ДЕРЖАВНИЙ АГРОЕКОЛОГ¶ЧНИЙ УН¶ВЕРСИТЕТ

ЕКОЛОГ¶ЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра монторингу

навколишнього природного

середовища

М.В. Зосмович

ДИСТАНЦ¶ЙНИЙ ЕКОЛОГ¶ЧНИЙ МОН¶ТОРИНГ

(для студентв, як навчаються за спецальнстю ,,Екологя та охорона навколишнього середовища”)

Методичний посбник

Житомир – 2006

ББК

УДК 629.735; 656.7.07.6.015

Методичний посбник пдготував:

к.т.н., доцент М.В. Зосмович.

Рецензенти:

доктор технчних наук, професор В.Ф. Манойлов (ЖДТУ);

доктор технчних наук, професор Л.В. Лось (ДАУ).

Методичний посбник розглянуто та рекомендовано до видання:

Кафедрою монторингу навколишнього природного середовища, протокол Ж ____ вд ____ ____ 2006 р.

Навчально-методичною комсю екологчного факультету, протокол Ж ____ вд ____ ____ 2006 р.

ЗМ¶СТ

Вступ

¶. ТИПИ КОСМ¶ЧНИХ АПАРАТ¶В ДЛЯ ДОСЛ¶ДЖЕННЯ ЗЕМЛ¶ ¶ ПЛАНЕТ

1.1 Науково-дослдн космчн апарати

1.2 Супутники зв’язку

1.3 Метеорологчн ШСЗ

1.4 Навгацйн ШСЗ

1.5 Геодезичн ШСЗ

1.6 Супутники для вивчення земних ресурсв

1.7 Космчн апарати для мжпланетних польотв

¶¶. АЕРОКОСМ¶ЧНИЙ МОН¶ТОРИНГ ЕКОЛОГО-ГЕОЛОГ¶ЧНОГО СЕРЕДОВИЩА

2.1 Космчна зйомка поверхн Земл

2.1.1 Основн типи зйомки

2.1.2 Космчна фотозйомка

2.1.3 Космчна сканерна зйомка

2.2 Космчн системи монторингу

2.2.1 Багатоспектральна зйомка високого розрзнення

2.2.2 Система “Спот” та проект “Терс”

2.2.3 Формування системи монторингу на баз сонячно-синхронних орбт

2.2.4 Формування системи високого розрзнення для зйомки з нтервалом у деклька годин

2.3 Вплив хмарност. ґдина багатоцльова система

2.3.1 Специфка космчно зйомки високого розрзнення

2.3.2. Ймоврна оцнка впливу хмарност

2.3.3 Результати розрахункв ймоврност зйомки

2.4 Досвд використання укрансько-росйського КА “Океан-О” для виршення задач землекористування, природо охорони та рацонального використання природних ресурсв .

2.4.1. Космчний апарат “Океан-О”

2.4.2. Призначення КА “Океан-О”

2.4.3. Вимрювальна апаратура КА “Океан-О”

2.4.4. Характерн особливост роботи КА “Океан-О”

2.4.5. ¶нформацйн системи КА “Океан-О”

2.4.6. Схема органзац наземного сегменту

2.5 Землекористування, природоохоронн та природоресурсн задач

2.5.1 Роль космчно нформац у виршенн задач землекористування та природоохорони

2.5.2 Дослдження урбанзованих та техногенно змнених територй з небезпечними геологчними процесами

2.5.3. Вивчення геодинамчних зон

2.5.4 Вивчення техногенних змн сучасних ландшафтв

2.5.5 Визначення фтосантарного стану та пожежонебезпечност лсв на приклад Зони вдчуження ЧАЕС

2.5.6 Картування длянок пдвищено природно пожежобезпечност

2.5.7 Вивчення рослинност

¶¶¶. ЕКОЛОГ¶Я КОСМОСУ

3.1 Ракетно-космчн комплекси

3.2 Фактори техногенного впливу космчного польоту на довклля

3.3 Вплив ракетно-космчно технки на озоновий шар Земл

3.4 Вплив пускв ракетоносв на оносферу

3.5 Космчне смття

3.6 Дистанцйний агромонторинг

3.6.1 Мета сучасно системи агромонторингу

3.6.2 Недолки снуючо системи збору нформац

3.6.3 Принципов можливост дистанцйних методв агромонторингу

3.6.4 Функцональне призначення галузево системи комплексно обробки аерокосмчно та наземно нформац (Г¶СКОАН¶)

3.6.5 Основн завдання системи дистанцйного агромонторингу

3.6.6 Призначення отримано нформац

3.6.7 Вимоги до функцонування системи монторингу

3.6.8 Спльн риси розроблених систем дистанцйного агромонторингу

3.6.9 Структура системи дистанцйного агромонторингу

3.6.10 Схема розташування  функцонування АКП  ТД

3.6.11 АКП  ТД на територ Украни

3.6.12 Паспорт АКП та його структура

3.7 Вплив атмосфери на електромагнтне випромнювання

3.8 Системи дистанцйного зондування Земл

3.8.1. Рестраця - випромнювання

3.8.2. Фотографчн системи

3.8.3 Вдеографчн системи

3.8.4 Багатоспектральн сканери

3.8.5 Теплов сенсори

3.8.6 Надвисокочастотн локатори

3.9 Лазерн системи

3.9.1 Лдар на основ зворотного розсювання

3.9.2 Лдар на основ рестрац диференцйного поглинання

3.9.3 Допплервський лдар

3.9.4 Лдар на основ рестрац флуоресценц

3.9.5 Лдар на основ рестрац комбнацйного розсювання

3.9.6. Застосування дистанцйного зондування в еколог

¶V. ПИТАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

4.1 Питання з роздлу ¶

4.2 Питання з роздлу

4.3 Питання з роздлу ¶¶¶

Скорочення

Лтература

Змст

ВСТУП

Успшний розвиток та поширене використання космчних методв дослдження в геолог та еколог дозволяють говорити про новий науковий напрямок – космоекогеологя. Космчн знмки разом з матералами традицйних методв вивчення Земл дають космогеолог надйн дан для будови еколого-геологчних моделей територй, що дослджуються.

Довгострокова стратегя охорони та збереження природи, що розроблена за нцативою вчених всього свту та пдтримана в ООН, потребу ршучого переходу вд пасивно рестрац нищвних наслдкв численних екологчних порушень та частих катастроф до хнього свочасного попередження  запобгання.

Прийнята мжнародна програма (на рвн Мнстерства з Надзвичайних Ситуацй Украни) спльних дй, яка передбача створення системи надйного та широкомасштабного монторингу навколишнього природного середовища. Монторинг ма забезпечувати систематичне та оперативне (слдкування) спостереження за станом природного середовища з метою  контролю та управлнням правильним використанням усма  складовими.

Оцнка стану та прогноз змни геологчного середовища мають досить важливе значення для виявлення погрози порушення екологчно рвноваги в природ, а також велике народногосподарське значення.

Припускаться, що монторинг ма здйснюватись на трьох рархчних рвнях:

регональному;

детальному;

локальному.

Регональний монторинг повинен охоплювати цл економчн райони та надавати загальне уявлення про характер, масштаби, нтенсивност рзних геологчних процесв, збитки як вони наносять народногосподарським об’ктам та природному середовищу, ефективност захисних заходв, що використовуються тощо. В залежност вд ступеню освоння територ та нших факторв вн може здйснюватись в широкому дапазон масштабв вд 1:100 000 до 1:500000.

Детальний та локальний монторинг повинен давати вже бльш повне уявлення про розвиток екологчних процесв в межах окремих нженерних комплексв та споруд або хнх комплексв. Обрання методв, що використовуються пд час монторингу, визначаться його рвнем. Пд час регонального монторингу за базов доцльно використовувати аерокосмчн методи, доповнюючи х невеликим об’мом наземних дослджень. Пд час детального та локального монторингу основн дан будуть одержан наземними дослдженнями, а аерокосмчн методи стануть хнм стотним доповненням.

Провдна роль в реалзац аерокосмчного монторингу ма належати знмкам, що виконуються в оптичному дапазон спектру через хнй максимум корисно нформац.

I. ТИПИ КОСМ¶ЧНИХ АПАРАТ¶В ДЛЯ ДОСЛ¶ДЖЕННЯ ЗЕМЛ¶ ¶ ПЛАНЕТ

1.1 Науково-дослдн космчн апарати

Науково-дослдн космчн апарата (КА) призначен для дослджень навколоземного та мжпланетного космчного простору, Мсяця  планет Сонячно системи, з метою проведення рзномантних експериментв  дослджень в космчному простор наукового та прикладного значення, а також для опрацювання конструкц окремих систем, вузлв та апаратури нових КА (наприклад, нових систем орнтац, керування, стиковки, посадки тощо). Науково-дослдн КА за призначенням можуть бути плотованими та автоматичними.

До плотованих науково-дослдних КА вдносять:

а) орбтальн корабл (ОК), орбтальн лаборатор (ОЛ), орбтальн плотован станц (ОПС) та орбтальн бази-станц (ОБС), що призначен для вивчення навколоземного космчного простору;

б) мжпланетн космчн корабл (КК)  станц, що призначен для вивчення космчного простору, Мсяця  планет Сонячно системи.

До автоматичних науково-дослдних КА вдносять:

а) штучн супутники Земл (ШСЗ), автоматичн орбтальн лаборатор, орбтальн станц (ОС), як призначен для вивчення верхнх шарв атмосфери та навколоземного космчного простору;

б) автоматичн мжпланетн станц (АМС), штучн супутники Мсяця, Сонця (ШСС) та планет, посадочн модул  планетоходи станцй, що призначен для вивчення космчного простору та планет Сонячно системи (рис.1.1).

1.2 Супутники зв'язку

Супутники зв'язку класифкують за принципом роботи (активн, пасивн), типом орбти, видом лнй зв'язку та х клькост.

Активн ШСЗ використовують ретранслятори, як включають бортов приймач та передавач (з власними антенними системами), що працюють на рзних частотах. Вони приймають сигнали наземно станц, пдсилюють х, здйснюють перетворення частоти  ретрансляцю на ншу наземну станцю. Вдом дв рзновидност передач прийнято нформац з борту активних ШСЗ: безпосередня передача нформац без запам’ятовування та передача з затримкою нформац, що запам’ятовуться на борту.

Рис. 1.1. Вигляд Земл з космосу

Пасивн ШСЗ представляють собою прост вдбивач сигналв, що випромнюють наземн станц (без пдсилювання та перетворення). Вдом три види пасивних ШСЗ зв’язку:

сферичн вдбивач;

вдбивач у вигляд хмар або глобальних поясв з металевих диполв, розсяних на певних висотах;

пласк або лнзоподбн вдбивач.

Визначено два основн напрямки створення орбтальних супутникових систем зв’язку:

системи ШСЗ, що обертаються за елптичними орбтами з великим ексцентриситетом;

системи ШСЗ, що обертаються за стацонарними та синхронними орбтами.

Системи ШСЗ, що обертаються за елптичними орбтами з великим ексцентриситетом, дозволяють забезпечити протягом тривалого часу за допомогою одного ШСЗ-ретранслятора безперервний зв’язок помж вддаленими пунктами.

Враховуючи ймоврнсть виходу з ладу супутникв, слд передбачити необхднсть перодичного виведення на орбту нових ШСЗ на замну тих, що вже не функцональн. Середнй час помж запусками становить

(1.1)

де - середнй термн безвдмовно роботи КА (враховуються лише випадков вдмови); - кльксть ШСЗ, що запускаються одню ракетою-носм (РН); - середня кльксть ШСЗ, що функцону; - ймоврнсть успшного запуску; - ймоврнсть успшного виведення на орбту та увмкнення апаратури; - термн експлуатац сонячних батарей.

До складу системи зв’язку окрм орбтально системи супутникв (будь-якого з типв, перелчених вище) входять приймально-передаюч станц з антенними системами  телеметрична система контролю параметрв бортово апаратури. До складу системи зв’язку з орбтами, що коректуються, входить також командна радолня.

У системах на баз активних ШСЗ зв’язку можуть використовуватися нестаблзован супутники (з повною зотропною даграмою направлення антени), стаблзован обертанням (зазвичай мають механчний пристрй проти обертання антенного блоку), повнстю стаблзован ШСЗ з незмнною орнтацю даграми направлення антени (по вдношенню до Земл) та сонячних батарей (вдносно Сонця), наприклад ШСЗ зв’язку «Молния» (Рося).

Розрахунковий термн активного снування супутникв зв’язку 5-7 рокв.

1.3 Метеорологчн ШСЗ

Метеорологчн ШСЗ (метеосупутники) призначен для регулярного передавання телевзйних зображень хмарового та льодового покривв Земл на наземн станц.

На ШСЗ також встановлюють датчики радацйних випромнювань Земл та хмарового покриву, як працюють у рзних дапазонах частот, а нш прилади – для аналзу метеорологчних умов. Одержана вд метеосупутникв нформаця використовуться для аналзу атмосферних процесв та прогнозв погоди.

За телевзйними та нфрачервоними (¶Ч) знмками освтлено та тньово сторн Земл здйснюють нефаналз хмарност (визначення  форм, структури та клькост, див. рис.1.2). Ця та нша нформаця, що одержана з метеосупутникв, дозволя складати оперативн екологчн карти хмарового, льодового та снгового покривв, виявляти зародження ураганв  визначати напрямок й швидксть х розповсюдження, розрзняти тип й етапи розвитку погодних умов, виявляти струйн потоки в атмосфер, мсцев метеорологчн явища (шквали, грозову активнсть тощо), дослджувати тепловий баланс Земл, визначати температуру хмарового покриву, поверхн суходолу й океану.

Рис. 1.2. Хмарнсть Земл з орбти

У зв’язку з специфкою вимог до метеоспостережень для глобального прогнозування та регонального аналзу припускаються дв системи метеорологчних спостережень з використанням супутникв:

з централзованою обробкою даних (глобальне прогнозування);

з автономним використанням даних (регональна оцнка й прогноз).

Централзована система (рис. 1.3) забезпечу одержання моментальних телевзйних зображень хмарового покриву, як послдовно охоплюють ус длянки поверхн Земл, над якими проходять орбти метеосупутникв. Зображення запам’ятовуються в бортовому комп’ютер ШСЗ та збергаються до моменту входження його у зону зв’язку з наземною станцю приймання даних та управлння ШСЗ, псля чого, за командами з Земл, починаться передача усх зображень, що одержано за один оберт ШСЗ вдносно Земл.

Рис.1.3. Блок-схема централзовано системи метеоспостережень з використанням ШСЗ

Автономна система на вдмну вд централзовано не ма на борту ШСЗ бортових пристров запам’ятовування даних. Зображення з спецального вдкону (телевзйно передаючо трубки), який тимчасово зберга його, передаться автоматично на автономн наземн станц приймання даних (рис. 1.4). Автономна система дозволя забезпечити метеоданими, практично без затримки, досить велик географчн райони. Для одержання вд ШСЗ нформац про метеоумови у будь-якому район необхдна приймальна станця, що устаткована апаратурою рестрац (одержання фото-  вдео- зображень) теленформац. Для одержання зображення кожного району Земл, регулярно у полудень (на цей час райони спостереження добре освтлен) бажано використовувати так зван сонячно-синхронн орбти, площина яких обертаться (прецеся орбти) синхронно з обертанням Земл навколо Сонця у схдному напрямку. Орбтальна площина супутника ма бути компланарною з напрямком Земля – Сонце. Необхдну швидксть прецес забезпечують пд час запуску обранням вдповдного кута нахилення площини орбти до екватору.

Рис.1.4. Блок-схема автономно системи метеоспостережень з використанням ШСЗ

В першому наближенн швидксть прецес висхдного вузла орбти (рад/с) визначаться за формулою:

де - екваторальний радус Земл (6378,245 км); - кут нахилу орбти вд екватору (градус); - найвддаленша точка орбти вд центру Земл (км); - найближча точка орбти вд центру Земл (км).

Отже, для сонячно-синхронно орбти кут нахилу (рад) буде становити:

Так як прецеся в схдному напрямку ма додатний знак (+), то кут

З метою спрощення обробки одержаних зображень та збергання незмнних характеристик розрзнювально здатност зображень на знмках доцльн кругов та наближен до них орбти. Для фксування швидкоплинних атмосферних явищ (вихорових шквалв, грозових областей тощо, див. рис. 1.5), особливо частих в низьких широтах, найпридатнш кругов орбти.

Рис. 1.5. Циклон над територю Украни

Найдоцльншими вважають системи, що складаються з чотирьох та шести метеосупутникв, що обертаються на полярних кругових орбтах висотою 600 – 2000 км вд усереднено земно поверхн, розташован так, щоб супутники одночасно знаходилися риблизно на однй широт (орбти рознесен по довгот).

Зону ефективного зв’язку можна оцнювати величиною дуги геоцентричного кола (рис. 1.6-1.7). Якщо проекця трактор

ШСЗ на Землю проходить на вдстан вд станц, не меншй за при будь-якй орнтац орбти вдносно точки стояння станц на даному оберт буде можлива передача вд супутника протягом часу, не меншим за встановлену тривалсть сеансу ,  при цьому кут пдняття антени не буде меншим за допустимий Як видно з рис. 1.6, вдстань проекц трактор на Землю визначаться як:

Рис.1.6. Схема визначення зони ефективного зв’язку наземного пункту з ШСЗ

де - дугова курсова вдстань (дуга геоцентричного кола), що вдповда находженню ШСЗ в зон видимост станц протягом часу ( де - перод обертання ШСЗ); - радус Земл; - висота орбти.

Якщо зв’язок станц з ШСЗ буде можливий на кожному витку. Якщо величина не задовольня цй умов, то частота проходження ШСЗ повз зону ефективного зв’язку (при )

При та Значення параметрв будуть:

Рис. 1.7. Схема для визначення частоти сеансв зв’язку наземного пункту з ШСЗ: - проекц тракторй ШСЗ на земну поверхню; - точка стояння станц; - пвнчний полюс ()

Система метеорологчних ШСЗ може виконувати також завдання по збору  передач до диного центру метеорологчних даних вд окремих морських та повтряних метеостанцй.

Росйськ супутники космчно метеорологчно системи ”Метеор’’ забезпечують одержання комплексно метеонформац: телевзйно, нфрачервоно, актинометрично з освтленого та тньового бокв Земл (табл. 1.1).

Метеорологчн супутники SMS (США) призначен для зйомки хмарового покриву в денний та нчний часи з стацонарно орбти (сх.д.), а також для ретрансляц метеорологчно нформац. Вони передають космчн знмки хмарового покриву кожн 30 хвилин.

