lunochod"-Fernsehens wurde das Gebiet gedreht. Fernsehbilder und Messdaten wurden per Funk zur Erde übertragen. Hier wurde eine Aufbereitung durchgeführt, in deren Folge Pläne für einzelne Teilbereiche des Areals erstellt wurden. Diese separaten Pläne wurden an den Drehprozess gebunden und kombiniert.
Die aus Satellitenbildern erstellte Karte des Mars ist weniger detailliert als die Karte des Mondes, zeigt aber dennoch klar und ziemlich genau die Oberfläche des Planeten (Abb. 55). Die Karte wurde auf dreißig Blättern im Maßstab 1:5.000.000 (50 km in 1 cm) erstellt. Zwei polnahe Blätter sind in Azimutprojektion gezeichnet, 16 äquatoriale Blätter in zylindrischer Projektion und die restlichen 12 Blätter in konischer Projektion. Wenn alle Blätter zusammengeklebt werden, erhält man eine fast regelmäßige Kugel, dh die Marskugel.
Reis. 55. Fragment einer Fotokarte des Mars
Grundlage sowohl für die Marskarte als auch für die Mondkarte waren die Fotografien selbst, auf denen die Oberfläche des Planeten unter einem bestimmten Winkel von der Seite beleuchtet dargestellt wird. Das Ergebnis war eine Fotokarte, auf der das Relief kombiniert dargestellt wird - durch horizontale Linien und natürliche Schattenfärbung. Auf einer solchen Fotokarte ist nicht nur der allgemeine Charakter des Reliefs gut ablesbar, sondern auch seine Details, insbesondere Krater, die nicht durch Höhenlinien dargestellt werden können, da die Höhe des Reliefabschnitts 1 km beträgt.
Die Situation beim Fotografieren der Venus ist viel komplizierter. Er kann nicht auf die übliche Weise fotografiert werden, da er durch dichte Wolken der optischen Beobachtung verborgen ist. Dann kam die Idee auf, ihr Porträt nicht im Licht, sondern im Radio zu machen. Dazu entwickelten sie ein empfindliches Radar, das gewissermaßen die Oberfläche des Planeten abtasten konnte.
Um die Landschaft der Venus zu sehen, müssen Sie das Radar näher an den Planeten bringen. Dies wurde von den automatischen interplanetaren Stationen Venera-15 und Venera-16 durchgeführt.
Die Essenz der Radarvermessung ist wie folgt. Das an der Station installierte Radar sendet die von der Venus zur Erde reflektierten Funksignale an das Radarinformationsverarbeitungszentrum, wo ein spezieller elektronischer Computer die empfangenen Signale in ein Funkbild umwandelt.
Von November 1983 bis Juli 1984 fotografierten die Radargeräte Venera-15 und Venera-16 die nördliche Hemisphäre des Planeten vom Pol bis zum dreißigsten Breitengrad. Dann wurde mit Hilfe eines Computers ein fotografisches Bild der Venusoberfläche auf einem kartografischen Raster gezeichnet und zusätzlich ein Reliefprofil entlang der Fluglinie der Station gezeichnet.
Kontrolle aus dem Weltraum über die Umgebung
Gegenwärtig ist das Problem des Umweltschutzes global. Deshalb werden weltraumgestützte Steuerungsmethoden immer wichtiger, um das Forschungsvolumen zu steigern und die Datenerfassung und -verarbeitung zu beschleunigen. Das Hauptüberwachungsmittel ist ein System von Weltraumuntersuchungen, das auf einem Netz von Bodenstationen basiert. Dieses System umfasst Fotografien von künstlichen Erdsatelliten, bemannten Raumfahrzeugen und Orbitalstationen. Die erhaltenen fotografischen Bilder werden an Bodenempfangszentren gesendet, wo die Informationen verarbeitet werden.
Was ist auf Satellitenbildern zu sehen? Zunächst einmal - fast alle Formen und Arten von Umweltverschmutzung. Die Industrie ist die Hauptquelle der Umweltverschmutzung. Die Aktivitäten der meisten Industrien werden von Abfallemissionen in die Atmosphäre begleitet. Die Bilder erfassen deutlich die Schwaden solcher Emissionen und Nebelwände, die sich über viele Kilometer erstrecken. Bei einer hohen Schadstoffkonzentration ist sogar die Erdoberfläche nicht durch sie sichtbar. Es sind Fälle bekannt, in denen die Vegetation auf einer Fläche von mehreren Quadratkilometern in der Nähe einiger nordamerikanischer Hüttenunternehmen abgestorben ist. Hier wirkt sich schon jetzt nicht nur die Belastung durch schädliche Emissionen aus, sondern auch die Belastung von Boden und Grundwasser. Diese Gebiete erscheinen auf den Fotografien als verblasste, trockene, leblose Halbwüste inmitten von Wäldern und Steppen.
Schwebstoffe, die von den Flüssen getragen werden, sind auf den Fotos deutlich sichtbar. Besonders die Mündungsabschnitte der Flüsse sind stark verschmutzt. Ufererosion, Murgänge und hydrotechnische Arbeiten führen dazu. Die Intensität der mechanischen Verschmutzung kann anhand der Dichte des Bildes der Wasseroberfläche bestimmt werden: Je heller die Oberfläche, desto stärker die Verschmutzung. Flache Bereiche werden in den Bildern ebenfalls als helle Flecken hervorgehoben, aber im Gegensatz zu Verschmutzungen sind sie dauerhaft, während sich letztere je nach meteorologischen und hydrologischen Bedingungen ändern. Anhand von Satellitenbildern konnte festgestellt werden, dass die mechanische Belastung der Gewässer im späten Frühling, Frühsommer, seltener im Herbst zunimmt.
Die chemische Belastung von Gewässern kann mit Hilfe von Mehrzonenbildern untersucht werden, die festhalten, wie stark die Wasser- und Küstenvegetation bedrängt ist. Auch die biologische Belastung von Gewässern lässt sich anhand der Bilder feststellen. Es zeigt sich als Überentwicklung einer speziellen Vegetation, die in den Bildern im grünen Bereich des Spektrums sichtbar ist.
Emissionen von warmem Wasser in Flüsse durch Industrie- und Energieunternehmen sind in Infrarotbildern deutlich zu unterscheiden. Die Grenzen der Verteilung von Warmwasser ermöglichen es, Veränderungen in der natürlichen Umgebung vorherzusagen. So stört beispielsweise thermische Verschmutzung die Bildung der Eisdecke, die auch im sichtbaren Bereich des Spektrums deutlich sichtbar ist.
