Penyajian materi yang diusulkan didasarkan pada struktur berbagai metode dan prinsip untuk mempelajari stratigrafi dan paleogeografi, yang diusulkan oleh para peneliti dalam versi yang berbeda (Evdokimov, 1991; Gursky, 1979; Gursky et al., 1982, 1985; dan lainnya, tabel 1), di mana mereka dikelompokkan sesuai dengan tugas yang harus diselesaikan.

Metode utama adalah natural-historis, yang merupakan kumpulan yang tersedia metode modern, dengan bantuan yang studi komprehensif tentang Bumi dilakukan, memungkinkan untuk mengidentifikasi keadaan dan proses perubahan dalam cangkang geografis dalam waktu dan ruang untuk menjelaskan persamaan dan perbedaannya, jenis hubungan yang sama antara komponen alam, untuk membandingkan kondisi alam dan membuat prakiraan untuk perkembangannya. Tiga tugas utama terletak di jantung pemecahan masalah ini:

1) studi tentang lingkungan alam masa lalu dalam ruang dan waktu;

2) penilaian keadaan geosistem pada tahap saat ini sebagai hasil dari pengembangan spasial dan temporal;

3) meramalkan kecenderungan perkembangan lingkungan alam berdasarkan analisisnya di masa lalu dan sekarang.

Pemecahan masalah ini menemukan aplikasi praktisnya dalam beberapa aspek: geokronologi (menentukan usia peristiwa di masa lalu geologis), stratigrafi (pemisahan strata), paleogeografi (menciptakan kembali kondisi akumulasi sedimen dan pengembangan komponen alami dari lingkungan dalam ruang dan waktu) dan korelasi (perbandingan peristiwa geologis alam seperti dalam wilayah individu, dan secara signifikan jauh dari satu sama lain - korelasi jauh) dan sekarang didasarkan pada prinsip-prinsip aktualisme dan historisisme yang muncul setelah munculnya uniformitarianisme dan katastrofisme . Ini menggunakan pendekatan ilmiah sebagai statistik, bentuk pemandu, relik dan eksotik, kompleks paleontologis dan evolusioner. Metode umum atau metode sintesis penelitian ilmiah adalah paleontologis (biostratigrafi: floristik dan faunistik), non-paleontologis (geologi-stratigrafi atau lithogenetik) dan fisik. Memperoleh bahan faktual dilakukan atas dasar penerapan gabungan dari sejumlah metode pribadi dan teknik analisis. Metode pribadi memberikan informasi primer, materi faktual, dan metode umum- memungkinkan untuk memproses informasi yang sudah tersedia atas dasar mereka.

Pengumpulan dan studi utama bahan faktual dilakukan di lapangan berdasarkan survei udara dan geologi, pengeboran sumur, deskripsi objek geologi (singkapan alam, singkapan batuan purba, produk aktivitas gunung berapi, serta pekerjaan buatan). - inti sumur, lubang, tambang, penggalian) , menurut catatan dan penentuan oleh stasiun penebangan sifat fisik batu di sumur, pengambilan sampel dan residu organik.

Pengolahan batuan selanjutnya dilakukan dalam kondisi laboratorium dan meliputi: teknis pengolahan sampel berbagai jenis analisis dan mikroskop berikutnya (termasuk memotret objek), interpretasi foto udara dan bahan logging.

Generalisasi dan analisis data yang diperoleh dilakukan dalam kondisi kantor dengan menggunakan metode ilmiah umum (pemodelan, sistem, logika, perbandingan dan analog) dan teknik (matematika, komputer, tabular, serta grafik dalam bentuk diagram, peta, profil). , kartu berlubang, skema, seismogram, dan lain-lain) memproses informasi yang diterima. Sumur terdalam di dunia, sumur Kola, diletakkan pada tahun 1970 dan memiliki kedalaman desain 15 km. Mulai tahun 1961, ahli geologi Amerika, menggunakan kapal khusus "Challenger", mengebor 600 sumur hingga kedalaman 500-600 m di berbagai bagian dasar Samudra Dunia. -24" melewati batuan bulan hingga kedalaman sekitar 2 m, mengambil sampel yang dibawa ke Bumi dan selanjutnya dipelajari.

Setiap penelitian sejarah, termasuk sejarah dan geologi, ditujukan untuk mempertimbangkan peristiwa dalam waktu, yang memerlukan penetapan kronologi peristiwa ini. Kronologi adalah bagian penting dan integral dari setiap penelitian geologi dan paleogeografi. Itu memungkinkan untuk mengatur peristiwa masa lalu dalam urutan alami mereka dan membangun hubungan kronologis formal mereka. Tanpa kronologi tidak akan ada sejarah (termasuk sejarah geologi). Tapi kronologi bukanlah sejarah. Menurut I. Walther (1911), “hanya pada saat itulah kronologi berubah menjadi sejarah, ketika kesatuan peristiwa-peristiwa besar dari awal hingga akhir menemukan ekspresinya dalam penyajiannya.”

Untuk menavigasi di set tak terbatas peristiwa individu di masa lalu, perlu untuk membangun tidak hanya hubungan kronologis formal mereka, tetapi juga hubungan internal mereka (kronologis dan spasial) satu sama lain. Dengan demikian, pengelompokan alami mereka dapat diidentifikasi, memungkinkan untuk menguraikan tahap dan batas perkembangan geologis yang sesuai, yang membentuk dasar periodisasi geologis alami.

Urutan sejarah peristiwa geologi tergambar dalam urutan pembentukan satuan-satuan geologi (strata) penyusun kerak bumi yang dipelajari oleh stratigrafi.

Ada hubungan erat antara geokronologi dan stratigrafi. Tugas geokronologi adalah untuk menetapkan kronologi peristiwa masa lalu geologis Bumi: usianya (waktu awal kemunculannya sebagai planet tata surya - Proto-Bumi; usia batuan yang terbentuk selama evolusi Proto-Bumi dan penyusunan kerak bumi; urutan kronologis periode waktu di mana massa batuan terbentuk. Karena bagian geologis yang benar-benar lengkap dalam seluruh sejarah planet ini tidak ada di titik mana pun di Bumi karena fakta bahwa periode akumulasi (akumulasi) sedimen digantikan oleh periode penghancuran dan penghancuran (denudasi) batuan, banyak halaman dari kronik batu bumi dirobek dan dihancurkan. Ketidaklengkapan catatan geologi membutuhkan perbandingan data geologi di wilayah yang luas untuk merekonstruksi sejarah Bumi.

Semua masalah ini diselesaikan berdasarkan metode geokronologi relatif yang dipertimbangkan di bawah ini. Akibatnya, skala geokronologis (rangkaian unit geokronologis berturut-turut dalam subordinasi taksonominya) dan stratigrafik (satu set unit stratigrafi umum yang disusun dalam urutan urutan dan subordinasi taksonominya) dengan sejumlah unit yang sesuai berdasarkan evolusi. dunia organik. Satuan stratigrafi digunakan untuk menunjuk kompleks lapisan batuan, dan satuan geokronologis yang sesuai digunakan untuk menunjukkan waktu selama kompleks ini diendapkan.

Ketika berbicara tentang waktu relatif, unit geokronologis digunakan, dan ketika berbicara tentang endapan yang terbentuk pada waktu tertentu, unit stratigrafi digunakan.

Pembagian dan korelasi bagian dilakukan berdasarkan kriteria yang ditentukan oleh fitur mineralogi dan petrografi lapisan, hubungan dan kondisi akumulasinya, atau oleh komposisi sisa-sisa organisme hewan dan tumbuhan yang terkandung dalam batuan. Sesuai dengan ini, merupakan kebiasaan untuk memilih metode berdasarkan studi tentang komposisi lapisan dan hubungannya (metode geologi-stratigrafi) dan yang didasarkan pada karakteristik paleontologi batuan (metode biostratigrafi). Metode ini memungkinkan untuk menentukan usia relatif lapisan batuan dan urutan peristiwa di masa lalu geologis (beberapa lebih muda atau lebih awal, yang lain lebih tua atau lebih lambat) dan untuk menghubungkan lapisan dan peristiwa sezaman.

Definisi usia relatif batuan seperti itu tidak memberikan gambaran nyata tentang usia geologis Bumi, durasi peristiwa geologis di masa lalu, dan durasi pembagian geokronologis. Geokronologi relatif memungkinkan untuk menilai hanya urutan waktu unit dan peristiwa geokronologis individu, tetapi durasi sebenarnya (dalam ribuan dan jutaan tahun) dapat ditetapkan dengan metode geokronologi, sering disebut metode usia absolut.

Jadi, dalam geografi dan geologi, ada dua kronologi: relatif dan absolut. Kronologi relatif menentukan usia objek geologi dan peristiwa relatif satu sama lain, urutan pembentukannya dan jalurnya menggunakan metode geologi-stratigrafi dan biostratigrafi. Kronologi absolut menetapkan waktu terjadinya batuan, manifestasi proses geologi dan durasinya di satuan astronomi(tahun) dengan metode radiometrik.

Sehubungan dengan tugas yang ditetapkan, metode geografis dan geologis pribadi digabungkan menjadi dua kelompok besar: geokronologi absolut dan relatif.

Metode geokronologi absolut (radiometrik, nuklir) menentukan secara kuantitatif usia absolut (sebenarnya) benda geologi (strata, lapisan) dari waktu pembentukannya. Metode-metode ini sangat penting untuk menentukan usia strata Bumi tertua (termasuk Prakambrium), yang mengandung sisa-sisa organik yang sangat langka.

Dengan menggunakan metode geokronologi relatif (komparatif), seseorang dapat memperoleh gambaran tentang usia relatif batuan, mis. menentukan urutan pembentukan badan geologi yang sesuai dengan peristiwa geologis tertentu dalam sejarah Bumi. Metode geokronologi dan stratigrafi relatif memungkinkan untuk menjawab pertanyaan tentang endapan yang dibandingkan mana yang lebih tua dan mana yang lebih muda tanpa menilai lama waktu pembentukannya dan pada interval waktu berapa endapan yang dipelajari itu berasal, proses geologi yang sesuai, perubahan iklim, penemuan fauna, flora, dll. .d.

Manusia selalu tertarik pada segala sesuatu yang mengelilinginya: mineral, batu, air, api, udara, tumbuhan, hewan.

Ilmuwan kuno mengumpulkan fakta, dan kemudian mereka mensistematisasikan dan membentuk pola. Dalam pekerjaan mereka, mereka menggunakan cara yang berbeda dan teknik, yaitu metode (dari kata Yunani"metode" - jalur penelitian, teori, pengajaran).