Таблиця 1.1

Основн дан росйських метеорологчних ШСЗ системи ,,Метеор”

Тип орбти	Кругова навколополярна
Висота орбти, км	625 - 630
Склад метеорологчного устаткування	Телевзйна (ТВ) (дв камери). ¶нфрачервона (¶Ч) телевзйного типу (в дапазон хвиль 8-12 мкм). Актинометрична (АК) – радометри (по 2 скануюч вузькосеторн та нескануюч широко секторн прилади)
Ширина смуги захоплення (на мсцевост), км: ТВ апаратурою ¶Ч апаратурою АК апаратурою	1000 1000 2500
Просторове розрзнення (у надр), км: ТВ зображень ¶Ч зображень АК зображень	1,25 Х 1,25 15 Х 15 50 Х 50
Чуттвсть до температурних перепадв ¶Ч апаратури,	2-3 при додатних  7-8 при вд’мних температурах
Джерело живлення	Сонячн та хмчн батаре

1.4 Навгацйн ШСЗ

Орбтальна система з навгацйних ШСЗ, що розроблена у США, в сукупност з наземною системою забезпечення та бортовою апаратурою об’ктв, що визначаються у наш час використовуться для встановлення мсця об’кта в заданй систем координат у будь-який час доби, за будь-яких метеоумов та необмеженй пропускнй здатност. За опорну радонавгацйну величину (орнтир з вдомими координатами на даний момент часу) використовуться задана у час й простор з певною точнстю тракторя руху супутника. Тракторя ШСЗ в час задаться ефемеридами, що перодично обновлюються у систем диного часу. Значення ефемерид вводяться разом з сигналами точного часу вд бортового датчика. Трактор руху ШСЗ також можна обирати з спецальних каталогв, подбних до астрономчних для ефемерид.

В залежност вд методв вимрювання параметрв, що характеризують вдносне положення ШСЗ та об’кта, що визначаться, розрзняють деклька способв визначення мсцеположення об’кта:

дальномрний;

кутомрний;

дальномрно-кутомрний;

доплеровський.

Перш три способи через малу точнсть вимрювань практично не використовуються.

В допплервських системах для визначення величини змщення точки стояння об'кта вдносно слду трактор супутника на земнй поверхн - курсового параметра ШСЗ (рис. 1.8) - використовуються вимрювання допплервського зсуву частоти сигналв, що випромнюються бортовим передавачем:

де - радальна складова швидкост ШСЗ; - швидксть свтла.

Для визначення координат точки стояння об'кта достатньо визначити величину курсового параметра супутника, текуч координати  параметри руху якого вдом на момент проходження точки .

Рис.1.8. Схема побудови навгацйно системи з використанням ШСЗ: О – об’кт, що визначаться; СС – станця супроводження ШСЗ; СВД – станця введення даних; СЕВ – станця еталонно частоти та диного часу; ВЦ та ЦУ – обчислювальний центр та центр управлння; - курсовий параметр ШСЗ; - радальна складова ШСЗ

Якщо прийняти, що длянка АВ трактор ШСЗ прямолнйна  лнйна швидксть супутника на цй длянц стала, то в кожний момент часу

де - момент часу проходження ШСЗ курсового параметра ().

Для точност навгац необхдно враховувати також рефракцю радохвиль в оносфер. У зв'язку з цим допплервський зсув вимрються не менше нж на двох частотах. За характеристиками розповсюдження радохвиль на двох сполучених частотах визначаться поправка на рефракцю.

Допплервська система, яка  пасивною, забезпечу необмежену пропускну здатнсть.

Характеристики орбтально системи навгацйних ШСЗ зумовлюються необхдною максимальною частотою визначення мсця положення об'кту, заданим часом активного снування ШСЗ, можливостями встановлення зв'язку мж об'ктом, що визначаться та ШСЗ (характеристиками радотехнчно апаратури, енергетичними ресурсами на борту ).

Для навгацйних ШСЗ найбльш бажан полярн кругов орбти, через те, що вони охоплюють усю поверхню Земл, розрзняються бльшою стабльнстю, для них простше нж для елптичних розраховувати ефемериди та враховувати вплив збурюючих дй. Висота орбти зазвичай близько 1000 км. Для, визначення об'ктом у довльнй точц Земл свого мсцеположення) в орбтальнй систем координат не рдше нж через кожн 100-120 хвилин мають бути не менше чотирьох супутникв, як обертаються по круговим полярним орбтам. Площини орбт (висхдн вузли) в простор мають бути рознесен на 45°. При цьому вважаться, що з кожним супутником об'кт, що визначаться, може пдтримувати зв'язок на двох-трьох сусднх витках (у межах видимост).

1.5 Геодезичн ШСЗ

Геодезичн ШСЗ призначен для виршення геометричних та динамчних (фзичних) задач геодез.

Геометричн задач зводяться до визначення положення точок на земнй поверхн та встановлення точних геодезичних зв’язкв помж континентами та вдособленими об'ктами (наприклад, островами) з метою приведення х до дино системи координат, прив'язки з високою точнстю окремих пунктв до мереж трангуляц (створення глобально геодезично мереж та  ущльнення), визначення точних координат окремих пунктв на земнй поверхн, забезпечення картографування.

Динамчн задач приводяться до уточнення форми, розмрв  гравтацйного поля Земл, встановлення  справжньо форми, визначення потенцалв гравтацйного поля та гравтацйних аномалй, а також встановлення законв хнх змн. Так, за допомогою обробки орбтальних вимрювань у наш час визначено коефцнта при членах розкладення у ряд гравтацйного потенцалу Земл до 14 – го порядка.

Спецальн геодезичн ШСЗ використовуються як опорн точки, тобто точки з точно вдомими на даний момент координатами. У залежност вд методу задавання координат текучого мсця положення ШСЗ розрзняють два способи розв’язання геометричних задач. При першому способ використовуються дан точного прогнозування орбт ШСЗ (як це робиться пд час навгацйних визначень з використанням ШСЗ); при другому способ координати текучого мсця положення ШСЗ визначаються вимрюваннями з деклькох наземних пунктв (кутомрних або дальномрних), координати яких вдом. Перший спосб дозволя провести геодезичну прив’язку будь-яких пунктв, устаткованих необхдним обладнанням. Однак досягнут в наш час точност прогнозування орбт (деклька десяткв метрв) усе ще не придатн для геодез. На практиц використовуться другий спосб, який може використовуватися для взамно прив’язки пунктв, вдносно яких супутник протягом визначеного часу знаходиться одночасно в зон видимост. Цей спосб можна реалзувати на баз використання оптичних кутомрних та радотехнчних (дальномрних, допплервських  кутомрно-дальномрних) систем для вимрювання мсцеположення ШСЗ з наземних пунктв.

Для оптичних кутомрних вимрювань мсця положення ШСЗ супутники устатковуються бортовими мпульсними джерелами свтла (оптичними маяками) або використовуються для вдбиття сигналв оптичних квантових генераторв наземних станцй. З метою забезпечення високо точност кутомрних вимрювань (±1-2") на наземних пунктах використовуються спецальн високоточн фототеодолтн установки з наступною обробкою компаратором отриманих фотографчних зображень ШСЗ на фон зрок. Висока точнсть забезпечуться також фксацю часу вимрювань, який

задаться бортовим еталоном. Сигнали диного часу передаються по радолням орбтальних вимрювань.

В радотехнчних далекомрних системах використовуються радолокацйн вимрювання дальност з деклькох сполучених пунктв, для чого на борту геодезичного ШСЗ встановлються до чотирьох приймачв та передавачв (згдно клькост сполучених пунктв), як працюють на рзних частотах. Як  при кутомрних методах, моменти вимрювань фксуються в час за сигналами бортового еталону часу.

Орбти геодезичних ШСЗ мають бути наближеними до кругових на висот 1000-1400 км (ШСЗ з оптичним маяком) або кругов на висот близько 1000 км (ШСЗ з радотехнчною апаратурою для далекомрних вимрювань).

1.6 Супутники для вивчення земних ресурсв

Основн област використання КА для розвдки земних ресурсв - це збр рзномантних океанографчних даних, монторинг сльськогосподарських культур та лсових масивв, геологчна розвдка, вимрювання товщини снгового покриву та спостереження за пересуванням льодовикв, оцнка земельних длянок в нтересах землекористування, оцнка якост води, теплове  топографчне картування мсцевост, збр даних для прогнозування стихйного лиха (наприклад, землетрусв, повеней, лсових пожеж, див. табл. 1.2-1.3, рис. 1.9-1.11).

Таблиця 1.2

Основн технчн характеристики КА "Фрам"

Розрзнення на мсцевост з висоти 200км, ум. од.: на чорно-блй плвц на спектрозональнй плвц	20...ЗО ЗО...50
Ширина смуги фотографування з висоти 200 км, км	180
Площа фотографування з висоти 200км, км2	17 млн
Робоч орбти: мнмальна висота, км максимальна висота, км	210...229 255...275
Дапазон широт монторингу	82 пвд.ш. ...82зах.ш.
Запас характеристично швидкост, м/с	42
Час снування, дб	до 13
Маса КА, кг	до 6100
Тип ракети-нося	"Союз"

В основу використання КА для вивчення земних ресурсв покладена наступна фзична властивсть: будь-яка речовина поглина, випромню, розсю або вдбива (повнстю або частково) електромагнтну енергю  характеризуться властивою й сигнатурою, яка пов'язана з довжиною хвил та молекулярною будовою речовини. Дякуючи цьому можливе дистанцйне вимрювання за допомогою широкого класу приладв, як можуть визначити (вдшукати та зареструвати) сигнатуру речовини без безпосереднього контакту з ним.

Рис.1.9. Загальний вигляд КА "Фрам" (Рося): 1 - комплексна рушйна установка; 2 - спускний апарат; 3 – вдск приладв; 4 - жалюз системи терморегулювання; 5 - антени командно-програмно-тракторно радолн; 6 - порохова гальмвна рушйна установка; 7 - кульовий балон з азотом системи виконавчих органв; 8 - чуттв елементи системи керування рухом; 9 - фотокомплекс для багатозонально зйомки земно поверхн; 10 - унфкована система вддлення

Найбльш ефективними для польотв КА з метою вивчення земних ресурсв вважаються сонячно-синхронн кругов орбти на висотах 500-900 км.

До складу наземного комплексу входять: станця супроводження, пункти збору нформац (яка передаться безпосередньо або ретранслються через супутники зв'язку), центр управлння та центр обробки нформац. Обробка даних включа декодування, нормалзацю, трансформування, прив'язку до мсцевост, вилучення нформац, ндексацю, архвацю та збереження.

Таблиця 13

Основн технчн характеристики КА "Ресурс-Ф2"

Розрзнення на мсцевост з висоти 200км, ум. од.: на чорно-блй плвц на спектрозональнй плвц	9...12 15...18
Ширина смуги фотографування з висоти 250 км, км	150
Площа фотографування з висоти 250 км, км2	20,7 млн
Фотометрична точнсть знмкв, %: абсолютна	15
вдносна мж каналами	5
Число спектральних дапазонв	4 Х 6
Робоч орбти: висота кругово орбти	210...450
Висота елптично орбти, км: мнмальна	170...250
максимальна	250...400
Дапазон широт монторингу	82пвд.ш....82зах.ш.
Нахил площини орбти, град	62,8... 82,6
Час снування, дб	до 30
Маса КА, кг	до 6450
Тип ракети-нося	"Союз"

Рис. 1.10. Загальний вигляд КА "Ресурс-Ф2" (Рося): 1 - комплексна рушйна установка; 2 - пдвсний вдск; З – спускний апарат: 4 - приладний вдск; 5 - жалюз системи терморегулювання; 6 - антени командно-програмно-тракторно радолн; 7 - порохова гальмвна рушйна установка; 8 - кульовий балон з азотом системи виконавчих органв; 9 - чуттв елементи системи керування рухом; 10 - бленда зоряного апарата; 11 -чотирьох канальна апаратура для багатозонально зйомки земно поверхн; 12 - сонячна батарея

Рис.1.11. Схема еволюц КА монторингу для дослдження природних ресурсв Земл: а - КА з фотоапаратурою без зламу оптично ос; б - КА, як устаткован довго фокусною апаратурою з зламом оптично ос; в - низькоорбтальний КА монторингу з аеродинамчними компенсаторами 1 та теплозахисним екраном 2, тепловою блендою 3; г - КА, у якого корпус СА 4 виготовлений як корпус фотоапарата; д - КА з капсулами 5 для оперативно доставки фотоплвки на Землю;  - КА з капсульним автоматом 6; ж - оптико-електронний КА монторингу; з - комплексний КА монторингу

1.7 Космчн апарати для мжпланетних польотв

Конструкця мжпланетних КА вдрзняться рядом особливостей, як пов'язан з тривалою дю факторв космчного простору. Це враховуться пдбором спецальних матералв, герметизацю окремих вузлв, використанням спецальних покривв, максимально стйких по вдношенню до метеорно ероз, спецального антимеоритного захисту (на КК).

Орбтальн та мжпланетн станц складаються з наступних основних частин: вдску приладв, блоку бакв рушйно установки (РУ), коректую чого двигуна з вузлами автоматики, сонячн батаре, антенно-фдерного обладнання, радаторв системи терморегулювання.

Для автоматичних мжпланетних станцй (АМС) серй "Зонд", "Марс", "Венера" (рис.1.12-1.13) характерн наступн режими роботи: тривала орнтаця робочих поверхонь сонячних батарей на Сонце, точна орнтаця вдносно небесних орнтирв перед корекцю трактор, орнтаця параболчно антени на Землю для встановлення нформативного зв'язку, стаблзаця пд час роботи коректуючо РУ.

Рис.1.12. СА "Марс-6" (праворуч - розрз): 1 - двигун вдведення СА; 2 - двигун введення в дю витяжного парашута; 3 - антени зв'язку з станцю на орбт; 4 - парашутний контейнер; 5 - антена радовисотомра; 6 - аеродинамчний гальмвний конус; 7 - прилади та апаратура системи автоматичного управлння; 8 - основний парашут; 9 - автоматична марсанська станця

Рис.1.13. Загальний вигляд АМС "Венера-9" ("Венера-10") до вдокремлення шароподбного СА вд орбтального апарату

Рис.1.14.Спускний апарат станц “Венера-9” (“Венера-10”): 1 - спральна антена; 2 - аеродинамчний гальмвний пристрй; 3 - корпус з контейнером приладв; 4 - еластичний посадочний пристрй; 5 - прожектори (не знадобились)

Рис.1.15. Ракета “Мсяць-Земля” (“Луна-16”)

Пд час проектування системи управлння для мжпланетних КА необхдно враховувати деяк особливост мжпланетного перельоту. До них вдносяться:

• точнсть наведення КА на цль в момент виходу з трактор пасивного польоту;

Рис. 1.16. Астронавт Е. Олдрин на Мсяц

• наявнсть перехдно орбти та проходження  через рзн област космчного простору, внаслдок чого елементи орбти отримують збурення  змнюються;

• необхднсть корекц на длянц пасивного польоту через велик мжпланетн вдстан, неминучих похибок пд час виведення КА на орбту та уточнення астрономчних сталих;

• необхднсть використання на КА спецальних (нфрачервоних або радарних) систем наведення для корекц та управлння на промжнй та кнцевй длянках трактор польоту, а також використання бортового комп'ютера для попереднх обчислень параметрв трактор КА;

• наявнсть системи життзабезпечення (рис.1.16);

• необхднсть пристосовувати мжпланетн трактор до умов радозв'язку в момент зближення з об'ктом дослдження (планетою, астеродом, кометою тощо), ускладнення системи космчного зв'язку через необхднсть пдтримки зв'язку з КК пд час висадки космчно експедиц на Мсяць (рис.1.17) та нш небесн тла, коли КК лишаться на планетоцентричнй орбт;

• зазначений термн перебування на небесних об'ктах (вн не може бути доцльним), бо старт в бк Земл доступний лише при сприятливому положенн Земл та об'кта вдносно Сонця.

Рис. 1.17. Дж. ¶рвн бля КК ”Аполлон-15” на поверхн Мсяця

Особливост навгац мжпланетних КА полягають:

• в значнй протяжност каналв передач сигналв, що потребу великих потужностей передавачв, високо чутливост приймачв, приймання просторово та частотно селекц  в зв'язку з цим пдвищення значення природних навгацйних точок з необмеженими запасами енерг (Сонце, зор);

• в пдсиленн автономного характеру роботи КА, що визнача спрямовансть до використання методв самовизначення;

• у зростанн значущост оператора та його квалфкац в зв'язку з пдвищенням рол автономних навгацйних визначень;

• в обмеженост енергоресурсу (тому тракторю польоту обирають з умов мнмуму витрат енерг та найкращого використання гравтацйного поля Сонця  планет);

• у необхдност проведення вимрювань на мжпланетних трасах на всй трактор з максимально можливою точнстю (при цьому особливо вдповдальн вимрювання перед включенням РУ для корекц трактор або для виконання тривалого маневру. Мжпланетний полт вдрзняться вд навколопланетного також  можливим складом змнних параметрв. Не використовуються вимрювання висоти, рзниц вдстаней до двох поверхонь навгацйних точок (НТ) або швидкост вимрювання тако рзниц вдстаней. Вимрювати на борту вдстан та радальн швидкост вдносно планетних НТ неможливо, у цьому раз приймально-вимрювальна частина апаратури ускладнються в порвнянн з бортовими засобами навколоземних КК.

¶¶. АЕРОКОСМ¶ЧНИЙ МОН¶ТОРИНГ ЕКОЛОГО-ГЕОЛОГ¶ЧНОГО СЕРЕДОВИЩА

2.1 Космчна зйомка поверхн Земл

2.1.1 Основн типи зйомки

Будь-яка зйомка – це рестраця яскравост поверхн Земл в певному дапазон спектра електромагнтних хвиль, до того ж в дапазон, для якого атмосфера досить прозора.

Гама- та рентгенвськ промен не вдбиваються  слабо випромнюються поверхнею Земл: ультрафолетове (УФ) свтло та бльшсть спектру довжин хвиль нфрачервоного (¶Ч) випромнювання атмосфера Земл практично не пропуска; радохвил, за виключенням найкоротших, не утворюють направленого випромнювання. Внаслдок цього можлив лише наступн варанти зйомок Земл з космосу:

Рестраця сонячного свтла, вдбитого вд поверхн Земл в видимй област спектру (0,5...0,7 мкм) та в “вкнах прозорост” атмосфери ближнього ¶Ч-дапазону (0,7...3 мкм). Космчн знмки у дапазонах цих частот у подальшому будемо називати зйомками в оптичному дапазон спектра.

Зйомка власного ¶Ч-теплового та радотеплового випромнювання Земл, головним чином ¶Ч-теплова зйомка в зон довжин хвиль 9...12 мкм та радотеплова зйомка в мкрохвильовому дапазон радохвиль, що включа млметров та сантиметров хвил.

Активн методи дистанцйного зондування, тобто рестраця сигналв, вдбитих вд поверхн Земл та тих, що генеруються штучним джерелом направленого випромнювання, яке розташоване на борту КА. Це або лазерна, або радотеплова зйомка.

Практично лазерна зйомка, й лише з лтакв, а не з КА, тльки почина розвиватись. Що до радолокацйно зйомки, то в класичному варант вона ма суттве обмеження: рестраця здйснються в дапазон, довжини хвиль на деклька порядкв бльш в порвнянн з видимим свтлом,  тому просторове розрзнення радолокацйних знмкв вдносно досить низьке. Ц ускладнення вдалося подолати за рахунок створення так званих радолокацйних станцй (РЛС) з синтезованою апертурою. Основна перевага зйомки за допомогою РЛС з синтезованою апертурою – можливсть  здйснення в будь-який час доби та незалежно вд наявност хмарност.

2.1.2 Космчна фотозйомка

Основний вид космчних зйомок - це фотографування поверхн Земл за допомогою спецалзованих народногосподарських супутникв сер “Космос”, “Фотон”, “Фрам” (Рося), “Сч”, “Океан-0” (Украна) з середньою висотою ≈250 км. Вони устаткован деклькома фотокамерами з рзними фокусними вдстанями та здйснюють космчну фотозйомку в рзних масштабах.