Waldbrände richten große volkswirtschaftliche Schäden an. Aus dem All sind sie vor allem durch die teilweise mehrere Kilometer lange Rauchfahne sichtbar. Mithilfe von Satellitenbildern können Sie schnell das Ausmaß der Ausbreitung eines Feuers bestimmen. Darüber hinaus helfen Satellitenbilder, nahe Wolken zu erkennen, aus denen mit speziellen in die Luft gesprühten Reagenzien starker Regen verursacht wird.
Von großem Interesse sind Satellitenbilder von Staubstürmen. Erstmals wurde es möglich, ihre Entstehung und Entwicklung zu beobachten, die Bewegung von Staubmassen zu verfolgen. Die Front eines Staubsturms kann Tausende von Quadratkilometern erreichen. Meistens fegen Staubstürme über Wüsten. Die Wüste ist kein lebloses Land, sondern ein wichtiges Element der Biosphäre und muss daher ständig überwacht werden.
Lassen Sie uns nun in den Norden unseres Landes ziehen. Die Leute fragen oft, warum so viel über die Notwendigkeit gesprochen wird, die Natur Sibiriens und des Fernen Ostens zu schützen? Immerhin ist die Intensität der Auswirkungen auf sie um ein Vielfaches geringer als in den zentralen Regionen.
Tatsache ist, dass die Natur des Nordens viel anfälliger ist. Jeder, der schon einmal dort war, weiß, dass nach einer Fahrt mit einem Geländewagen durch die Tundra die Bodenbedeckung nicht wiederhergestellt wird und es zu Oberflächenerosion kommt. Die Reinigung von Wasserbecken ist zehnmal langsamer als üblich, und selbst eine kleine neu angelegte Straße kann irreversible Veränderungen in der natürlichen Umgebung verursachen.
Die nördlichen Gebiete unseres Landes erstrecken sich über 11 Millionen km 2 . Das ist Taiga, Waldtundra, Tundra. Trotz schwieriger Lebensbedingungen und logistischer Schwierigkeiten entstehen im Norden immer mehr Städte und die Bevölkerung wächst. Im Zusammenhang mit der intensiven Entwicklung des Territoriums des Nordens besteht ein besonders akuter Mangel an Ausgangsdaten für die Gestaltung von Siedlungen und Industrieanlagen. Deshalb ist die Weltraumforschung dieser Regionen heute so relevant.
Gegenwärtig interagieren zwei verwandte Methoden – die Kartographie und die Luft- und Raumfahrt – in der Erforschung von Natur, Wirtschaft und Bevölkerung eng miteinander. Die Voraussetzungen für ein solches Zusammenspiel sind in den Eigenschaften von Karten, Luftbildern und Satellitenbildern als Modelle der Erdoberfläche gelegt.
Fazit
Weltraumvermessungen lösen verschiedene Probleme, die mit der Fernerkundung der Erde verbunden sind, und bezeugen ihre breiten Möglichkeiten. Daher spielen Weltraummethoden und -werkzeuge bereits heute eine bedeutende Rolle bei der Erforschung des erdnahen und erdnahen Weltraums. Die Technologien schreiten voran und ihre Bedeutung für die Lösung dieser Probleme wird in naher Zukunft deutlich zunehmen.
Referenzliste
Bogomolov L. A., Die Verwendung von Luftbild- und Weltraumfotografie in der geografischen Forschung, in dem Buch: Cartography, Bd. 5, M., 1972 (Itogi Science and Technology).
Vinogradov B. V., Kondratiev K. Ya., Kosmische Methoden der Geographie, L., 1971;
Kusov V. S. "Die Karte wird von Pionieren erstellt", Moskau, "Nedra", 1983, p. 69.
Leontiev N. F "Thematic Cartography" Moskau, 1981, aus. "Wissenschaft", S.102.
Petrov B. N. Orbitalstationen und die Untersuchung der Erde aus dem Weltraum, Vestn. Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1970, Nr. 10;
Edelstein, A. V. „Wie eine Karte entsteht“, M., „Nedra“, 1978. c. 456.
"Geographie"
Zu diesem Thema:
„Weltraumfotografie. Arten und Eigenschaften von Satellitenbildern, ihre Anwendung in der Kartographie»
Inhalt
Einführung (S.3)
Arten des Filmens (c.6)
Weltraumkartographie (S.8)
Kontrolle der Umgebung aus dem Weltraum (S.12)
Fazit (S.15)
Referenzen (S.16)
Einführung
Zielsetzung: Betrachtung der Essenz der Weltraumfotografie.
Die Weltraumfotografie ist ein technologisches Verfahren zum Fotografieren der Erdoberfläche von einem Flugzeug aus, um fotografische Bilder des Geländes (Fotografien) mit bestimmten Parametern und Eigenschaften zu erhalten. Zu den Hauptaufgaben der Weltraumvermessung gehören: Erforschung der Planeten des Sonnensystems; Untersuchung und rationelle Nutzung der natürlichen Ressourcen der Erde; Untersuchung anthropogener Veränderungen der Erdoberfläche; Erforschung des Weltozeans; Forschung zur Luft- und Meeresverschmutzung; Umweltüberwachung; Erforschung von Wasserflächen von Schelf- und Küstenabschnitten .
Der Hauptunterschied zwischen dem Fotografieren aus dem Weltraum ist: große Höhe, Fluggeschwindigkeit und ihre periodische Änderung während der Bewegung des Raumfahrzeugs im Orbit; Rotation der Erde und folglich der Vermessungsobjekte relativ zur Ebene der Umlaufbahn, eine schnelle Änderung der Beleuchtung der Erde entlang der Flugbahn des Raumfahrzeugs; Fotografieren durch die gesamte Schicht der Atmosphäre; Fotoausrüstung ist voll automatisiert. Eine hohe Aufnahmehöhe bewirkt, dass das Bild herausgezoomt wird. Die Wahl der Umlaufbahnhöhe basiert auf den Aufgaben, die während der Aufnahme gelöst werden, und der Notwendigkeit, fotografische Bilder in einem bestimmten Maßstab zu erhalten. Dabei steigen die Anforderungen an das optische System von Kameras hinsichtlich der Bildqualität, die durchweg gut sein muss. Besonders hoch sind die Anforderungen an geometrische Verzerrungen.
