Информация из космоса
20:31 30/05/2018
0 👁 1 035
Дистанционное зондирование Земли
Как при помощи спутников отследить, на каких участках стоит заниматься сельским хозяйством, а каким лучше дать «подышать», как по данным дистанционного зондирования определить места пожаров и какой еще информацией из космоса мы пользуемся в повседневной жизни, даже не задумываясь об этом, рассказывает красноярский ученый Егор Задереев.
Когда мы смотрим с орбиты в космос, мы видим звёзды. Когда мы смотрим с орбиты на Землю, мы видим нашу планету. Весь вопрос и вся проблема — в том, как смотреть на Землю? Если смотреть на неё, как простой человек, мы увидим очертания морей, океанов, материков. Но мы же видим в очень узком диапазоне, по большому счёту: от 300 до ~ 700 нанометров глаз человека различает? А спутник может видеть в любом спектральном диапазоне. Более того, он может вырезать любую часть из спектрального диапазона. Потом этот фрагмент можно обработать и каким-то образом эту информацию использовать.
В этом и состоит весь принцип дистанционного зондирования — мы используем «взгляд» спутника, который он бросает на нашу Землю, эту картинку пытаемся обработать и получить важную для нас информацию.
Второй плюс заключается в том, что спутник летает постоянно. Если он снимает то, что происходит на Земле, он делает это в динамике. Самый простой пример: мы следим за тем, как у нас растёт некая растительность. Если мы будем смотреть в том спектральном диапазоне, в котором у нас происходит процесс фотосинтеза, тогда мы легко сможем говорить: «Сейчас это растение активно растёт». Потому что листья зелёные, и значит, они поглотили ту часть спектра, которая нужна для фотосинтеза. Ну и, соответственно, мы её не увидим со спутника. Как только лист перестаёт расти, тогда этот свет не поглощается, и мы его увидим. Поэтому очень легко отследить в течение года затем, как Земля сначала расцветает в ответ на изменения климата, погоды, а потом увядает. И по большому счёту, мы только впервые вместе с появлением спутников стали смотреть на Землю, как на единое целое. Мы увидели «зелёную волну» – как она с юга на север распространяется во время наступления лета и потом наоборот — уходит.
По скорости изменения этого зелёного цвета (если говорить упрощённо) можем оценить, насколько эффективно наши растения фотосинтезируют. А значит, можем посчитать, с какой скоростью образуется новая биомасса. Например, только по этим цифрам мы уже можем оценить всю продукцию, которая производится на планете Земля. Мы это можем делать из года в год и смотреть, как изменения климата влияют на этот процесс. А как только спутники стали видеть с большим разрешением — если раньше пятно спутника было 30×50 километров, понятно, что на таком большом пятне мы могли оценить только очень грубо, что происходит. Например, для тайги или для участка океана это нормальная точность. А для сельского хозяйства немного грубые масштабы. Поле может быть меньшего размера. Но сейчас уже размер пикселя (а значит, и единицы информации) приближается к десяткам и сотням метров, что означает: каждый фермер может для каждого из своих полей иметь несколько точек, которые свидетельствуют, как его урожай растёт на конкретном участке. Что происходит в ложбинке? Что происходит на пригорочке? И тогда эту информацию можно использовать, компьютеризировав в online-режиме.