Гляциологическое дешифрирование по космическим снимкам

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский Государственный Аграрный Университет Кафедра высшей геодезии, фотограмметрии и ГИС Реферат на тему:

Гляциологическое дешифрирование по космическим снимкам Выполнил: ст. 22 гр. ИЗиК Конончук А.О.

Руководитель: Брюханова В.У.

Омск 2011

Содержание дешифрирование рекреационная карта ледник Введение Необходимость изучения Значение космических снимков Рекреационное значение данного дешифрирования Заключение

Введение

Дешифрирование снимков — один из методов изучения местности по её изображению, полученному посредством аэросъёмки. Заключается в выявлении и распознавании заснятых объектов, установлении их качественных и количественных характеристик, а также регистрации результатов в графической (условными знаками), цифровой и текстовой формах.

При дешифрировании космических снимков используются материалы, полученные с космических спутников, с пилотируемых космических кораблей и автоматических станций на высотах от 150 до 1000 км с околоземных орбит и на значительно более удаленных расстояниях с космических кораблей и аппаратов, предназначенных для изучения других планет, например «Зонд», «Аполлон» и др.

Вследствие разнообразия информации, которую содержат космические снимки, применяется специализированное дешифрирование: океанографическое, гидрологическое, географическое, гляциологическое и др. Д. к. с. производится визуально по контактным и увеличенным снимкам и инструментальным способом. В последнем случае используются как простые стереоскопы, так и универсальные стереофотограмметрические приборы. Признаки, используемые при Д. к. с., в основном те же, что и при дешифрировании аэрофотоснимков.

Гляциология — наука о путях образования льда, его эволюции и разнообразии. О формах нахождения льда на земной поверхности (ледники, снежный покров, ледяные пещеры и др.), подземных льдах, плавучих льдах (айсберги), их строении, составе, физических свойствах, происхождении и развитии, геологической и геоморфологической деятельности, географическом распространении.

Как самостоятельная область знания гляциология сформировалась к концу XVIII — началу XIX вв.

Гляциологичекое дешифрирование занимается исследованием динамических процессов в гляциосфере, то есть изменением количества льдов на Земле, а также их распределением по её поверхности.

Необходимость изучения Существуя многие миллионы лет, ледники активно влияют на природу планеты. Они охлаждают климат, воздействуют на теплообмен, во время таяния изменяют уровень Мирового океана, продвигаясь, «вспахивают» земной рельеф, полярные ледяные шапки способствуют более контрастному проявлению широтной и высотной зональности. В настоящее время стало обычным различные природные процессы на Земле рассматривать как работу своеобразной машины: атмосфера — океан — суша — ледники.

В научном мире продолжаются споры о том, в какую сторону происходят изменения климата. Ледяные потоки Альп и Кавказа, спускаясь все ниже и ниже, заставили крестьян покидать обжитые горные долины, из-за ухудшения погодных условий уменьшилось население Исландии. Примеры естественной цикличности климата можно продолжать долго. Вопрос не только академический, он затрагивает все стороны жизни на планете.

Предсказания противоречивы. На естественные изменения климата накладываются последствия хозяйственной деятельности человека. В результате сжигания топлива, вырубания лесов накапливается углекислый газ. Он создает тепличный эффект: солнечные лучи пропускает, но удерживает тепло у земли. Промышленная пыль действует обратным образом. Солнечная радиация отражается, а тепло у земли не сохраняется. Современные методы не позволяют точно оценить последствия этих факторов, приблизительны наши знания и о климатическом прошлом. Но многие явления свидетельствуют о медленном потеплении, в частности отступание ледников по всей планете, хотя и не синхронное, и не очень быстрое.

Понять сложный механизм климата нельзя без учета снежно-ледникового покрова и океана. Их взаимодействие отлаживалось на протяжении долгого периода. Чтобы обнаружить «сбои», нужна всеобъемлющая система наблюдений за природной средой. Составной частью ее должен быть учет всех ледниковых масс на планете, слежение за их колебаниями на фоне изменений климата. Ледники как индикатор климата показательны еще и тем, что они несколько запаздывают в своей реакции. «Ледниковая» память отражает более устойчивую картину.

Значение космических снимков В подготовке важной гляциологической информации не обошлось без участия космонавтов. Как они ни заняты были во время орбитального полета, но нашли время для оценки снежно-ледовых ресурсов планеты. Дополнения к аэрофотосъемке являются очень существенными: ведь фотоаппаратами захватывается полоса намного уже, чем при визуальном наблюдении с многосоткилометровой высоты. Космические снимки — это своеобразная оптическая генерализация, картографическая операция, над которой трудятся специалисты, здесь достигается естественным образом.

Изучение Земли из космоса началось, наверное, с запуска метеорологических спутников в 1962 году. Через пять лет такие аппараты под названием «Метеор» появились на орбитах. Вместе с наземными комплексами они составили успешно действующую систему. Космическая съемка воздушных потоков позволила с большей достоверностью, чем раньше, прогнозировать погодные условия на планете.

