Особенности практического применения методов ДЗЗ из космоса при мониторинге окружающей среды (лекция)

За относительно короткое время данные ДЗЗ из космоса стали важным источником информации о состоянии окружающей среды. Это обусловлено, прежде всего, основными достоинствами космических методов зондирования - большой обзорностью земной поверхности, оперативностью и регулярностью получения информации с помощью систем космических аппаратов. Кроме того, за последнее десятилетие в мире значительно увеличилось количество космических аппаратов ДЗЗ, заметно улучшились основные характеристики зондирующей аппаратуры (пространственное, радиометрическое, спектральное разрешение и др.), повысились точность и качество первичной обработки данных, разработано много новых технологий тематической обработки информации ДЗЗ, повысилась оперативность доставки данных потребителям на основе новых телекоммуникационных технологий.
Применение гиперспектральных сканеров, радиолокаторов с синтезированной апертурой, атмосферных сенсоров нового поколения позволило расширить круг задач в области мониторинга окружающей среды, решаемых с использованием данных ДЗЗ. Благодаря появлению оптико-электронной и радиолокационной аппаратуры высокого и сверхвысокого пространственного разрешения появилась возможность решения экологических задач не только глобального, но регионального и локального масштаба. Среди них важнейшими задачами являются мониторинг чрезвычайных ситуаций, контроль процессов природопользования на уровне регионов и отдельных хозяйствующих субъектов, оценка риска хозяйственной деятельности и поддержка принятия решений, обеспечивающих устойчивое развитие территорий.
Опыт применения данных ДЗЗ нового поколения вопреки ожиданиям показал определенные трудности, существующие при их использовании с целью мониторинга окружающей среды. Эти трудности, прежде всего, связаны с методическими вопросами применения данных нового качества. Для достоверной интерпретации этих данных требуются новые методики калибровки, необходим учет влияния атмосферы на регистрируемое излучение.
Тематическая обработка данных ДЗЗ при решении задач мониторинга окружающей среды часто связана с необходимостью автоматизированного распознавания природных и техногенных объектов. Известны проблемы достоверного распознавания почвенно-растительного покрова, связанные со сложностью процесса выработки и формализации классифицирующих правил. С другой стороны, применяемые при этом методы распознавания с обучением, зависят от выбора обучающих участков. При переходе к реальным данным по обширной территории достоверность распознавания уменьшается. В случае применения данных сверхвысокого пространственного разрешения эта проблема усложняется задачей выбора «чистых» обучающих участков, не содержащих других объектов. В детализированных изображениях такие объекты больше влияют на репрезентативность выбранных участков.
Эти и другие особенности применения методов ДЗЗ из космоса при мониторинге окружающей среды будут изложены в докладе на примере опыта разработки и практического использования информационных технологий мониторинга паводковой обстановки, лесонарушений, нефтезагрязненных территорий, мест сжигания попутного нефтяного газа, термокарстовых процессов.