Великомасштабн знмки мають високу фотографчну яксть та витримують, без стотного зменшення рзкост, збльшення до мрил 1:100 000...1:25 000 з смугою огляду на поверхн Земл 100...300 км. Розрзнення на мсцевост досяга 5 м.

Кожний з супутникв функцону приблизно 2 тижн, псля чого вдзнята плвка повертаться на Землю для фотохмчно обробки та репродуцювання.

Фотозйомка з борту плотованих ОС поступаться космчнй зйомц з КА “Космос”. Це пов’язано з тим, що ОС за умов радацйно безпеки виводять на орбти з нахилом 51...520 до земного екватору. Космчна фотозйомка з борту ОС проводиться у мрилах порядку 1:3000 000 та менших.

Недолки космчно фотозйомки

Основна мета аерокосмчного монторингу еколого-геологчного середовища – оперативне вироблення оптимально реакц на  стан та змни (а вд замовлення на космчну фотозйомку до передач знмкв замовнику проходить клька мсяцв).

В снуючих варантах космчна фотозйомка недостатньо оперативна не лише для монторингу, але  для цлей дистанцйного зондування внаслдок обмежено клькост запускв вдповдних супутникв та короткостроковост д кожного з них. Знмки деяких длянок не можливо одержати навть протягом деклькох рокв.

Повторн космчн фотознмки певних длянок, якщо  можлив, то в рзних умовах освтлення та в рзн пори року, внаслдок чого, порвняння хнх результатв ускладнено.

Космчна фотозйомка можлива лише в фотографчному дапазон спектру (довжин хвиль λ=0,5...0,9 мкм).

Внаслдок зауваженого провдн космчн держави орнтуються насамперед не на космчну фотозйомку, а на космчну сканерну зйомку, яка дозволя подолати наведен недолки.

2.1.3 Космчна сканерна зйомка

Космчна сканерна зйомка (КСЗ) здйснються за допомогою супутникв, що не повертаються, кожний з яких функцону протягом деклькох рокв та переда зарестровану нформацю на Землю по радоканалам. З метою успшного здйснення КСЗ необхдне створення цло системи монторингу. До тако системи входять:

природо ресурсн ШСЗ,

наземний командно-вимрювальний комплекс,

канали зв’язку,

центри приймання та обробки нформац,

пдсистема збору замовлень, каталогзац та розсилання знмкв користувачам,

геостацонарн ШСЗ (нод), що приймають нформацю вд природо ресурсних ШСЗ та направляють  на Землю.

Природоресурсна система здйсню перодичний глобальний огляд поверхн Земл, а використання  даних ма мжнародний характер.

КСЗ можлива при сонячному освтленн, тобто лише вдень.

При нахиленн орбти =00 вона ма назву екваторальна, а при =900 – полярна. При <900, коли супутник запускають в пвнчно-схдному напрямку (або пвденно-схдному) – називають орбту прямою, а при >900 – оберненою. Запуск супутника на обернену орбту енергетично невигдний, так як обертання Земл в цьому випадку зменшу вихдну орбтальну швидксть, однак для довготривалих природоресурсних супутникв цей виграш перекриваться можливстю завжди пролтати зйомочний маршрут в денн часи, до того ж в одн й т ж сам.

2.2 Космчн системи монторингу

2.2.1 Високооперативна зйомка високого розрзнення

Для багатьох цлей комплексного монторингу, тобто для контролю за повенями, утворенням та сходженням лавин  селевих потокв, виверженнями вулканв, землетрусами, аварйним забрудненням морв та внутршнх вод, зростанням та захворюванням посвв тощо, та для прийняття оптимальних ршень, пов’язаних з подбними явищами, необхдна високооперативна зйомка, аж до щодобово, до того ж з високим розрзненням порядку 10...20 М.

Доцльний перехд вд природоресурсних систем до багатоцльових систем дистанцйного зондування та монторингу поверхн Земл, як б забезпечували як глобальний огляд, так  зйомку окремих длянок мсцевост в необхдний момент та з необхдною частотою, аж до щодобово або ще вище. В такому випадку длянками, що реструються, можуть бути:

мсто, що постраждало вд землетрусу або ншого стихйного лиха;

дючий вулкан;

лсова пожежа;

нафтов плями в мор;

динамка велико будвл, гребл або кар’ру (особливо пд час виникнення аварйних ситуацй) тощо.

Характерний розмр подбних “гарячих длянок” – деклька десяткв клометрв, а рестраця х часто необхдна лише протягом деклькох дб активного розвитку процесу.

При надрнй зйомц смуга огляду оптичних датчикв високого розрзнення дорвню добутку даметра елемента на число елементв в строчц до того ж для кращих з снуючих датчикв М=6 000...10 000. Отже, при забезпечуться смуга огляду не ширше . В таких умовах вдмова вд глобально зйомки дозволя зменшити швидксть обробки нформац, але не призводить до збльшення оперативност задано вибрково зйомки, через що можна реструвати лише т длянки, що знаходяться в межах вузьких смуг огляду з вдповдних виткв орбти.

Отже, системи монторингу мають базуватися на можливост зйомки з нахилом, коли рестраця заданих длянок, що розташован на рзнй вдстан вд траси, досягаться нахилом ос датчика на рзн кути поперек траси. Дякуючи цьому, один супутник може знмати будь-як длянки через добу, а два супутники – цлодобово.

В подальшому пд системами монторингу будемо розумти космчн системи, що призначен для часто, аж до щодобово зйомки численних заданих длянок земно поверхн розмрами 60...200 км, до того ж, супутники обладнан камерами з розрзненням порядку 10...20 м, як допускають як вертикальну сканерну зйомку так  космчну сканерну зйомку з нахилом.

2.2.2 Система “Спот” та проект ,,Терс”

ШСЗ “Спот-1" був запущений в лютому 1986 р. на майже кругову сонячно-синхронну зомаршрутну орбту з нахилом та середньою висотою 832 км, що вдповда числу обертв супутника N=145/26 навколо Земл на добу. Кожний супутник обладнано двома апаратами високого розрзнення HRV, що сканують дентично. ¶нформаця реструться в цифровй форм з швидкстю 30 Мбт/с вд кожно камери. Частина  запам'ятовуться для скидання пд час польоту в зон радо видимост центрв приймання, створених в Рос, Укран, Франц, Швец, Австрал та Канад. Решта нформац скидаться в реальному час рестрац  може прийматись на ндивдуальних або колективних пунктах приймання.

Камера апарату HRV  оптичною системою, телеоб'ктив яко ма фокусну вдстань f=100 см, дючий отвр 32 см та кут зору 2β=4,13о. Сканування мсцевост електронне, засноване на використанн приладв з зарядовим зв'язком (ПЗЗ). Воно дозволя вдмовитись вд скануючого дзеркала, неминучого в оптико-механчному скануючому апарат та вд затвору, необхдного в фотокамер, тобто вд механчного перемщення частин датчика, а також  вдповдного двигуна.

Переваги електронного сканування

Вдсутн вбрац датчика (як погршують яксть зображення та перешкоджають рестрац строк з високою частотою).

Елементи строки реструються не послдовно, а одночасно, що знма енергетичне обмеження та дозволя зменшити миттве поле зору за умови збереження високого вдношення сигналу до шуму.

У фокальнй площин камери HRV встановлена лнйка (рядок) ПЗЗ довжиною 78 мм, яка складаться з М=6 000 комрок (елементв) розмром 13 мкм кожна.

Передбачено 2 режими роботи HRV:

Панхроматичне знмання в зон λ=0,51...0,73мкм при елемент розрзнення d=10 см з 64 градацями яркост (6 бт на точку).

Багатозональна зйомка в зонах λ=0,50...0,59 мкм, 0,61...0,68 мкм та 0,79...0,89 мкм при d=20 м та 256 градацй (8 бт на точку).

В обох випадках швидксть переробки нформац для одного скануючого апарата 25 Мбт/с, а з урахуванням службових даних та необхдно надмрност – 30 Мбт/с.

Пд час точно орнтац супутника реальн оптичн ос камер розташован горизонтально, поперек маршруту зйомки, а перед кожними з них встановлено дзеркало, що повертаться,  змню напрямок центрального променя взування на вертикальне дзеркало, або яке вдхилене поперек траси руху супутника. Вдхилення змнються дискретно, через 0,6° та забезпечу зйомку з нахилом оптично ос вд ±27° до вертикал над супутниково точки. При цьому, через сферичнсть Земл кут вимрються вд нахилу оптично ос до вертикал длянки мсцевост, що реструться в центр,  вн досяга 30,9°.

При максимальному нахиленн оптично ос розмр длянки зйомки поперек траси зроста з 60 до 80 мкм, а елемент розрзнення вд d=10 або 20 м вдповдно до d=13 або 27 м. Камери можуть працювати як спльно, так  при незалежних одне вд одного нахилень хнх дзеркал.

При вертикальнй (надрнй) зйомц обома скануючими апаратами супутник “Спот” забезпечу глобальний огляд Земл 369 маршрутами за 26 дб. Система “Спот” призначена, насамперед для глобально зйомки високого розрзнення та для стереофотографчного вимрювання рельфу по стереопар, вдзнятою з двох рзних виткв. Однак цю систему можна розглядати  як перший варант монторингу.

Перехд вд звичайних природоресурсних систем до системи монторингу здйснються за рахунок суттвого ускладнення пдсистеми зв'язку з користувачами.

Прототипом системи монторингу, засновано на нших принципах, нж Spot (“Спот”), слд вважати проект Ters (“Терс”) (Tropisch Erdressourse Satellite), який був запропонований спльно Ндерландами та ¶ндонезю. Проект призначений для зйомки заданих длянок ландшафтв, як розташован в широтному пояс , деклька разв протягом доби. Для супутника “Терс” обрано екваторальну () кругову орбту з Н=1680 км, що вдповда N=12,0.

При цьому супутник рухаться вздовж екватора на схд вдносно Земл, що обертаться, здйснються за добу рвно на один оберт менше, тобто вдносно мсцевост N´=11,0. Вдповдно супутник пролта над дентичними точками екватору через кожн

Оптична всь скануючого приладу супутника ,,Терс” вдхиляться дзеркалом, що повертаться поперек траси на заданий кут -33,5º≤α≤+33,5°, що вдповда куту ≤44,3º та вртуальнй смуз огляду 2470 км. Це  забезпечу можливсть зйомки мсцевост до широти φ=±11,2 º з кожного витка орбти. Система “Терс” добре використову можливсть багатократного збльшення оперативност за рахунок вдмови не лише вд глобально зйомки, але  вд глобального покриття Земл вртуальними смугами огляду. На жаль, використання ц де для нших широтних поясв да грш результати.

2.2.3 Формування системи монторингу на баз сонячно-снхронних орбт

Аналз показу, що коли зйомка необхдна не частше одного разу на добу, то систему монторингу, як  природо ресурсну систему, доцльно формувати на баз сонячно-синхронних орбт.

Вртуальну смугу огляду можна збльшити, задаючи максимальний кут нахилу ос камери та бльшу висоту кругово орбти. Однак скануючи апарати оптичного дапазону мають певн обмеження. ¶з збльшенням кута зроста  вдповдний йому кут нахилу променя взування до мсцево вертикал длянки зйомки , що призводить до погршення якост зображення, його передаточних характеристик та радометрично точност внаслдок посилення впливу повтряно димки. Розрахунки показують, що системи для щодобово зйомки з ≤45° можна зформувати з двох сонячно-синхронних супутникв лише при Η≥800...850 км. При цьому траса другого супутника проходить точно по середин нтервалу помж трасами послдовних виткв орбти першого.

Доцльно формувати систему з двох дентичних супутникв, що знаходяться на колокругових сонячно-синхронних орбтах з Η=830...850км, траси яких розташован у вдповдност до об’кту монторингу, а камери працювати з вдхиленням оптичних осей поперек траси на кути до 40º. Така система забезпечу зйомку довльно розташованих длянок (за умови вдсутност хмарност над цими длянками).

Для прийняття ршення рестрацю т або ншо з заданих длянок в реальному час зйомки доцльно мати на борту спецальний прилад для рестрац хмарност. ·м може бути скануючий апарат середнього розрзнення, з оптичною вссю, яка вдхилена на кут 45-50º попереду подовж траси, що рестру розподлення хмарност в межах ус вртуально смуги огляду апарата високого розрзнення. Такий скануючий апарат надасть нформацю про можливсть рестрац длянки приблизно за 1,5 хв. До моменту зйомки ц длянки, що достатня для автоматичного корегування програми зйомки за допомогою бортового комп'ютера.

Формування системи високого розрзнення для зйомки з нтервалом у деклька годин

Для високо оперативно зйомки з числом супутникв k≥4, оптимальну орбту можна обрати незалежно вд сонячного освтлення. Спосб обрання таких орбт призводить до дино орбти з параметрами: ί =86, N=14,0, H=880 км. Ця орбта дйсно забезпечу зйомку з нахилом довльно длянки мсцевост датчиком високого розрзнення через кожн 24/k протягом усього свтлового часу доби. Розрахунки показують, що при H=800 км вртуальна смуга огляду в 1430 км перекриваться вузько кутовим датчиком при ≤44°, що допустимо.

Переваги системи, що базуться на прямй геосинхроннй орбт, в порвнянн з системою монторингу, що Aрунтуться на сонячно-синхронних орбтах:

Система, що сформована з k супутникв тривалого функцонування, забезпечу зйомку довльно розташованих заданих длянок через кожн 24/k години протягом усього свтлового часу доби. В той час як з сонячно-синхронних орбт 4 супутники забезпечують зйомку не частше, нж 2 рази на добу.

Зйомка з прямо геосинхронно орбти забезпечу одержання зображень мсцевост при самих рзних напрямках освтлення, а це дозволя покращати нтерпретацю знмкв за рахунок використання струкурозонального аналзу знмкв та бльшост нших статистичних  автоматизованих методв дешифрування.

За умови однаково середньо швидкост переробки нформац, для зйомки з прямо геоснхронно орбти вдповдають менш пков навантаження.

Можливсть зйомки полюсв Земл та примикаючи до них длянок, що не забезпечуються з сонячно-синхронних орбт.

Можливсть здйснення 14 - кратно зйомки в рзн нтервали часу доби.

Недолки:

Неможливсть здйснення суцльно надрно зйомки мсцевост.

Деяк збльшення часток длянок, що завжди реструються при нахиленнях оптично ос, наближених до

Повльнше збльшення вдсотка перекриття вртуальних смуг огляду з вддаленням вд екватору.

Неможливсть формування системи менш нж з 4 супутникв.

2.3 Вплив хмарност. ґдина багатоцльова система

2.3.1 Специфка космчно зйомки високого розрзнення

Космчна зйомка високого розрзнення необхдна не лише з метою монторингу, але й з метою ршення бльшост задач дистанцйного зондування Земл.

Особливост тако зйомки

Вузька смуга огляду, що на порядок та бльше вдрзняться вд смуг огляду датчикв малого та середнього розрзнення.

Придатнсть результатв включення в серйн, масов пошуки екологчно, геологчно, сльськогосподарсько та ншо направленост.

Необхднсть здйснення зйомки лише в ясну погоду, при задовльнй прозорост атмосфери.

Необхднсть в бльшост випадкв, здйснення зйомки в суворо визначений сезон.

Жорстк вимоги до надйност та свочасност зйомки.

Отже космчн знмки високого розрзнення необхдн, якщо забезпечено хн надйне одержання  вони здйснен в необхдний сезон та ясну погоду.

2.3.2 Ймоврна оцнка впливу хмарност

Нехай буде називатись номнальним перодом зйомки n найменший нтервал часу в (добах) помж двома рестрацями длянки, що досягаться для конкретно знмально системи без урахування впливу погодних умов. Для систем, що розрахован лише на надрну зйомку, n спвпада з перодом глобального огляду. Наприклад, для супутника Landsat-4 n= 16 дб.

Реальний перод зйомки може стотно вдрзнятись вд номнального. Реальний перод зйомки фксовано длянки залежить вд n та вд погодних умов на длянц в заданий сезон його зйомки. Для наближено оцнки ймоврност зйомки необхдна апрорна оцнка погодних умов.

Нехай спочатку необхдно визначити ймоврнсть P зйомки длянки в фксовану добу, у випадку, коли природоресурсний супутник типу Landsat пролта в цей день над вдповдною длянкою. Час надрно зйомки длянки сонячно-синхронно орбти наперед невдомий, а зйомка можлива, якщо в цей час погода на всй длянц ясна, але необхдно, щоб прозорсть атмосфери була придатною, а хмар не було б  поблизу границь длянки, бо накше яксть зображення зменшуться, а коефцнти спектрально яскравост об'ктв виявляються перекрученими.

Крм того, апрорна оцнка P можлива лише за результатами багаторчних даних метеопоств, або ж метеореологчних супутникв.

Для переходу до зйомки протягом сезону тривалстю m дб будемо вважати значення апрорно ймоврност зйомки для кожно доби сезону незалежними та позначимо через  середн значення.

Оцнка впливу хмарност при космчнй зйомц з метою дослдження природних ресурсв Земл або монторинг складаються з ршення деклькох основних задач.

Задач, що вдносяться до одноразово зйомки мало длянки, що реструться в межах одн смуги огляду:

а) визначити ймоврнстьздйснення зйомки протягом сезону тривалстю m дб системою з nom перодом n дб;

б) здйснити попереднй розрахунок значення n, необхдне для зйомки в заданий нтервал m з заданою ймоврнстю .

Тж сам задач для длянки, що реструються лише в межах j смуг огляду (j≥2).

Тж сам задач для длянки, що реструються ί разв (ί≥2), до того ж кожного разу протягом нтервалу в m дб (припускаться, що нтервали не перескаються).

Задача 1а. Задача зводиться до схеми випробувань Бернулл, в якй число випробувань може приймати одне двох значень з ймоврнстю, що залежить вд цло та дробно частини вдношення . Ршення задач одержують за рахунок використання формули повно ймоврност (Формула Байеса):

В оберненй задач 1б формула, що одержана для визначення , використовуться як рвняння, з якого  визначають вдношення .

