Применение в практике модели "Пространственно-временной технологии", "Метода движущегося источника" и "Дистанционного Зондирования Земли из Космоса".

Дистанционное Зондирование Земли из космоса (ДЗЗ) дает возможность получения информации о динамических и пространственных характеристиках процессов и явлений на поверхности Земли. Долгое время технические возможности ДЗЗ были ограничены, и необходимо было, при комплексном использовании данных ИСЗ с различных сенсоров, повышать точность установления соответствия между положением объекта наблюдения и данными мониторинга из космоса. Но это требовало повышения быстроты и точности определения местоположения – одного или нескольких ИСЗ, причем в единой «небесной» системе координат. Также было необходимо с большой точностью отражать данные мониторинга ИСЗ в «земной» системе координат, т.е. в « натуре». Развитие вычислительной техники и ее методов, повысили скорость обработки данных мониторинга, но этого было недостаточно. Отметим, что для решения этих проблем нами были предложена наша новая модель Пространственно-временной технологии (ПВТ) , включающая 3D модель Земли и наш Метод движущегося источника (МДИ) (Булатова, 1996-2000). Они объединили обе системы координат («земную» и «небесную») и открыли теоретическую возможность одновременного применения нескольких ИСЗ с помощью ПВТ [1]. Таким образом, как результат введения в науку о ДЗЗ нашей технологии ПВТ и нашего метода МДИ [2] - проблема была решена. Кратко суть ПВТ состоит в следующем. Введены три системы координат I, II, III: I - сферическая для планеты Земля; II – сферическая для небесной сферы, III – декартова OXYZ для объединения этих двух (I, II) и для их связи с космосом. Отметим, – и это важно, – что ось OZ является общей для всех указанных трех (I, II, III) систем координат, и подчеркнем, что эта ось 0Z совпадает также с вектором, направленным на Северный Полюс мира (N). Центры всех трех систем координат (I, II, III) совпадают в одной точке O, и также совпадают с геометрическим центром O геосферы в нашей 3D-модели Земли. Существенным для всей этой системы является выбор начала отсчета, а также направлений отсчета [3]. Конечно, возмущения, связанные с формой, строением Земли и с неравномерностью ее вращения усложняют работу по определению земных координат, что преодолевается разными способами, которые здесь не обсуждаются [4]. Для простоты, нами были использованы «видимые» параметры небесной сферы, с уже включенными в них величинами поправок.
Был предложен новый оригинальный метод, а именно МДИ (Булатова, 2000), используемый для наблюдения за небесными телами (и ИСЗ), который дал возможность отражать перемещение ИСЗ относительно Земли как вектора rGC : центр геосферы – ИСЗ.
Преимущества ПВТ технологии и метода МДИ столь значительны, что стало возможным с помощью ДЗЗ исследовать и глубинные процессы Земли, используя дополнительные спутники GPS, как в GRACE [5].
Особенности модели ПВТ. 1) в нашей модели выбрана принципиально другая система координат. 2) в нашей модели радиус-вектор rGS соединяет центр О геосферы G с движущимся источником С (например, ИСЗ), и обеспечивает слежение за ИСЗ в «небесной системе координат». 3) в нашей модели ПВТ принципиальным является использование в качестве параметров величины углов ( расстояние до ИСЗ – не влияет на определение их координат на небесной сфере);. 4) в нашей модели возможно слежение за несколькими ИСЗ одновременно.
Применение ПВТ: 1) Новый оригинальный базис позволил в единой системе координат наблюдать два и более ИСЗ (движущихся источников) [2], а также особенности движения самой Земли (прецессия и т.д.) [4]; 2). По координатам: полярному и временному углу (МДИ) – было определено направление поиска потерянного спутника «ПРОТОН-10» в Роскосмосе [2]; 3) Представление пришедшего к Земле потока движущихся частиц (нейтрино) из солнечного ветра, были представлены в виде ансамбля векторов[3,6]. Этот прием используется при мониторинге изменений поверхности Земли [6]. Перспектива применения ПВТ и МДИ обеспечена планами перехода науки «к цифровому» описанию состояния планеты [8].
Важно отметить, что по воле сотрудников ИФЗ РАН моя модель ПВТ и мой МДИ [1,2] вошли в модель ДЗЗ обезличенно (без ссылок). При работе над моделью ДЗЗ были использованы мои результаты в области томографии и сканирования 3D модели Земли [2,3]. Важно также отметить, что возможность использования в работе одновременно нескольких спутников, полученная в технологии ПВТ и методе МДИ обеспечили повышение точности ДЗЗ.
Особенности и применение. ДЗЗ за шестнадцать лет развития превратился в магистральный метод исследования изменения поверхности Земли. Создан мощный парк приборов и аппаратуры с различными сенсорами для проведения многих видов мониторинга, создания баз данных и тематических 2D и 3D карт. Расширение возможностей , путем совершенствования новых технологий продолжается, например [7].