168746 (599216), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Отже, проведені дослідженні свідчать про те, що хвороби та несприятливі умови існування соснових лісів позначаються на їх оптичних властивостях, які можна зафіксувати за даними багатозональної космічної зйомки.
Аналіз спектральних яскравостей рослин дозволив визначити ліси, пошкоджені гусінню соснового шовкопряду та кореневою губкою.
Уражені кореневою губкою соснові ліси невеликі за площею. Простежується тісний просторовий зв’язок найбільших за площею ділянок, пошкоджених кореневою губкою, з ділянками початкового ушкодження сосновим шовкопрядом. Враховуючи характер розвитку цих захворювань, можна припустити, що сосновий шовкопряд пошкоджує передусім ліси, послаблені кореневою губкою.
Соснові ліси, пошкоджені гусінню соснового шовкопряда, займають декілька порівняно великих відокремлених ділянок, переважно в центрі Зони.
Схема фітосанітарного стану лісів, складена з використанням значень спектральних яскравостей і вегетаційних індексів, підтверджує, що соснові ліси широко розповсюджені на цій території. Виділяються площі, які майже повністю пошкоджені сосновим шовкопрядом. За спектральними характеристиками визначено площі лісів, більш-менш інтенсивно ушкоджених гусінню соснового шовкопряду. Проведена у польових умовах перевірка підтвердила надійність одержаних результатів досліджень, та передані для використання у виробничих умовах.
2.5.6. Картування ділянок підвищеної природної пожежобезпечності
Лісові пожежі, зокрема у зоні відчуження ЧАЕС, ускладнюють екологічну й радіологічну обстановку, спричиняючи повторне забруднення території повітряним перенесенням продуктів згоряння. Тому найактуальніше завдання – своєчасне їх попередження, проведення застережних протипожежних і спеціальних еколого-лісівничих довготривалих заходів для підвищення природної стійкості деревостанів, впорядкування лісокультурних площ.
Для оцінки пожежобезпечності рослинного покриву території зони відчуження ЧАЕС використано запропонований в Центральному агентстві з космічного дистанційного зондування (ЦАКЗД) НАН України методичний прийом, який враховує вегетаційні індекси та значення спектральних яскравостей у середньому ІЧ каналі знімка з КА “Spot-4”, що відповідають ступеню зволоженості поверхні Землі. На рисунку позначено три ступені природної небезпеки виникнення пожеж (рис. 2.11). Найбільш небезпечними є соснові ліси, які інтенсивно пошкоджені сосновим шовкопрядом і перетворилися в суцільний сухостій. Значно меншу небезпеку становлять листяні ліси, оскільки вони розповсюджені на більш зволожених та заболочених ділянках. Інші території віднесено до проміжного ступеню природної пожежобезпечності.
Рис.2.11. Схема природної пожежобезпечності центральної частини зони відчуження ЧАЕС (багатозональний знімок з КА “Spot-4”, 14.07.98 р.). Ступені пожежобезпечності у відповідності до стану рослинності на момент зйомки: соснові ліси - - висока;
- середня;
- порівняно низька; листяні ліси -
- низька; перелоги, луки, згарники -
- висока;
- середня;
- вода;
- пісок та відкриті піщані ґрунти
Схема природної пожежобезпечності використовувалась у практичній роботі ДСВКЛП “Чорнобильліс”, а також для проведення застережних протипожежних заходів, упорядкування лісокультурних площ у 1999 році.
2.5.7 Вивчення рослинності
Це завдання вирішувалось на матеріалах досліджень Зони відчуження ЧАЕС, рослинність якої всебічно вивчена наземними та дистанційними методами. Інші райони України не охоплені таким повним набором дистанційних і наземних даних.
На територію Зони відчуження зроблено лише один знімок високої розрізнювальної здатності сканером МСУ-В з КА “Океан-О” (рис. 2.12). Але його виконано не в оптимальні для вивчення рослинності терміни: восени, 03.10.99 р., коли значна частина листя опала, а у хвойних деревах послаблені процеси обміну в голках. Порівняно з літнім періодом, восени на оптичні властивості рослинності має значний вплив відбиття (поглинання) випромінювання стовбурами та гілками дерев.