Таблиця 2.1

Ймоврнсть здйснення зйомок длянки в залежност вд дяльност сезону m, nom пероду системи n та апрорних метеоумов (p)

Одноразова зйомка (=1)
р	5/6				1/2				1/6
m\n	7	15	30	90	7	15	30	90	7	15	30	90
j=1
1	1,0	1,0	1,0	1,0	0,9	1,0	1,0	1,0	0,72	0,94	1,0	1,0
2	1,0	1,0	1,0	1,0	0,91	0,99	1,0	1,0	0,74	0,74	0,94	1,0
5	0,89	1,0	1,0	1,0	0,6	0,88	0,98	1,0	0,22	0,42	0,66	0,96
16	0,36	0,78	0,96	1,0	0,22	0,47	0,72	0,98	0,07	0,16	0,29	0,64
j=2
1	1,0	1,0	1,0	1,0	0,94	1,0	1,0	1,0	0,33	0,74	0,97	1,0
2	0,96	1,0	1,0	1,0	0,59	0,95	1,0	1,0	0,1	0,36	0,74	1,0
5	0,28	0,93	1,0	1,0	0,1	0,5	0,89	1,0	0,01	0,07	0,26	0,83
16	0	0	1,0	1,0	0		0,22	0,86	0	0	0,02	0,24
j=4
1	0,98	1,0	1,0	1,0	0,5	0,98	1,0	1,0	0,02	0,23	0,76	1,0
2	0,24	0,99	1,0	1,0	0,03	0,57	0,98	1,0	0	0,02	0,23	0,96
5	0	0	0,94	1,0	0	0	0,34	1,0	0	0	0,01	0,35
16	0	0	0	0,89	0	0	0	0,29	0	0	0	0,01
Багаторазова зйомка(ί=2; 5; j=1)
ί=2
1	1,0	1,0	1,0	1,0	0,98	1,0	1,0	1,0	0,52	0,88	1,0	1,0
2	1,0	1,0	1,0	1,0	0,83	0,98	1,0	1,0	0,53	0,55	0,88	1,0
5	0,79	1,0	1,0	1,0	0,36	0,72	0,96	1,0	0,05	0,18	0,44	0,92
16	0,13	0,61	0,92	1,0	0,05	0,22	0,52	0,96	0	0,03	0,08	0,41
ί=5
1	1,0	1,0	1,0	1,0	0,95	1,0	1,0	1,0	0,19	0,73	1,0	1,0
2	1,0	1,0	1,0	1,0	0,62	0,95	1,0	1,0	0,03	0,22	0,72	1,0
5	0,56	1,0	1,0	1,0	0,08	0,52	0,9	1,0	0	0,01	0,13	0,82
16	0,01	0,29	0,81	1,0	0	0,02	0,19	0,9	0	0	0	0,11

Аналогчно, хоч  дещо складнше, розв'язують  другу задачу. Псля цього третя задача не виклика ускладнень, бо ймоврнсть здйснення ί-кратно зйомки дорвню, за нших рвних умов, кореню ί-го ступеню з ймоврност одноразово зйомки.

2.3.3 Результати розрахункв ймоврност зйомки

В табл. 2.1 наведен результати ймоврност здйснення зйомок P в залежност вд тривалост сезону, можливостей та необхдного числа повторних рестрацй, а в табл. 2.2 - вдношення при рзних ,, j та ί, що дозволяють визначити nom перод системи n – необхдний для рестрац певно длянки в заданий сезон.

Таблиця 2.2

Значення m/n в залежност вд ί,j,p та задано ймоврност здйснення зйомок

j	ί		P=5/6	P=2/3	P=1/2	P=1/3	P=1/6
1	1	0,9	1,5	2,2	3,4	5,7	13
		0,95	1,8	2,8	4,5	7,4	16
		0,99	2,8	4,3	6,7	11	25
	2	0,9	1,8	2,8	4,4	7,6	16
		0,95	2,1	3,5	5,4	9,1	20
		0,99	3,0	4,9	7,7	13	26
	5	0,9	2,3	3,7	5,7	10	21
		0,95	2,8	4,3	6,7	11	25
		0,99	3,7	5,8	8,0	15	26
2	1	0,9	5,7	7,9	11	18	38
		0,95	6,3	8,8	13	21	44
	2	0,9	6,2	8,8	13	21	44
		0,95	6,8	9,8	14	29	49

¶з таблиць слду, що снуюч природо-ресурсн системи не забезпечують не лише потреби монторингу, але  багатьох звичайних задач вивчення природних ресурсв, як зовсм, на перший погляд, не потребують частого виконання зйомки.

Ще грше дться при необхдност вдзняти скажмо, трапецю масштабом 1:200 000 з розрзненням на мсцевост порядку 10 м.

Висновки: Природоресурсн системи типу “Landsat” та сучасн варанти КА для великомасштабно космчно фотозйомки не забезпечують надйного ршення бльшост задач дослдження природних ресурсв Земл, тим бльше монторингу.

Ця ненадйнсть особливо виявляться сильною для кран з великою територю, значна частина яко розташована у високих широтах (Рося).

Ненадйнсть систем типу “Landsat” зроста , можливо, буде зростати  дал, бо з розвитком дистанцйних методв вимоги до обрання сезону зйомки стають жорсткшими. Зйомка ма здйснюватись протягом того ж мсяця або, навть, тижня, коли дешифрован прикмети об'ктв, що вивчаються, проявляються найкраще, а з табл. 2.1 видно, що при цьому ймоврнсть рестрац длянки може рзко зменшитись. Так, наприклад, при ί=1, j=2, p=1/6 ймоврнсть.

2.4 Досвд використання укрансько-росйського КА “Океан-О” для виршення задач землекористування, природоохорони та рацонального використання природних ресурсв

2.4.1 Космчний апарат “Океан-О”

Космчний апарат (КА) “Океан-О” (табл.2.3, рис.2.1) призначений для оперативного одержання нформац про Землю в оптичному, нфрачервоному та мкрохвильовому дапазонах спектра, а також для збору  передач нформац з наземних платформ.

Робота вимрювально апаратури здйснювалась на замовлення користувачв та за програмою наукових експериментв, розроблених провдними науково-дослдними органзацями академй наук  космчних агентств Украни та Росйсько Федерац.

Таблиця 2.3

Основн технчн характеристики КА “Океан-О”

Маса КА, кг	6150
Маса корисного навантаження, кг	1520
Похибка орнтац, кут. хв.	10
Кутова швидксть стаблзац, град/с	0,0015
Потужнсть системи електропостачання: в сеанс, Вт середньодобова, Вт	3500 1700
Висота сонячно-синхронно орбти, км	668
Нахил орбти, град	98
Циклчнсть повторення пд супутниково траси, доба	4-16
Термн активного снування, рк	до 3
Замовники:	Нацональне космчне агентство Украни Росйське космчне агентство
Розробник:	ДКБ “Пвденне” мен М.К. Янгеля
Виробник:	ВО “Пвденний машинобудвний завод”
Ракета-носй:	“Зент-2”
Мсце запуску:	Байконур
Дата запуску:	17 липня 1999 року

Рис. 2.1. Укрансько-росйський КА “Океан-О”

2.4.2 Призначення КА “Океан-О”

оперативне отримання  передача користувачам даних дистанцйного зондування для дослдження природних ресурсв Земл та Свтового океану;

виршення господарських завдань природокористування;

екологчний монторинг;

попередження та контроль надзвичайних ситуацй.

2.4.3 Вимрювальна апаратура КА “Океан-О”

Таблиця 2.4

Вимрювальна апаратура	Довжина хвил, спектральний дапазон	Просторове розрзнення	Смуга огляду
РЛС БО: радолокацйна станця бокового огляду (2 комплекти – РЛС БО (П) з правостороннм оглядом  РЛС БО (Л) з лвостороннм оглядом	3,0 см	2,5х1,3 км*	455 км
МСУ-М: багатоканальний скануючий пристрй малого розрзнення (2 комплекти – основний  резервний)	0,5-0,6 мкм 0,6-0,7 мкм 0,7-0,8 мкм 0,8-1,1 мкм	2,5х1,3 км8	1975 км
МСУ-СК: багатоканальний скануючий пристрй середнього розрзнення (2 комплекти – МСУ-СК1 з переднм оглядом  МСУ-СК2 з заднм оглядом)	0,53-0,59 мкм 0,59-0,72 мкм 0,72-0,81 мкм 0,81-1,00 мкм 10,05-12,6 мкм	245х157 м* 245х157 м* 245х157 м* 245х157 м* 820х157 м*	620 км
МСУ-В: багатоканальний скануючий пристрй високого розрзнення	0,48-0,52 мкм 0,54-0,61 мкм 0,63-0,73 мкм 0,78-0,92 мкм 0,92-0,99 мкм 1,47-1,62 мкм 2,06-2,38 мкм 10,6-12,0 мкм	50 м 50 м 50 м 50 м 50 м 100 м 300 м 250 м	195 км
“Дельта-2Д”: багатоканальний скануючий мкрохвильовий радометр	0,8 см** 1,35 см** 2,25 см** 4,3 см**	17х22 км* 28х37 км* 49х65 км* 91х120 км*	1130 км
Р-225: трасовий НВЧ-радометр	2,25 см	130 км
Р-600: трасовий НВЧ-радометр	6,0 см	135 км
“Трасер-О”: поляризацйний спектрорадометр	411-809 нм (31 пдканал**)	135 км

2.4.4 Характерн особливост роботи КА “Океан-О”

Вимрювальна апаратура КА да змогу здйснювати комплексн синхронн дослдження у видимому, нфрачервоному  мкрохвильовому дапазонах, а також синхронно вимрювати параметри довклля з використанням апаратури збору даних з наземних платформ (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Геометря смуг огляду вимрювально апаратури при передач нформац через радолню КА “Океан-О”

Дв РЛС БО з правостороннм  лвостороннм оглядом дають змогу здйснювати повне охоплення земно поверхн радолокацйною зйомкою.

¶нформаця РЛС БО  МСУ-М через радолню 137 ГГц може оперативно передаватися користувачам (понад 1000 приймальних станцй у свт) (рис.2.3).

2.4.5 ¶нформацйн системи КА “Океан-О”

Радотелевзйний комплекс (РТВК-М)
Тип	Аналоговий
Частота несучо, ГГц	137,4
Смуга частот, кГц	2,4
Мстксть пристрою що запам’ятову, хв.:	5
Бортова нформацйна система унфкована (Б¶СУ-П)
Тип	Цифровий
Частота несучо, ГГц	8,2
Швидксть безпосередньо передач нформац, Мбт/с	61,44 або 15,36
Швидксть запису нформац, Мбт/с	15,36 або 0,96
Мстксть пристрою що запам’ятову, хв.: для потоку 15,36 Мбт/с для потоку 0,96 Мбт/с	6 100

Рис. 2.3. Схема передач нформац з РЛС БО та МСУ-М КА “Океан-О” через радолню 137 ГГц

2.4.6 Схема органзац наземного сегменту

Схема органзац наземного сегменту обмну, обробки та розповсюдження нформац з КА “Океан-О” наведена на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Схема органзац наземного сегменту

2.5.Землекористування, природоохоронн та природоресурсн задач

2.5.1 Роль космчно нформац у виршенн задач землекористування та природоохорони

Для Украни характерн значна густота населення  досить висока концентраця промислового та сльськогосподарського виробництва. Тому потрбно здйснювати оперативний контроль екологчного стану екосистем, навантаження на як в деяких регонах перевищу екологчно допустим меж. Це ускладнються  негативним впливом на природу наслдкв авар на Чорнобильськй АЕС, а також загрозою проникнення токсикантв з системи вода – порода в пдземн води, як забезпечують водопостачання 2/3 населених пунктв крани.

Для виршення актуальних завдань рацонального природокористування необхдно створити сучасн засоби для отримання оперативно нформац про стан геосистем Украни.

Найбльш ефективними методами оперативного контролю геоекологчного стану  аерокосмчн методи зондування Земл в рзних спектральних дапазонах. Сучасний рвень розвитку засобв дистанцйного зондування Земл (ДЗЗ) дозволя отримати дан про параметри суш та води з необхдними просторовими елементами розрзнення  перодичнстю поновлення нформац. Досвд експлуатац природоресурсних ШСЗ показав перспективнсть та ефективнсть застосування методв ДЗЗ. Тому, згдно з Державною космчною програмою Украни здйснено запуск укранського супутника “Сч-1” (1995 р.) та укрансько-росйського апарата “Океан-О” (1999 р.).

Як свдчить практика, найкращ результати досягаються за умови комплексного, синхронного проведення космчних  наземних дослджень, коли результати наземних вимрювань екстраполюються на картосхеми, одержан на основ космчних знмкв.

2.5.2 Дослдження урбанзованих та техногенно змнених територй з небезпечними геологчними процесами

Геоекологчне дешифрування матералв сучасних багатозональних космчних зйомок та х нтерпретаця з геолого-картографчними даними на урбанзован територ з небезпечними геологчними процесами дозволяють оцнити  прогнозувати розвиток цих процесв.

На вмщеному геозображенн (рис. 2.5)(знмок в ближньому ¶Ч-дапазон, 4 канал МСУ-В, КА “Океан-О” вд 10.11.99 р.) представлен результати дешифрування сучасних геологчних процесв: зсувв та пдтоплення територй.

Рис. 2.5. Схематична класифкаця ландшафтв Кивсько област (знмок А - з КА “Океан-О” та Б – з КА “Landsat”)

Зсуви чтко дешифруються. Вони поширен на правобережж Кива. Видляються дв зони зсувв – Приднпровська та Центральна (долина р. Либдь та  яружно-балкова мережа). На даний перод нараховуться близько сотн зсувв, бльшсть з яких стаблзована повнстю або частково. ґ ряд потенцйно небезпечних длянок з частково дючими зсувами або такими, що можуть активзуватися при обводненн верхнх горизонтв. Основн форми зсувв – ниркоподбн, зсуви-потоки, осипи пскв.

Картування глибин рвнв Aрунтових вод (Н) та визначення зон пдтоплення здйснювалось за ландшафтно-ндикацйною методикою, що базуться на встановленн зв’язку мж видимими на багатозональних знмках компонентами ландшафту (рельф, Aрунти, поверхнев води, рослиннсть). Крм того, у межах територ з проектним покриттям (СV) 30-35 % Н визначалась з використанням щльност фототону знмка ближнього ¶Ч-дапазону (Р) згдно з отриманою емпричною залежнстю:

де - коефцнти, що залежать вд типу Aрунту та СV, визначаються на тест-длянках за даними наземних визначень Н.

Як показали дослдження, на територ мсько агломерац поширене явище пдтоплення Aрунтв. Пдтоплення житлових  промислових будвель, транспортно мереж становить значну небезпеку для ряду длянок Кива. Пдтоплена майже вся заплава Днпра, Либд, Нивок та нших рчок, особливо внаслдок впливу пдпору Канвського водосховища  техногенних факторв. У деяких районах лвобережжя мста пдтоплення набуло загрозливого характеру.

Постйно дючий монторинг на баз космчних зйомок для дослдження небезпечних геологчних процесв на територях мських агломерацй сприятиме виршенню нагальних проблем геоекологчного стану урбанзованих територй, що динамчно розвиваються.

2.5.3 Вивчення геодинамчних зон

Важливе значення в геоекологчних дослдженнях за матералами космчних зйомок належить виявленню геодинамчних зон, як ототожнюються з розривними формами прояву сучасного тектогенезу в осадочному чохл. Вони дешифруються за космчними знмками у вигляд лнйно органзованих елементв ландшафтв, виражених на поверхн Земл, - зон лнеаментв (рис. 2.6).

Рис.2.6. Длянки з потенцйно небезпечними геологчними процесами в межах територ м. Кива та його околиць 10.11.1999 р.

На картосхем представлен геодинамчн зони, становище яких уточнено за результатами дешифрування матералв багатозональних космчних зйомок з КА “Океан-О”. Це зони вдносно нестабльност та пдвищено мграц речовин. Окрем з них успадкували розломи фундаменту. До геологчних зон належить активзаця розвитку певних геологчних процесв – зсувв, площинно та лнйно ероз, суфоз, значних змн рвня Aрунтових вод. Особливо активного розвитку так процеси набувають на площинах геодинамчних вузлв (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Геодинамчн зони в межах територ м. Кив та його околиць

2.5.4 Визначення техногенних змн сучасних ландшафтв

Нкопольський промисловий район зазна значних техногенних змн вд грничодобувного, промислового та селтебного комплексв, транспортних та комункацйних мереж, мелоративних робт. Геологчне середовище зазна незворотних змн, як потребують постйного нагляду, контролю та передбачення. Структура зображення та рисунок ландшафтв, отриман у кожному конкретному дапазон, сприяють картографуванн територ за ландшафтними особливостями та окремими природними та техногенними компонентами.

Розрзнювальна здатнсть зображення з КА “Океан-О” у дапазон 0,63-0,69 мкм дозволя збльшувати його до масштабу картографування 1:100000. Цей дапазон найдоцльнше використовувати для вивчення длянок техногенного порушення поверхн, лтологчних вдмнностей поверхневого покриву та Aрунтв. В ньому чтко дешифруються кар’ри з видобутку марганцевих руд. До того ж, у даному канал фксуються не тльки дюч, а й засипан кар’ри  рекультивован земл. Цей дапазон дозволя також виявляти територ з пдвищеним рвнем Aрунтових вод, що проявляються на зображенн вдмнностями спектральних характеристик (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Нкопольський промисловий марганцево добувний район

Порвняння рзночасових  рзних за джерелами отримання (носями та апаратами) знмкв можливе псля х приведення до диного масштабу, корекц  трансформац та використання в близьких за характеристиками дапазонах спектру. На приклад Орджонкдзенсько марганцево-добувно длянки виконано порвняльний аналз двох рзночасових знмкв з нтервалом у 4 роки та зафксовано змни, що вдбулися в розвитку порушеност геологчного середовища марганцевими кар’рами в час  простор. На зображенн чтко фксуються рекультивован длянки вдпрацьованих кар’рв та перезволожен длянки з пдвищеним рвнем Aрунтових вод. Наведено карту техногенезу (техногенних утворень) ц длянки, яку складено при порвнянн знмкв з КА “Landsat-TM” вд 10.06.96 р. У дапазон 0,63-0,69 мкм (рис. А) та з КА “Океан-О”, МСУ-В вд 21.08.2000 р. У дапазон 0,63-0,73 мкм (рис. Б). Карта вдобража техногенно порушен ландшафтн комплекси, тобто техногенн ландшафти, як зазнали значних змн за короткий промжок часу. Загальна площа кар’рв, зайнята вдкритими розробками та вдвалами, майже не змнилась, але х просторове розташування зазнало суттвих змн. Лише 60 % площ кар’рв спвпало з показниками 1996 року, тод як на 40 % кар’рв проведено засипку  часткову рекультивацю ландшафтних комплексв. За цей час збльшились  площ пдтоплення внаслдок природного  техногенного впливу (рис. 2.9).

2.5.5 Визначення фтосантарного стану та пожежонебезпечност лсв на приклад Зони вдчуження ЧАЕС

Як вдомо, рослиннсть, що зазна негативного впливу шкдникв або несприятливих природних умов, за своми оптичними властивостями вдрзняться вд здорово рослинност. За даними наземних дослджень, у зон вдчуження соснов лси пошкоджен гуснню соснового шовкопряда та коренево губки. Осику вража осиковий трутовик, березу – березова губка.

Лси, пошкоджен сосновим шовкопрядом, займають велик площ у центральнй частин Зони вдчуження. ¶нтенсивнсть пошкодження змнються з часом: як правило, шовкопряд розвиваться в одних  тих же районах протягом багатьох рокв. ґдиний метод боротьби з гуснню соснового шовкопряда – авацйна обробка лсв. Площ лсв, пошкоджен шовкопрядом, легко визначаються за х взуальним обстеженням.

Рис. 2.9. Карта техногенних змн Нкопольського промислового марганцеводобувного району: 1- ландшафтно-територальн комплекси: а – селтебн; б – промислов; 2 – шквальн комплекси: а – природно-техногенного походження б - техногенного походження (шламонакопичувач, вдстйники); 3 – техногенно-порушен ландшафтн  лтологчн комплекси зайнят кар’рами, станом на 1996 р.; 4 – техногенно порушен ландшафтн  лтологчн комплекси зайнят кар’рами станом на 2000 р.; 5 – рекультивован ландшафтно-техногенн комплекси: а – станом на 1996 р.; б – що рекультивувалися за перод 1996-2000 рр.; 6 – ландшафтн комплекси з пдвищеним рвнем Aрунтових вод: а – станом на 1996 р.; б – за перод 1996-2000 рр.