Wir werden Zeuge, wie ein Mensch allmählich den erdnahen Weltraum beherrscht und durch von der Erde gesendete Automaten erfolgreich andere Planeten des Sonnensystems untersucht. Künstliche Erdsatelliten, die von Menschen geschaffen und ins All geschossen werden, übertragen Fotos unseres Planeten, die aus großer Höhe aufgenommen wurden, zur Erde.
Also können wir heute sagenüber Weltraumgeodäsie , oder wie sie auch Satellitengeodäsie genannt wird. Wir sind Zeugen der Geburt eines neuen Bereichs der Kartographie, den man in Mode nennen würdeWeltraumkartographie.
Bereits heute werden Bilder aus dem Weltraum verwendet, um Änderungen an Karteninhalten vorzunehmen, da sie das schnellste Mittel sind, um diese Änderungen zu erkennen. Die Weiterentwicklung der Weltraumkartographie wird zu noch aussagekräftigeren Ergebnissen führen.
Aussagekraft, Vorteil von Aufnahmen der Erde aus dem All gegenüber herkömmlichen Luftaufnahmen sind unbestritten. Zuallererst ihre Sichtbarkeit - Bilder aus einer Höhe von Hunderten und Tausenden von Kilometern ermöglichen es, sowohl Bilder zu erhalten, die Luftaufnahmen umfassen, als auch Bilder eines Gebiets, das Hunderte und Tausende von Kilometern lang ist. Darüber hinaus haben sie die Eigenschaften der spektralen und räumlichen Verallgemeinerung, d.h. das Aussieben des Nebensächlichen, Zufälligen und das Hervorheben des Wesentlichen, des Hauptsächlichen. Die Weltraumfotografie ermöglicht es, in regelmäßigen Abständen ein Bild zu erhalten, wodurch wiederum die Dynamik eines beliebigen Prozesses untersucht werden kann.
Die Möglichkeit, Satellitenbilder zu erhalten, hat zur Entstehung einer Reihe neuer thematischer Karten geführt - Karten solcher Phänomene, deren zahlreiche Merkmale mit anderen Methoden fast unmöglich zu erhalten sind. So wurden zum ersten Mal in der Wissenschaftsgeschichte globale Karten der Wolkendecke und der Eisverhältnisse erstellt. Weltraumbilder sind unverzichtbar, um die Dynamik atmosphärischer Prozesse zu untersuchen - tropische Wirbelstürme und Hurrikane. Für diese Zwecke ist das Aufnehmen von zeoststationären Satelliten besonders effektiv – Satelliten, die über einem Punkt auf der Erdoberfläche „fest“ schweben, oder genauer gesagt, sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit mit der Erde bewegen.
Weltraumbilder lieferten Geologen grundlegend neue Informationen. Sie ermöglichten eine Vertiefung der Forschung und führten zu einer neuen Art von kartografischen Arbeiten – „kosmofotogeologischen“ Karten. Der wichtigste Vorteil von Satellitenbildern ist die Möglichkeit, damit neue Merkmale der Gebietsstruktur aufzuspüren, die auf gewöhnlichen Luftbildern nicht sichtbar sind. Es ist die Filterung kleiner Details, die zur räumlichen Organisation der zerstörten Fragmente großer geologischer Formationen zu einem einzigen Ganzen führt. Auf den Fotografien deutlich sichtbare lineare Diskontinuitäten, sogenannte Lineamente, sind bei direkten Felduntersuchungen nicht immer zu erkennen. Lineamentkarten sind eine große Hilfe bei der tiefen Prospektion von Mineralien. Im Mittellauf des Vilyui wurden auf diese Weise bisher unbekannte geologische Strukturen entdeckt.
Bilder aus dem Weltraum werden heute intensiv in der Glaziologie verwendet, sie werden das Hauptquellenmaterial sein. Praktisch alle Weltraumpioniere, insbesondere Teilnehmer an Langzeitraumflügen, lösen erfolgreich verschiedene Probleme der thematischen Kartierung. In unserem Land bedecken Wälder mehr als die Hälfte des Territoriums . Die Informationen zu den vielen Merkmalen dieses Waldfonds sind umfangreich und müssen regelmäßig aktualisiert werden. Riesige Mengen an operativen, umfassenden und gleichzeitig detaillierten Informationen sind ohne die Hilfe von Astronauten und Weltraumfotografie undenkbar. Die Praxis hat bereits bewiesen, dass die räumliche Kartierung von Wäldern ein notwendiges Bindeglied in ihrer Untersuchung und Ressourcenverwaltung ist. Die regelmäßige räumliche Kartierung von Veränderungen im Wald ist sehr wichtig, um schädliche Auswirkungen zu verhindern und zu lokalisieren und Probleme des Naturschutzes zu lösen. Nur mit Hilfe der Weltraumtechnologie ist es möglich, Informationen über den hygienischen Zustand der Wälder und mit Hilfe der täglichen Erhebungen der Meteor-Satelliten Daten über die Brandsituation in den Wäldern zu erhalten.
Die weltraumkontinuierliche Kartierung des Zustands der Umwelt wird heute als „Monitoring“ bezeichnet. Die Palette der Werkzeuge und Methoden des Kartographen wird immer breiter: von kosmischen Höhen bis zu Unterwassertiefen, aber überall – am Steuerpult eines Weltraumtopographen – Planetenrover, an einem gewöhnlichen Theodoliten, bei der Erstellung einer Karte, gibt es einen Person.
Aufnahmearten.
Die Weltraumbildgebung wird mit unterschiedlichen Methoden durchgeführt (Abb. "Klassifizierung von Weltraumbildern nach Spektralbereichen und Bildgebungstechnologie").
Die Natur Abdeckung der Erdoberfläche durch Satellitenbilder lassen sich folgende Vermessungen unterscheiden:
Einzelfotografie,
Route,
Zielen,
weltweites Schießen.
Single (selektiv) Das Fotografieren wird von Astronauten mit Handkameras durchgeführt. Bilder werden in der Regel perspektivisch mit deutlichen Neigungswinkeln aufgenommen.
Route Schießen Die Erdoberfläche wird entlang der Flugbahn des Satelliten hergestellt. Die Breite des Messstreifens hängt von der Flughöhe und dem Betrachtungswinkel des Abbildungssystems ab.
