Реферат: Изучение экологического состояния территории Большеземельской тундры с использованием методов дистанционного мониторинга

Курсовая Работа

по теме : Изучение экологического состояния территории Большеземельской тундры с использованием методов дистанционного мониторинга

Работу выполнил:

студент III курса 234 группы

Шулепов Константин Алексеевич

Научные руководители:

Братцев Андрей Адольфович, к.г.н., зав.отделом геоинформационных и учебных технологий СыктГУ.

Елсаков В.В., к.б.н., зав.отделом экосистемного анализа и ГИС технологий Института биологии Коми НЦ УрО РАН

Сыктывкар 2004

С одержание : стр.

В ведение 3

Краткая характеристика физико-географических

условий изучаемой территории 6

Материалы и методы исследований 8

Обсуждение результатов 13

Основные выводы 16

Литература 17

В ведение

Географические информационные системы (ГИС) появились в 1960-х годах как инструмент, позволяющий проводить изучение структурных и функциональных особенностей природных объектов с учетом их пространственной приуроченности. Существует две общераспространенные версии возникновения первых ГИС [8]. Согласно первой, наиболее ранние ГИС были созданы Гарвардском университете и Массачусетском технологическом институте США с целью автоматизированной обработки географической информации. Согласно альтернативной версии – первые ГИС были создана в Канаде и имели цель картирования природных ресурсов (CGIS).

В настоящее время важной задачей, отводимой для использования ГИС, является непосредственная характеристика состояния природной среды, подвергающейся воздействию естественных и антропогенных факторов. Важнейшие свойства отображаемых в ней показателей – их содержательная, пространственная и временная локализация. При этом информация, используемая в качестве релятивной базы данных ГИС всегда беднее исходной природной. Поэтому для обеспечения объективности и репрезентативности результатов необходимо соблюдение ряда требований, прежде всего затрагивающих способ получения и пространственную достоверность данных.

Одним из важных источников для ГИС разных уровней (локальных и региональных) являются методы дистанционного зондирования (ДЗ) природных объектов, основанные на использовании электромагнитных излучений, исходящих от предмета исследований и путем их регистрации без непосредственного контакта с ним. Рассматривая ДЗ с позиций системного подхода, необходимо определить входные и выходные элементы системы, ее внутреннюю структуру, границы и окружающую среду. Входными элементами системы являются физические поля, образуемые отражением и/или излучением земной поверхности и естественными процессами в недрах Земли, а также поля техногенного происхождения. Входными элементами системы являются также эмпирические и теоретические закономерности связи физических полей с объектами природной среды. Выходными элементами системы ДЗ следует считать компоненты дистанционной основы карт природоресурсного содержания.

дистанционная основа (ДО) карт определена как оптимальная совокупность материалов ДЗ, результатов их обработок и интерпретации, представленной в цифровом и аналоговом виде. Она состоит из фактографической и интерпретационной частей. Компонентами фактографической части ДО являются нормализованные материалы ДЗ в цифровой и аналоговой формах, а также результаты формализованных преобразований этих материалов. Интерпретационная часть ДО (схемы дешифрирования и интерпретации результатов дешифрирования) создается по результатам экспертного интерактивного анализа изображений и другой информации (Перцов и др., 2000). Наиболее естественным способом система ДЗ подразделяется на следующие три подсистемы: сбор материалов ДЗ, обработка материалов ДЗ и их тематическая интерпретация (Рис.1).

Рис.1. Входные и выходные элементы системы ДЗ.

По способу получения первичных данных дистанционные методы исследования подразделяются на пассивные , т.е. основанные на улавливании излучений от естественных источников (солнца, Луны, звезд, земной поверхности и самих изучаемых объектов), и активные , т.е. предполагающие использование искусственных источников излучения (ламп накаливания, газоразрядных ламп, лазеров). В общеупотребительном смысле термин ДЗ обычно включает в себя регистрацию (запись) электромагнитных излучений посредством различных камер, сканеров, микроволновых приемников, радиолокаторов и других приборов такого рода. Наибольшее применение среди пассивных дистанционных методов получили исследования в оптической области электромагнитного спектра (фотографирование), в том числе различных диапазонах. Достоинство этого метода состоит в том, что фотографические материалы доступны для непосредственного зрительного восприятия и анализа средств используемых в ГИС системах. Космические и аэрофотоснимки обеспечивают территориально полное и непрерывное изучение больших площадей, состояние которых зафиксировано на единый момент времени (Востокова и др, 1988).

В настоящее время методы ДЗ широко используется для сбора и записи информации о поверхности Земли, морском дне, атмосфере, Солнечной системе и др. объектах. Оно осуществляется с применением морских судов, самолетов, космических летательных аппаратов и наземных телескопов. Данные ДЗ используются для принятия решений в области многих научных и практических задач, связанных с экономическим, социальным и экологическим развитием, как отдельных регионов, так и страны.

Наибольшее распространение в настоящее время получили методы ДЗ, основанные на анализе особенностей спектральных характеристик космических снимков разного пространственного разрешения. В России в качестве носителей аппаратуры используются космические аппараты гидрометеорологического (типа «Метеор» и «Электро»), оперативного (типа «Ресурс-О1» и «Океан-О1») и фотографического (типа «Ресурс-Ф») наблюдения [9]. Основными задачами мониторинга, осуществляемого с применением данных средств, являются:

· контроль погодообразующих и климатообразующих факторов с целью достоверного прогнозирования погоды и изменения климата, в том числе и в околоземном космическом пространстве;

· контроль за состоянием источников загрязнения атмосферы, воды и почвы с целью обеспечения природоохранных органов федерального и регионального уровней информацией для принятия управленческих решений;

· оперативный контроль чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера с целью эффективного планирования и своевременного проведения мероприятий по ликвидации их последствий;

· информационное обеспечение проведения земельной реформы, рационального землепользования и хозяйственной деятельности;

· создание динамической модели Земли как системы с целью прогнозирования нарушений экологического баланса и разработки мероприятий по сохранению среды обитания человека и животных

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--