Seperti semua ilmu, geografi memiliki metode khusus riset. Mari kita pertimbangkan beberapa di antaranya.

Deskripsi Geografis

Metode ini biasanya digunakan oleh penjelajah, navigator, pelancong yang mencatat informasi pertama tentang tanah terbuka dan orang-orang yang menghuninya. Mereka mencoba menjawab pertanyaan: di mana letaknya? Seperti apa bentuknya? Apa saja fitur yang dimilikinya?

Sekarang metode ini banyak digunakan oleh peserta studi lapangan dan ekspedisi yang mempelajari relief, Samudra Dunia, atmosfer Bumi, serta Arktik dan Antartika.

metode kartografi

Peta adalah sumber khusus pengetahuan geografis. Ini mencerminkan dan mensistematisasikan informasi yang diperoleh melalui pengamatan dan deskripsi.

Pertama peta geografis muncul di Yunani kuno pada abad VIII-VI. SM eh... waktu berlalu. Peta disempurnakan dan ditingkatkan. Saat ini, peta komputer banyak digunakan.

Kartografer membuat berbagai peta - geografis, iklim, mineral, dll. Dengan demikian, metode penelitian kartografi adalah penggunaan peta untuk tujuan ilmiah dan pengetahuan praktis objek dan fenomena yang digambarkan pada mereka. Ini adalah bagian integral dari sebagian besar survei geografis.

Metode geografis komparatif

Metode geografis komparatif adalah salah satu yang tertua dalam geografi. Hal ini memungkinkan menggunakan perbandingan untuk mengidentifikasi umum dan khusus di objek geografis, fenomena, proses.

Metode luar angkasa

Saat ini, metode ini telah menjadi salah satu yang paling penting dalam geografi. Pengamatan dan foto dari pesawat, satelit, stasiun ruang angkasa memungkinkan tidak hanya untuk menyusun peta yang sangat akurat, tetapi juga untuk menemukan deposit mineral baru, memantau aktivitas manusia, polusi permukaan bumi, menerima informasi tentang planet lain di tata surya, tentang Galaksi, Alam Semesta.

Metode Statistik

Metode statistik digunakan untuk menganalisis data statistik - kuantitatif dan kualitatif. Akuntansi statistik dilakukan pada zaman kuno. Misalnya, di Cina kuno sensus penduduk dilakukan. Saat ini, metode statistik digunakan di hampir semua industri. Dalam geografi, materi statistik disajikan dalam teks buku teks, dalam peta, serta dalam bentuk diagram, grafik, tabel.

1. Bagaimana orang kuno mempelajari Bumi?
2. Apa metode deskripsi geografis?
3. Peran apa yang dimainkan metode kartografi di zaman kita?
4. Apa yang memberi? geografi modern metode luar angkasa?
5. Apakah itu digunakan per abad? teknologi komputer metode penelitian geografis yang digunakan oleh para ilmuwan kuno?

Bumi adalah planet yang unik: hanya di bumi itu kehidupan ada. terkait erat, mereka memodifikasi dan melengkapi satu sama lain. Proses yang terjadi di alam dan perubahannya dibagi menjadi fisik dan biologis. Manusia memiliki dampak besar dalam mengubah muka bumi.

Mereka disebut ilmu alam. Ini termasuk astronomi, fisika, kimia, geografi, biologi, geologi, ekologi.

Ini membentuk sekelompok ilmu yang saling terkait, yang jumlahnya terus meningkat. Ada dua bagian utama: geografi fisik dan sosio-ekonomi.

Metode khusus penelitian geografis adalah deskripsi geografis, kartografi, geografis komparatif, kedirgantaraan dan metode statistik.

Konsep dasar dan istilah bagian:

• Alam hidup
• alam mati
• fenomena alam: fisik, biologis
• ilmu pengetahuan Alam
• Fisiografi
• geografi sosial ekonomi
• metode penelitian geografis

Saya akan berterima kasih jika Anda membagikan artikel ini di jejaring sosial:

Mencari situs.

Metode untuk mempelajari struktur Bumi

Sebagian besar ilmu khusus tentang Bumi adalah ilmu tentang permukaannya, termasuk atmosfer. Sampai seseorang menembus lebih dalam ke Bumi lebih jauh dari 12 - 15 km (Kola sumur yang sangat dalam). Dari kedalaman hingga sekitar 200 km, substansi usus dilakukan dengan cara yang berbeda dan tersedia untuk penelitian. Informasi lebih lanjut lapisan dalam diperoleh dengan metode tidak langsung:

Registrasi sifat lewatnya gelombang seismik jenis yang berbeda melalui interior bumi, dengan mempelajari meteorit sebagai sisa-sisa peninggalan masa lalu, mencerminkan komposisi dan struktur materi awan protoplanet di zona pembentukan planet-planet terestrial. Atas dasar ini, ditarik kesimpulan tentang kebetulan zat meteorit jenis tertentu dengan zat lapisan tertentu. kedalaman duniawi. Kesimpulan tentang komposisi interior bumi, berdasarkan data komposisi kimia dan mineral dari meteorit yang jatuh ke bumi, tidak dapat diandalkan, karena tidak ada model yang diterima secara umum untuk pembentukan dan pengembangan tata surya.

Struktur bumi

Menyelidiki perut bumi dengan gelombang seismik memungkinkan untuk membangun struktur cangkang dan diferensiasinya komposisi kimia.

Ada 3 area konsentris utama: inti, mantel, kerak. Inti dan mantel, pada gilirannya, dibagi lagi menjadi cangkang tambahan yang berbeda dalam sifat fisik dan kimia (Gbr. 51).

Gbr.51 Struktur Bumi

Inti menempati wilayah tengah geoid bumi dan terbagi menjadi 2 bagian. inti dalam keadaan padat, dikelilingi inti luar, dalam fase cair. Tidak ada batas yang jelas antara inti dalam dan inti luar, mereka dibedakan zona transisi. Diyakini bahwa komposisi inti identik dengan meteorit besi. Inti bagian dalam terdiri dari besi (80%) dan nikel (20%). Paduan yang sesuai pada tekanan interior bumi memiliki titik leleh orde 4500 0 C. Inti luar mengandung besi (52%) dan eutektik (campuran cair padatan) dibentuk oleh besi dan belerang (48%). Pengotor kecil nikel tidak dikecualikan. Titik lebur campuran tersebut diperkirakan 3200 0 C. Agar inti dalam tetap padat dan inti luar cair, suhu di pusat Bumi tidak boleh melebihi 4500 0 C, tetapi tidak boleh lebih rendah dari 3200 0 C. Gagasan tentang sifat magnetisme terestrial dikaitkan dengan keadaan cair inti luar.

Studi karakter paleomagnetik Medan gaya planet-planet di masa lalu yang jauh, berdasarkan pengukuran magnetisasi remanen batuan terestrial, menunjukkan bahwa lebih dari 80 juta tahun tidak hanya adanya kekuatan medan magnet, tetapi juga beberapa remagnetisasi sistematis, sebagai akibatnya magnet utara dan selatan kutub bumi berpindah tempat. Selama periode pembalikan polaritas, ada saat-saat hilangnya medan magnet sepenuhnya. Oleh karena itu, magnetisme terestrial tidak dapat diciptakan oleh magnet permanen karena magnetisasi stasioner dari inti atau sebagian darinya. Diasumsikan bahwa medan magnet diciptakan oleh proses yang disebut efek dinamo yang tereksitasi sendiri. Peran rotor (elemen bergerak) dinamo dapat dimainkan oleh massa inti cair, yang bergerak dengan rotasi Bumi di sekitar porosnya, dan sistem eksitasi dibentuk oleh arus yang membuat loop tertutup di dalam bola. dari inti.

Kepadatan dan komposisi kimia mantel, menurut gelombang seismik, sangat berbeda dari karakteristik inti yang sesuai. Mantel dibentuk oleh berbagai silikat (senyawa berbasis silikon). Diasumsikan bahwa komposisi mantel bawah mirip dengan meteorit berbatu (chondrites).

Mantel atas berhubungan langsung dengan lapisan terluar, yaitu kerak. Itu dianggap sebagai "dapur", di mana banyak batu yang membentuk kulit kayu atau produk setengah jadinya dimasak. Diyakini bahwa mantel atas terdiri dari olivin (60%), piroksen (30%) dan feldspar (10%). PADA daerah tertentu Di lapisan ini, sebagian mineral mencair dan basal basa terbentuk - dasar dari kerak samudera. Melalui patahan retakan pegunungan tengah laut, basal datang dari mantel ke permukaan bumi. Tapi ini tidak terbatas pada interaksi kerak dan mantel. Kerak rapuh, yang memiliki tingkat kekakuan yang tinggi, bersama-sama dengan bagian dari mantel yang mendasarinya membentuk lapisan khusus dengan ketebalan sekitar 100 km, yang disebut litosfer. Lapisan ini terletak di mantel atas, yang kerapatannya terasa lebih tinggi. Mantel atas memiliki fitur yang menentukan sifat interaksinya dengan litosfer: dalam kaitannya dengan beban jangka pendek, ia berperilaku seperti bahan yang kaku, dan dalam kaitannya dengan beban jangka panjang, sebagai bahan plastik. Litosfer menciptakan beban konstan pada mantel atas dan, di bawah tekanannya, lapisan di bawahnya, yang disebut astenosfer menunjukkan sifat plastik. Litosfer "mengambang" di dalamnya. Efek seperti itu disebut isostatis.

Astenosfer, pada gilirannya, bergantung pada lapisan mantel yang lebih dalam, yang kerapatan dan viskositasnya meningkat seiring kedalaman. Alasan untuk ini adalah kompresi batuan, yang menyebabkan penataan ulang struktural beberapa senyawa kimia. Misalnya, silikon kristal dalam keadaan normal memiliki kerapatan 2,53 g / cm 3, di bawah pengaruh peningkatan tekanan dan suhu, ia melewati salah satu modifikasinya, yang disebut stishovite, yang kerapatannya mencapai 4,25 g / cm 3. Silikat yang membentuk modifikasi silikon ini memiliki struktur yang sangat kompak. Secara keseluruhan, litosfer, astenosfer, dan sisa mantel dapat dianggap sebagai sistem tiga lapis, yang masing-masing bagiannya bergerak relatif terhadap komponen lainnya. Litosfer ringan, yang bertumpu pada astenosfer yang tidak terlalu kental dan plastis, dibedakan oleh mobilitas tertentu.