Sichtung (selektives) Schießen dient dazu, Bilder von speziell definierten Bereichen der Erdoberfläche abseits der Straße zu erhalten.
global filmen erzeugt von geostationären und polarumlaufenden Satelliten. Satelliten. Vier oder fünf geostationäre Satelliten in einer äquatorialen Umlaufbahn ermöglichen eine praktisch kontinuierliche Aufnahme von kleinformatigen Panoramabildern der gesamten Erde (Weltraumpatrouillen) mit Ausnahme der Polkappen.
Luft- und Raumfahrtbild - Dies ist ein zweidimensionales Bild realer Objekte, das nach bestimmten geometrischen und radiometrischen (photometrischen) Gesetzen durch Fernregistrierung der Helligkeit von Objekten erhalten wird und dazu bestimmt ist, sichtbare und verborgene Objekte, Phänomene und Prozesse der umgebenden Welt zu untersuchen , sowie ihre räumliche Position zu bestimmen.
Ein Weltraumbild unterscheidet sich in seinen geometrischen Eigenschaften nicht grundlegend von einem Luftbild, weist aber Merkmale auf, die verbunden sind mit:
Fotografieren aus großer Höhe,
und hohe Geschwindigkeit.
Da sich der Satellit viel schneller bewegt als das Flugzeug, sind beim Fotografieren kurze Verschlusszeiten erforderlich.
Weltraumfotografie unterscheidet sich in:
Skala,
räumliche Auflösung
Sichtweite,
spektrale Eigenschaften .
Diese Parameter bestimmen die Möglichkeiten, verschiedene Objekte auf Satellitenbildern zu entschlüsseln und die geologischen Probleme zu lösen, die mit ihrer Hilfe gelöst werden sollten.
Weltraumkartographie
Bilder aus dem Weltraum werden besonders häufig in der Kartographie verwendet. Und das ist verständlich, denn ein Weltraumfoto erfasst die Erdoberfläche genau und mit ausreichend Details, und Spezialisten können das Bild leicht auf eine Karte übertragen.
Das Lesen (Interpretieren) von Satellitenbildern sowie Luftbildern basiert auf Identifikations-(Interpretations-)merkmalen. Die wichtigsten sind die Form von Objekten, ihre Größe und ihr Ton. Flüsse, Seen und andere Gewässer sind in den Bildern in dunklen Tönen (schwarz) mit einer klaren Auswahl an Küstenlinien dargestellt. Die Waldvegetation zeichnet sich durch weniger dunkle Töne einer feinkörnigen Struktur aus. Die Details des Bergreliefs zeichnen sich durch scharfe Kontrasttöne aus, die auf dem Foto durch die unterschiedliche Beleuchtung der gegenüberliegenden Hänge erhalten werden. Auch Siedlungen und Straßen lassen sich an ihren Entzifferungsmerkmalen erkennen, allerdings nur bei starker Vergrößerung. Dies ist bei Ausdrucken nicht möglich.
Die Verwendung von Satellitenbildern für kartografische Zwecke beginnt mit der Bestimmung ihres Maßstabs und der Verknüpfung mit einer Karte. Diese Arbeit wird normalerweise auf einer Karte mit einem kleineren Maßstab als dem Bildmaßstab durchgeführt, da nicht nur die Grenzen eines, sondern einer ganzen Reihe von Bildern darauf gezeichnet werden müssen.
Durch den Vergleich des Bildes mit der Karte erfahren Sie, was und wie auf dem Bild dargestellt wird, wie es auf der Karte dargestellt wird und welche zusätzlichen Informationen über das Gebiet eine fotografische Aufnahme der Erdoberfläche aus dem All liefert. Und selbst wenn die Karte den gleichen Maßstab wie das Foto hat, kann man aus dem Foto im Vergleich zur Karte immer noch umfangreichere und vor allem frischere Informationen über das Gebiet gewinnen.
Die Erstellung von Karten aus Satellitenbildern erfolgt wie bei Luftbildern. Je nach Genauigkeit und Verwendungszweck der Karten kommen unterschiedliche Verfahren zur Erstellung mit geeigneten photogrammetrischen Instrumenten zum Einsatz. Am einfachsten ist es, eine Karte im Maßstab des Bildes zu erstellen. Es sind diese Karten, die normalerweise neben den Bildern in Alben und Büchern platziert werden. Um sie zusammenzustellen, reicht es aus, Bilder lokaler Objekte von einem Foto auf Transparentpapier zu kopieren und sie dann von Transparentpapier auf Papier zu übertragen.
Solche kartografischen Zeichnungen werden Karten genannt. Sie stellen nur Geländekonturen (ohne Relief) dar, haben einen beliebigen Maßstab und sind nicht an ein kartografisches Raster gebunden.
In der Kartographie werden Satellitenbilder hauptsächlich zur Erstellung von Karten in kleinem Maßstab verwendet. Der Vorteil der Weltraumfotografie für diese Zwecke besteht darin, dass die Maßstäbe der Bilder den Maßstäben der zu erstellenden Karten ähneln, wodurch eine Reihe recht mühsamer Zusammenstellungsprozesse entfallen. Darüber hinaus gingen Satellitenbilder sozusagen den Weg der primären Verallgemeinerung. Dies liegt daran, dass Fotografie in kleinem Maßstab betrieben wird.
Derzeit wurden auf Basis von Satellitenbildern verschiedene thematische Karten erstellt. In einigen Fällen können die Eigenschaften bestimmter Phänomene nur anhand von Satellitenbildern bestimmt werden, und es ist unmöglich, sie mit anderen Methoden zu erhalten. Basierend auf den Ergebnissen der Weltraumfotografie wurden viele thematische Karten aktualisiert und detailliert, neue Arten von geologischen Landschaften und andere Karten erstellt. Bei der Zusammenstellung thematischer Karten sind Bilder, die in verschiedenen Zonen des Spektrums aufgenommen wurden, besonders nützlich, da sie reichhaltige und vielseitige Informationen enthalten.
Weltraumbilder haben eine breite Anwendung bei der Herstellung von kartografischen Zwischendokumenten - Fotokarten - gefunden. Sie werden wie fotografische Pläne zusammengesetzt, indem einzelne Bilder mosaikhaft auf eine gemeinsame Basis geklebt werden. Es gibt zwei Arten von Fotokarten: Einige zeigen nur ein fotografisches Bild, während andere mit einzelnen Elementen gewöhnlicher Karten ergänzt werden. Fotokarten sind ebenso wie einzelne Fotografien wertvolle Quellen für das Studium der Erdoberfläche. Gleichzeitig sind sie Zusatzmaterial zu einer regulären Karte und können diese nicht vollständig ersetzen.