Як свдчать наземн обстеження, значн площ соснових лсв пошкоджен кореневою губкою, що взуально фксуться лише на кнцевй стад захворювання, коли дерева гинуть  в лс з’являються поляни. Це значно ускладню визначення площ уражених лсв, особливо на початковй стад. На вдмну вд пошкодження сосни сосновим шовкопрядом, нтенсивнсть пошкодження кореневою губкою не змнються в час. Дан про вплив на дерева та розповсюдження осикового трутовика  березово губки дуже обмежен, що вплинуло на х видлення за спектральними яскравостями.

Несприятливий вплив на стан соснових  листяних лсв спричинений змною гдрологчного режиму в Зон: псля авар припинено роботу дренажно системи, внаслдок чого пдвищився рвень Aрунтових вод, заболочуються окрем територ. Взуально фксувати цей процес дуже складно, необхдн монторингов дослдження, як зараз не проводяться.

Для визначення фтосантарного стану лсв територ що дослджуться (рис. 2.10) з використанням матералв дистанцйних зйомок було пдбрано 48 характерних тестових длянок для кал бровки матералв дистанцйних зйомок, нформаця про як стала базою наземно апрорно нформац.

Рис. 2.10. Схема фтосантарного стану лсових масивв правобережжя р. Прип’ять в межах зони вдчуження ЧАЕС (багатозональний знмок з КА “Spot-4”, 14.07.98 р.): - соснов лси найбльш пошкоджен; - середнього ступеню пошкодженост; - послаблен дю негативних факторв

Аналз оптичних властивостей соснових лсв, одержаних за багатозональним космчним знмком з КА “Spot-4”, дозволив виявити вплив вищезгаданих негативних факторв на змни нтенсивност спектральних яскравостей рослинност. Найбльш чтко виявився вплив соснового шовкопряда, що знайшло вдображення у пдвищенн спектральних яскравостей в зеленй, червонй  середнй ¶Ч зонах спектру та зменшенн у ближнй ¶Ч зон. За ступенем вдмнност спектральних яскравостей здоров та пошкоджен сосновим шовкопрядом лси були розподлен на дв групи – слабо пошкоджен та пошкоджен.

Вплив коренево губки на оптичн властивост соснових лсв пдбраний до впливу соснового шовкопряду, але менш чтко виражений. Виявилось, що оптичн властивост сосни, ушкоджено кореневою губкою,  сосни, слабо пошкоджено сосновим шовкопрядом, дуже близьк.

Вплив пдтоплення на оптичн властивост сосни менш нтенсивний, нж вплив пошкодження сосни сосновим шовкопрядом або кореневою губкою. Крм того, вн визначаться за характером змн спектральних яскравостей у рзних каналах видимого спектру.

Отже, проведен дослдженн свдчать про те, що хвороби та несприятлив умови снування соснових лсв позначаються на х оптичних властивостях, як можна зафксувати за даними багатозонально космчно зйомки.

Аналз спектральних яскравостей рослин дозволив визначити лси, пошкоджен гуснню соснового шовкопряду та кореневою губкою.

Уражен кореневою губкою соснов лси невелик за площею. Простежуться тсний просторовий зв’язок найбльших за площею длянок, пошкоджених кореневою губкою, з длянками початкового ушкодження сосновим шовкопрядом. Враховуючи характер розвитку цих захворювань, можна припустити, що сосновий шовкопряд пошкоджу передусм лси, послаблен кореневою губкою.

Соснов лси, пошкоджен гуснню соснового шовкопряда, займають деклька порвняно великих вдокремлених длянок, переважно в центр Зони.

Схема фтосантарного стану лсв, складена з використанням значень спектральних яскравостей  вегетацйних ндексв, пдтверджу, що соснов лси широко розповсюджен на цй територ. Видляються площ, як майже повнстю пошкоджен сосновим шовкопрядом. За спектральними характеристиками визначено площ лсв, бльш-менш нтенсивно ушкоджених гуснню соснового шовкопряду. Проведена у польових умовах переврка пдтвердила надйнсть одержаних результатв дослджень, та передан для використання у виробничих умовах.

2.5.6. Картування длянок пдвищено природно пожежобезпечност

Лсов пожеж, зокрема у зон вдчуження ЧАЕС, ускладнюють екологчну й радологчну обстановку, спричиняючи повторне забруднення територ повтряним перенесенням продуктв згоряння. Тому найактуальнше завдання – свочасне х попередження, проведення застережних протипожежних  спецальних еколого-лсвничих довготривалих заходв для пдвищення природно стйкост деревостанв, впорядкування лсокультурних площ.

Для оцнки пожежобезпечност рослинного покриву територ зони вдчуження ЧАЕС використано запропонований в Центральному агентств з космчного дистанцйного зондування (ЦАКЗД) НАН Украни методичний прийом, який врахову вегетацйн ндекси та значення спектральних яскравостей у середньому ¶Ч канал знмка з КА “Spot-4”, що вдповдають ступеню зволоженост поверхн Земл. На рисунку позначено три ступен природно небезпеки виникнення пожеж (рис. 2.11). Найбльш небезпечними  соснов лси, як нтенсивно пошкоджен сосновим шовкопрядом  перетворилися в суцльний сухостй. Значно меншу небезпеку становлять листян лси, оскльки вони розповсюджен на бльш зволожених та заболочених длянках. ¶нш територ вднесено до промжного ступеню природно пожежобезпечност.

Рис.2.11. Схема природно пожежобезпечност центрально частини зони вдчуження ЧАЕС (багатозональний знмок з КА “Spot-4”, 14.07.98 р.). Ступен пожежобезпечност у вдповдност до стану рослинност на момент зйомки: соснов лси - - висока; - середня; - порвняно низька; листян лси - - низька; перелоги, луки, згарники - - висока; - середня; - вода; - псок та вдкрит пщан Aрунти

Схема природно пожежобезпечност використовувалась у практичнй робот ДСВКЛП “Чорнобильлс”, а також для проведення застережних протипожежних заходв, упорядкування лсокультурних площ у 1999 роц.

2.5.7 Вивчення рослинност

Це завдання виршувалось на матералах дослджень Зони вдчуження ЧАЕС, рослиннсть яко всебчно вивчена наземними та дистанцйними методами. ¶нш райони Украни не охоплен таким повним набором дистанцйних  наземних даних.

На територю Зони вдчуження зроблено лише один знмок високо розрзнювально здатност сканером МСУ-В з КА “Океан-О” (рис. 2.12). Але його виконано не в оптимальн для вивчення рослинност термни: восени, 03.10.99 р., коли значна частина листя опала, а у хвойних деревах послаблен процеси обмну в голках. Порвняно з лтнм перодом, восени на оптичн властивост рослинност ма значний вплив вдбиття (поглинання) випромнювання стовбурами та глками дерев.

Рис. 2.12. Схема класифкац рослинност схдно частини зони вдчуження ЧАЕС за типами рослинних угруповань (багатозональн знмки з КА “Spot-4”, 03.10.99 р.): 1 – лси з перевагою сосни; 2 – соснов лси, пошкоджен сосновим шовкопрядом; 3 – розрджен змшан листян лси та площ, що заростають вербою; 4 - змшан листян лси з перевагою берези; 5 - залсення територй переважно молодою березою; 6 – змшан листян лси з перевагою вльхи; 7 – акаця; 8 – луги та заплавн луки; 9 – перелоги; 10 – зварники; 11 – вдкрит пщан Aрунти з рдкою трав’янисто-чагарниковою рослиннстю; 12 – вода; 13 – техногенн об’кти; 14 – хмари; 15 – тн вд хмар

З метою оцнки можливостей знмкв з КА “Океан-О” для вивчення рослинност було проведено класифкацю з вивченням зображень знмка (рис.2.12) вд 03.10.99 р. · проведено за методом максимально врогдност – як найбльш нформативного, з використанням програмного продукту ERDAS Imagine. Об’кти дослдження включали вс основн рзновиди рослинного покриву, як були вибран на пдстав матералв лсовпорядкувальних робт та вдносно рвномрно розповсюджен на дослджуванй територ. Крм рзновидв рослинност врахован елементи ландшафту, як займають досить значну площу, - це водна поверхня, населен пункти, проммайданчик ЧАЕС та пщан дамби.

Встановлено, що в межах дослджувано територ вдокремлюються вс основн елементи ландшафту. Це соснов лси, пошкоджен сосновим шовкопрядом, лси з перевагою вльхи або берези. ¶нш види листяних лсв видлити не вдалося. Помтно вдокремлюються перелоги, добре видно х длянки, що заростають сосною та листяними породами дерев. Вдносно добре вдокремлюються зварники у лсах. За даними дослджень, у межах зварникв вдбуваться нтенсивний процес заростання. Практично не видлились т види рослинност, як займають невелик вдокремлен длянки. Це деревостани з перевагою дуба та осики, посадки акац, сади тощо. Серед не пов’язаних з рослиннстю елементв ландшафту найчткше вдокремлюються природн й техногенн об’кти. Вдкрита водна поверхня також добре вдрзняться, але мсцями вдокремлюються невелик хибн водн поверхн. Не вдокремились населен пункти  техоб’кти.

За даними наземно переврки, достоврнсть наведено класифкац задовльна.

Спвставлення результатв класифкац ландшафтв за даними знмкв з КА “Океан-О” з результатами аналогчно класифкац ландшафтв за багатозональним знмком високо розрзнювально здатност з КА “Spot”, зробленого 14.07.98 р. У чотирьох зонах спектру, показало, що на обох знмках чтко вдокремлюються основн види рослинност, природн та техногенн елементи ландшафту, просторове розрзнення яких дентичне.

Однак значно менша розрзнювальна здатнсть знмка з КА “Океан-О”, неоптимальний час проведення зйомки та менша кльксть спектральних каналв обумовили те, що за даним знмком вдокремилось менше класв ландшафту, нж за знмком з КА “Spot”.

На рис. 2.12 наведено класифкацю рослинност зони вдчуження, складену за результатами обробки двох знмкв, але меж мж ними встановити важко, що свдчить про близьксть отриманих результатв.

¶¶¶. ЕКОЛОГ¶Я КОСМОСУ

Проникнення людини в космос – природний  логчний крок (рис. 3.1). Необхднсть в цьому обумовлена двома основними причинами: отримання нових пдходв  можливостей наукового дослдження  пзнання свту; пошук нових джерел для задоволення енергетичних потреб всього людства на планет Земля, а отже,  виршення одн з глобальних екологчних проблем ресурсозбергання та природокористування.

Рис. 3.1. Робота людини в навколоземному космчному простор

Перш за все, космчна технка вдкрива можливост по-новому поставити вивчення нашо планети,  в тому числ виршити екологчн проблеми. Вже перш ШСЗ дозволяли з великою точнстю визначити форму Земл, що при використанн наземних засобв потребувало би багаторчно прац. Вимрювання, як були проведен за допомогою супутникв, космчних зондв, спрямованих до Мсяцю, Венери, Марсу  нших планет Сонячно системи, нби розсунули меж контактв Земл з свтовим простором.

Космчн дослдження нерозривно пов'язан з енергетикою Земл. Сучасна енергетики орнтована на використання, головним чином, не поновлюваних органчних палив (нафта, газ, вуглля), спалювання яких да бльше 80 % ус використовувано енерг.

Виршення проблем енергетики Земл пов'язують з створенням так звано “тривимрно” енергетики, сенс яко поляга у винос до космосу перетворювачв сонячно енерг з наступною передачею енерг на Землю.

Конкретн приклади створення “тривимрно” енергетично нфраструктури визначають роботу у деклькох напрямках: створення космчних електростанцй для енергозабезпечення Земл  забезпечення транспортних операцй в навколоземному космчному простор (рис. 3.2); освтлення районв Земл за допомогою орбтальних станцй, таких як “Мир”, яка за допомогою пристров вдбиття освтила частину поверхн Земл на пвдн Рос (подбний експеримент проводився  в Укран (див. рис. 3.3); створення космчних лнй передач енерг на велику вдстань; управлння тепловим  свтловими режимами районв Земл.

Рис. 3.2. Створення космчно електростанц для енергозабезпечення Земл

Сучасний свт неможливо уявити без космонавтики; достатньо зауважити, що супутники забезпечують точнсть роботи систем всього свту, а космчн системи забезпечують функцонування супутникового телебачення, прогнозують погоду, здйснюють космчний монторинг Земл.

Рис. 3.3. Експеримент з освтлення районв Земл за допомогою орбтально станц “Мир” (Рося)

Супутники раннього виявлення ядерних вибухв та нших техногенних катастроф забезпечують нформацю наземн служби спостереження практично в реальному масштаб часу. Але одночасно нтенсивне освоння космчного простору в мирних (позитивних) цлях використовуться також вйськово-промисловому комплекс (ВПК).

3.1 Ракетно-космчн комплекси

Ракетно-космчний комплекс (РКК) – це сукупнсть функцонально пов'язаних космчних апаратв (КА)  наземних технчних засобв, призначених для самостйного виршення поставлених задач у космос (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Технологчн експерименти на орбт Земл

Ракетно-космчний комплекс включа ракету-носй, космчний апарат, технчний комплекс, стартовий комплекс, засоби вимрювального комплексу космодрому  наземний комплекс керування космчним апаратом.

Космодром – це комплекс соцально пдготовлених земельних територй з спорудами  обладнанням, як забезпечують зборку, пдготовку до пуску  пуск ракетно-космчно системи, вимрювання трактор  польоту, видачу команд, а також приймання  обробку телеметрично нформац, яка надходить з ракетно-космчно системи. До складу космодрому також входять земельн та водян длянки для падння вдпрацьованих ступенв ракет-носв  для посадки космчних об'ктв, як повертаються.

В тепершнй час бльш як 10 кран свту мають сво програми освоння космосу. З них так крани спроможн виводити до космосу за допомогою свох носв: Рося, США, Франця, КНР, Великобританя, ¶ндя.

За свою структурою ракетно-космчн системи частше за все представляють собою багатоступеневий комплекс, який включа до свого складу деклька ракетних блокв  корисне навантаження, яким може бути космчний корабель, космчна станця, штучний супутник планети, рзного роду космчн апарати, включаючи  апарати вйськового призначення.

Таблиця 3.1

Класифкаця ракет-носв

Клас РН	Стартова маса, т	Корисне навантаження, т
Легк	до 100	до 5
Середн	до 300	5...20
Важк	до 1000	20...100
Надважк	Понад 1000	Понад 100

Таблиця 3.2

Загальна характеристика ракет-носв

Тип	Стартова маса, т/маса палива, т	Корисне навантаження, т	Кльксть ступенв
Протон	600/500	20	3(4)
Енергя	2400/1806	100	2
Титан-СЛВ-5	630/548	20	2+2 приск.
Спейс-Шатл	2000/1806	100	2

Основною функцю ракети-нося (РН)  надання першо космчно швидкост (7,9 км/с) корисному навантаженню.

Визначають чотири класи РН. У табл. 3.1 - 3.2 наведен прийнята класифкаця РН та загальн дан з стартово маси  корисного навантаження РН, як пд час старту здйснюють найбльш потужний вплив на вс шари атмосфери.

3.2 Фактори техногенного впливу космчного польоту на довклля

В залежност вд цл, поставлено перед космчним апаратом, його можливо скеровувати в рзн райони космчного простору. Аналз цих районв довв, що експлуатаця РКТ пов'язана з впливом на природне середовище в масштабах як екосфери Земл (лтосфера, атмосфера, гдросфера), так  Сонячно системи.

Експлуатаця ракетно-космчних комплексв ставить ряд екологчних проблем, найважливш з яких :

шкдливий вплив продуктв згорання ракетних палив на атмосферу Земл;

проблеми знищення озонового шару Земл  електронного компонента атмосфери;

забруднення космчного простору фрагментами ракетно-космчно технки;

необхднсть вдчуження значних земельних територй пд райони падння окремих складових ракет-носв по трасам х пускв.

Техногенн фактори, як впливають на навколишн середовище при експлуатац РКТ, суттво вдрзняються за параметрами факторв вд бльш розповсюджених видв антропогенних факторв впливу на навколишн середовище. До таких факторв вдносяться:

принциповий характер можливого фзичного механзму впливу на оточуюче середовище;

масштаби можливого впливу (локальн або глобальн);

середовище, на яке здйсню вплив РКТ (суша, вода, атмосфера);

характер впливу (за термном часу).

Можливсть глобального впливу РКТ на природне середовище обумовлються, по-перше, тим, що тракторя руху РН при виведенн КА проходить крзь вс шари атмосфери над територями регонв, значно вддалених вд мсця старту, по-друге, тим, що КА  останн ступен ракет, як виведен на орбту при гальмуванн у верхнх шарах атмосфери, при неповному х згорянн в атмосфер представляють загрозу для великих територй на поверхн Земл, а т з них, як можуть тривалий час снувати в навколоземному простор, забруднюють його псля припинення х активного снування  являють собою загрозу для тих КА, як будуть виводитись в космчний простр.

До глобальних факторв екологчного впливу можна вднести:

викиди продуктв згоряння в атмосферу (в тому числ токсичн) при робот РН на активнй длянц;

згоряння в атмосфер вдпрацьованих ступенв РН та КА;

забруднення навколоземного простору фрагментами вдпрацьованих пристров (КА, останн ступен РН, окрем елементи конструкц);

падння в непередбачених длянках територ з вдпрацьованих елементв конструкцй як РН, так  КА в аварйних ситуацях.

До локальних факторв впливу можна вднести:

проливання токсичних компонентв палива при його транспортуванн до мсця заправки  при самй заправц;

штатне падння вдпрацьованих ступенв РН;

розповсюдження звукового тиску  ударн хвил при рус РН;

викиди продуктв згоряння при стендовому вдпрацюванн двигунв.

3.3 Вплив ракетно-космчно технки на озоновий шар Земл

Озон руйнуться в результат впливу водяно пари, який мститься в значнй клькост в продуктах згоряння, а також оксидв азоту  кисню повтря пд дю високих температур в факелах ракетних двигунв,  при польот практично будь-якого РН в озоновому шар утворються озонове вкно. Модель руйнування озонового шару при одиночному пуску РН "Енергя” можна уявити у такий спосб. У слд ракети даметром деклька сот метрв озон руйнуться повнстю на усх висотах практично миттво. Пд впливом макротурбулентно дифуз речовини, що викидаються, перемшуються в радус багатьох клометрв за деклька годин. Вмст озону в цьому стовп на висотах 16...24 км зменшуться на 15...20 % через 2 години, а потм озон поступово вдтворються. Хмара викидв в атмосфер псля одного тижня досяга розмрв деклька сот клометрв. Максимальне руйнування озону в хмар вдбуваться на висотах 24...30 км приблизно через 24 доби псля проходження РН. Одночасно в тропосфер  оносфер вдбуваться вдтворення озону. З урахуванням комплексного позитивного ефекту загальний вмст озону у район пуску РН “Енергя” (в межах вертикального стовпа даметром 550 км) знижуться через 24 доби на 1,7 %, або у масовому вдношенн на 27 тис. т. В табл. 3.3-3.4 наведен дан руйнування озонового шару.