Kerak bumi, yang membentuk bagian atas litosfer, terutama terdiri dari delapan unsur kimia: oksigen, silikon, aluminium, besi, kalsium, magnesium, natrium, dan kalium. Setengah dari seluruh massa kerak terdiri dari oksigen, yang terkandung di dalamnya dalam keadaan terikat, terutama dalam bentuk oksida logam. Fitur geologis kerak ditentukan oleh tindakan bersama atmosfer, hidrosfer, dan biosfer di atasnya - ketiga kulit terluar planet ini. Komposisi kulit kayu dan kulit luarnya terus diperbarui. Karena pelapukan dan pergeseran, substansi permukaan benua diperbarui sepenuhnya dalam 80-100 juta tahun. Hilangnya materi di benua diisi ulang oleh pengangkatan lama kerak mereka. Aktivitas vital bakteri, tumbuhan, dan hewan disertai dengan perubahan lengkap karbon dioksida yang terkandung di atmosfer dalam 6-7 tahun, oksigen - dalam 4.000 tahun. Seluruh massa hidrosfer (1,4 · 10 18 ton) sepenuhnya diperbarui dalam 10 juta tahun. Sirkulasi materi yang bahkan lebih mendasar di permukaan planet berlangsung dalam proses yang menghubungkan semua kulit bagian dalam menjadi satu sistem.

Ada aliran vertikal stasioner yang disebut pancaran mantel, mereka naik dari mantel bawah ke atas dan mengirimkan materi yang mudah terbakar di sana. Fenomena dengan sifat yang sama termasuk "medan panas" intraplate, yang secara khusus dikaitkan dengan anomali terbesar dalam bentuk geoid Bumi. Dengan demikian, gaya hidup interior bumi sangat kompleks. Penyimpangan dari posisi mobilis tidak merusak gagasan lempeng tektonik dan gerakan horizontalnya. Tetapi ada kemungkinan bahwa dalam waktu dekat teori planet yang lebih umum akan muncul, dengan mempertimbangkan gerakan horizontal pelat dan transfer vertikal terbuka dari bahan yang mudah terbakar di dalam mantel.

Cangkang paling atas Bumi - hidrosfer dan atmosfer - sangat berbeda dari cangkang lain yang membentuk benda padat planet ini. Secara massa, ini adalah bagian yang sangat kecil dari dunia, tidak lebih dari 0,025% dari total massanya. Tetapi signifikansi cangkang ini dalam kehidupan planet ini sangat besar. Hidrosfer dan atmosfer muncul pada tahap awal pembentukan planet ini, dan mungkin bersamaan dengan pembentukannya. Tidak ada keraguan bahwa lautan dan atmosfer ada 3,8 miliar tahun yang lalu.

Pembentukan bumi berlangsung sejalan dengan satu proses tunggal yang menyebabkan diferensiasi kimiawi interior dan munculnya pendahulu atmosfer modern dan hidrosfer. Pertama, proto-inti Bumi terbentuk dari butir-butir zat berat yang tidak mudah menguap, kemudian dengan sangat cepat melekatkan zat tersebut, yang kemudian menjadi mantel. Dan ketika Bumi mencapai kira-kira seukuran Mars, periode pengebomannya dimulai planetosimalia. Dampaknya disertai dengan pemanasan lokal yang kuat dan pencairan batuan bumi dan planetosimal. Pada saat yang sama, gas dan uap air yang terkandung dalam batuan dilepaskan. Dan karena suhu permukaan rata-rata planet tetap rendah, uap air mengembun membentuk hidrosfer yang tumbuh. Dalam tabrakan ini, Bumi kehilangan hidrogen dan helium, tetapi mempertahankan gas yang lebih berat. Kandungan isotop gas inert dalam suasana modern memungkinkan Anda untuk menilai sumber yang memunculkannya. Komposisi isotop ini konsisten dengan hipotesis tentang asal tumbukan gas dan air, tetapi bertentangan dengan hipotesis tentang proses pelepasan gas secara bertahap dari interior bumi sebagai sumber pembentukan atmosfer dan hidrosfer. Lautan dan atmosfer pasti ada tidak hanya sepanjang sejarah Bumi sebagai planet yang terbentuk, tetapi juga selama fase akresi utama, ketika proto-Bumi seukuran Mars.

Gagasan pengurangan gas, yang dianggap sebagai mekanisme utama pembentukan hidrosfer dan atmosfer, semakin diakui. percobaan laboratorium kemampuan proses tumbukan untuk melepaskan sejumlah besar gas, termasuk molekul oksigen, dari batuan terestrial telah dikonfirmasi. Dan ini berarti bahwa sejumlah oksigen telah ada di atmosfer bumi bahkan sebelum biosfer muncul di atasnya. Gagasan tentang asal usul abiogenik dari beberapa bagian oksigen atmosfer juga dikemukakan oleh ilmuwan lain.

Keduanya kulit luar– atmosfer dan hidrosfer – berinteraksi erat satu sama lain dan dengan cangkang Bumi lainnya, terutama dengan litosfer. Mereka secara langsung dipengaruhi oleh Matahari dan Kosmos. Masing-masing cangkang ini adalah sistem terbuka, diberkahi dengan otonomi tertentu dan hukum perkembangan internalnya sendiri. Setiap orang yang mempelajari udara dan lautan air yakin. Bahwa objek studi mengungkapkan kehalusan organisasi yang menakjubkan, kemampuan untuk mengatur diri sendiri. Tetapi pada saat yang sama, tidak satupun dari sistem bumi tidak jatuh dari ansambel umum, dan koeksistensi mereka tidak hanya menunjukkan jumlah bagian, tetapi kualitas baru.

Di antara komunitas kulit bumi tempat spesial menempati biosfer. Ini menangkap lapisan atas litosfer, hampir seluruh hidrosfer dan lapisan bawah atmosfer. Istilah "biosfer" diperkenalkan ke dalam ilmu pengetahuan pada tahun 1875 oleh ahli geologi Austria E. Suess (1831 - 1914). Biosfer dipahami sebagai keseluruhan materi hidup yang menghuni permukaan planet, bersama dengan habitatnya. Arti baru dari konsep ini diberikan oleh V.I. Vernadsky, yang menganggap biosfer sebagai pendidikan sistemik. Signifikansi sistem ini melampaui dunia terestrial murni, yang merupakan mata rantai pada skala kosmik.

Usia Bumi

Pada tahun 1896, fenomena radioaktivitas ditemukan, yang mengarah pada pengembangan metode penanggalan radiometrik. Esensinya adalah sebagai berikut. Atom-atom dari beberapa unsur (uranium, radium, torium, dan lainnya) tidak tetap. Yang asli, yang disebut elemen induk, secara spontan hancur, berubah menjadi anak yang stabil. Misalnya, uranium - 238, meluruh, berubah menjadi timbal - 206, dan kalium - 40 - menjadi argon - 40. Dengan mengukur jumlah elemen induk dan anak dalam suatu mineral, Anda dapat menghitung waktu yang berlalu sejak pembentukannya: semakin besar persentase elemen anak, mineral yang lebih tua.

Menurut penanggalan radiometrik, mineral tertua di Bumi berusia 3,96 miliar tahun, dan kristal tunggal tertua berusia 4,3 miliar tahun. Para ilmuwan percaya bahwa Bumi itu sendiri lebih tua, karena pembacaan radiometrik berasal dari saat kristalisasi mineral, dan planet ini ada dalam keadaan cair. Data ini, bersama dengan hasil studi tentang isotop timbal dalam meteorit, memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa seluruh tata surya terbentuk sekitar 4,55 miliar tahun yang lalu.

5.5. Asal usul benua. Evolusi Kerak Bumi: Tektonik Lempeng

Pada tahun 1915, ahli geofisika Jerman A. Wegener (1880 - 1930) menyarankan, berdasarkan garis besar benua, bahwa di periode geologi ada satu daratan, dinamai olehnya Pangea(dari bahasa Yunani. "seluruh bumi"). Pangea terpecah menjadi Laurasia dan Gondwana. 135 juta tahun yang lalu Afrika terpisah dari Amerika Selatan, dan 85 juta tahun yang lalu Amerika Utara terpisah dari Eropa; 40 juta tahun yang lalu, benua India bertabrakan dengan Asia dan Tibet dan Himalaya muncul.

Argumen menentukan yang mendukung adopsi konsep ini adalah penemuan empiris pada tahun 50-an abad XX tentang perluasan dasar laut, yang menjadi titik awal penciptaan lempeng tektonik litosfer. Saat ini, diyakini bahwa benua bergerak terpisah di bawah pengaruh arus konvektif dalam yang diarahkan ke atas dan ke samping dan menarik lempeng tempat benua mengapung. Teori ini juga dikonfirmasi oleh data biologis tentang distribusi hewan di planet kita. Teori pergeseran benua, berdasarkan tektonik lempeng litosfer, sekarang diakui secara universal dalam geologi.

Juga mendukung teori ini adalah fakta bahwa garis pantai timur Amerika Selatan bertepatan dengan garis pantai Afrika barat, dan garis pantai timur Amerika Utara- dengan garis pantai bagian barat Eropa.

Satu dari teori modern, menjelaskan dinamika proses di kerak bumi, disebut teori neomobilisme. Asal usulnya berasal dari akhir tahun 60-an abad XX dan disebabkan oleh penemuan sensasional di dasar lautan dari rantai pegunungan yang melilit dunia. Tidak ada yang seperti itu di darat. Pegunungan Alpen, Kaukasus, Pamir, Himalaya, bahkan jika digabungkan, tidak ada bandingannya dengan jalur pegunungan tengah laut yang ditemukan. Panjangnya melebihi 72 ribu km.

Umat ​​manusia, seolah-olah, menemukan planet yang sebelumnya tidak dikenal. Adanya cekungan sempit dan cekungan besar, ngarai dalam yang membentang hampir terus menerus di sepanjang sumbu pegunungan menengah, ribuan gunung, gempa bumi bawah laut, gunung berapi aktif, anomali magnetik, gravitasi dan termal yang kuat, mata air laut dalam yang panas, akumulasi kolosal nodul ferromangan - semua ini ditemukan dalam waktu singkat di dasar laut.