Не первый год идет изучение Земли с пилотируемых космических кораблей. Космонавты фотографируют горы и долины, ледниковые и речные бассейны, заснеженные равнины и океанические акватории. А космические снимки облегчают работу многих специалистов.

Обрабатывая космические снимки, получают ценную информацию о ледниках Земли. С помощью многозональной съемки с удивительной точностью определяют толщину льда в горах и приполярных районах, запасы пресной воды. Сейчас спутники используют для слежения за краем ледникового антарктического покрова и за состоянием покровных и горных ледников, они дают информацию о дрейфе и «отеле» айсбергов, как ученые называют откалывание этих ледяных глыб от основного массива. В ближайшем будущем предполагается запустить европейский спутник с полярной орбитой. С полным правом его можно будет назвать полярно-гляциологической космической лабораторией.

Но космическому «сверх зрению» предшествует серьезная подготовка. Космонавты проходят консультации в Государственном научно-исследовательском производственном центре «Природа», пристально вглядываются в Землю с самолета, встречаются со специалистами-заказчиками: геологами, океанологами, строителями, гляциологами.

Особенно детально пришлось изучить космонавтам горы Памира. Из-за исключительной прозрачности атмосферы наиболее отчетливо видны из космоса высокие горы. Поэтому их визуальное наблюдение и дает ценную информацию. Недаром отдельные космические программы именуются по названиям крупных горных систем и вершин — «Памир», «Эльбрус».

Памир стал исследовательским полигоном космической гляциологии. Здесь представлены все глетчеры, которые встречаются в горных странах. На нем отрабатываются приемы дешифрирования, совершенствуются дистанционные методы изучения снежного покрова и ледников, ведется слежение за состоянием десятков тысяч ледников, которые орошают засушливые поля Средней Азии.

Сейчас организуется наземно-авиакосмическая служба наблюдений за природной средой. Она будет также собирать информацию, и давать прогнозы о снеге и льде, и в особенности о стихийно-разрушительных явлениях в горах — селях, лавинах, пульсирующих ледниках. Уже сейчас благодаря космическим исследованиям наземным специалистам удалось выявить только на Памире около 100 до того неизвестных ледниковых тел, обнаружить несколько месторождений полезных ископаемых.

Космонавты орбитальной станции «Салют-6» в течение четырех экспедиций накопили обширный материал для этой работы. Подвижки ледников теперь нетрудно обнаружить на космических картах по грядам морен, изогнутых в виде петель, и по растеканию льда на выходе его из ущелий в долины. Округлые же формы говорят об относительно спокойном их состоянии.

По космическим данным уже сейчас зафиксировано и изучено около 30 пульсирующих ледников Памира. За предыдущие годы полевыми обследованиями удалось обнаружить не меньше десятка подобных объектов. Пульсирующие—это вздыбившиеся ледники. Красивое зрелище, но и опасное! О нависшей угрозе могут предупреждать космонавты.

Многие из пульсирующих ледников расположены в долине реки Вахш. Это тревожит проектировщиков, ведь здесь кроме действующей Нурекской и строящейся Рогунской ГЭС планируются другие электростанции и сельскохозяйственное освоение земель. А опорожнение озер после резких сдвигов ледников вызывает катастрофические паводки. Такое стихийное бедствие вызвал ледник Медвежий в 1973 году. Высокая волна снесла все мосты по реке Ванч. Но благодаря своевременному прогнозу гляциологов никто не пострадал, и материальный ущерб был незначительный.

Ледник Дидаль в 1974 году вел себя по-другому. Во время его продвижения откололась часть языка и разрушила автомобильную дорогу и мост. Ледяные баррикады осложнили транспортное сообщение.

Большая часть космической информации о ледниках и снежном покрове обрабатывается в Государственном научно-исследовательском производственном центре «Природа», затем используется в гляциологических разработках, на ее основании даются рекомендации народнохозяйственным организациям. Взгляд из космоса помогает завершить классификацию пульсирующих ледников и составить их каталог. По сбору космической информации для Атласа снежно-ледовых ресурсов мира создана специальная группа. Это не только помогает уточнить контуры и размеры ледников, но и облегчает составление карт их колебаний (пульсации входят в их число!), дает возможности отображать некоторые сведения о снежно-ледовом режиме в глобальном масштабе.

Космические наблюдения помогут и в оценке природного режима для трудных альпинистско — туристских маршрутов. Необходимость этого хорошо понимают космонавты. Многие из них и сами предпочитают проверку своих сил в экстремальных условиях гор.

Да и по внешнему виду многое роднит покорителей высоких широт, горных вершин и космического пространства. Костюмы из прорезиненного блестящего перкаля и морозоветрозащитные маски с электрическим подогревом напоминают скафандр. Не зря, видно, полярные районы и высокогорье часто называют «земным космосом».

Связи устанавливаются нерасторжимые. На околополярные орбиты высотой 800—1000 километров выводятся спутники-спасатели. Через аварийные радиобуи они будут принимать сигналы от терпящих бедствие в море, горах, других отдаленных районах. Такие буи устанавливаются на судах, самолетах, пригодятся они геологам, туристам, альпинистам. Сигнал бедствия поступает на спутник, а с него на наземные пункты приема. Национальные координационные центры передают информацию в поисково-спасательную службу. Эта программа «космической помощи» осуществляется спутниками Советского Союза и США.