Das Gesicht der Erde verändert sich ständig und jede Karte altert allmählich. Satellitenbilder enthalten die neuesten und zuverlässigsten Informationen über das Gebiet und werden erfolgreich verwendet, um Karten nicht nur im kleinen, sondern auch im großen Maßstab zu aktualisieren. Sie ermöglichen es Ihnen, Karten von großen Gebieten der Welt zu korrigieren. Weltraumfotografie ist besonders effektiv in schwer zugänglichen Gebieten, wo die Feldarbeit mit einem großen Aufwand an Arbeitskraft und Ressourcen verbunden ist.
Aufnahmen aus dem Weltraum dienen nicht nur der Kartierung der Erdoberfläche. Basierend auf Weltraumfotografien wurden Karten von Mond und Mars erstellt. Bei der Erstellung einer Mondkarte wurden auch Daten verwendet, die von den automatischen selbstfahrenden Fahrzeugen "Lunokhod-1" und "Lunokhod-2" stammen. Wie war der Dreh mit ihrer Hilfe? Als sich das selbstfahrende Fahrzeug bewegte, wurde die sogenannte Drehbewegung verlegt. Sein Zweck ist es, einen Rahmen zu schaffen, relativ zu dem die topografische Situation auf die zukünftige Karte angewendet wird. Um die Strecke zu konstruieren, wurden die Längen der zurückgelegten Streckenabschnitte und die Winkel zwischen ihnen gemessen. Von jeder Position des "Lunochod"-Fernsehens wurde das Gebiet gedreht. Fernsehbilder und Messdaten wurden per Funk zur Erde übertragen. Hier wurde eine Aufbereitung durchgeführt, in deren Folge Pläne für einzelne Teilbereiche des Areals erstellt wurden. Diese separaten Pläne wurden an den Drehprozess gebunden und kombiniert.
Die aus Satellitenbildern erstellte Karte des Mars ist weniger detailliert als die Karte des Mondes, zeigt aber dennoch klar und ziemlich genau die Oberfläche des Planeten (Abb. 55). Die Karte wurde auf dreißig Blättern im Maßstab 1:5.000.000 (50 km in 1 cm) erstellt. Zwei polnahe Blätter sind in Azimutprojektion gezeichnet, 16 äquatoriale Blätter in zylindrischer Projektion und die restlichen 12 Blätter in konischer Projektion. Wenn alle Blätter zusammengeklebt werden, erhält man eine fast regelmäßige Kugel, dh die Marskugel.
Reis. 55. Fragment einer Fotokarte des Mars
Grundlage sowohl für die Marskarte als auch für die Mondkarte waren die Fotografien selbst, auf denen die Oberfläche des Planeten unter einem bestimmten Winkel von der Seite beleuchtet dargestellt wird. Das Ergebnis war eine Fotokarte, auf der das Relief kombiniert dargestellt wird - durch horizontale Linien und natürliche Schattenfärbung. Auf einer solchen Fotokarte ist nicht nur der allgemeine Charakter des Reliefs gut ablesbar, sondern auch seine Details, insbesondere Krater, die nicht durch Höhenlinien dargestellt werden können, da die Höhe des Reliefabschnitts 1 km beträgt.
Die Situation beim Fotografieren der Venus ist viel komplizierter. Er kann nicht auf die übliche Weise fotografiert werden, da er durch dichte Wolken der optischen Beobachtung verborgen ist. Dann kam die Idee auf, ihr Porträt nicht im Licht, sondern im Radio zu machen. Dazu entwickelten sie ein empfindliches Radar, das gewissermaßen die Oberfläche des Planeten abtasten konnte.
Um die Landschaft der Venus zu sehen, müssen Sie das Radar näher an den Planeten bringen. Dies wurde von den automatischen interplanetaren Stationen Venera-15 und Venera-16 durchgeführt.
Die Essenz der Radarvermessung ist wie folgt. Das an der Station installierte Radar sendet die von der Venus zur Erde reflektierten Funksignale an das Radarinformationsverarbeitungszentrum, wo ein spezieller elektronischer Computer die empfangenen Signale in ein Funkbild umwandelt.
Von November 1983 bis Juli 1984 fotografierten die Radargeräte Venera-15 und Venera-16 die nördliche Hemisphäre des Planeten vom Pol bis zum dreißigsten Breitengrad. Dann wurde mit Hilfe eines Computers ein fotografisches Bild der Venusoberfläche auf einem kartografischen Raster gezeichnet und zusätzlich ein Reliefprofil entlang der Fluglinie der Station gezeichnet.
Kontrolle aus dem Weltraum über die Umgebung
Gegenwärtig ist das Problem des Umweltschutzes global. Deshalb werden weltraumgestützte Steuerungsmethoden immer wichtiger, um das Forschungsvolumen zu steigern und die Datenerfassung und -verarbeitung zu beschleunigen. Das Hauptüberwachungsmittel ist ein System von Weltraumuntersuchungen, das auf einem Netz von Bodenstationen basiert. Dieses System umfasst Fotografien von künstlichen Erdsatelliten, bemannten Raumfahrzeugen und Orbitalstationen. Die erhaltenen fotografischen Bilder werden an Bodenempfangszentren gesendet, wo die Informationen verarbeitet werden.
Was ist auf Satellitenbildern zu sehen? Zunächst einmal - fast alle Formen und Arten von Umweltverschmutzung. Die Industrie ist die Hauptquelle der Umweltverschmutzung. Die Aktivitäten der meisten Industrien werden von Abfallemissionen in die Atmosphäre begleitet. Die Bilder erfassen deutlich die Schwaden solcher Emissionen und Nebelwände, die sich über viele Kilometer erstrecken. Bei einer hohen Schadstoffkonzentration ist sogar die Erdoberfläche nicht durch sie sichtbar. Es sind Fälle bekannt, in denen die Vegetation auf einer Fläche von mehreren Quadratkilometern in der Nähe einiger nordamerikanischer Hüttenunternehmen abgestorben ist. Hier wirkt sich schon jetzt nicht nur die Belastung durch schädliche Emissionen aus, sondern auch die Belastung von Boden und Grundwasser. Diese Gebiete erscheinen auf den Fotografien als verblasste, trockene, leblose Halbwüste inmitten von Wäldern und Steppen.