Ternyata, kerak samudera dicirikan oleh pembaruan yang konstan. Itu berasal di bagian bawah celah yang melintasi punggungan median di sepanjang sumbu. Punggungan itu sendiri berasal dari font yang sama dan juga muda. Kerak samudera "mati" di tempat-tempat terbelah - di mana ia bergerak di bawah lempeng tetangga. Tenggelam jauh ke dalam planet, ke dalam mantel dan mencair, ia berhasil memberikan sebagian dari dirinya sendiri, bersama dengan endapan sedimen yang terakumulasi di atasnya, untuk pembangunan kerak benua. Stratifikasi kepadatan interior bumi menimbulkan semacam aliran di mantel. Arus ini menyediakan pasokan bahan untuk pertumbuhan dasar laut. Mereka juga memaksa lempeng global dengan benua yang menonjol dari lautan untuk hanyut. Pergeseran lempeng besar litosfer dengan tanah naik di atasnya disebut neomobilisme.

Pergerakan benua saat ini dikonfirmasi oleh pengamatan dari pesawat ruang angkasa. kelahiran kerak samudera para peneliti melihat dengan mata kepala sendiri, mendekati dasar samudera Atlantik, Pasifik dan Hindia, Laut Merah. Dengan menggunakan teknik menyelam laut dalam yang canggih, para penyelam menemukan formasi retakan di dasar yang dapat diregangkan dan gunung berapi muda yang muncul dari "retak" tersebut.

Metode untuk mempelajari struktur internal dan komposisi Bumi

Metode untuk mempelajari struktur internal dan komposisi Bumi dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: metode geologi dan metode geofisika. Metode geologi didasarkan pada hasil studi langsung strata batuan di singkapan, pekerjaan tambang (tambang, adit, dll.) dan lubang bor. Pada saat yang sama, para peneliti memiliki seluruh gudang metode untuk mempelajari struktur dan komposisi, yang menentukan tingkat detail yang tinggi dari hasil yang diperoleh. Pada saat yang sama, kemungkinan metode ini dalam mempelajari kedalaman planet ini sangat terbatas - sumur terdalam di dunia hanya memiliki kedalaman -12262 m (Kola superdeep di Rusia), bahkan kedalaman yang lebih kecil telah dicapai saat pengeboran dasar laut (sekitar -1500 m, pengeboran dari sisi kapal penelitian Amerika "Glomar Challenger"). Dengan demikian, kedalaman tidak melebihi 0,19% dari jari-jari planet tersedia untuk studi langsung.

Informasi tentang struktur dalam didasarkan pada analisis data tidak langsung yang diperoleh metode geofisika, terutama pola perubahan dengan kedalaman yang berbeda parameter fisik(konduktivitas listrik, nilai mekanik, dll.) diukur selama survei geofisika. Pengembangan model struktur internal bumi terutama didasarkan pada hasil studi seismik berdasarkan data pola rambat gelombang seismik. Di pusat gempa bumi dan ledakan kuat, gelombang seismik muncul - getaran elastis. Gelombang ini dibagi menjadi gelombang volume - merambat di perut planet dan "menembus" mereka seperti sinar-X, dan gelombang permukaan - merambat sejajar dengan permukaan dan "menyelidiki" lapisan atas planet hingga kedalaman puluhan atau ratusan kilometer.
Gelombang tubuh, pada gilirannya, dibagi menjadi dua jenis - longitudinal dan transversal. Gelombang longitudinal memiliki kecepatan tinggi propagasi, pertama kali direkam oleh penerima seismik, mereka disebut gelombang primer atau P ( dari bahasa Inggris. primer - primer), gelombang transversal yang "lebih lambat" disebut gelombang S ( dari bahasa Inggris. sekunder - sekunder). Gelombang transversal diketahui memiliki fitur penting- mereka menyebar hanya dalam media padat.

Pada batas media dengan sifat yang berbeda, gelombang dibiaskan, dan pada batas perubahan sifat yang tajam, selain gelombang dibiaskan, dipantulkan, dan diubah muncul. Gelombang geser dapat diimbangi tegak lurus terhadap bidang datang (gelombang SH) atau diimbangi dalam bidang datang (gelombang SV). Ketika melintasi batas media dengan sifat yang berbeda, gelombang SH mengalami pembiasan biasa, dan gelombang SV, kecuali gelombang SV yang dibiaskan dan dipantulkan, menggairahkan gelombang P. Begini caranya sistem yang kompleks gelombang seismik, "menembus" perut planet ini.

Menganalisis pola perambatan gelombang, dimungkinkan untuk mengidentifikasi ketidakhomogenan di perut planet - jika pada kedalaman tertentu terjadi perubahan mendadak dalam kecepatan rambat gelombang seismik, pembiasan dan refleksinya dicatat, kita dapat menyimpulkan bahwa pada kedalaman ini ada batas kulit bagian dalam bumi, berbeda dalam sifat fisiknya.

Studi tentang cara dan kecepatan perambatan gelombang seismik di perut Bumi memungkinkan untuk mengembangkan model seismik struktur internalnya.

Gelombang seismik, merambat dari sumber gempa ke kedalaman Bumi, mengalami lompatan kecepatan paling signifikan, membiaskan dan memantulkan pada bagian seismik yang terletak di kedalaman 33 km dan 2900 km dari permukaan (lihat gambar). Batas-batas seismik yang tajam ini memungkinkan untuk membagi perut planet menjadi 3 geosfer internal utama - kerak bumi, mantel dan inti.

Kerak bumi dipisahkan dari mantel oleh batas seismik yang tajam, di mana kecepatan longitudinal dan gelombang geser. Dengan demikian, kecepatan gelombang transversal meningkat tajam dari 6,7-7,6 km/s di bagian bawah kerak menjadi 7,9-8,2 km/s di mantel. Batas ini ditemukan pada tahun 1909 oleh seismolog Yugoslavia Mohoroviči dan kemudian dinamai Perbatasan Mohorovi(sering disingkat sebagai batas Moho atau M). Kedalaman rata-rata batas adalah 33 km (perlu dicatat bahwa ini adalah nilai yang sangat mendekati karena ketebalan yang berbeda dalam struktur geologi yang berbeda); pada saat yang sama, di bawah benua, kedalaman bagian Mohorovichich dapat mencapai 75-80 km (yang dipasang di bawah struktur gunung muda - Andes, Pamir), di bawah lautan berkurang, mencapai ketebalan minimum 3-4 km.

Batas seismik yang lebih tajam yang memisahkan mantel dan inti ditetapkan di kedalaman 2900 km. Pada bagian seismik ini, kecepatan gelombang P tiba-tiba turun dari 13,6 km/s di dasar mantel menjadi 8,1 km/s di inti; Gelombang S - dari 7,3 km / s hingga 0. Hilangnya gelombang transversal menunjukkan bahwa bagian luar inti memiliki sifat cairan. Batas seismik yang memisahkan inti dan mantel ditemukan pada tahun 1914 oleh seismolog Jerman Gutenberg dan sering disebut perbatasan Gutenberg, meskipun nama ini tidak resmi.

Perubahan tajam dalam kecepatan dan sifat gelombang dicatat pada kedalaman 670 km dan 5150 km. Perbatasan 670 km membagi mantel menjadi mantel atas (33-670 km) dan mantel bawah (670-2900 km). Perbatasan 5150 km membagi inti menjadi cairan eksternal (2900-5150 km) dan padatan internal (5150-6371 km).

Perubahan signifikan juga dicatat di bagian seismik 410 km membagi mantel atas menjadi dua lapisan.

Data yang diperoleh tentang batas seismik global memberikan dasar untuk mempertimbangkan model seismik modern dari struktur dalam Bumi.

cangkang luar tanah padat adalah kerak bumi dibatasi oleh batas Mohorovich. Ini adalah cangkang yang relatif tipis, yang ketebalannya berkisar antara 4-5 km di bawah lautan hingga 75-80 km di bawah struktur gunung kontinental. Kerak atas dibedakan dengan jelas dalam komposisi lapisan sedimen, terdiri dari batuan sedimen non-metamorfosis, di antaranya gunung berapi mungkin ada, dan mendasarinya konsolidasi, atau kristal,kulit pohon, dibentuk oleh batuan intrusif yang bermetamorfosis dan beku. Ada dua jenis utama kerak bumi - benua dan samudera, yang secara fundamental berbeda dalam struktur, komposisi, asal dan usia.

kerak benua terletak di bawah benua dan batas bawah lautnya, memiliki ketebalan 35-45 km hingga 55-80 km, 3 lapisan dibedakan di bagiannya. Lapisan atas, sebagai aturan, terdiri dari batuan sedimen, termasuk sejumlah kecil batuan beku dan bermetamorfosis lemah. Lapisan ini disebut sedimen. Secara geofisika dicirikan oleh kecepatan gelombang P yang rendah pada kisaran 2-5 km/s. Ketebalan rata-rata lapisan sedimen sekitar 2,5 km.
Di bawah ini adalah kerak atas (granit-gneiss atau lapisan "granit"), terdiri dari batuan beku dan batuan metamorf yang kaya akan silika (rata-rata, sesuai dalam komposisi kimia untuk granodiorit). Kecepatan gelombang P pada lapisan ini adalah 5,9-6,5 km/s. Di dasar kerak atas, bagian seismik Konrad dibedakan, yang mencerminkan peningkatan kecepatan gelombang seismik selama transisi ke kerak bawah. Tetapi bagian ini tidak tetap di mana-mana: di kerak benua, peningkatan bertahap dalam kecepatan gelombang dengan kedalaman sering dicatat.
Kerak bawah (lapisan granulit-mafik) dicirikan oleh kecepatan gelombang yang lebih tinggi (6,7-7,5 km/s untuk gelombang P), yang disebabkan oleh perubahan komposisi batuan selama transisi dari mantel atas. Menurut model yang paling diterima, komposisinya sesuai dengan granulit.

Batuan dari berbagai usia geologis mengambil bagian dalam pembentukan kerak benua, hingga yang paling kuno, berusia sekitar 4 miliar tahun.

kerak samudera memiliki ketebalan yang relatif kecil, rata-rata 6-7 km. Dalam bentuknya yang paling umum, dua lapisan dapat dibedakan dalam bagiannya. Lapisan atas adalah sedimen, dicirikan oleh ketebalan yang rendah (rata-rata sekitar 0,4 km) dan kecepatan gelombang P yang rendah (1,6-2,5 km/s). Lapisan bawah - "basal" - terdiri dari batuan beku dasar (di atas - basal, di bawah - batuan intrusi dasar dan ultrabasa). Kecepatan gelombang longitudinal di lapisan "basal" meningkat dari 3,4-6,2 km/s di basal menjadi 7-7,7 km/s di cakrawala terendah kerak.

