Первоначально процесс получения и обработки информации со спутников был необыкновенно трудоемким и долгим. Но сейчас технологии достигли такого уровня, что космический снимок нужной территории можно получить за час, пишет "Экспресс К". На орбите Земли находится большое количество спутников, которые последовательно выполняют съемку практически всей поверхности земного шара. Аппараты расположены главным образом на солнечно-синхронных орбитах для съемки территорий приблизительно в одно и то же местное время.
Космический мониторинг территории нашей республики в последние годы развивается весьма интенсивно. И если дальний космос казахстанские ученые изучают уже несколько десятилетий, то исследования Земли из космоса в Казахстане начали проводиться с начала 90-х годов прошлого столетия в рамках программы "Казахстан-космос", утвержденной постановлением кабинета министров Казахской ССР № 166 от 1991 года.
В этой программе были заложены основные направления космических исследований в республике, и в тот же год был создан Институт космических исследований (ИКИ), основателем которого и директором до конца своей жизни был академик Умирзак Махмутович Султангазин. Одновременно с организацией института разрабатывались научные программы и эксперименты для казахстанских космонавтов Тохтара Аубакирова и Талгата Мусабаева, успешно выполненные на орбитальном комплексе "Мир" и на международной космической станции.
Сегодня институт носит имя своего основателя и вместе с другими институтами научно-космического направления объединен в АО "Национальный центр космических исследований и технологий" Казкосмоса.
Для проведения космического мониторинга территории Казахстана в 1994 году было приобретено специальное оборудование и открыт первый Центр приема и обработки космической информации в городе Алматы. С тех пор в этом центре ежедневно осуществляется прием космической информации со спутников дистанционного зондирования Земли.
Первоначально прием осуществлялся с американских спутников серии NOAA, передает ИА "Казах-Зерно". Их число меняется, со временем одни выходят из строя, запускаются новые. Эти спутники проводят непрерывную съемку территории, над которой они пролетают, и передают соответствующую информацию на Землю. С конца 90-х годов число спутников начало резко возрастать, стали улучшаться их технические характеристики.
Спутниковые данные — это не обычные фотографии с орбиты, хотя и такой метод наблюдений тоже применяется. В первую очередь это фактические измерения специальной камерой-радиометром собственного и отраженного Землей солнечного излучения в различных спектральных диапазонах. Каждый участок земной поверхности в зависимости от биометрических характеристик растительности и физических свойств почвы по-своему отражает солнечную радиацию в различных интервалах электромагнитных волн.
Эти различия фиксируются радиометром в виде величины интенсивности отраженного электромагнитного излучения. Образно говоря, по тому, как каждый тип земной поверхности отражает радиацию в разных участках спектра, и формируется уникальный спектральный образ. По этой кривой на космическом снимке, представляющем собой набор изображений в разных участках спектра, можно выделить разные виды произрастающей растительности, фазу их развития, состояние почвенного покрова и так далее.
С помощью подобной информации можно решать множество задач, тем более что с 1996 года ведется архивирование спутниковых данных по территории Казахстана.
Наиболее показателен пример системы космического мониторинга сельского хозяйства, поскольку в свое время это было первое практическое использование спутниковой информации для нашей страны. В 1997 году Институт космических исследований впервые получил заказ от правительства, согласно которому необходимо было определить размеры посевных площадей яровых зерновых культур в северных областях Казахстана.
С тех времен в институте образовалась группа специалистов, которая постоянно работает над созданием новых и усовершенствованием уже созданных технологий дистанционной диагностики различных параметров зернового производства на базе уже более современных спутниковых систем.
В последние годы прогресс в развитии технических средств позволил максимально автоматизировать прием, архивацию и обработку спутниковых данных и кардинально улучшить пространственные и радиометрические способности съемочной аппаратуры, что непосредственно повлияло на качественные характеристики космических изображений. В 2001 году ИКИ приобрел новую российскую станцию производства компании «СКАНЭКС». В настоящее время в центре приема несколько раз в сутки производится прием и запись информации с четырех разных спутниковых систем в тот момент, когда они находятся в зоне радиовидимости. На основе этих данных решаются задачи космического мониторинга Казахстана.
Например, ежедневная космическая съемка Terra/MODIS с полосой охвата свыше 2 000 км и разрешающей способностью в 250 м позволяет наблюдать ежедневно за состоянием посевов зерновых культур на отдельных полях, а данные с индийского спутника RESOURCESAT с разрешающей способностью от 6 м до 23 м — определять границы полей и оценивать посевные площади. Нами отработаны и доведены до определенной степени точности методы тематической обработки спутниковых данных, с помощью которых начиная с 2002 года мы оперативно даем Министерству сельского хозяйства информацию о весенних влагозапасах, размерах посевных площадей, датах и темпах проведения ярового сева, фитосанитарном состоянии посевов и объеме валового сбора зерновых культур.
Многолетний опыт проведения космического мониторинга основных зерносеющих регионов Казахстана дал нам возможность показать Минсельхозу картину зернопарового севооборота на уровне отдельных районов. Кроме того, разработаны технологии космического мониторинга рисовых посевов в Кызылординской области.
Помимо вышеперечисленных приложений, мы сейчас работаем над новыми информационными технологиями, использующими спутниковые данные высокого разрешения.
На базе Евразийского университета им. Л. Н. Гумилева в Астане открыт еще один пункт приема спутниковых данных — центр космического мониторинга. Здесь в январе 2004 года сдана в эксплуатацию и представлена правительству республики универсальная станция для приема спутниковой информации различных форматов. На базе этого наземного комплекса осуществляется прием данных с канадского спутника RADARSAT, который в отличие от других космических аппаратов дистанционного зондирования Земли является всепогодным источником информации, не зависящей от наличия облачного покрова.
В ближайшем будущем мы начнем принимать данные с собственных спутников дистанционного зондирования высокого (1 метр) и среднего (7 метров) разрешения. Разработку двух космических аппаратов осуществляет АО "НК "Казахстан Гарыш Сапары" совместно с французским партнером EADS Astrium. Ввод системы в эксплуатацию запланирован на 2014 год. Это позволит развивать новые направления приложения данных дистанционного зондирования.
Например, станет возможным распространение в Казахстане системы страхования урожая с использованием возможностей ситуационного центра космического мониторинга сельскохозяйственных угодий. Пользователям и страхующим организациям будет открыт доступ к результатам космического мониторинга на геопортале в режиме реального времени. Новые WEB-ГИС-технологии космического мониторинга существенно увеличат эффективность информационного обеспечения аграрного сектора республики.
Все комментарии