Рис. 2.12. Схема класифікації рослинності східної частини зони відчуження ЧАЕС за типами рослинних угруповань (багатозональні знімки з КА “Spot-4”, 03.10.99 р.): 1 – ліси з перевагою сосни; 2 – соснові ліси, пошкоджені сосновим шовкопрядом; 3 – розріджені змішані листяні ліси та площі, що заростають вербою; 4 - змішані листяні ліси з перевагою берези; 5 - залісення територій переважно молодою березою; 6 – змішані листяні ліси з перевагою вільхи; 7 – акація; 8 – луги та заплавні луки; 9 – перелоги; 10 – зварники; 11 – відкриті піщані ґрунти з рідкою трав’янисто-чагарниковою рослинністю; 12 – вода; 13 – техногенні об’єкти; 14 – хмари; 15 – тіні від хмар
З метою оцінки можливостей знімків з КА “Океан-О” для вивчення рослинності було проведено класифікацію з вивченням зображень знімка (рис.2.12) від 03.10.99 р. Її проведено за методом максимальної вірогідності – як найбільш інформативного, з використанням програмного продукту ERDAS Imagine. Об’єкти дослідження включали всі основні різновиди рослинного покриву, які були вибрані на підставі матеріалів лісовпорядкувальних робіт та відносно рівномірно розповсюджені на досліджуваній території. Крім різновидів рослинності враховані елементи ландшафту, які займають досить значну площу, - це водна поверхня, населені пункти, проммайданчик ЧАЕС та піщані дамби.
Встановлено, що в межах досліджуваної території відокремлюються всі основні елементи ландшафту. Це соснові ліси, пошкоджені сосновим шовкопрядом, ліси з перевагою вільхи або берези. Інші види листяних лісів виділити не вдалося. Помітно відокремлюються перелоги, добре видно їх ділянки, що заростають сосною та листяними породами дерев. Відносно добре відокремлюються зварники у лісах. За даними досліджень, у межах зварників відбувається інтенсивний процес заростання. Практично не виділились ті види рослинності, які займають невеликі відокремлені ділянки. Це деревостани з перевагою дуба та осики, посадки акації, сади тощо. Серед не пов’язаних з рослинністю елементів ландшафту найчіткіше відокремлюються природні й техногенні об’єкти. Відкрита водна поверхня також добре відрізняється, але місцями відокремлюються невеликі хибні водні поверхні. Не відокремились населені пункти і техоб’єкти.
За даними наземної перевірки, достовірність наведеної класифікації задовільна.
Співставлення результатів класифікації ландшафтів за даними знімків з КА “Океан-О” з результатами аналогічної класифікації ландшафтів за багатозональним знімком високої розрізнювальної здатності з КА “Spot”, зробленого 14.07.98 р. У чотирьох зонах спектру, показало, що на обох знімках чітко відокремлюються основні види рослинності, природні та техногенні елементи ландшафту, просторове розрізнення яких ідентичне.
Однак значно менша розрізнювальна здатність знімка з КА “Океан-О”, неоптимальний час проведення зйомки та менша кількість спектральних каналів обумовили те, що за даним знімком відокремилось менше класів ландшафту, ніж за знімком з КА “Spot”.
На рис. 2.12 наведено класифікацію рослинності зони відчуження, складену за результатами обробки двох знімків, але межі між ними встановити важко, що свідчить про близькість отриманих результатів.
ІІІ. ЕКОЛОГІЯ КОСМОСУ
Проникнення людини в космос – природний і логічний крок (рис. 3.1). Необхідність в цьому обумовлена двома основними причинами: отримання нових підходів і можливостей наукового дослідження і пізнання світу; пошук нових джерел для задоволення енергетичних потреб всього людства на планеті Земля, а отже, і вирішення однієї із глобальних екологічних проблем ресурсозберігання та природокористування.
