Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год
Обоснование создания системы спутникового мониторинга динамики техногенных месторождений Донбасса
Шеставин Н.С. (1), Недопекин Ф.В. (1), Несова А.В. (1)
(1) Донецкий национальный университет, Донецк, Украина
В настоящее время на Донбассе практически отсутствует сеть стационарных средств аналитического мониторинга экологического состояния окружающей среды. Остались лишь несколько мобильных и лабораторных устройств для осуществления ограниченных оценок загрязнения природных объектов на конкретных территориях. Общая картина экологических проблем Донбасса сейчас может быть представлена только с помощью использования методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на основе спутниковых мультиспектральных снимков территорий как Донецкой Народной Республики (ДНР) и Луганской Народной Республики (ЛНР), так и Донецкой и Луганской областей, подконтрольных Украине.
Различные виды спутникового мониторинга природных и антропогенных объектов на территории ДНР и ЛНР сейчас являются единственным доступным методом оценки экологического состояния, предсказания чрезвычайных ситуаций на конкретных объектах и фиксации последствий техногенных аварий и катастроф, а также стихийных природных явлений.
Для целей реализации таких систем спутникового мониторинга сейчас в России и других странах мира создаются центры аппаратного и программного обеспечения регулярного обеспечения процессов получения из различных источников спутниковых снимков высокого разрешения с их последующей обработкой с помощью специальных алгоритмов. Уже есть ряд региональных, национальных и глобальных систем спутникового мониторинга для контроля состояния окружающей среды, пожаров, наводнений и других чрезвычайных ситуаций.
Большую часть информации об экологическом состоянии (плотности растительности) выбранных участков на территории Донбасса можно получить путем обработки спутниковых снимком для вычисления нормированных вегетационных индексов растительного покрова как отношения разницы интенсивностей отраженного света в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра к сумме их интенсивностей. Могут использоваться и другие индексы - например, для определения температуры поверхности (для контроля не горящих, тлеющих и горящих терриконов Донбасса) и т.п.
Для изучения динамики техносферных объектов, расположенных на территории Донбасса (таких как: породных отвалов, угольных шахт (терриконов), хвостохранилищ горно-обогатительных предприятий, насыпных породных отвалов карьеров и т.п.), необходимо использовать методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) путем оценки степени их влияния на окружающую природную среду и возможных зон их расширения за счет воздушной и водной эрозий.
В перспективе планируется применять временные ряды различных вегетационных индексов для мониторинга состояния растительного покрова степной зоны Донбасса по аналогии с аналогичными работами в России, а также востановить методики прогнозирования урожайности зерновых и других сельхозяйственных культур (Несова, Шеставин, 2018).
В настоящее время для изучения динамики экологических процессов на Донбассе в Донецком национальном университете (ДонНУ) на физико-техническом факультете уже создан коллектив (в составе профессора, научных сотрудников, аспиранта и студентов), который использует оригинальные алгоритмы и программное обеспечение для имеющихся в ДонНУ компьютеров по обработке данных спутниковых снимков, что позволит реализовать предлагаемую идею создания системы спутникового мониторинга динамики техногенных месторождений Донбасса. Учитывая особенности текущей ситуации в ДНР и ЛНР разработанная система спутникового мониторинга динамики техногенных месторождений Донбасса, должна обеспечить дистанционное зондирование территорий, к которым в настоящее время нет физического доступа для получения параметров состояния объектов природной и техносферной среды, так как многие атмосферные, гидрологические и геологические процессы носят трансграничный характер в независимости от государственных границ и линий соприкосновения.
Создание такой полноценной системы является актуальной задачей по обеспечению устойчивого социально-экономического развития Донбасса и может оказать существенное влияние на оперативное информирование органов власти, бизнес-структур и населения о состоянии природной и техносферной среды Донбасса.
Ключевые слова: Донбасс, данные ДЗЗ, спутниковый мониторинг, техногенные месторождения, вегетационные индексы, терриконыЛитература:
- Несова А.В., Шеставин Н.С. Перспективы использования методов дистанционного зондирования земли для экологического мониторинга Донбасса // Вестник Луганского национального университета имени Владимира Даля № 5(11) 2018, Международная научно-практическая конференция "Открытые физические чтения – 2018", Луганск, 2018. С. 283-288
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
122