Очевидно, изучение земных ледников позволит подойти к разгадке ледников Марса, Сатурна, Нептуна и других планет. Из космоса уже обнаружена вечная мерзлота на Марсе, ледники — «лепестки», вытекающие из кратеров некоторых планет от метеоритных ударов. Космический лед — явление очень распространенное, ведь холод там достигает температуры ниже — 200° С. Многие тайны ждут здесь своих исследователей.

Рекреационное значение данного дешифрирования Нынешним туристам нужны карты с широкой информационной нагрузкой. Рекреационная часть Атласа снежно-ледовых ресурсов мира информирует о ледяных маршрутах, рассчитанных на различный вкус и подготовленность. Здесь показаны районы альпинистские высших категорий сложности, альпинистские, горнотуристские, прогулочно-спортивные, оздоровительные.

Районы характеризуются высотой над уровнем моря, оледенением, ландшафтами, транспортной и пешеходной доступностью. Например, Северо-Западный Памир (хребты Академии Наук и Петра Первого, пики Коммунизма, Корженевской, Революции и другие) представляет собой, используя научную терминологию, «район высшей категории сложности альпинистско-горнотуристского типа рекреационного освоения». Высоты 5000—6000 метров, горная болезнь проявляется в значительной степени, отдельные вершины поднимаются до 7000 метров. Сплошной покров фирновых полей изредка прорывается скальными обнажениями, огромные сложнодолинные и долинные ледники протянулись на многие километры. Район охватывает главным образом снежно-ледниковую зону, здесь много живописных панорам. Но горы затрудняют доступ к этим местам.

На картах более крупного масштаба показываются изолинии высот горной болезни, типы ледников, характер поверхности, перевалы, морены, трещины, что важно для прохождения, высота снежного покрова, период залегания, даются физиологические оценки климату.

Однако сейчас не только туристам в горах угрожают лавины, обвалы, обморожения, горная болезнь, опасные атмосферные явления, но и природа испытывает неблагоприятное влияние людей. На картах даны заповедные места и охраняемые участки, памятники природы, требующие ограниченного посещения, территории, где воспрещается распашка склонов, выпас скота, строительство капитальных сооружений.

Особенно природоохранные мероприятия необходимы в местах, предназначенных для горнолыжных спусков. Дерновый покров на таких склонах испытывает переуплотнение, под давлением тракторов и скреперов, а также при скольжении лыж задыхаются и сгнивают травы. Еще не завершены исследования допустимых нагрузок на горные склоны при различных видах рекреации. Но природа не ждет. И ограничения посетителей в зонах массового отдыха уже необходимы сейчас.

Горный туризм, как говорил Карел Чапек, заключается главным образом в выяснении, какого туристического домика мы еще не посещали. Ирония понятна. Особенно во время прогулки в хорошую погоду. И все-таки горы есть горы. Слишком много неприятностей они подчас доставляют, чтобы не думать о безопасности и той же крыше над головой. Не зря укрытия именуют здесь «приютами». Рекреационные карты несут информацию об этих приютах, домиках лесника, шале, турбазах, альплагерях с указанием времени работы в году.

Показываются тропы, пешеходные и водные пути. Альпинистские и горнотуристские маршруты разделяются по трудности. Для отдельных территорий дополнительно отмечаются вьючные тропы, а также участки на маршрутах, проходимые лишь в связке, места, удобные для устройства временных лагерей, где можно разбить палатку, достать дрова. По условным обозначениям на карте можно прочитать расположение канатных и буксировочных дорог и фуникулеров, горнолыжных трасс.

Создаваемые рекреационные карты освещают, таким образом, природные условия гор с точки зрения различных видов рекреационного освоения.

Эти карты могут быть использованы спортсменами (альпинистами, туристами, горнолыжниками), а также людьми, приезжающими отдыхать в горы. Они полезны и при строительстве различных сооружений для отдыха и спорта. Очевидно, такие карты привлекут внимание и специалистов, связанных с изучением и освоением снежно-ледникового пояса гор.

Заключение

Гляциологичекое дешифрирование является одной из вашнейших научных дисциплин, необходимо для изучения, поскольку толщи льда, расположенные как на поверхности Земли, так и в её недрах, оказывают огромное влияние на хозяйственную деятельность человека. Космические снимки — это необходимое дополнение к аэрофотоматериалам. На космических снимках происходит генерализация и уменьшение детальности изображения объектов, интеграция отдельных черт строения в крупные системы, видимые на космических снимках, но не улавливаемые на аэрофотоснимках. Уникальной особенностью космических снимков является возможность охвата всего явления в целом, что позволяет производить обобщение гляциологических данных на объективной основе. Дальнейшее развитие дешифрирования космических снимков для целей гляциологии предусматривает комплексный подход, основанный на связях явлений и процессов, происходящих в атмосфере, гидросфере, литосфере.