Таблиця 3.3

Даметр зони руйнування озону при реакц з СО на рзних висотах

Ракета-носй	Висота, км
	20	30	40	50
Арон-4	0,9	1,0	2,6	9,2
Протон	1,2	1,4	3,5/2,7	9,7
Атлас	1,5	1,7	4,3	15,3
Титан	4,6	5,4	13,5/1,7	6,0
Спейс-Шаттл	3,6	4,3	10,7	0
Енергя	3,2	3,8	9,5	0
Дельта	2,9/1,8	1,3	3,2/0,8	2,8
Скаут	1,2/0,9	1,0	2,5/1,2	4,3

Таблиця3.4

Розмр (Г) зони локального руйнування озону в результат фотодисоцац для рзних РН  час (t)  досягнення

Ракета-носй

Висота, км

40

50

	Г, км	t, год	Г, км	t, год
Енергя	5,6	2,5	34,0	9,0
Арон-4	1,3	0,8	10,0	3,7
Атлас	0,77	0,5	5,0	2,4
Протон	0,24	0,22	1,8	1,0
Дельта	0,19	0,17	1,5	0,83

3.4 Вплив пускв ракетоносв на оносферу

При польот в оносфер основний продукт згоряння важких РН, що працюють на киснево-водневому палив, - вода. Враховуючи вдсутнсть води на великих висотах, сам факт  появи в оносфер 

фактором забруднення природного середовища, що становить потенцйну небезпеку порушення природно рвноваги.

На висотах 70...90 км, де найбльш низька температура, молекули води швидко перетворюються у кришталики льоду. На ще бльших висотах в оносфер спостергаться взамодя водяного пару з оносферною плазмою. В результат утворюються зони з пониженою щльнстю електронв, як змнюють характер розповсюдження радохвиль рзних частот, що призводить до порушення зв'язку тощо. Спостергаться також аномальне свтння.

Часто ефекти, пов'язан з впливом пускв РН на оносферу, називають оносферними "дрками¤. Вперше утворення оносферних дрок було зафксовано у 1973 роц при виведенн на навколоземну орбту американсько станц Scylab, за допомогою РН ”Сатурн-5”, двигуни яко працювали включно до висот 300 – 500 км. На цих висотах онзаця оносфери максимальна.

В мст проходження РН концентраця електронв зменшилась бльш нж у 2 рази, а площа дрки досягла 1 млн. км кв.

Питання, пов'язан з зниженням антропогенного впливу на оносферу, знаходяться на стад дослдження утворення оносферних “дрок¤. Жодних методв зниження техногенного впливу поки що не розроблено.

3.5 Космчне смття

Кожний запуск КА в космчний простр супроводжуться утворенням на орбтах деклькох десяткв елементв конструкц, що вддляються вд супутникв  ракет-носв. За роки космчно ери на навколоземних орбтах було зарестровано бльш нж 20 тис космчних об'ктв штучного походження розмром близько 10 см. Служба нагляду за космосом США на початок 1992 року вела стеження за 7200 об'ктами штучного походження (ОШП). З них тльки 5 %  функцонуючими ШСЗ, 23 % вдпрацьован ШСЗ, 10 % вдпрацьован ступен РН. Решта 63 % фрагментарн залишки РКС. В числ 7200 об'ктв 58 супутникв (дючих  непрацездатних) мають на борту в енергетичних установках радоактивн речовини масою бльш нж одна тонна.

Екстраполяця за допомогою математичних моделей показу, що число фрагментв розмром 40 мм становить понад 18 тис.

Крм того, накопичилося 50...70 тис. часток розмром 1...2 см. Кльксть ще дрбнших частинок оцнються десятками мльйонв.

Основна небезпека космчного смття пов'язана з космчними швидкостями зткнення орбтальних фрагментв з КА. Наприклад, частинка даметром 0,5 мм може пробити космчний скафандр. Найбльша х концентраця в дапазон висот 300...1600 км.

В найближчий час видалення фрагментв космчного смття уявляться проблематичним  потребу економчних витрат  подальшо роботи в цьому напрямку.

3.6 Дистанцйний агро монторинг

3.6.1 Мета сучасно системи агромонторингу

Сучасна система монторингу сльськогосподарських об'ктв ма остаточну мету - визначення стану посвв сльськогосподарських культур (для прийняття ршень щодо управлння продукцйними процесами), прогнозу х урожайност та визначення угдь  Aрунтв.

3.6.2 Недолки снуючо системи збору нформац

Методи оцнки продуктивност й модел прогнозування врожайност, розроблен в УкрДНДПТ¶ "Агроресурси", базуються на наземнй агрометеорологчнй та агробологчнй нформацях, як збирають у певн фази вегетац рослин. Надходження тако нформац забезпечу мережа агро-метеостанцй Держкомгдромету, системи пунктв сигналзац та прогнозу поширення шкдникв, хвороб  бур'янв, системи карантину, сортовипробувань, станцй захисту рослин. Монторинг Aрунтв складаться з перодичних обстежень Aрунтового покриву та угдь  оновлення на х основ карт Aрунтв та землекористування. Ц роботи виконують в ¶нститут Укрземпроект та його обласних флях.

Таким чином, снуюча система збору нформац  досить громздкою. Вона не завжди забезпечу оперативнсть отримання нформац (наприклад, характеристик стану Aрунтв). У виробничому режим можливе одержання результатв спостережень лише в окремих точках на невеликй клькост длянок метеостанцй, станцй захисту рослин та н. Тобто, наявна мережа наземних спостережень не може забезпечити адекватною нформацю для завдань прогнозування на великих площах рзних територально-адмнстративних рвнв. Це вносить значну похибку при прогнозуванн за рахунок вирвнювання просторових неоднордностей у розподленн параметрв.

При використанн дистанцйних методв нформацйна база для оцнки продуктивност та прогнозу врожайност може бути значно розширена. Про це свдчить сучасний досвд США (експеримент LАК¶Е, програма LАМР та н.), Франц (АСТ¶ОN IV), Великй Британ.

3.6.3 Принципов можливост дистанцйних методв агромонторингу

Для виршення згаданих завдань найважливш так принципов можливост дистанцйних методв:

проведення регулярного оперативного контролю за станом об'ктв;

одержання просторово визначених характеристик посвв  Aрунтв з рзною просторово-часовою роздльною здатнстю;

одночаснсть прямого вимру важливих агрофзичних параметрв;

одержання послдовного ряду зйомок для виявлення сезонних та довгострокових змн;

визначення змн, необхдних для програм регулювання при оновленн нформац про стан мсцевост;

порвняно невисок витрати на монторинг;

включення зйомок у систему сучасного монторингу;

одержання значень таких параметрв посвв, наземн вимри яких у виробничих умовах, як правило, не проводять через велику трудомстксть контактних методв (наприклад, фтомаси).

Сучасний стан розвитку дистанцйних дослджень да змогу встановлювати певний перелк показникв, необхдних для моделювання прогнозу врожайност в рзн фази вегетац.

Рацональне поднання даних, одержаних дистанцйними засобами спостереження, враховуючи х можливост,  даних наземних метеорологчних та агробологчних спостережень дасть змогу пдвищити рвень нформацйного забезпечення прогнозування стану та врожайност сльськогосподарських культур.

Виршення зазначено проблеми забезпечуться проведенням науково-дослдних та дослдно-конструкторських робт УкрДНДПТ¶ "Агроресурси" щодо створення та поетапного введення в експлуатацю галузево нформацйно системи комплексно обробки аерокосмчно та наземно нформац (Г¶СКОАН¶).

3.6.4 Функцональне призначення галузево системи комплексно обробки аерокосмчно та наземно нформац (Г¶СКОАН¶)

Передбачаться, що функцональним призначенням тако системи ма стати систематичне дистанцйне спостереження за станом сльськогосподарських культур, рослинност, угдь та Aрунтв у процес господарсько дяльност з метою поступово оцнки (контролю), прогнозу та видач рекомендацй щодо управлння  забезпечення користувачв на всх рархчних рвнях управлння оперативною, середньостроковою та довгостроковою нформацю.

Об'ктом дослджень тако системи ма бути система агроландшафтв та х складових  характеристик (табл.2.1).

Таблиця 2.1

Об’кти дослджень Г¶СКОАН¶

Об’кти дослджень, х складов та характеристики	Регональний рвень	Локальний та детальний рвень
1	2	3
Посви сльськогосподарських культур:
види культурно рослинност;	+	+
ступнь розвитку рослин;	-	+
загальний стан посвв.
Стан посвв диференцйовано:
а) фтомаса - бометричн показники;	+	+
Б) зрдженсть;	-	+
в) засмченсть;	-	+
г) патологчн змни;	+	+
д) ураження шкдниками. вплив на посви погодних умов, стихйних лих, аварй (оперативна оцнка);	+	+
Стан природно рослинност.	+	+
@рунтовий покрив:
Aрунтов вдмни;	+	+
фзико-хмчн характеристики;	+	+
лнйна ерозя;	+	+
втрова ерозя;	+	+
поверхневий змив;	+	+
зони пдтоплення, перезволоження та вторинного засолення  т.д.	+	+
Земельно-кадастров дан:
а) структура сльськогосподарських угдь	+	+
б) характеристика використання земель	+	+
в) площинн характеристики об'ктв	+	+

3.6.5 Основн завдання системи дистанцйного агромонторингу

Основн завдання системи дистанцйного агромонторингу можна подлити на дв групи.

Перша:

контроль та оцнка стану сльськогосподарських культур по фазах вегетац рослин;

визначення осередкв заселення посвв шкдниками, ураженсть хворобами, забур'яненсть;

прогнозування врожайност, визначення строкв достигання сльськогосподарських культур;

контроль за ходом сльськогосподарських робт.

Друга :

картографування та нвентаризаця сльськогосподарських угдь  Aрунтв;

монторинг земель, що перебувають у кризовому стан (визначення земель, що  у кризовому стан);

втрова  водна ероз;

визначення стану використання мелорованих земель;

фксаця забруднень та негативних явищ, що виникають при застосуванн нерацональних гдротехнчних  хмчних мелорацй та н.

3.6.6 Призначення отримано нформац

Поступове розширення можливостей дистанцйного зондування визначення рзномантних характеристик об'ктв агроландшафту (табл. 2.1) сприятиме одержанню необхдно нформац, яку можна буде використовувати за такими призначеннями:

розробка планв  заходв щодо оперативного та довгострокового догляду за посвами сльськогосподарських культур;

прогнозування продуктивност посвв та встановлення валових зборв сльськогосподарських культур;

встановлення рвня потреб у хмчних засобах захисту рослин, добривах по регонах держави;

планування стратег ринку сльськогосподарсько продукц та  цноутворення;

встановлення економчних збиткв вд стихйних метеорологчних явищ  техногенних факторв;

корекця планв землекористування;

бонтування земель;

монторинг земель;

коригування карт Aрунтв;

розробка державних планв та заходв щодо охорони земель;

планування заходв з хмчно, лсово та водно мелорац;

встановлення ступеня негативного впливу техногенних процесв на навколишн середовище в зонах великих мст та промислових пдпримств.

3.6.7 Вимоги до функцонування системи монторингу

Завдання системи дистанцйного агромонторингу щодо одержання нформац, специфка продукцйних процесв у сльськогосподарськй галуз визначають вимоги до функцонування системи монторингу.

До цих вимог вдносять:

оперативне одержання об'ктивно нформац про стан сльськогосподарських об'ктв для прийняття ршень на державному та регональному рвнях;

оперативне одержання як комплексно дистанцйно нформац про сльськогосподарськ об'кти, так  окремих х характеристик;

необхдна перодичнсть, повнота та яксть одержувано нформац;

гнучксть застосування рзномантних космчних та авацйних носв  рзномантних дистанцйних методв.

3.6.8 Спльн риси розроблених систем дистанцйного агромонторингу

Аналз експериментв з обстеження сльськогосподарських об'ктв, проведених у США в 70—80 рр. (LАК¶Е, С¶ТАRS), Франц (АСТ¶ON IV) показав, що спльним для всх розроблених систем дистанцйного монторингу :

застосування вибркового методу збору даних по мереж полгонв, еталонних длянок, сегментв для здйснення дентифкац  монторингу стану посвв основних сльськогосподарських культур;

урахування впливу фзико-географчних (Aрунти, агроклматичн умови) та господарських умов (агротехнка, свозмна, розмр полв, структура посвних площ, богарн та зрошуван земл) при визначенн мереж полгонв  зон х обслуговування, що да змогу з високою достоврнстю екстраполювати сигнатури на всю зону обслуговування;

застосування мультитемпоральних даних дистанцйного зондування для дентифкац сльськогосподарських культур та х стану;

забезпечення процесу автоматизованого дешифрування опорною наземною тематичною нформацю (тренувальн дан);

автоматизована обробка дистанцйних даних.

3.6.9 Структура системи дистанцйного агромонторингу

За функцональним призначенням у систем видляють дв пдсистеми — пдсистему збору даних  пдсистему тематично обробки.

Пдсистема збору даних. Пдсистема збору даних забезпечу проведення дистанцйних зйомок та наземних спостережень на полгонах  отримання апрорно нформац (дан про фзичн властивост дослджуваних об'ктв, х стану на момент зйомок та н.).

Пдсистема тематично обробки. В пдсистем тематично обробки дан зйомок та апрорна нформаця обробляються засобами автоматизованого дешифрування  через пдсистему виводу передаються користувачу.

Умови функцонування системи аерокосмчного нформацйного забезпечення. Таким чином, система аерокосмчного нформацйного забезпечення, передусм, ма бути максимально централзованою стосовно системи збору даних. Це стосуться, насамперед, технчних засобв дистанцйного зондування та схеми розмщення полгонв. Датчики повинн забезпечувати проведення багатоспектральних зйомок у широкому дапазон випромнювання з високою геометричною й енергетичною роздльною здатнстю, а полгони (АКП)  тестов длянки (ТД) мають бути репрезентативними для вивчення комплексу об'ктв чи явищ. Це вдкрива можливост для нформацйного забезпечення ширшого кола користувачв без значного пдвищення витрат.

3.6.10 Схема розташування  функцонуванняАКП  ТД

У зв'язку з неоднорднстю в простор природних умов  ресурсв  пов'язаним з ними характером господарсько дяльност, необхдною умовою функцонування системи  розробка рацонально схеми АКП  ТД, яка забезпечить оперативнсть, повноту  репрезентативнсть отримувано нформац та незначн витрати на проведення дистанцйних зйомок.

Рацональна мережа АКП  ТД. Розробку рацонально мереж забезпечу спецалзоване районування територ, в основу якого покладено снуючу схему природно-сльськогосподарського районування.

Визначення зон репрезентативност. При визначенн зон репрезентативност враховуються ландшафтн, агрогрунтов, агроклматичн, геоморфологчн умови, аналзуться структура фотофону космчних зображень територ. Агроклматична зональнсть  провдною при районуванн в координатах часу.

Визначення мсця розташування АКП  ТД. При визначенн мсця розташування АКП  ТД керуються наступними основними вимогами:

представництво в межах територ обслуговування;

вивченсть регону;

наявнсть науково-дослдно та нформативно бази окремих служб (агрометеостанцй, ДДСС, держсортодльниць, станцй захисту рослин), транспортно нфраструктури ;

доступност району.

Форма площ АКП та його розмри. Форма площ полгона та його розмри визнаються вдповдно до статистичних вимог, враховуючи структуру посвних площ, геометричн розмри  нарзку полв та фактор часу для оперативного проведення аерозйомки й аеровзуальних спостережень.

3.6.11 АКП  ТД на територ Украни

Таким чином, на територ Украни визначено 20 зон обслуговування, в межах яких сльськогосподарськ об'кти мають певною мрою стал характеристики, та 28 полгонв  тестових длянок (рис. 3.13).

Диференцаця на полгони  тестов длянки пов'язана з тими функцями як вони виконують. Функця полгонв подвйна, як територй збору тематичних та дистанцйних даних для нформацйного забезпечення вдповдних установ  територй проведення науково-дослдних та дослдно-методичних робт щодо розробки методв дистанцйного зондування стосовно певних природних умов. Тестов длянки - це територя для збору нформац про стан агроресурсв.

На основ районування певних сльськогосподарських культур на територ Украни розроблено призначення аерокосмчних полгонв для збору оперативно нформац про стан агроресурсв  визначено меж обслуговування АКП за адмнстративними ознаками.

При виконанн синхронних дистанцйних дослджень на полгонах  тестових длянках потрбна нформаця для планування та органзац робт. У зв'язку з цим на кожен АКП складають паспорт.

Рис. 3.13. Мережа аерокосмчних полгонв для аерокосмчного монторингу

3.6.12 Паспорт АКП та його структура

Паспорт полгона включа геодезичн та географчн координати, аеро- й космовивченсть територ, фзико-географчний та агроклматичний опис, характеристику Aрунтового покриву, мережу наземних спостережень, пдбрку тематичних  топографчних карт, матерали дистанцйних зйомок, спектральн характеристики об'ктв, строки проведення дистанцйних дослджень для виршення рзномантних завдань з урахуванням природних умов. Така нформаця щодо полгона да змогу розробляти методи  технолог дагностики сльськогосподарських об'ктв.

3.7 Вплив атмосфери на електромагнтне випромнювання

Електромагнтне випромнювання (ЕМВ) пд час проходження крзь атмосферу зазна поглинання та розсювання. Крм того, теплове випромнювання й розсювання з нших напрямкв роблять свй внесок у випромнювання, що реструться. Отже, вплив атмосфери на ЕМВ, що несе нформацю про об’кт навколишнього середовища, ма бути обмеженим.

Поширення -випромнювання. На нтенсивнсть -випромнювання, що надходить через атмосферу на систему рестрац, вплива вологсть Aрунту. Збльшення вологост зумовлю послаблення цього випромнювання. Збльшення вологост зумовлю послаблення цього випромнювання.

Поширення випромнювання видимо та близько нфрачервоно (¶Ч) областей спектру. У видимому дапазон основним фактором послаблення оптичного випромнювання  молекули та аерозол атмосфери.

Основними молекулами атмосфери, здатними поглинати оптичне випромнювання,  водяна пара, СО2, О, О2, СО, СН4 та оксиди азоту. Особливо багат на лн поглинання асиметричн молекули, так як Н2О, О. Молекули лнйн за свою структурою (СО2, NО2, NО, СО, О2, N2) мають меншу кльксть лнй на спектральний нтервал, хоча спектри цих молекул можуть бути складними (як, наприклад, у молекули метану). Поглинання вдбуваться за переходв мж коливальними та обертальними рвнями. Крм того, молекули основних компонентв атмосфери - О2, N2 – внаслдок сво симетрично структури позбавлен електричного дипольного моменту й не беруть участ у процес поглинання.

За вдсутност опадв атмосфера мстить диспергован тверд та рдк частинки (льоду, пилу, ароматичних та органчних речовин, бологчних матералв), що мають розмри вд клькох молекул до 40 мкм. Так колодн системи, в яких газ (у даному випадку – повтря) мстить диспергован частинки, називають аерозолями.

Пд час взамод оптичного випромнювання з середовищем, внутршня структура якого неоднордна, ма мсце розсювання випромнювання. Цей процес супроводжуться поширенням частини випромнювання у напрямку, що вдрзняться вд напрямку поширення випромнювання, що вдрзняться вд напрямку поширення випромнювання, яке пада. Характер розсювання оптичного випромнювання залежить вд спввдношення помж розмрами частинок середовища, як розсюються, та довжиною свтлово хвил . Звичайно в атмосфер середньо прозорост розсювання на аерозолях домну, якщо довжина оптичного випромнювання перевищу 0,5 мкм.