Batuan tertua dari kerak samudera modern berusia sekitar 160 juta tahun.

Mantel Ini adalah kulit terdalam terbesar dari Bumi dalam hal volume dan massa, dibatasi dari atas oleh batas Moho, dari bawah oleh batas Gutenberg. Dalam komposisinya, mantel atas dan mantel bawah dibedakan, dipisahkan oleh batas 670 km.

Mania atas dibagi menjadi dua lapisan menurut fitur geofisika. Lapisan atas - mantel subcrustal- memanjang dari batas Moho hingga kedalaman 50-80 km di bawah lautan dan 200-300 km di bawah benua dan ditandai dengan peningkatan kecepatan gelombang seismik longitudinal dan transversal yang mulus, yang dijelaskan oleh pemadatan batuan karena tekanan litostatik dari lapisan di atasnya. Di bawah mantel subcrustal hingga antarmuka global 410 km terdapat lapisan berkecepatan rendah. Sesuai dengan nama lapisannya, kecepatan gelombang seismik di dalamnya lebih rendah daripada di mantel subcrustal. Selain itu, lensa yang tidak memancarkan gelombang S sama sekali terungkap di beberapa area, yang memberikan alasan untuk menyatakan bahwa substansi mantel di area ini dalam keadaan cair sebagian. Lapisan ini disebut astenosfer ( dari bahasa Yunani "asthenes" - lemah dan "sphair" - bola); istilah ini diperkenalkan pada tahun 1914 oleh ahli geologi Amerika J. Burrell, sering disebut dalam literatur Inggris sebagai LVZ - Zona Kecepatan Rendah. Dengan demikian, astenosfer- ini adalah lapisan di mantel atas (terletak pada kedalaman sekitar 100 km di bawah lautan dan sekitar 200 km atau lebih di bawah benua), diidentifikasi berdasarkan penurunan kecepatan perjalanan gelombang seismik dan memiliki mengurangi kekuatan dan viskositas. Permukaan astenosfer terbentuk dengan baik oleh penurunan tajam resistivitas (hingga nilai sekitar 100 Ohm . m).

Kehadiran lapisan astenosfer plastik, yang berbeda dalam sifat mekanik dari lapisan padat di atasnya, memberikan alasan untuk mengisolasi litosfer- cangkang padat Bumi, termasuk kerak bumi dan mantel subcrustal, yang terletak di atas astenosfer. Ketebalan litosfer berkisar antara 50 hingga 300 km. Perlu dicatat bahwa litosfer bukanlah cangkang batu monolitik planet ini, tetapi dibagi menjadi lempengan-lempengan terpisah yang terus-menerus bergerak di sepanjang astenosfer plastik. Fokus gempa bumi dan vulkanisme modern terbatas pada batas lempeng litosfer.

Lebih dalam dari 410 km di mantel atas, gelombang P dan S merambat di mana-mana, dan kecepatannya meningkat relatif monoton dengan kedalaman.

PADA mantel bawah, dipisahkan oleh batas global yang tajam 670 km, kecepatan gelombang P dan S meningkat secara monoton, tanpa perubahan mendadak, masing-masing hingga 13,6 dan 7,3 km/s, hingga bagian Gutenberg.

Di inti luar, kecepatan gelombang-P menurun tajam menjadi 8 km/s, sedangkan gelombang-S hilang sama sekali. Hilangnya gelombang transversal menunjukkan bahwa inti luar Bumi dalam keadaan cair. Di bawah bagian 5150 km, ada inti bagian dalam di mana kecepatan gelombang P meningkat, dan gelombang S mulai merambat lagi, yang menunjukkan keadaan padatnya.

Kesimpulan mendasar dari model kecepatan Bumi yang dijelaskan di atas adalah bahwa planet kita terdiri dari serangkaian cangkang konsentris yang mewakili inti besi, mantel silikat, dan kerak aluminosilikat.

Karakteristik Geofisika Bumi

Distribusi massa antara geospheres bagian dalam

Sebagian besar massa Bumi (sekitar 68%) jatuh pada mantelnya yang relatif ringan, tetapi besar, dengan sekitar 50% jatuh di mantel bawah dan sekitar 18% di atas. Sisanya 32% dari total massa Bumi jatuh terutama pada inti, dan bagian luarnya yang cair (29% dari total massa Bumi) jauh lebih berat daripada bagian padat dalam (sekitar 2%). Hanya kurang dari 1% dari total massa planet yang tersisa di kerak bumi.

Kepadatan

Kepadatan cangkang secara alami meningkat menuju pusat Bumi (lihat gambar). Kepadatan rata-rata kulit kayu adalah 2,67 g/cm 3 ; di perbatasan Moho, itu meningkat secara tiba-tiba dari 2,9-3,0 menjadi 3,1-3,5 g/cm3. Di dalam mantel, densitas secara bertahap meningkat karena kompresi zat silikat dan transisi fase(restrukturisasi struktur kristal zat dalam proses "adaptasi" terhadap peningkatan tekanan) dari 3,3 g/cm3 di bagian subcrustal menjadi 5,5 g/cm3 di mantel bawah. Di perbatasan Gutenberg (2900 km), densitasnya hampir berlipat ganda secara tiba-tiba, hingga 10 g/cm3 di inti luar. Lompatan kepadatan lainnya - dari 11,4 menjadi 13,8 g / cm 3 - terjadi di perbatasan inti dalam dan luar (5150 km). Kedua lompatan densitas yang tajam ini memiliki sifat yang berbeda: pada batas mantel/inti, komposisi kimia materi berubah (transisi dari mantel silikat ke inti besi), sedangkan lompatan pada batas 5150 km dikaitkan dengan perubahan keadaan agregasi(transisi dari inti luar cair ke inti dalam padat). Di pusat Bumi, kerapatan materi mencapai 14,3 g/cm 3 .

Tekanan

Tekanan di bagian dalam bumi dihitung berdasarkan model densitasnya. Peningkatan tekanan saat Anda menjauh dari permukaan disebabkan oleh beberapa alasan:

kompresi karena berat cangkang di atasnya (tekanan litostatik);

transisi fase dalam cangkang yang homogen secara kimia (khususnya, dalam mantel);

perbedaan komposisi kimia cangkang (kerak dan mantel, mantel dan inti).

Di kaki kerak benua, tekanannya sekitar 1 GPa (lebih tepatnya, 0,9 * 109 Pa). Di mantel bumi, tekanan secara bertahap meningkat, mencapai 135 GPa di batas Gutenberg. Di inti luar, gradien pertumbuhan tekanan meningkat, sedangkan di inti dalam, sebaliknya, menurun. Nilai tekanan yang dihitung pada batas antara inti dalam dan luar dan di dekat pusat Bumi masing-masing adalah 340 dan 360 GPa.

Suhu. Sumber energi panas

Proses geologis yang terjadi di permukaan dan di perut planet ini terutama disebabkan oleh energi panas. Sumber energi dibagi menjadi dua kelompok: endogen (atau sumber internal), terkait dengan pembangkitan panas di perut planet, dan eksogen (atau eksternal dalam kaitannya dengan planet). Intensitas pasokan energi panas dari kedalaman ke permukaan tercermin dalam besarnya gradien panas bumi. gradien panas bumi adalah kenaikan suhu dengan kedalaman, dinyatakan dalam 0 C/km. Karakteristik "terbalik" adalah tahap panas bumi- kedalaman dalam meter, setelah perendaman di mana suhu akan meningkat 10 area dengan rezim tektonik yang tenang. Dengan kedalaman, nilai gradien panas bumi menurun secara signifikan, rata-rata sekitar 10 0 /km di litosfer, dan kurang dari 10 /km di mantel. Alasannya terletak pada distribusi sumber energi panas dan sifat perpindahan panas.

Sumber energi endogen adalah sebagai berikut.
1. Energi diferensiasi gravitasi dalam, yaitu pelepasan panas selama redistribusi materi dalam kerapatan selama transformasi kimia dan fasenya. Faktor utama dalam transformasi tersebut adalah tekanan. Batas inti-mantel dianggap sebagai tingkat utama pelepasan energi ini.
2. Panas radiogenik dihasilkan oleh peluruhan isotop radioaktif. Menurut beberapa perhitungan, sumber ini menentukan sekitar 25% aliran panas dipancarkan oleh bumi. Namun, harus diperhitungkan bahwa peningkatan kandungan isotop radioaktif berumur panjang utama - uranium, torium, dan kalium hanya diamati di bagian atas kerak benua (zona pengayaan isotop). Misalnya, konsentrasi uranium di granit mencapai 3,5 10 -4%, di batuan sedimen - 3,2 10 -4%, sedangkan di kerak samudera dapat diabaikan: sekitar 1,66 10 -7%. Jadi, kalor radiogenik adalah sumber tambahan panas di bagian atas kerak benua, yang menentukan nilai tinggi gradien panas bumi di wilayah planet ini.
3. Panas sisa, terawetkan di kedalaman sejak pembentukan planet ini.
4. Pasang surut, karena daya tarik bulan. Transisi energi kinetik pasang surut menjadi panas terjadi karena friksi internal dalam massa batuan. Bagian sumber ini dalam keseimbangan panas total kecil - sekitar 1-2%.

Di litosfer, mekanisme perpindahan panas konduktif (molekuler) mendominasi; di mantel sublitosfer Bumi, transisi ke mekanisme perpindahan panas yang dominan terjadi.

Perhitungan suhu di perut planet memberikan nilai-nilai berikut: di litosfer pada kedalaman sekitar 100 km, suhunya sekitar 1300 0 C, pada kedalaman 410 km - 1500 0 C, pada kedalaman 670 km - 1800 0C, pada batas inti dan mantel - 2500 0 C, pada kedalaman 5150 km - 3300 0 C, di pusat Bumi - 3400 0 C. Dalam hal ini, hanya yang utama (dan paling mungkin untuk zona dalam) sumber panas, energi diferensiasi gravitasi dalam, diperhitungkan.

Panas endogen menentukan jalannya proses geodinamika global. termasuk pergerakan lempeng litosfer

Di permukaan planet ini, peran terpenting dimainkan oleh sumber eksogen panas - radiasi sinar matahari. Di bawah permukaan, efek panas matahari berkurang tajam. Sudah pada kedalaman dangkal (hingga 20-30 m) ada zona suhu konstan - wilayah kedalaman di mana suhu tetap konstan dan sama dengan suhu tahunan rata-rata wilayah tersebut. Di bawah sabuk suhu konstan, panas dikaitkan dengan sumber endogen.

magnet bumi

Bumi adalah magnet raksasa dengan medan gaya magnet dan kutub magnet yang dekat dengan geografis, tetapi tidak berhimpitan. Oleh karena itu, dalam pembacaan jarum magnet kompas, deklinasi magnetik dan kemiringan magnetik dibedakan.