Schwebstoffe, die von den Flüssen getragen werden, sind auf den Fotos deutlich sichtbar. Besonders die Mündungsabschnitte der Flüsse sind stark verschmutzt. Ufererosion, Murgänge und hydrotechnische Arbeiten führen dazu. Die Intensität der mechanischen Verschmutzung kann anhand der Dichte des Bildes der Wasseroberfläche bestimmt werden: Je heller die Oberfläche, desto stärker die Verschmutzung. Flache Bereiche werden in den Bildern ebenfalls als helle Flecken hervorgehoben, aber im Gegensatz zu Verschmutzungen sind sie dauerhaft, während sich letztere je nach meteorologischen und hydrologischen Bedingungen ändern. Anhand von Satellitenbildern konnte festgestellt werden, dass die mechanische Belastung der Gewässer im späten Frühling, Frühsommer, seltener im Herbst zunimmt.
Die chemische Belastung von Gewässern kann mit Hilfe von Mehrzonenbildern untersucht werden, die festhalten, wie stark die Wasser- und Küstenvegetation bedrängt ist. Auch die biologische Belastung von Gewässern lässt sich anhand der Bilder feststellen. Es zeigt sich als Überentwicklung einer speziellen Vegetation, die in den Bildern im grünen Bereich des Spektrums sichtbar ist.
Emissionen von warmem Wasser in Flüsse durch Industrie- und Energieunternehmen sind in Infrarotbildern deutlich zu unterscheiden. Die Grenzen der Verteilung von Warmwasser ermöglichen es, Veränderungen in der natürlichen Umgebung vorherzusagen. So stört beispielsweise thermische Verschmutzung die Bildung der Eisdecke, die auch im sichtbaren Bereich des Spektrums deutlich sichtbar ist.
Waldbrände richten große volkswirtschaftliche Schäden an. Aus dem All sind sie vor allem durch die teilweise mehrere Kilometer lange Rauchfahne sichtbar. Mithilfe von Satellitenbildern können Sie schnell das Ausmaß der Ausbreitung eines Feuers bestimmen. Darüber hinaus helfen Satellitenbilder, nahe Wolken zu erkennen, aus denen mit speziellen in die Luft gesprühten Reagenzien starker Regen verursacht wird.
Von großem Interesse sind Satellitenbilder von Staubstürmen. Erstmals wurde es möglich, ihre Entstehung und Entwicklung zu beobachten, die Bewegung von Staubmassen zu verfolgen. Die Front eines Staubsturms kann Tausende von Quadratkilometern erreichen. Meistens fegen Staubstürme über Wüsten. Die Wüste ist kein lebloses Land, sondern ein wichtiges Element der Biosphäre und muss daher ständig überwacht werden.
Lassen Sie uns nun in den Norden unseres Landes ziehen. Die Leute fragen oft, warum so viel über die Notwendigkeit gesprochen wird, die Natur Sibiriens und des Fernen Ostens zu schützen? Immerhin ist die Intensität der Auswirkungen auf sie um ein Vielfaches geringer als in den zentralen Regionen.
Tatsache ist, dass die Natur des Nordens viel anfälliger ist. Jeder, der schon einmal dort war, weiß, dass nach einer Fahrt mit einem Geländewagen durch die Tundra die Bodenbedeckung nicht wiederhergestellt wird und es zu Oberflächenerosion kommt. Die Reinigung von Wasserbecken ist zehnmal langsamer als üblich, und selbst eine kleine neu angelegte Straße kann irreversible Veränderungen in der natürlichen Umgebung verursachen.
Die nördlichen Gebiete unseres Landes erstrecken sich über 11 Millionen km 2 . Das ist Taiga, Waldtundra, Tundra. Trotz schwieriger Lebensbedingungen und logistischer Schwierigkeiten entstehen im Norden immer mehr Städte und die Bevölkerung wächst. Im Zusammenhang mit der intensiven Entwicklung des Territoriums des Nordens besteht ein besonders akuter Mangel an Ausgangsdaten für die Gestaltung von Siedlungen und Industrieanlagen. Deshalb ist die Weltraumforschung dieser Regionen heute so relevant.
Gegenwärtig interagieren zwei verwandte Methoden – die Kartographie und die Luft- und Raumfahrt – in der Erforschung von Natur, Wirtschaft und Bevölkerung eng miteinander. Die Voraussetzungen für ein solches Zusammenspiel sind in den Eigenschaften von Karten, Luftbildern und Satellitenbildern als Modelle der Erdoberfläche gelegt.
Fazit
Weltraumvermessungen lösen verschiedene Probleme, die mit der Fernerkundung der Erde verbunden sind, und bezeugen ihre breiten Möglichkeiten. Daher spielen Weltraummethoden und -werkzeuge bereits heute eine bedeutende Rolle bei der Erforschung des erdnahen und erdnahen Weltraums. Die Technologien schreiten voran und ihre Bedeutung für die Lösung dieser Probleme wird in naher Zukunft deutlich zunehmen.
Referenzliste
Bogomolov L. A., Die Verwendung von Luftbild- und Weltraumfotografie in der geografischen Forschung, in dem Buch: Cartography, Bd. 5, M., 1972 (Itogi Science and Technology).
Vinogradov B. V., Kondratiev K. Ya., Kosmische Methoden der Geographie, L., 1971;
Kusov V. S. "Die Karte wird von Pionieren erstellt", Moskau, "Nedra", 1983, p. 69.
Leontiev N. F "Thematic Cartography" Moskau, 1981, aus. "Wissenschaft", S.102.
Petrov B. N. Orbitalstationen und die Untersuchung der Erde aus dem Weltraum, Vestn. Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1970, Nr. 10;
Edelstein, A. V. „Wie eine Karte entsteht“, M., „Nedra“, 1978. c. 456.
Viele Benutzer interessieren sich für Online-Satellitenkarten, die die Möglichkeit bieten, Ihre Lieblingsorte auf unserem Planeten aus der Vogelperspektive zu betrachten. Es gibt eine ausreichende Anzahl solcher Dienste im Netzwerk, wobei ihre ganze Vielfalt nicht irreführend sein sollte - die meisten dieser Websites verwenden die klassische API von Google Maps. Es gibt jedoch auch eine Reihe von Ressourcen, die ihre eigenen Tools verwenden, um qualitativ hochwertige Satellitenkarten zu erstellen. In diesem Artikel werde ich über die besten hochauflösenden Satellitenkarten sprechen, die 2017-2018 online verfügbar sind, und auch erklären, wie man sie verwendet.