Розсювання Релея виника за змщення зв’язаних електронв пд впливом електричного поля, що пада на молекулу. Це поле сприя утворенню диполя, який коливаться  посила ґМВ тако ж частоти. Розсювання Релея характеризуться тим, що нтенсивнсть розсяного випромнювання змнються залежно вд четвертого ступеню довжини свтлово хвил. Саме такою залежнстю можна пояснити природний блакитний колр неба, який отримуться за вдбивання сонячного свтла вд частинок пилу вд частинок пилу й водяно пари, присутнх в атмосфер. У видимй област спектру  стотна залежнсть нтенсивност розсяного випромнювання вд довжини хвил; розсювання Релея вдбуваться при В област мкм цим типом розсювання можна знехтувати.

Розсювання М вдбуваться на частинках великих розмрв  супроводжуться виникненням нтерференц свтла, що призводить до появи нтерференцйно картини та стотно змни даграми кутового розподлу розсяного свтла.

Розсювання Дебая вдповда промжному випадку мж двома попереднми типами розсювання – Релея 

В нфрачервонй област спектру проходження ЕМВ обмежене вкнами прозорост атмосфери (мкм; 1,2 мкммкм; 1,5 мкммкм; 2,0 мкммкм). Таким чином, проходження оптичного випромнювання повз атмосферу характеризуться процесами його поглинання та розсювання атмосферними молекулами й аерозолями. Пд час проходження через атмосферу оптичне випромнювання зазна ослаблення, що визначаться за законом Бера:

(3.1)

де - коефцнт пропускання;

- коефцнт послаблення;

- довжина оптичного шляху.

Величина коефцнта послаблення залежить вд процесв поглинання молекул , розсювання молекул , поглинання аерозолв , та розсювання аерозолв , присутнх в атмосфер:

(3.2)

де ндекси “М”  “А” вдповдають молекулам та аерозолям вдповдно.

Поширення теплового випромнювання ¶Ч област спектру. Пропускання атмосфери в ¶Ч област спектру (3...20 мкм) наведено на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Пропускання атмосфери в ¶Ч област спектру

Поширення надвисокочастотного (НВЧ) випромнювання. Використання НВЧ област да можливсть спостергати за земною поверхнею через хмари та опади. Спектр пропускання НВЧ випромнювання в област 3...300 ГГц наведено на рис. 3.15. Спостереження у вкнах прозорост (до 40 ГГц та в нтервал 80...100 ГГц) дають змогу оцнювати опади за допомогою штучних супутникв Земл.

3.8 Системи дистанцйного зондування Земл

Збирання, опис та аналз нформац щодо об’ктв навколишнього середовища на вдстан називаться дистанцйним зондуванням. Методи й технка дистанцйного зондування Aрунтуються на рестрац поглинено, вдбито або випромнено енерг, що нада специфчних характерних ознак основним компонентам босфери. Розглянемо основн типи систем дистанцйного зондування.

Рис. 3.15. Спектр пропускання НВЧ випромнювання в област 3...300 ГГц: а – чиста стандартна атмосфера; б – хмари товщиною 0,5 км; в – шаруват хмари товщиною 2 км

3.8.1 Рестраця -випромнювання

Метод Aрунтуться на вимрюванн короткохвильового м- випромнювання присутнх у земнй кор або снговому покрив радоактивних елементв – природних радозотопв У звичайному Aрунт майже 90 % - випромнювання утворються в 20 – сантиметровому поверхневому шар.

3.8.2 Фотографчн системи

В основ технки повтряно фотограф покладено створення на фотоплвц зображень земно поверхн з ава носв та супутникв. Зазвичай використовують чорно-бл панхроматичн, чорно-бл ¶Ч, кольоров та кольоров ¶Ч плвки. Фотографчн системи здатн створювати зображення об’ктв навколишнього середовища з високим рвнем роздлення; застосування технологй багато спектрально фотограф да змогу отримати додаткову специфчну нформацю, на яку меншою мрою впливають температура й вологсть довклля. Фотографчн системи, що встановлюються на лтаках, здатн забезпечити знмки з висоти понад 20 км; розмри площ, яка фотографуться, можуть сягати 30Х50 км2.

3.8.3 Вдеографчн системи

Застосування вдеокамер да змогу створювати та записувати зображення у видимй, близькй та середнй ¶Ч областях спектру. Перевага вдеосистем - невисока вартсть, створення та накопичення послдовних зображень будь-якого процесу. Недолк – вдносно невисоке просторове розрзнення.

3.8.4 Багатоспектральн сканери

Принцип д таких систем поляга у рестрац спектрального вдбиття об’ктами навколишнього середовища на певних спектральних длянках видимого та ¶Ч спектру мкмЦ длянки можуть бути або широкими (близько 0,2 мкм), або вузькими (менше 0,01 мкм). Прилади багато спектрального сканування, що встановлюються на супутниках, дають змогу одержати нформацю з роздльною здатнстю близько 10 м, скануючи при цьому територ розмром 60...185 км. Принцип дистанцйного зондування за допомогою багато спектрального сканера пояснються на рис. 3.16. Перевага багатоспектральних сканерв у здатност використовувати вузьк спектральн длянки й отримувати нформацю у цифровй форм.

3.8.5 Теплов сенсори

Як вдомо з курсу фзики, вс матерали здатн посилати ¶Ч випромнювання, що зумовлене молекулярним коливанням. Це теплове ¶Ч випромнювання реструться за допомогою технки, схожо на багато спектральне сканування, але у дапазон 8...14 мкм.

Характер зображення при цьому залежить вд температури об’кта та його здатност до випромнювання. Теплов сенсори, як встановлен на аваносях, що зондують об’кти на невеликих висотах, забезпечують високу розрзняючу здатнсть (до 1 м), тод як на супутниках теплов сенсори роздляють простори розмрами 700...900 м. Сучасн прилади теплового зондування здатн реструвати рзницю температур близько 0,4 К. Неолки: 1) вплив метеорологчних умов на результати вимрювань; 2) зондуванню Aрунту пддаться лише шар товщиною 2...4 см.

Рис. 3.16. Принцип дистанцйного зондування за допомогою багатоспектрального сканера

3.8.6 Надвисокочастотн локатори

Цей вид технки дистанцйного зондування передбача використання електромагнтних хвиль в област 0,1...2 м (що вдповда частотам вд 100 МГц до 50 000 МГц). Надвисокочастотн (НВЧ) локаторн системи можуть бути активними (коли об’кт дослдження опромнються з подальшою рестрацю вдбитого випромнювання)  пасивн (коли реструться природне випромнювання об’кта). Принцип д дистанцйного зондування Земл (ДЗЗ) за допомогою локаторв поляга у випромнюванн  делектричних властивостей, що значною мрою залежать вд вмсту вологи й температури Aрунту, нервностей земно поверхн, рвня снгового покриву, типу рослинних покривв,  впливають на вдбивальн та випромнювальн параметри, що вимрюються. НВЧ-локаця нада змогу вивчати положення, рух та природу вддалених об’ктв. Основн типи локаторв, що застосовуються при ДЗЗ:

локатори зображення (вимрюють розсяне випромнювання, висотомри, НВЧ-радометри);

локатор з синтетичною апертурою – ЛСА.

Завдяки високй проникност НВЧ-випромнювання повз хмари та листя, подбн локатори здатн створювати зображення земно поверхн у дрбних деталях (рис. 3.17).

Рис. 3.17. Формування зображення за допомогою локатора

Об’кти земно поверхн опромнюються локаторними мпульсами, що вдбиваються, реструються  перетворюються у зображення. Амплтуда вдбитого мпульсу залежить вд конкретного об’кта спостереження. Альтернативним локатору зображення  ЛСА. Принцип д такого локатора наведено на рис. 3.18, де представлене взамне положення лтака з локатором та об’кта спостереження. У точц 1 об’кт знаходиться поза даграмою опромнювання локатора; у точках 2 й 3 об’кт потрапля до ц област; у точц 4 вн знову зника з зони спостереження локатора. Тобто об’кт з’являться у систем рестрац локатора лише протягом певного промжку часу; пд час цього промжку вдбитий сигнал заноситься у пам’ять бортового комп’ютера. Вс таким чином записан сигнали дають змогу реконструювати повну картину усх об’ктв, що опромнюються локатором з досить вузькою апертурою (звдси й термн – “синтетична апертура”). Слд зауважити, що сигнали локатора, як надсилаються у процес руху лтака, набувають зсуву до високих частот, тод як сигнали, що посилаються назад, набувають зсуву до низьких частот завдяки ефекту Допплера. Рестраця та аналз подбних зсувв нада можливост точно визначити просторове положення наземних об’ктв. Технка локаторв з синтетичною апертурою досить складна й дорога, але  можливост зумовлюють най поширене  застосування. Перевага – висока розрзнювальна здатнсть. Недолк – стотн впливи рослинного покриву та нервност Aрунту на сигнал, що реструться.

3.9 Лазерн системи

ДЗЗ на основ лазерв поляга в опромнюванн об’ктв навколишнього середовища та рестрац вдбитого вд об’кту або розсяного вд нього лазерного випромнювання. Прилад для дистанцйного зондування компонентв босфери називають Л¶ДАРом (вд англйсько фрази Light Detection And Ranging). Коротко познайомимося з основними типами лдарв.

3.9.1 Лдар на основ рестрац зворотного розсювання

Рвняння лдара. Зворотне розсювання описуться наступним рвнянням:

(3.3)

де - миттва потужнсть, яка реструться приймачем у момент часу ;

- потужнсть, що пропускаться об’ктом у момент часу

- швидксть свтла;

- тривалсть мпульсу;

- коефцнт об’много розсювання атмосфери;

- дальнсть;

- ефективна площа приймача;

- коефцнт об’мно нстинкц атмосфери.

Рестраця рвня послаблення оптичного випромнювання лдара за його взамод з молекулами атмосфери або аерозолями да змогу оцнити х концентрацю.

Джерелом випромнювання у лдар  лазер, що генеру свтлов мпульси. Якщо лазерний мпульс поширються в атмосфер до будь-якого об’кта, то час проходження мпульсом вдстан до об’кта  назад до приймача дорвню:

(3.4)

де - швидксть свтла.

Рестраця моменту сприйняття мпульсу приймачем да змогу оцнити вдстань до об’кта.

Крм того, лазерний мпульс ма певну тривалсть . Якщо припустити, що переднй фронт мпульсу досяга об’кта на вдстан то заднй фронт мпульсу в цей час буде на вдстан Спввдношення мж часом та часом рестрац мпульсу мають вигляд:

(3.5)

Звдси розмр об’кта визначаться за виразом:

(3.6)

Коефцнт об’мно нстинкц атмосфери – частка падаючо енерг, на яку вона зменшуться при проходженн одиниц довжини атмосфери. Одиниця вимрювання - Поглинання лазерного променя молекулярним газом (забрудненням) можна оцнити так:

3.7)

де - коефцнт поглинання, що випромнються в (млн.-1*см)-1;

- число Лошмдта (2,69*1019 см-3) – густина молекул газу в атмосфер за нормальних умов;

- перерз поглинання (см2).

У реальних ситуацях (на рвн моря при 0 0С) коефцнт об’мно нстенкц дорвню:

см-3(млн.*см)-1. (3.8)

Коефцнт об’много розсювання атмосфери визначаться як частка падаючо енерг, що розсються в одиничному тлесному кут в обертальному напрямку на одиниц атмосферно довжини. Одиниця вимрювання - м-1*ср-1.

Пружне розсювання оптичного випромнювання можна представити двома основними типами – розсюванням Релея  розсюванням М:

(3.9)

де - коефцнт розсювання Релея;

- коефцнт розсювання М.

Коефцнт розсювання Релея визначають за виразом:

(3.10)

де - довжина хвил, нм.

Приклад 3.1

Розрахувати коефцнт розсювання Релея пд час проходження в атмосфер випромнювання рубнового лазера, довжина хвил якого дорвню 694,3 нм.

Розв’язок

Пдставимо числов дан у рвняння (3.10):

Контрольне завдання Ж 3.1

Визначити потужнсть лазерного випромнювання, яка реструться фотоприймачем лдара на основ рубнового лазера з такими параметрами: нм, Вт, мкс, м2, км, км-1.

Коефцнт розсювання М можна знайти за допомогою рвняння:

(3.11)

де для видимост км та для середньо видимост, якщо вимирються в м-1, - в м, - в нм.

Приклад 3.2

Визначити коефцнт розсювання М випромнювання рубнового лазера з довжиною хвил 694,3 нм, якщо видимсть становить 10 000 м.

Розв’язок. Знаходимо показник ступеня :

Пдставимо числов дан у рвняння (3.11):

м-1.

Контрольне завдання Ж 3.2

Визначити коефцнт розсювання М випромнювання лазера з довжиною хвил 300б1 нм, якщо видимсть становить 5 км.

Вдповдь: 1,43 км-1.

Коефцнт об’много зворотного розсювання характеризу частку випромнювання, яке псля розсювання пряму по трактор лазерного променя. Зворотне розсювання також ма дв компоненти – Релея та М.

Коефцнт об’много зворотного розсювання Релея визначаться за виразом:

(м-1ср-1). (3.12)

Коефцнт об’много зворотного розсювання М визначаться за виразом:

(м-1ср-1). (3.13)

Повний коефцнт об’много зворотного розсювання визначаться як сума обох коефцнтв:

(3.14)

Приклад 3.4

Знайти повний коефцнт зворотного розсювання випромнювання рубнового лазера (694,3 нм) на вдстан 2 км.

Розв’язок

Коефцнт розсювання Релея визначимо на пдстав рвняння (3.10):

Коефцнт розсювання М визначимо за допомогою рвняння (3.11):

м-1.

Визначимо коефцнти зворотного розсювання Релея й М:

м-1ср-1;

м-1ср-1.

Звдси повний коефцнт зворотного розсювання дорвню:

Приклад 3.5

Визначити потужнсть лазерного випромнювання, яка реструться фотоприймачем лдара на основ рубнового лазера з такими параметрами: нм, Вт, мкс, м2, км, км-1.

Розв’язок. Вважаючи середовище, що аналзуться, однордним, можна припустити, що:

Пдставлямо числов значення в останнй вираз:

Розраховумо тлесний кут:

ср.

Знаходимо параметр

Визначамо коефцнт об’много розсювання:

Обчислюмо коефцнт об’много зворотного розсювання:

км-1ср-1.

Звдки

Контрольне завдання Ж 3.3

Визначити потужнсть випромнювання лазера на фарбниках, що застосовуються для дистанцйного зондування туману (=0,5 км-1), якщо ним, Вт, мкс, см2, км.

Вдповдь: 3*10-11 Вт.

3.9.2 Лдар на основ рестрац диференцйного поглинання

Метод Aрунтуться на реалзац стотно залежност коефцнта об’мно екстинкц вд довжини свтлост хвил. В основу роботи диференцйного лдара покладено принцип опромнювання об’кта, що контролються, свтлом з рзними довжинами хвиль. Випромнювання з одню довжиною хвил, що збгаться з лню поглинання об’кта (газу чи забруднення), поглинаться об’ктом, тод як випромнювання з ншою довжиною хвил , далекою вд лн поглинання, набува пружного розсювання (рис. 3.18). Критерм оцнки забруднення атмосфери  вдношення сигналв, що реструються на обох довжинах хвиль. Лдар такого типу отримав в англомовнй лтератур назву DIAL (Differential Absorption Lidar) або DAS (Differential Absorption and Scattering).

Рис. 3.18. Принцип д лдара на основ рестрац диференцйного поглинання

Мнмальна концентраця газу чи забруднювача, що вимрються методом рестрац диференцйного поглинання, визначаться за виразом:

(3.15)

де - перерз диференцйного поглинання, а величина описуться рвнянням:

(3.16)

Для практичних обчислень залежно вд того, в яких одиницях вимрються концентраця використовуються наступн вирази:

(3.17)

(3.18)

(3.19)

В останньому вираз називають коефцнтом диференцйного поглинання який можна пов’язати з (см2) виразом:

(3.20)

де см-3*атм-1 – густина молекул в атмосфер на рвн моря при температур 0 0С, або:

(3.21)

Приклад 3.6

Визначити мнмальну концентрацю молекул , якщо а м. Коефцнт диференцйного поглинання становить см-1*атм-1.

Розв’язок

Пдставимо числов дан у вираз (3.19):

Контрольне завдання Ж 3.4

Визначити коефцнт диференцйного поглинання (см-1*атм-1) озоном випромнювання з довжиною хвил 0,29 мкм, якщо км  млн.-1*атм-1.

Вдповдь: 12,5 см-1*атм-1.

3.9.3 Допплервський лдар

Суть ефекту Допплера поляга в тому, що при опромнюванн об’кта, який рухаться з швидкстю , свтлом певно довжини хвил вдбуваться розсювання свтла, причому частота (довжина хвил) розсяного свтла залежить вд швидкост руху об’кта. Допплервський зсув частоти свтла залежить вд кута розсювання свтла об’ктом, швидкост руху об’кта та вд кута мж напрямком швидкост й напрямком поширення свтла.

Допплервський зсув частоти свтла визначають за виразом:

(3.22)

Приклад 3.7

Визначити швидксть руху частинок аерозолю пд впливом втру таких параметрв допплервського розсювання: Гц, Гц, ,

Розв’язок

Використовуючи формулу (3.22), отримумо:

Контрольне завдання Ж 3.5

Визначити величину допплервського зсуву, що реструться при опромнюванн краплин дощу, для таких параметрв: нм, , , м*с-1.

Вдповдь: 9,4*106 Гц.

3.9.4 Лдар на основ рестрац флуоресценц

Багато компонентв атмосфери демонструють здатнсть флуоресцювати. Методи флуоресцентного лазерного зондування надто чутлив через мал тиски атмосфери, при яких вдсутн зткнення молекул, що гасять флуоресценцю.

3.9.5 Лдар на основ рестрац комбнацйного розсювання

Якщо розсювання свтла речовиною супроводжуться помтною змною частоти свтла, що розсються, то його називають комбнацйним (або романвським). Цей тип розсювання оптичного випромнювання мстить втрату або одержання кванта коливально енерг молекулою. Йдеться про непружне свтлове розсювання, коли фотон, що пада, ма енергю значно бльшу, нж енергя, яку коливальний квант втрача за збудження молекули; залишок енерг розсються як фотон з зменшеною частотою. Перевагою методу  те, що спектральн комбнацйн зсуви специфчн для кожно молекули; нтенсивнсть кожно лн пропорцйна концентрац кожного компонента; вузьк спектральн лн та комбнацйн зсуви обмежують вплив прямого та розсяного випромнювання; метод характеризуться просторовим  часовим розподленням. Недолк: малий поперечник розсювання, що потребу використання потужних лазерв та складних колмацйних систем.

3.9.6 Застосування дистанцйного зондування

Рестраця випромнювання да можливсть за допомогою оцнки рвня його послаблення визначати вологсть Aрунту, наявнсть або кльксть снгу на поверхн. Недолк: обмежене просторове роздлення та можливсть вимрювань лише на невеликих висотах польоту аванося.