Deklinasi magnetik adalah sudut antara arah jarum magnet kompas dan meridian geografis pada saat ini. Sudut ini akan menjadi yang terbesar di kutub (hingga 90 0) dan terkecil di khatulistiwa (7-8 0).

Kemiringan magnet- sudut yang dibentuk oleh kemiringan jarum magnet ke cakrawala. Saat mendekati kutub magnet, jarum kompas akan mengambil posisi vertikal.

Diasumsikan bahwa terjadinya medan magnet disebabkan oleh sistem arus listrik, yang timbul dari rotasi Bumi, karena gerakan konvektif di inti luar cair. Medan magnet total terdiri dari nilai medan utama bumi dan medan akibat mineral feromagnetik pada batuan kerak bumi. Sifat magnetik karakteristik mineral - ferromagnet, seperti magnetit (FeFe 2 O 4), hematit (Fe 2 O 3), ilmenit (FeTiO 2), pirhotit (Fe 1-2 S), dll., yang merupakan mineral dan dibentuk oleh magnet anomali. Mineral ini dicirikan oleh fenomena magnetisasi remanen, yang mewarisi orientasi medan magnet bumi yang ada pada saat pembentukan mineral tersebut. Rekonstruksi lokasi kutub magnet bumi pada zaman geologi yang berbeda menunjukkan bahwa medan magnet mengalami secara periodik inversi- perubahan kutub magnet yang terbalik. Proses perubahan tanda magnet medan geomagnetik berlangsung dari beberapa ratus hingga beberapa ribu tahun dan dimulai dengan penurunan intens dalam intensitas medan magnet utama Bumi hingga hampir nol, kemudian polaritas terbalik terbentuk dan setelah beberapa saat pemulihan intensitas yang cepat mengikuti, tetapi tanda yang berlawanan. kutub Utara menggantikan yang selatan dan sebaliknya, dengan frekuensi perkiraan 5 kali dalam 1 juta tahun. Orientasi medan magnet saat ini ditetapkan sekitar 800 ribu tahun yang lalu.

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Di-host di http://www.allbest.ru/

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU OTONOM FEDERAL NEGARA FEDERAL RUSIA

LEMBAGA PENDIDIKAN PROFESIONAL TINGGI

UNIVERSITAS FEDERAL KAZAN (VOLGA)

Institut Ekologi dan Geografi

Departemen Geografi dan Kartografi

abstrak

Metode Eksplorasi Bumi Jarak Jauh

Diselesaikan oleh siswa tahun ke-3

grup No. 02-106

Yalalov D.

Pengawas:

Denmukhametov R.R.

Kazan - 2013

pengantar

1. Metode jarak jauh

2. Munculnya metode luar angkasa

3. Fotografi udara

3.1. Munculnya fotografi udara

3.2. Penggunaan foto udara dalam perekonomian nasional

4. Penginderaan jauh dalam pencarian mineral

5. Metode untuk mengotomatisasi interpretasi material luar angkasa

Kesimpulan

Daftar sumber yang digunakan

pengantar

Perkembangan pesat astronotika, kemajuan dalam studi ruang dekat Bumi dan antarplanet, mengungkapkan efisiensi yang sangat tinggi dalam penggunaan teknologi ruang dan ruang dekat Bumi untuk kepentingan banyak ilmu Bumi: geografi, hidrologi, geokimia, geologi, oseanologi, geodesi, hidrologi, geosains.

Penggunaan satelit Bumi buatan untuk komunikasi dan televisi, prakiraan cuaca operasional dan jangka panjang dan kondisi hidrometeorologis, untuk navigasi di rute laut dan rute udara, untuk geodesi presisi tinggi, studi tentang sumber daya alam bumi dan kontrol lingkungan menjadi lebih umum. Dalam waktu dekat dan dalam jangka panjang, penggunaan teknologi antariksa dan antariksa yang serba guna di berbagai bidang ekonomi akan meningkat secara signifikan

1. terpencilmetode

Metode jarak jauh - nama yang umum metode untuk mempelajari objek terestrial dan benda luar angkasa dengan cara non-kontak pada jarak yang cukup jauh (misalnya, dari udara atau dari luar angkasa) dengan berbagai instrumen di berbagai wilayah spektrum (Gbr. 1). Metode jarak jauh memungkinkan untuk mengevaluasi fitur regional dari objek yang dipelajari, yang terdeteksi pada jarak yang jauh. Istilah ini menyebar luas setelah peluncuran satelit buatan pertama di dunia pada tahun 1957 dan penembakan sisi jauh bulan oleh Soviet. stasiun otomatis"Zond-3" (1959).

Beras. 1. Parameter geometris utama dari sistem pemindaian: - sudut pandang; X dan Y - elemen pemindaian linier; dx dan dy - elemen untuk mengubah sudut pandang seketika; W - arah gerakan

Membedakan aktif metode jarak jauh berdasarkan penggunaan radiasi yang dipantulkan oleh objek setelah iradiasi oleh sumber buatan, dan pasif, yang mempelajari radiasi benda itu sendiri dan radiasi matahari yang dipantulkan olehnya. Tergantung pada lokasi penerima, metode jarak jauh dibagi menjadi tanah (termasuk permukaan), udara (atmosfer, atau aero) dan ruang. Menurut jenis pembawa peralatan, metode jarak jauh membedakan antara pesawat terbang, helikopter, balon, roket, metode jarak jauh satelit (dalam studi geologi dan geofisika). - fotografi udara, fotografi geofisika udara, dan fotografi luar angkasa). Pemilihan, perbandingan, dan analisis karakteristik spektral dalam rentang radiasi elektromagnetik yang berbeda memungkinkan untuk mengenali objek dan memperoleh informasi tentang ukuran, kerapatan, komposisi kimia, properti fisik dan kondisi. Untuk pencarian bijih radioaktif dan sumbernya, g-band digunakan untuk menetapkan komposisi kimia batuan dan tanah - bagian ultraviolet dari spektrum; rentang cahaya adalah yang paling informatif ketika mempelajari tanah dan tutupan vegetasi, inframerah (IR) - memberikan perkiraan suhu permukaan tubuh, gelombang radio - informasi tentang topografi permukaan, komposisi mineral, kelembaban dan sifat dalam dari formasi alam dan lapisan atmosfer.

Menurut jenis penerima radiasi, metode jarak jauh dibagi menjadi visual, fotografi, fotolistrik, radiometrik dan radar. PADA metode visual(deskripsi, penilaian dan sketsa) unsur yang mendaftar adalah mata pengamat. Penerima fotografi (0,3-0,9 mikron) memiliki efek akumulasi, tetapi mereka memiliki sensitivitas yang berbeda di berbagai wilayah spektrum (selektif). Penerima fotolistrik (energi radiasi diubah langsung menjadi sinyal listrik menggunakan pengganda foto, fotosel, dan perangkat fotoelektronik lainnya) juga selektif, tetapi lebih sensitif dan kurang inersia. Untuk pengukuran energi absolut di semua area spektrum, dan terutama di IR, penerima digunakan yang mengubah energi panas menjadi bentuk lain (paling sering menjadi energi listrik), untuk menyajikan data dalam bentuk analog atau digital pada pembawa informasi magnetik dan lainnya untuk analisis mereka menggunakan komputer. Informasi video yang diperoleh oleh televisi, pemindai (gbr.), kamera panorama, pencitraan termal, radar (tampilan samping dan menyeluruh) dan sistem lain memungkinkan untuk mempelajari posisi spasial objek, prevalensinya, dan menghubungkannya langsung ke peta.

2. Munculnya metode luar angkasa

Tiga tahap dapat dibedakan dalam sejarah fotografi luar angkasa. Tahap pertama harus mencakup memotret Bumi dari ketinggian, dan kemudian dari rudal balistik, sejak 1945-1960. Foto-foto pertama permukaan bumi diambil pada akhir abad ke-19. - awal abad kedua puluh, yaitu, bahkan sebelum penggunaan penerbangan untuk tujuan ini. Eksperimen pertama mengangkat kamera pada roket mulai dilakukan pada 1901-1904. Insinyur Jerman Alfred Maul di Dresden. Foto pertama diambil dari ketinggian 270-800 m, memiliki ukuran bingkai 40x40 mm. Dalam hal ini, pemotretan dilakukan saat roket turun dengan kamera di parasut. Dalam 20-30 tahun. abad ke-20 di sejumlah negara, upaya dilakukan untuk menggunakan roket untuk survei permukaan bumi, tetapi karena ketinggian rendah (10-12 km), mereka tidak efektif.

Menembak Bumi dari rudal balistik dimainkan peran penting dalam prasejarah studi sumber daya alam dari berbagai pesawat ruang angkasa. Dengan bantuan rudal balistik, gambar skala kecil pertama Bumi diperoleh dari ketinggian lebih dari 90-100 km. Yang paling pertama foto luar angkasa Tanah tersebut dibuat pada tahun 1946 menggunakan rudal balistik Viking-2 dari ketinggian sekitar 120 km di lokasi uji White Sand (New Mexico, AS). Selama tahun 1946-1958. pada jarak ini, rudal balistik diluncurkan ke arah vertikal dan setelah mencapai ketinggian maksimum (sekitar 400 km) mereka jatuh ke Bumi. Pada lintasan jatuh, diperoleh citra fotografi permukaan bumi pada skala 1:50.000 - 1:100.000. peralatan foto juga mulai dipasang di roket meteorologi Soviet. Foto-foto itu diambil saat parasut turun dari kepala roket. Pada tahun 1957-1959. untuk pembuatan film dalam mode otomatis, roket geofisika digunakan. Pada tahun 1959-1960. Kamera fotografi serba dipasang di stasiun optik ketinggian tinggi yang stabil dalam penerbangan, yang dengannya foto-foto Bumi diambil dari ketinggian 100-120 km. Foto-foto diambil dalam arah yang berbeda, pada waktu yang berbeda sepanjang tahun, pada jam yang berbeda dalam sehari. Ini memungkinkan untuk melacak perubahan musiman pada citra satelit dari fitur alami Bumi. Gambar yang diambil dari rudal balistik sangat tidak sempurna: ada perbedaan besar dalam skala gambar, area kecil, dan peluncuran roket yang tidak teratur. Tetapi karya-karya ini diperlukan untuk mengembangkan teknik dan metodologi survei permukaan bumi dari satelit Bumi buatan dan pesawat ruang angkasa berawak.