Bei der Erstellung von Satellitenkarten der Erdoberfläche werden in der Regel sowohl Bilder von Weltraumsatelliten als auch Fotos von Spezialflugzeugen verwendet, die das Fotografieren aus Vogelperspektive (250-500 Meter) ermöglichen.
Die auf diese Weise erstellten Satellitenkarten mit der höchsten Auflösung werden regelmäßig aktualisiert, und die Bilder davon sind normalerweise nicht älter als 2-3 Jahre.
Die meisten Netzwerkdienste können keine eigenen Satellitenkarten erstellen. Normalerweise verwenden sie Karten von anderen, leistungsfähigeren Diensten (normalerweise Google Maps). Gleichzeitig finden Sie unten (oder oben) auf dem Bildschirm einen Hinweis auf das Urheberrecht eines Unternehmens für die Demonstration dieser Karten.
Das Anzeigen von Echtzeit-Satellitenkarten ist derzeit für den durchschnittlichen Benutzer nicht verfügbar, da solche Tools hauptsächlich für militärische Zwecke verwendet werden. Benutzer haben Zugriff auf Karten und Fotos, die in den letzten Monaten (oder sogar Jahren) aufgenommen wurden. Es versteht sich, dass alle militärischen Einrichtungen absichtlich retuschiert werden können, um sie vor interessierten Parteien zu verbergen.
Fahren wir mit der Beschreibung der Dienste fort, die es uns ermöglichen, die Fähigkeiten von Satellitenkarten zu nutzen.
Google Maps - hochauflösende Ansicht aus dem All
Bing Maps - Online-Satellitenkartendienst
Unter den Online-Kartendiensten von anständiger Qualität kommt man nicht an dem Bing Maps-Dienst vorbei, der eine Idee von Microsoft ist. Wie andere Ressourcen, die ich beschrieben habe, bietet diese Seite relativ hochwertige Fotos der Oberfläche, die mit Satelliten- und Luftaufnahmen erstellt wurden.
Bing Maps ist einer der beliebtesten Kartendienste in den USA. Die Funktionalität des Dienstes ähnelt den bereits oben beschriebenen Analoga:
Gleichzeitig können Sie mit der Suchschaltfläche den Online-Standort eines bestimmten Satelliten ermitteln und durch Klicken auf einen beliebigen Satelliten auf der Karte erhalten Sie kurze Informationen darüber (Land, Größe, Startdatum usw.). .
Fazit
Um hochauflösende Satellitenkarten online anzuzeigen, sollten Sie eine der von mir aufgeführten Netzwerklösungen verwenden. Der weltweit beliebteste Dienst ist der Google Maps-Dienst, daher empfehle ich, diese Ressource zu verwenden, um online mit Satellitenkarten zu arbeiten. Wenn Sie daran interessiert sind, Geolokalisierungen auf dem Territorium der Russischen Föderation anzuzeigen, ist es besser, das Yandex.Maps-Toolkit zu verwenden. Die Häufigkeit ihrer Aktualisierungen in den Beziehungen unseres Landes übersteigt die gleiche Häufigkeit von Google Maps.
Der Weltraumspaziergang des Menschen ermöglichte es, unseren Planeten noch besser kennenzulernen. Informationen über sie, geliefert, sind zahlreich und vielfältig. Aber wir interessieren uns natürlich für solche, die sich auf beide Lebensräume des Menschen beziehen – Luftbecken und Untergrund, Vegetationsdecke und Böden.
Verwendung von Bildern aus dem Weltraum in der Kartographie
Mit zunehmendem Raumfluss erweitert sich der Anwendungsbereich. Gegenwärtig wird es bis zu einem gewissen Grad in fast allen sektoralen und komplexen geografischen Studien verwendet. Was die Kartographie anbelangt, so beginnt man gerade erst mit der Untersuchung von Satellitenbildern. Dennoch lassen sich bereits jetzt Richtungen aufzeigen, in denen es in naher Zukunft Anwendung finden wird. Dies ist vor allem im Bild der Küstenzone der Meere und Seen, Überschwemmungsgebiete und Küstenvegetation, sowie Siedlungen, Kommunikationswege etc.
Es wird geschätzt, dass die Verwendung von Satellitenbildern für diese Zwecke erhebliche Einsparungen an Geld, Arbeitskosten und Zeit bringt.
Im Ausland, z. B. in den USA, gibt es Erfahrungen in der Erstellung von geografischen Übersichtskarten aus Weltraumbildern für wenig erforschte Gebiete, insbesondere z. Aus Satellitenbildern wurde eine Karte im Maßstab 1:250.000 erstellt.
Weltraumbilder haben Anwendung bei der Herstellung von kartographischen Zwischendokumenten - Fotokarten - gefunden. Sie können nur ein fotografisches (aus dem Weltraum stammendes) Bild der Erdoberfläche enthalten und durch Elemente aus traditionellen Karten ergänzt werden: allgemeine geografische, geologische, geomorphologische usw.
Fotokarten sind als Quellen zur Untersuchung der Erdoberfläche für verschiedene Zwecke ihrer wirtschaftlichen Nutzung von eigenständiger Bedeutung. Sie dienen der Aktualisierung und Verbesserung traditioneller Naturkarten, können diese aber selbst nicht ersetzen.
Obwohl Satellitenbilder derzeit in verschiedenen Studien von Naturphänomenen und -prozessen weit verbreitet sind, wird experimentelle Arbeit nicht zur Erstellung grundlegender Karten mit großer räumlicher Abdeckung gebracht. Dafür sind die Voraussetzungen offenbar noch nicht reif. Dennoch gibt es einige Erfahrungen mit der Erstellung von Naturkarten aus Satellitenbildern. Es ist bekannt, dass die Fernsehsendung "Vremya" mit einer Nachricht des russischen hydrometeorologischen Zentrums über die Wettervorhersage endet. Oft werden synoptische Karten gezeigt, die unter Berücksichtigung von Satellitendaten zusammengestellt werden.