Фотографчн та вдеографчн системи застосовують для визначення типв структури Aрунтв, аналзу стану рослинних покривв, спостереження за дренажними системами, оцнки характеру морських поверхонь. Завдяки використанню фотографчних систем можна отримати нформацю щодо просторового розподлу седиментв, характеру ерозйних процесв, викиду забруднень та стчних вод з труб.

Багатоспектральн сканери використовують для аналзу земно поверхн, рослинних покривв, картограф, визначення вологост Aрунту, оцнок рослинно бомаси, снгових покривв, непрохдних просторв, кольору океану.

Теплов сенсори знаходять застосування при визначенн рвня теплового забруднення водойм, оцнок розмрв, температури рослинних покривв та впливу на них зовншнх факторв, вологост Aрунту, теплових аномалй, температури та стану поверхн водойм, морських течй, льодових та снгових масивв, вулканчно дяльност, дренажних структур, термчних ндустральних викидв. Широкого застосування набула технка дистанцйного зондування теплового ¶Ч випромнювання для аналзу ландшафтних екологчних процесв – вимрювання випаровування, еватранспрац та вологост Aрунту, вивчення характеристик теплового балансу та теплових потокв, оцнки теплообмну мж лсовими масивами.

Надвисокочастотн (НВЧ) локатори дають можливсть вимрювати характеристики Aрунтв (нервнсть, структуру, вологсть), рослинних покривв та опадв, оцнювати водн ресурси, стан морсько поверхн, прогнозувати наближення цунам, визначати типи та розмри льодових масивв, аналзувати характер упаковки снгу. Прикладами застосування РЛС технки  дистанцйне спостереження за блискавкою (рис. 3.19) та дистанцйний контроль за повенями (рис. 3.20).

Лазерн системи використовують для дистанцйного зондування атмосфери, зокрема визначення висоти хмар, дослдження структури й властивостей хмар, вимрювання параметрв втру, вимрювання вологост й температури повтря, оцнки опадв. Лазерн системи, встановлен на борту аванося чи супутника, здатн проводити топографчн вимрювання на земнй поверхн, оцнювати рослинн покриви, водян потоки, ерозйн процеси.

Лазерний диференцйний лдар застосовують для дослдження розподлу забруднень над промисловими пдпримствами, визначення озону.

Допплервський лдар використовують для вимрювання параметрв втру та опадв.

Рис. 3.19. Дистанцйне спостереження за блискавкою за допомогою радолокатора

Рис. 3.20. Дистанцйне спостереження за повенями за допомогою радолокатора

Лдар на основ комбнацйного розсювання може бути застосований для визначення наявност та кльксно оцнки атмосферних молекул (Н2О, SO2, CO2, CO, NO, C2H4 та н.). Слд також вдзначити можливсть дослдження об’ктв, що знаходяться у рдкому стан або мстять у соб воду; за допомогою методв спектроскоп комбнацйного розсювання вимрювати температури поверхн водойм.

IV. ПИТАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

4.1 Питання з роздлу ¶

Що вивча науковий напрямок “космоекологя”?

Дайте визначення поняттю “монторинг” та наведть його рархчн рвн.

Чому провдна роль в реалзац аерокосмчного монторингу ма належати знмкам, що виконуються в оптичному дапазон спектру?

Якими можуть бути науково-дослдн КА за призначенням?

Як науково-дослдн КА вдносять до плотованих?

Як науково-дослдн КА вдносять до автоматичних?

Як класифкують супутники зв’язку за принципом роботи?

Наведть види пасивних штучних супутникв зв’язку.

Визначте основн напрямки створення орбтальних супутникових систем зв’язку.

Для чого призначен метеосупутники?

Для чого здйснюють нефаналз хмарност?

Як системи з використанням супутникв використовують для глобального прогнозування та регонального аналзу?

Зобразть та прокоментуйте роботу блок-схеми централзовано системи метеоспостережень з використанням ШСЗ.

Зобразть, прокоментуйте та порвняйте з централзованою роботу блок-схеми автономно системи метеоспостережень з використанням ШСЗ.

Як вдшукати в першому наближенн швидксть прецес висхдного вузла орбти?

Яким може бути кут нахилу сонясно-синхронно орбти?

Як орбти найбльш придатн для фксування швидкоплинних атмосферних явищ (вихорових шквалв, грозових областей тощо)?

Як можна оцнити зону фективного зв’язку зз ШСЗ?

Наведть формулу для визначення частоти проходження ШСЗ повз зону ефективного зв’язку.

Як способи визначення мсцеположення об’кта ви знате?

Зобразть та прокоментуйте схему побудови навгацйно системи з використанням ШСЗ.

Для чого призначен геодезичн ШСЗ?

Пояснть призначення високоточних фототеодолтних установок.

У яких системах використовуються радолокацйн вимрювання дальност?

Як орбти  найоптимальншими для геодезичних ШСЗ?

Назвть област використання КА для розвдки земних ресурсв.

Як орбти  найоптимальншими для природоресурсних супутникв?

Проаналзуйте схему еволюц КА для дослдження природних ресурсв Земл.

У чому полягають особливост будови КА для мжпланетних польотв?

Порвняйте умови життя на Земл  Мсяц.

4.2 Питання з роздлу ¶¶

Назвть основн типи космчно зйомки поверхн Земл.

Для чого використовують великомасштабн космчн знмки?

Перелчть недолки космчно фотозйомки.

Як здйснються космчна сканерна зйомка?

Назвть складов системи для космчно сканерно зйомки.

У чому поляга мета використання високооператвно сканерно зйомки високого розрзнення?

Як визначити при надрнй зйомц смугу огляду оптичних датчикв високого розрзнення?

Порвняйте системи “Спот”  “Терс”.

У чому полягають переваги електронного сканування?

Назвть режими роботи площинних камер HRV.

Наведть переваги та недолки системи, що базуться на прямй геосинхроннй орбт, у порвнянн з системою монторингу, що Aрунтуться на сонячно-синхронних орбтах.

У чому поляга специфка космчно зйомки високого розрзнення?

Наведть особливост космчно зйомки високого розрзнення.

Що називають номнальним перодом зйомки?

Як здйснються ймоврна оцнка впливу хмарност на яксть космчно фотозйомки?

Як задач притаманн для одноразово космчно зйомки мало длянки мсцевост?

У чому поляга призначення КА “Океан-О”?

У чому поляга роль космчно нформац для виршення завдань землекористування та природо охорони?

Що да екологам геоекологчне дешифрування матералв сучасних багатозональних космчних зйомок та х нтерпретаця з геолого-картографчними даними на урбанзован територ?

Як за допомогою космчних фотознмкв визначаться картування глибин рвнв Aрунтових вод та зон пдтоплення?

Яке значення для еколог ма вивчення геодинамчних зон?

Що таке лнеаменти?

Як за допомогою космчних знмкв визначають техногенн змни сучасних ландшафтв?

Прокоментуйте визначення фтосантарного стану та пожежонебезпечност лсв на приклад Зони вдчуження ЧАЕС.

Що да фахвцям-екологам картування длянок пдвищено природно пожежобезпечност?

Яке значення ма дистанцйно-космчний монторинг земно поверхн для вивчення рослинност?

4.3 Питання з роздлу ¶¶¶

Назвть основн напрямки розвитку енергетично нфраструктури у космос?

Сформулюйте основн завдання космчно еколог.

Що означа поняття “ракетно-космчний комплекс”?

Наведть основну класифкацю та характеристики ракет-носв.

Перелчть фактори техногенного впливу космчних польотв на довклля.

Проаналзуйте вплив ракетно-космчно технки на озоновий шар Земл.

Як впливають пуски ракет-носв на оносферу Земл?

Що означа поняття “космчне смття”?

Зформулюйте снуюч недолки збору нформац з агромонторингу.

У чому поляга функцональне призначення галузево системи комплексно обробки аерокосмчно та наземно нформац (Г¶СКОАН¶)?

Перелчть об’кти дослджень Г¶СКОАН¶.

Зформулюйте вимоги до функцонування системи монторингу.

Що  необхдною умовою функцонування АКП  ТД?

Що мстить паспорт АКП?

СКОРОЧЕННЯ

АКП – аерокосмчний полгон.

АМС – автоматична мжпланетна станця.

Б¶СУ – бортова нформацйна система унфкована.

ВПК – вйськово-промисловий комплекс.

ДЗЗ – дистанцйне зондування Земл.

¶Ч – нфрачервоний.

КА – космчн апарати.

КК – космчний корабель.

КСЗ – космчна сканерна зйомка.

НАНУ – Нацональна Академя Наук Украни.

НТ – навгацйна точка.

ОБС – орбтальна база-станця.

ОК –орбтальний корабель.

ОЛ – орбтальна лабораторя.

ОПС – орбтальна плотована станця.

ОС – орбтальна станця.

ОШП – об’кти штучного походження.

ПЗЗ –прилад з зарядовим зв’язком.

РКК- ракетно-космчний комплекс.

РЛС – радолокацйна станця.

РН – ракета-носй.

РТВК- радотелевзйний комплекс.

ТД – тестова длянка.

УФ – ультрафолетовий.

ЦАКЗД – центральне агентство з дистанцйного зондування.

ШСЗ – штучний супутник Земл.

ШСС – штучний супутник Сонця.

Л¶ТЕРАТУРА

Багмет А.П., Войцицький А.П. Вйськова екологя: Навчальний посбник. Житомир: ДАУ, 2004. – 155 с.

Обробка результатв вимрювань параметрв навколишнього середовища: методичний посбник / А.П. Войцицький, А.П. Багмет, М.В. Зосимович, В.О.Знченко. Житомир: ДАУ, 2004. – 87 с.

Варваров Н.А. Популярная космонавтика.– М.: Машиностроение, 1981. – 128 с.

Войцицький А.П. Методи вимрювання параметрв навколишнього середовища: Методичний посбник. – Житомир: ДАУ, 2003. – 58 с.

Грихилес В.А., Орлов П.П., Попов Л.Б. Солнечная энергия и космические полеты. – М.: Наука, 1984. – 216 с.

Гришин Ю.И. Искусственные космические экосистемы. – М.: Знание, 1989. – 64 с., ил. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия», Ж 7.

Евич А.Ф. Индустрия в космосе. – М.: Московский рабочий, 1978. – 224 с.

Зосимович М.В. Аналз використання Росйський штучних супутникв Земл для розв’язання задач монторингу навколишнього природного середовища// Матерали V мсько мжунверситетсько науково конференц викладачв, студентв  молодих вчених, 14-15 Травня 2002 р. Житомр: Ж¶Т¶, с.75-76.

Зосимович М.В. Концепця виведення радоактивних вдходв АЕС в далекий космос.// Науковий збрник Житомирсько фл МАУП. Додаток Ж 1 до журналу «Персонал».– Житомир: Вид-во «Волинь», 1999, с. 114-115.

Зосимович М.В. ОбAрунтування параметрв космчно системи монторингу Земл./ Матерали IV Мжнародно науково-практично конференц “Сучасн технолог в аерокосмчному комплекс”, 7-9 вересня 1999 р., Житомирський нженерно-технологчний нститут. – Житомир: Ж¶Т¶, с.170-173.

Зосимович М.В., Борисюк Б.В., Левчук С.В., Загороднй Ю.В. Розробка проекту утилзац радоактивних вдходв в далекий космос (Частина 1). Державна рестраця Ж 0100U004196. – Житомир, ДААУ, 2000.- 40 с.

Зосимович М.В., Войцицький А.П. Аналз характеристик авацйно технки як засобу екологчного монторингу навколишнього природного середовища в Укран// Всеукранська конференця молодих вчених (студентв, аспрантв, викладачв) “Борзноманття як ключовий елемент збалансованого розвитку: регональний аспект”, присвячена 90-рччю МДУ, 30-31 жовтня 2003 р., Миколав, ¶нститут еколог (Пвденна фля).

Зосимович М.В., Костянюк О.В., Шелудченко ¶.A., Войцицький А.П. Розробка проекту утилзац радоактивних вдходв в далекий космос. (Частина 2): Еколого-технологчний аналз використання схеми ядерно газотурбнно енергетично установки. Державна рестраця Ж 0100U004196. – Житомир, ДААУ, 2001.- 51 с.

Зосимович М.В., Троянський О.¶. Методичн рекомендац щодо пдготовки та оформлення курсового проекту з курсу ,,Моделювання та прогнозування стану довклля”. Житомир: Лабораторя моделювання та аеросистемних дослджень ДАУ, 2004. – 24 с.

Зосимович М.В., Шелудченко Б.А., Войцицький А.П. Еколого-економчне обAрунтування проекту утилзац радоактивних вдходв в далекий космос при мжнароднй спвпрац.// Всник Сумського державного аграрного унверситету. Суми: вид-во “Козацький вал”, Т. 1, 2001. с. 75-80.

Зосимович М.В., Якименко В.С. Розрахункове дослдження СТРкРУ як засобу утилзац апарата з РАВ на висок орбти.// Матерали ¶¶¶ Мжнародно науково-практично конференц “Динамка наукових дослджень, 2004”. Том 64. Технчн науки. Днпропетровськ: Наука  освта, 2004.- с.12-14.

Зосимович М.В., Якименко В.С., Прохоров К.С., Флоненко ¶.Л. Розробка проекту утилзац радоактивних вдходв в далекий космос. (Частина 3): Розрахункове дослдження СТРкРУ як засобу утилзац апарату з РАВ з низько опорно орбти на бльш висок. Державна рестраця Ж 0100U004196. – Житомир, ДААУ, 2004.- 22 с.

Зосимович Н. Использование сельскохозяйственной авиации в Украине для решения задач экологического мониторинга и рационального использования природных ресурсов // Авиация общего назначения, Ж 4, 2004 г., с. 12-16. Харьков: АОН.

Зосимович Н.В. Использование Российских ИСЗ для решения задач экологического мониторинга земной поверхности.// IV Международная научная конференция молодых ученых. «Человек и космос»: Сборник тезисов. – Днепропетровск: НЦАОМУ, 2002, с. 323.

Зосимович Н.В. Определение характеристик и разработка математической модели параметров транспортных возмущений КА экологического мониторинга Земли.// Матерали ¶

Мжнародно науково-практично конференц “Науковий потенцал свту 2004”, 1-15 листопада 2004 р. Том 61. Технчн науки. Днпропетровськ: Наука  освта, 2004.- с.68-72.

Зосимович Н.В. Оценка эффективности системы аварийной защиты разгонного блока с ядерной энергоустановкой. // Людина  космос. Збрник наукових праць. – К.: ¶ВЦ Держкомстату Украни, 2003. – с. 169-175.

Зосимович Н.В., Козлов A.A., Бек M.А. Предварительная экономическая оценка решения задачи удаления радиоактивных отходов в космос// Науковий збрник Житомирсько фл МАУП. Додаток Ж 1 до журналу «Персонал».– Житомир: Вид-во «Волинь», 1999.-C. 107-110.

Зосимович Н.В., Шелудченко Н.Б. Микроспутник экологического назначения.// Всеукраинская научно-практическая конференция «Микроспутники – перспектива и реальность», 23-25 июня 2004 г., Национальный центр управления и испытания космических аппаратов, Евпатория, Украина.

Инженерный справочник по космической технике. Изд. 2-е перераб. и доп. Под ред А.В. Солодова. М.: Воениздат, 1977. 430 с., ил.

Кац Я.Г., Рябухин А.Г. Космическая геология. – М.: Просвещение, 1984. – 80 с.

Космос-Укран. Атлас тематично дешифрованих знмкв територ Украни з укрансько-росйського космчного апарата “Океан-О” та нших космчних апаратв./ Пд редакцю В.¶Ф. Лялька  О.Д. Федоровського. – К.: НКАУ, 2001.-106 с.

Котляр О.Л. Комплексування даних дистанцйного зондування в НВЧ-  оптичному дапазонах при визначенн вологост Aрунтв  рвня Aрунтових вод. / Нов методи в аерокосмчному землезнавств. – К.: ЦАКДЗ НАНУ, 1999. – с. 96-105.

Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении, 3- е изд., перераб . и дополн. – М.: Наука, 1980. – 512 с.

Лялько В.И., Сахацкий А.И., Ходоровский А.Я. Интеркалибровка разновременных многозональных космических снимков для экологического мониторинга (на примере исследований зоны влияния аварии на ЧАЭС). // Космчна наука  технологя. – К.: НАНУ, том 3, Ж3/4, 1997, с. 54-58.

Лялько В.И., Сахацкий А.И., Ходоровский А.Я. Экологический мониторинг окружающей среды по многозональным космическим сниткам // Космчна наука  технологя. – К.: НАНУ, 1999, т. 5, Ж4.-с.1-3.

Лялько В.¶. Сучасний стан космчного землезнавства  перспективи його розвитку. Нов методи в космчному землезнавств. Методичний посбник по тематичнй нтерпретац матералв аерокосмчних зйомок. – К.: ЦАКДЗ ¶ГН НАНУ. – 1999.-с.6-18.

Лялько В.¶., Сахацький А.¶., Ходоровський А.Я., агато О.Т. Застосування Г¶С-технологй для вивчення еколог лсних масивв за багатозональними космчними знмками (на приклад зони вдчуження ЧАЕС). Матерали Г¶С-форуму-99. К.: Г¶С-Асоцаця Украни. Кив 9-11 листопада 1999. – 263 с.

Новиков Л.С. и др. Экологические аспекты космонавтики. / Л.С. Новиков, Н.Н. Петров, Ю.А. Романовский. – М.: Знание, 1986. – 64 с., ил. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия», Ж 5.

Подшивалов С.А., Иванов Э.А., Муратов Л.И. Энергетические установки космических аппаратов. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 200 с.

Посудн Ю.¶. Методи вимрювання параметрв навколишнього середовища. – К.: Свт, 2003. – 285 с.

Пустовойтенко В.В., Малиновский В.В. Некоторые особенности обработки информации спутниковой радиолокационной станции

Системн дослдження та моделювання в землеробств. // Зб. Наук. Праць. – К.: Нива, 1998. – 409 с.

Тимнат И. Ракетные двигатели на химическом топливе: Пер. с англ. – М.Мир, 1990. – 294 с., ил.

Федоровский А.Д., Суханов К.Ю., Якимчук В.Г. К вопросу оценки космических снимков для дешифрирования природных ландшафтов. // Космчна наука  технологя. – К.: НАНУ, 1999, т.5, Ж1. – с.24-31.

Шевченко А.О., Луцкн В.¶., агато сп О.В. Технологя та технчне забезпечення аерокосмчних методв дагностики сльськогосподарських об´ктв.// Тез. Доп. Та вист. Наук.-практ. Конф. “¶нженерн проблеми сльськогосподарського виробництва Украни”.-К.:А¶Н,УААН Украни, 1994. – с. 231-232.

Шульц С.С. мл. Земля из космоса. – Л.: Недра, 1984.- 114 с.

Эрике К. Будущее космической индустрии. – М.: Машиностроение, 1979. – 200 с.

Lyalko V.I., Sakhatsky A.I., Marek K.H., Oppitz S. Application of the GIS “Trias” for remote ecological monitoring within the disaster zone of Chernobyl. Workshop on Pollution Monitoring and GIS. Brandys and Labem, Gzech Republic, 1995.

Zosimovitch N. Space Monitoring of a Terrestrial Surface// Всник Державно агроекологчно академ Украни. Спецальний випуск, жовтень, 2000, Вид-во ДААУ, с. 319-320.