Рис. 3.1. Робота людини в навколоземному космічному просторі
Перш за все, космічна техніка відкриває можливості по-новому поставити вивчення нашої планети, і в тому числі вирішити екологічні проблеми. Вже перші ШСЗ дозволяли з великою точністю визначити форму Землі, що при використанні наземних засобів потребувало би багаторічної праці. Вимірювання, які були проведені за допомогою супутників, космічних зондів, спрямованих до Місяцю, Венери, Марсу і інших планет Сонячної системи, ніби розсунули межі контактів Землі з світовим простором.
Космічні дослідження нерозривно пов'язані з енергетикою Землі. Сучасна енергетики орієнтована на використання, головним чином, не поновлюваних органічних палив (нафта, газ, вугілля), спалювання яких дає більше 80 % усієї використовуваної енергії.
Вирішення проблем енергетики Землі пов'язують зі створенням так званої “тривимірної” енергетики, сенс якої полягає у виносі до космосу перетворювачів сонячної енергії з наступною передачею енергії на Землю.
Конкретні приклади створення “тривимірної” енергетичної інфраструктури визначають роботу у декількох напрямках: створення космічних електростанцій для енергозабезпечення Землі і забезпечення транспортних операцій в навколоземному космічному просторі (рис. 3.2); освітлення районів Землі за допомогою орбітальних станцій, таких як “Мир”, яка за допомогою пристроїв відбиття освітила частину поверхні Землі на півдні Росії (подібний експеримент проводився і в Україні (див. рис. 3.3); створення космічних ліній передачі енергії на велику відстань; управління тепловим і світловими режимами районів Землі.
Рис. 3.2. Створення космічної електростанції для енергозабезпечення Землі
Сучасний світ неможливо уявити без космонавтики; достатньо зауважити, що супутники забезпечують точність роботи систем всього світу, а космічні системи забезпечують функціонування супутникового телебачення, прогнозують погоду, здійснюють космічний моніторинг Землі.
Рис. 3.3. Експеримент з освітлення районів Землі за допомогою орбітальної станції “Мир” (Росія)
Супутники раннього виявлення ядерних вибухів та інших техногенних катастроф забезпечують інформацією наземні служби спостереження практично в реальному масштабі часу. Але одночасно інтенсивне освоєння космічного простору в мирних (позитивних) цілях використовується також військово-промисловому комплексі (ВПК).
3.1 Ракетно-космічні комплекси
Ракетно-космічний комплекс (РКК) – це сукупність функціонально пов'язаних космічних апаратів (КА) і наземних технічних засобів, призначених для самостійного вирішення поставлених задач у космосі (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Технологічні експерименти на орбіті Землі
Ракетно-космічний комплекс включає ракету-носій, космічний апарат, технічний комплекс, стартовий комплекс, засоби вимірювального комплексу космодрому і наземний комплекс керування космічним апаратом.
Космодром – це комплекс соціально підготовлених земельних територій зі спорудами і обладнанням, які забезпечують зборку, підготовку до пуску і пуск ракетно-космічної системи, вимірювання траєкторії її польоту, видачу команд, а також приймання і обробку телеметричної інформації, яка надходить з ракетно-космічної системи. До складу космодрому також входять земельні та водяні ділянки для падіння відпрацьованих ступенів ракет-носіїв і для посадки космічних об'єктів, які повертаються.
В теперішній час більш як 10 країн світу мають свої програми освоєння космосу. З них такі країни спроможні виводити до космосу за допомогою своїх носіїв: Росія, США, Франція, КНР, Великобританія, Індія.
За своєю структурою ракетно-космічні системи частіше за все представляють собою багатоступеневий комплекс, який включає до свого складу декілька ракетних блоків і корисне навантаження, яким може бути космічний корабель, космічна станція, штучний супутник планети, різного роду космічні апарати, включаючи і апарати військового призначення.