Heute wird die meteorologische Forschung in unserem Land unter breiter Nutzung von Informationen durchgeführt, die von meteorologischen Satelliten der Erde erhalten werden. Das Hydrometeorologische Zentrum Russlands erstellt Weltkarten der Bewölkung für verschiedene Daten. Und die Analyse der Wolkenbedeckung aus Karten hilft bei der Untersuchung vieler atmosphärischer Prozesse: Jetstreams in den Subtropen, Luftströmungen in der oberen Troposphäre, tropische Stürme usw. Unter Verwendung von Wolkenbedeckungskarten wird eine Methode zur Schätzung monatlicher Niederschlagsmengen vorgeschlagen. Im Ausland wurden auf der Grundlage von Satellitenbildern Karten der Temperatur der Meeresoberfläche erstellt.
Alle diese Arbeiten beziehen sich jedoch auf die sogenannte operative Kartierung, dh auf die Beschaffung von Karten für den direkten und kurzfristigen Einsatz im Interesse der einen oder anderen staatlichen Dienststelle oder Abteilung.
Was die Zusammenstellung grundlegender thematischer Karten einer großen territorialen Abdeckung aus Weltraumbildern betrifft, so wurde in der UdSSR auf Initiative sowjetischer Geologen daran gearbeitet, eine Karte der Verwerfungen der UdSSR und der Nachbarländer im Maßstab 1 zu erstellen : 2.500.000 Dies war im Wesentlichen die erste Erfahrung mit der Verwendung von Weltrauminformationen in der thematischen Kartographie. Diese Arbeit wurde im staatlichen Forschungs- und Produktionszentrum "Priroda" durchgeführt.
Die Abteilung erstellt Karten von Weltraumthemen und Informationszuständen Karten des nahen und fernen Weltraums.
Ungefähr es, wie Kartographie, Topographie und Geodäsie. Es ist notwendig, die Gesetze der terrestrischen Kartographie von der Weltraumkartographie zu unterscheiden. Auf dem Planeten kartieren wir die Sicht im Raum, wir kartieren den Zustand nach den Gesetzen des kosmischen Informationszeichenaustausches. Es ist gefährlich, diese Regel zu brechen. Wird diese Regel verletzt, wird der natürliche Stoffwechsel des menschlichen Körpers zerstört. Ein endloses, unbestimmtes Bild kosmischer Subjekt- und Informationszustände zerstört den natürlichen Informationsaustausch eines Menschen. Die ermittelten sachlich-figurativen Zeiteinheiten müssen in wissenschaftliche Definitionen übergehen und das Vorzeichen dieser Dimension muss im Bildungssystem erfasst, archiviert und fixiert werden.
Es wurde festgestellt, dass der Raum des Kosmos gleichzeitig objektiv und informativ ist. Daher ist es möglich, Karten zweier Arten zu zeichnen, bei denen Einheitenpaare in natürlicher Beziehung stehen. Die Karten des sichtbaren Raums und die Karten seiner nicht sichtbaren Informationszustände müssen bei der Überlagerung übereinstimmen.
Die Weltraumkartographie in solaren Lebenssystemen sollte als eigene wissenschaftliche Richtung entwickelt werden. Der Grund ist von größter Bedeutung - wenn der bildliche Ausdruck eines Informationszustands oder -objekts der Realität entspricht, dann liegt die gesamte Informationsnatur des Austauschs im menschlichen Körper in der natürlichen Norm. Zweitens kann die Naturraumnatur nicht konsequent ohne das Thema Weltraumkartographie studiert werden. Unser Sehvermögen sowie unsere technischen Möglichkeiten (Teleskop, Observatorium) sind begrenzt, aber mit dem Wissen über die Weltraumbedingungen für den Informationsaustausch sind wir in der Lage, die äußeren Weiten des Weltraums korrekt zu bestimmen und genaue Karten zu erstellen. Nach den neuesten Daten haben sich uns Karten-Schemata des Weltraums erschlossen, sowohl ihre Objektansicht als auch ihre Informationen. Diese Karten haben das Konzept der kosmischen Unendlichkeit ersetzt und müssen in der Zeit der Erdentwicklung ständig ergänzt werden, wenn die kosmische Umgebung studiert wird. Gemäß dem System Rauminformationsaustausch erhalten wir Einheiten von Schemata von Fernrauminformationen und Subjektzuständen. Nachdem wir die gesamte Menge an Informationen erhalten haben, erhalten wir eine detaillierte Ansicht der gesamten Rauminformationskarte. Dies reicht für die anfängliche Untersuchung des Informationsraums. Wissenschaftliche Konsistenz, es ist zwingend erforderlich, sich gleichzeitig in zwei Richtungen zu entwickeln - extern und intern. Makrokosmos und Mikrokosmos – Wissen muss sich im Gleichgewicht entwickeln. Das allgemeine kosmische Gesetz besagt: Das Leben wird durch eine feste Beziehung von Subjekt- und Informationseinheiten und deren Namen erhalten. Das Gesetz der "Seele" - die Seele ist immer ruhig mit abgeschlossenen Beziehungseinheiten. Bei einseitiger Entwicklung entstehen Objekte ohne Namen, die an Suchkraft gewinnen und bei einer Person tritt eine Verschiebung des festen Gedächtnisses ein. Herkömmlicherweise bemüht sich die Seele selbstständig, den Namen des Objekts zu bestimmen, und (die Seele) verlässt den Körper. Die Schlussfolgerung besteht darin, das Studium des Mikrokosmos zu stärken und neue objektive Zustände oder Phänomene richtig zu benennen. Beachten Sie die Zeitskala und das Datum der Definition eines neuen Subjektnamens und Subjektbildnamens. Dieses Gesetz muss auch streng auf die makrokosmischen Zustände angewendet werden. Um Karten zu erstellen, ist es notwendig, die Gesetze des natürlichen Informationsaustauschzustandes des menschlichen Körpers zu kennen. Beim symbolischen Denken strebt das menschliche Bewusstsein nach einer dreifachen logischen Nullstellung – dies ist eine informationelle (spirituelle) Null, eine moralische und eine materielle Null. Null ist Unabhängigkeit. Auf dem Planeten dominiert die abhängige Beziehungsform. Es muss korrigiert werden. Beziehungen zwischen Menschen müssen unabhängig sein. Beachten Sie im übertragenen Sinne die Regel: "Beim Verlassen das Licht ausschalten." Bei Schlägen gibt es ein Verlangen des Menschen.