Tahap kedua memotret Bumi dari luar angkasa mencakup periode dari tahun 1961 hingga 1972 dan disebut eksperimental. Pada 12 April 1961, Yu. A. Gagarin, kosmonot pertama Uni Soviet (Rusia), melakukan pengamatan visual pertama terhadap Bumi melalui jendela pesawat ruang angkasa Vostok. Pada 6 Agustus 1961, kosmonot G. S. Titov di pesawat ruang angkasa Vostok-2 melakukan pengamatan dan survei permukaan bumi. Penembakan dilakukan melalui jendela dalam sesi terpisah sepanjang penerbangan. Penelitian yang dilakukan selama periode ini pada pesawat ruang angkasa berawak seri Soyuz memiliki nilai ilmiah yang unik. Foto-foto cakrawala bumi siang dan senja, permukaan bumi, serta pengamatan angin topan, siklon, kebakaran hutan. Dari papan pesawat ruang angkasa Soyuz-4 dan Soyuz-5, pengamatan visual permukaan bumi, fotografi, dan pembuatan film dilakukan, termasuk wilayah Laut Kaspia. Eksperimen besar kepentingan ekonomi dilakukan sesuai dengan program bersama kapal penelitian "Akademik Shirshov", satelit "Meteor" dan pesawat ruang angkasa berawak "Soyuz-9". Program penelitian dalam hal ini disediakan untuk pengamatan Bumi menggunakan instrumen optik, memotret objek geologis dan geografis untuk menyusun peta geologi dan area yang memungkinkan terjadinya mineral, pengamatan dan fotografi formasi atmosfer untuk menyusun prakiraan meteorologi. Selama periode yang sama, radar dan pencitraan termal Bumi dan fotografi eksperimental dilakukan di berbagai zona spektrum matahari yang terlihat, yang kemudian disebut fotografi multi-zona.

3. fotografi udara

Foto udara adalah fotografi permukaan bumi dari pesawat terbang atau helikopter. Itu dibuat secara vertikal ke bawah atau miring ke bidang cakrawala. Dalam kasus pertama, bidikan yang direncanakan diperoleh, dalam yang kedua - perspektif. Untuk mendapatkan gambar area yang luas, serangkaian foto udara diambil dan kemudian dipasang bersama. Gambar diambil dengan tumpang tindih sehingga area yang sama jatuh ke dalam bingkai yang berdekatan. Dua bingkai membentuk pasangan stereo. Ketika kita melihatnya melalui stereoskop, gambar terlihat tiga dimensi. Fotografi udara dilakukan dengan menggunakan filter cahaya. Ini memungkinkan Anda untuk melihat fitur alam yang tidak akan Anda perhatikan dengan mata telanjang. Jika menembak sinar infra merah, maka Anda tidak hanya dapat melihat permukaan bumi, tetapi juga beberapa fitur struktur geologis, kondisi terjadinya air tanah.

Fotografi udara banyak digunakan untuk mempelajari lanskap. Dengan bantuannya, peta topografi yang akurat dikompilasi tanpa melakukan banyak survei sulit dari medan di permukaan bumi. Ini membantu para arkeolog menemukan jejak peradaban kuno. Penemuan kota Spina Etruscan yang terkubur di Italia dilakukan dengan bantuan fotografi udara. Kota ini disebutkan oleh ahli geografi beberapa tahun terakhir, tetapi tidak mungkin untuk menemukannya sampai pekerjaan drainase mulai dilakukan di delta rawa Sungai Po. Ameliorator menggunakan foto udara. Beberapa di antaranya telah menarik perhatian para ilmuwan-spesialis. Foto-foto ini menunjukkan permukaan dataran rendah yang datar. Jadi, dalam gambar area ini, konturnya teratur bentuk geometris. Ketika penggalian dimulai, menjadi jelas bahwa kota pelabuhan Spina yang dulu kaya berkembang di sini. Foto udara memungkinkan untuk melihat lokasi rumahnya, kanal, dan jalan melalui perubahan vegetasi yang tidak mencolok dan rawa dari tanah.

Foto udara sangat membantu ahli geologi, membantu melacak jalannya batuan, memeriksa struktur geologi, dan mendeteksi singkapan batuan dasar ke permukaan.

Di zaman kita, di area yang sama, fotografi udara dilakukan berkali-kali selama bertahun-tahun. Jika Anda membandingkan gambar yang diperoleh, Anda dapat menentukan sifat dan tingkat perubahan lingkungan alam. Fotografi udara membantu merekam tingkat dampak manusia terhadap alam. Gambar berulang menunjukkan area pengelolaan alam yang tidak berkelanjutan, dan berdasarkan gambar ini, kegiatan konservasi direncanakan.

3.1 munculnyafotografi udara

Kemunculan foto udara dimulai pada akhir abad ke-19. Foto-foto pertama permukaan bumi diambil dari balon. Meskipun mereka berbeda dalam banyak kekurangan, kompleksitas perolehan dan pemrosesan selanjutnya, gambar pada mereka cukup jelas, yang memungkinkan untuk membedakan banyak detail, serta untuk mendapatkan gambaran keseluruhan dari wilayah yang diteliti. Pengembangan lebih lanjut dan peningkatan fotografi, kamera, dan aeronautika mengarah pada fakta bahwa perangkat film mulai dipasang pada kendaraan terbang yang disebut pesawat terbang. Selama Perang Dunia Pertama, fotografi dari pesawat terbang dilakukan dengan tujuan pengintaian udara. Lokasi pasukan musuh, benteng mereka, dan jumlah peralatan difoto. Data ini digunakan untuk mengembangkan rencana operasional untuk operasi tempur.

Setelah berakhirnya Perang Dunia Pertama, sudah di Rusia pasca-revolusioner, fotografi udara mulai digunakan untuk kebutuhan ekonomi nasional.

3.2 Penggunaanfotografi udaradirakyatpembantu

Pada tahun 1924, sebuah situs survei udara didirikan di dekat kota Mozhaisk, di mana kamera udara yang baru dibuat, bahan foto udara (film fotografi, kertas khusus, peralatan untuk mengembangkan dan mencetak gambar) diuji. Peralatan ini dipasang pada pesawat yang ada saat itu seperti Yak, Il, pesawat baru An. Studi-studi ini memberikan hasil positif, yang memungkinkan untuk beralih ke penggunaan fotografi udara secara luas di ekonomi Nasional. Pemotretan udara dilakukan dengan menggunakan kamera khusus, yang dipasang di bagian bawah pesawat dengan perangkat yang menghilangkan getaran. Kaset kamera memiliki panjang film dari 35 hingga 60 m dan lebar 18 atau 30 cm, satu gambar memiliki dimensi 18x18 cm, lebih jarang - 30x30 cm. abad ke-20 gambar dalam gambar itu hitam putih, kemudian mereka mulai menerima warna, dan kemudian gambar spektral.

Citra spektral dibuat dengan menggunakan filter cahaya pada bagian tertentu dari spektrum sinar tampak. Misalnya, dimungkinkan untuk memotret di bagian spektrum merah, biru, hijau, kuning. Ini menggunakan emulsi dua lapis yang menutupi film. Cara memotret ini menyampaikan lanskap dalam warna yang dibutuhkan. Jadi, misalnya, hutan campuran selama fotografi spektral memberikan gambar yang dapat dengan mudah dibagi menjadi spesies yang memiliki warna berbeda pada gambar. Setelah pengembangan dan pengeringan film, cetakan kontak disiapkan masing-masing pada kertas foto berukuran 18x18 cm atau 30x30 cm. Setiap gambar memiliki angka, tingkat bulat, yang dapat digunakan untuk menilai derajat horizontalitas gambar, seperti serta jam yang memperbaiki waktu pada saat pengambilan gambar ini.

Pemotretan area mana pun dilakukan dalam penerbangan, di mana pesawat terbang dari barat ke timur, lalu dari timur ke barat. Kamera udara beroperasi dalam mode otomatis dan mengambil gambar yang terletak di sepanjang rute pesawat satu demi satu, tumpang tindih satu sama lain sebesar 60%. Tumpang tindih gambar antar strip adalah 30%. Pada tahun 70-an. abad ke-20 Berdasarkan pesawat An, pesawat khusus An-30 dirancang untuk tujuan ini. Itu dilengkapi dengan lima kamera, yang dikendalikan oleh mesin penghitung, dan saat ini - oleh komputer. Selain itu, pesawat dilengkapi dengan perangkat anti-getaran yang mencegah penyimpangan lateral akibat angin. Itu dapat menahan ketinggian penerbangan tertentu. Eksperimen pertama dalam penggunaan foto udara dalam perekonomian nasional dimulai pada akhir tahun 1920-an. abad ke-20 Gambar-gambar itu digunakan di tempat-tempat yang sulit dijangkau di DAS Mologa. Dengan bantuan mereka, studi, survei, dan penentuan kualitas dan produktivitas (perpajakan) hutan di wilayah ini dilakukan. Selain itu, beberapa saat kemudian, fairway Volga dipelajari. Sungai ini sering berubah fairway di beberapa bagian, dangkal, spit, dan tanggul muncul, yang sangat mengganggu navigasi sebelum pembuatan waduk.

Bahan fotografi udara memungkinkan untuk mengungkapkan keteraturan dalam pembentukan dan pengendapan sedimen sungai. Selama Perang Dunia Kedua, foto udara juga banyak digunakan dalam perekonomian nasional untuk eksplorasi mineral, serta di garis depan untuk mengidentifikasi pergerakan tenaga dan peralatan musuh, untuk survei benteng, dan kemungkinan teater operasi militer. Pada periode pasca perang, foto udara juga digunakan dalam banyak cara.

4. terpencilrisetpadamencaribergunanyhfosil

Jadi, untuk memastikan eksplorasi deposit hidrokarbon, desain, konstruksi dan operasi produksi minyak dan gas, fasilitas pemrosesan dan transportasi menggunakan informasi kedirgantaraan, studi tentang relief, vegetasi, tanah dan tanah, kondisinya pada waktu yang berbeda sepanjang tahun, termasuk ekstrim kondisi alam, misalnya, selama banjir, kekeringan atau salju parah, analisis ketersediaan dan kondisi infrastruktur perumahan dan transportasi, perubahan komponen lanskap sebagai akibat dari pertumbuhan ekonomi wilayah, termasuk sebagai akibat dari kecelakaan di ladang minyak dan gas dan jaringan pipa, dll.

Jika perlu, digitalisasi, pemrosesan fotogrametri dan fotometrik gambar, koreksi geometris, penskalaan, kuantisasi, kontras dan penyaringan, sintesis gambar berwarna, termasuk menggunakan berbagai filter, dll. digunakan.

Pemilihan bahan kedirgantaraan dan interpretasi gambar dibuat dengan mempertimbangkan waktu dan musim survei, pengaruh meteorologi dan faktor lain pada parameter gambar, efek penyembunyian awan, dan polusi aerosol.

Untuk memperluas kemungkinan menganalisis informasi kedirgantaraan, tidak hanya fitur penguraian langsung yang digunakan, yang diketahui atau diidentifikasi secara apriori dalam proses studi yang ditargetkan dari gambar kedirgantaraan, tetapi juga fitur tidak langsung yang banyak digunakan dalam penguraian visual. Mereka terutama didasarkan pada sifat indikasi relief, vegetasi, air permukaan, tanah dan tanah.

Hasil yang berbeda diamati saat memotret objek yang sama di zona spektrum yang berbeda. Misalnya, survei dalam rentang inframerah dan radiotermal lebih baik memperbaiki suhu dan kelembaban permukaan bumi, keberadaan lapisan minyak di permukaan air, tetapi keakuratan hasil survei semacam itu dapat dicoret. pengaruh yang kuat heterogenitas fisik permukaan tanah atau gelombang di permukaan air.

5. Teknikotomatisasimenguraikanruang angkasabahan

Kekhususan penggunaan bahan citra satelit dikaitkan dengan pendekatan yang ditargetkan untuk interpretasi data jarak jauh, yang berisi informasi tentang banyak parameter terkait teritorial (geografis, pertanian, geologi, teknogenik, dll.) dari lingkungan alam. Interpretasi visual komputer didasarkan pada pengukuran distribusi fluks radiasi empat dimensi (dua koordinat spasial, kecerahan dan waktu) dan lima dimensi (sebagai tambahan, gambar berwarna dalam pemotretan multi-zona) yang dipantulkan oleh elemen dan objek medan. Pemrosesan gambar tematik mencakup logika dan operasi aritmatika, klasifikasi, penyaringan dan/atau analisis kelurusan dan serangkaian teknik metodologis lainnya. Ini juga harus mencakup interpretasi visual dari gambar di layar komputer, yang dilakukan dengan menggunakan efek stereo, serta seluruh gudang alat pemrosesan komputer dan konversi gambar. Peluang luas bagi peneliti dibuka oleh klasifikasi otomatis gambar multi-zona (dengan pelatihan pendahuluan tentang standar atau dengan parameter yang ditentukan). Klasifikasi didasarkan pada apa yang dimiliki benda-benda alam yang berbeda dalam rentang yang berbeda spektrum elektromagnetik kecerahan yang berbeda. Analisis kecerahan objek di zona yang berbeda (ROX - karakteristik optik spektral) memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi dan menguraikan jenis lanskap yang representatif, kompleks material struktural (industri dan sosial), dan badan geologis dan teknogenik tertentu. Tingkatkan teknologi gambar satelit peta topografi digital berdasarkan interpretasi visual harus menyediakan serangkaian fungsi berikut:

1) ekspor / impor informasi kartografi digital dan gambar digital medan;

2) interpretasi foto ruang angkasa sesuai dengan kondisi optimal untuk pemrosesannya:

Persiapan bahan sumber untuk identifikasi elemen medan pada positif yang diperbesar (pada film);

Evaluasi resolusi citra sebelum dan sesudah pemrosesan primer;

Penentuan fitur penguraian langsung dan tidak langsung, serta penggunaan gambar fotografi dari elemen medan khas dan bahan referensi;

4) digitalisasi citra ruang dan hasil interpretasi;

5) transformasi (ortho-transformation) citra ruang digital;

6) persiapan statistik dan karakteristik lain dari fitur informasi elemen medan;

7) mengedit elemen isi peta digital berdasarkan hasil interpretasi citra;

8) pembuatan peta topografi digital yang diperbarui;

9) merancang topografi digital atau peta tematik untuk pengguna bersama dengan gambar - membuat peta fototopografi digital komposit.

Dengan decoding otomatis dan interaktif, dimungkinkan juga untuk mensimulasikan medan sinyal pada input peralatan penerima sistem pemantauan kedirgantaraan lingkungan; penyaringan gambar dan operasi pengenalan pola.

Tetapi pengamatan bersama pada layar lapisan, yang dapat diperoleh dengan berbagai metode, dari peta digital vektor dan gambar raster menciptakan peluang baru, yang sebelumnya tidak digunakan, untuk interpretasi otomatis dan pemutakhiran peta.

Koordinat kontur elemen medan areal atau linier pada peta digital dapat berfungsi sebagai "pesmaker" - penunjuk untuk mengambil data dari piksel gambar raster medan dengan perhitungan selanjutnya dari karakteristik rata-rata daerah sekitarnya, diberikan dimensi, dan mengkontur area atau menggambar kurva yang sesuai di layer baru. Jika parameter raster tidak cocok dengan piksel gambar berikutnya, dimungkinkan untuk beralih ke piksel berikutnya yang sesuai dengan elemen yang sama di peta dan dengan penghapusan kesenjangan interaktif berikutnya. Algoritma untuk memperoleh karakteristik statistik rata-rata lingkungan piksel secara terus-menerus (titik segmen antara ekstrem atau pada splines) dimungkinkan, dengan mempertimbangkan perubahan yang diizinkan dalam karakteristik rasterton, dan bukan seluruh larik area uji dengan jarak yang sama di sepanjang kurva.

Penggunaan data peta di medan memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan otomatisasi algoritma decoding, terutama untuk susunan informasi hidrologi dan geologi dengan fitur langsung, menggunakan metode pencocokan yang sama, berdasarkan hubungan geologi dan gravitasi.

Kesimpulan

Penggunaan teknologi dirgantara dalam penginderaan jauh adalah salah satu cara yang paling menjanjikan untuk mengembangkan daerah ini. Tentu saja, seperti metode penelitian lainnya, aerospace sounding memiliki kelebihan dan kekurangan.

Salah satu kelemahan utama dari metode ini adalah biayanya yang relatif tinggi dan, hingga saat ini, data yang diperoleh tidak cukup jelas.

Kerugian di atas dapat dilepas dan tidak signifikan dengan latar belakang peluang yang terbuka berkat teknologi luar angkasa. Ini adalah kesempatan untuk mengamati wilayah yang luas untuk waktu yang lama, memperoleh gambaran yang dinamis, mengingat pengaruh berbagai faktor di wilayah itu dan hubungannya satu sama lain. Ini membuka kemungkinan studi sistematis tentang Bumi dan masing-masing wilayahnya.

foto udara ruang terpencil terestrial

Daftardigunakansumber

1. S.V. Garbuk, V.E. Gershenzon "Sistem luar angkasa untuk penginderaan jauh Bumi", "Scan-Ex", Moskow 1997, 296 halaman.

2. Vinogradov B. V. Metode luar angkasa untuk mempelajari lingkungan alam. M., 1976.

3. Metode untuk mengotomatiskan decoding bahan luar angkasa - http://hronoinfotropos.narod.ru/articles/dzeprognos.htm

4. Metode jarak jauh untuk mempelajari permukaan bumi - http://ib.komisc.ru

5. Metode kedirgantaraan. Fotografi - http://referatplus.ru/geografi

Diselenggarakan di Allbest.ru

Dokumen serupa

tesis, ditambahkan 15/02/2017


Decoding - analisis bahan dari survei udara dan ruang angkasa untuk mengekstrak informasi dari mereka tentang permukaan bumi. Memperoleh informasi melalui pengamatan langsung ( metode kontak), kelemahan metode. Klasifikasi decoding.

presentasi, ditambahkan 19/02/2011


Geologi sebagai ilmu, objek penelitian dan ilmunya arah ilmiah. Proses geologi yang membentuk relief permukaan bumi. Suatu endapan bahan galian, klasifikasinya menurut kegunaannya dalam perekonomian nasional. Bijih besi dan logam paduan.

tes, ditambahkan 20/01/2011


Penelitian hidrogeologi dalam pencarian, eksplorasi, dan pengembangan endapan mineral padat: tugas dan metode geoteknologi. Esensi dan aplikasi pelindian bawah tanah logam, peleburan belerang, penambangan hidrolik lubang bor bijih lepas.

abstrak, ditambahkan 02/07/2012


Komposisi bahan kerak bumi: jenis utama senyawa kimia, distribusi spasial jenis mineral. Prevalensi logam di kerak bumi. Proses geologi, pembentukan mineral, terjadinya endapan mineral.

presentasi, ditambahkan 19/10/2014


Fotografi udara dan fotografi luar angkasa - memperoleh gambar permukaan bumi dari pesawat terbang. Skema untuk mendapatkan informasi utama. Pengaruh atmosfer pada radiasi elektromagnetik selama pembuatan film. Sifat optik benda-benda di permukaan bumi.

presentasi, ditambahkan 19/02/2011


Dampak pertambangan terhadap alam. Metode penambangan modern: pencarian dan pengembangan deposit. Perlindungan alam dalam pengembangan mineral. Perawatan permukaan tempat pembuangan setelah penghentian penambangan terbuka.

abstrak, ditambahkan 09/10/2014


Tahapan perkembangan lapisan mineral. Penentuan nilai yang diharapkan dari perpindahan dan deformasi permukaan bumi dalam arah melintasi pemogokan reservoir. Kesimpulan tentang sifat palung perpindahan dan kebutuhan untuk menerapkan tindakan konstruktif.

kerja praktek, ditambahkan 20/12/2015


Prospeksi sebagai proses peramalan, identifikasi dan evaluasi prospektif deposit mineral baru yang layak untuk dieksplorasi. Bidang dan anomali sebagai dasar modern untuk prospeksi mineral. Masalah mempelajari bidang dan anomali.

presentasi, ditambahkan 19/12/2013


Metode blok geologi dan bagian paralel untuk menghitung cadangan mineral. Keuntungan dan kerugian dari metode yang dipertimbangkan. Penerapan berbagai metode untuk menilai cadangan operasional air tanah. Penentuan laju aliran bawah tanah.