Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методов и технологий космического природоведения

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Киенко, Юрий Павлович

Выводы.

1. Разработаны новые подходы, не применявшиеся ранее при оценке экономической эффективности использования материалов ДЗЗ в природоведении. ]

Введено понятие скрытого (маскированного) возвратного экономического эффекта от применения данных ДЗЗ, дано его формальное описание и смысловое толкование.

2. Показано, что затраты на создание космических средств наблюдения Земли практически окупаются адекватно капиталовложениям. Окупаемость происходит не всегда сиюминутно, а иногда через 5-7 и более лет. ^ .--■.

Экономический эффект от ДЗЗ выражается миллиардами рублей, а каналы возврата проходят через систему прямых поступлений от продаж информационной продукции, предотвращенных убытков и* непроизводительных затрат, систему налогов и сборов и др. ■■■;').

3. Сделан вывод о том, что геополитические интересы России требуют усиленной экономической поддержки государства в развитии космического природоведения, создании новых космических систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ s

1. На основании теоретических исследований, экспериментов и производственного опыта разработаны методические основы системного подхода и информационные технологии космического природоведения для изучения естественных ресурсов и экологических условий, контроля состояния природной среды, прогнозирования природных процессов и явлений, создания и функционирования геоинформационных систем.

2. Выполнен системный анализ задач космического природоведения и на его основе оптимизированы требования к параметрам и приоритетам космической информации трех поколений ИСЗ для ИПРЗ.

Определены: необходимая разрешающая способность, оперативность и периодичность получения и доведения до пользователей космической информации, величина полосы обзора и съемки,, используемые диапазоны спектра электромагнитных излучений и др.

Установлено, что наибольший круг задач решается при линейном разрешении 3-5 метров со съемкой в разномасштабном, спектрозональ-ном, стереоскопическом вариантах и полосе обзора около 200 км. В этом случае спектрозональная информация превосходит по дешифрируемости панхроматическую не менее чем в 2 раза.

Рекомендованы конкретные виды съемок для решения около 70 основных природоведческих задач в областях изучения недр, сельского и лесного хозяйства, гидрологических и гидрографических объектов, геотехнических систем, прогнозирования возникновения чрезвычайных ситуаций, создания и обновления топографических карт и др.

3. На основе системных исследований разработаны исходные данные, положенные в основу бортовых съемочных комплексов ИСЗ "Фрам", "Ресурс-Ф1", "Ресурс-Ф2", "Ресурс-Ф1М".

Проведены летные испытания и осуществлялась в течение 25 лет эксплуатация 104 спутников ДЗЗ для фотонаблюдения, на которых функционировали бортовые комплексы, обеспечившие покрытие съемкой практически всех континентов Земли, включая Антарктиду.

При помощи этих спутников создан национальный фонд космиче-' ской информации о Земле, насчитывающий около 2 млн. разномасштабных, многозональных, спектрозональных и стереоскопических панхроматических изображений земной поверхности. Космические снимки фонда получены в оптическом и ближнем ИК диапазонах при длинах волн от 450 до-900 нм. Зондирование производилось с высот 190-450 км, при фокусных расстояниях камер от 140 до 3000 мм. Показано, что перспективная система ДЗЗ должна быть постоянно •действующей, многозвенной, многоцелевой, оперативной, с быстрым восстановлением стопроцентной живучести, адаптированной к модернизации.

4. Разработаны технические средства оптического синтеза многозональной космической информации и обеспечен выпуск этой техники промышленностью (аппаратура "Контакт", "СПМ-1, СПМ-2, ПС-4), позволивший обеспечить массовое производство синтетической информации.

5. Созданы теоретические основы и разработаны технологии аналоговой и цифровой обработки космической информации. Технологии внедрены в Госцентре "Природа" и ряде аэрогеодезических предприятий Рос-картографии и других организациях России и стран-участниц СНГ.

6. Разработаны концепция и методики комплексного изучения и картографирования природных ресурсов на основе космической информации. Внедрение разработки осуществлено на всей территории Таджикистана, Узбекистана, Киргизии, Монголии, Кубы, в Ставропольском и Красноярском краях, Тверской и Архангельской областях. Республике Калмыкия, в зоне Байкало-Амурской магистрали и др.

Эти работы способствовали открытию перспективных месторождений углеводородов, рудного сырья. По их результатам созданы почвенные карты, определены районы сейсмической, селевой, лавинной, оползневой опасности, выполнена инвентаризация земельного и лесного фонда и др.

7. Для повышения эффективности и достоверности дешифрирования природных и антропогенных образований разработаны новые виды информационных продуктов, такие как синтезированные и композитные изображения в аналоговом и цифровом исполнении, компьютерные кос-мофотокарты, тематические фотокарты и др.

Налажено промышленное производство этих информационных материалов.

8. Определены направления использования космической информации в базах данных геоинформационных систем высших рангов. Установлено, что материалы космических съемок и результаты их межотраслевой обработки, используемые при наполнении баз данных ГИС и отличающиеся различными пространственно-временными и содержательными характеристиками, необходимы при решении ~ 50% задач в области ИПРЗ.

9. Разработана методика оценки экономической эффективности и окупаемости затрат на использование ДДЗЗ при изучении природных ресурсов. Предложена методика учета скрытого (маскированного) возвратного экономического эффекта для обоснования целесообразности развития космических природоведческих систем.

10. Показана необходимость развития космических систем ИПРЗ в интересах укрепления экономики и обеспечения национальной информационной независимости.

Автором опубликовано более 150 работ и изобретений, из которых прямое отношение к диссертации имеют не менее 80, часть из которых приведена ниже: Структура космической системы изучения природных ресурсов Земли // Исследование Земли из космоса. - 1980. - М> 2. - 0,6 п.л.

2. Опыт комплексного изучения природных ресурсов Калмыцкой АССР на основе космической информации // Изв. вузов. Сер. Геодезия и аэрофотосъемка. - 1982. - № 2. - 0,3 п.л. - (соавтор И.Н.Эльвартынов).

3. Изучение природных ресурсов с использованием космической техники в СССР // Геодезия и картография. - 1986. - № 4. - 0,5 п.л.

4. Оптические методы спутниковой гидрофизики (исследование окружающей среды с пилотируемых орбитальных станций). - Киев.: Науко-ва думка. - 1986. - 11,7 п.л. (Соавторы: Б.Н.Нелепо, Г.А.Гришин, А.Д.Коваль).

5. Оптические методы спутниковой гидрофизики (исследование окружающей среды с автоматических ИСЗ). - Киев.: Наукова думка. - 1986.

- 13,3 п.л. (Соавторы: Б.Н.Нелепо, Г.А.Гришин, А.Д.Коваль).

6. Введение в космическое природоведение. - М.: МИИГАиК, 1990.

- 6,75 п.л.

7. Изучение природных ресурсов Земли методами дистанционного зондирования // Геодезия и картография. - 1977. - № 4. - 0,8 п.л. (Соавтор Г.Т.Береговой).

8. О комплексной картографической инвентаризации природных ресурсов на основе космической информации // Геодезия и картография. -1977. - № 11. - 0,7 п.л. (Соавтор Г.Т.Береговой).

9. Космическая техника на службе геодезии, картографии и природоведения // Геодезия и картография. - 1979. - № 3. - 0,5 п.л.

10. Космическое природоведение сегодня и завтра // Авиация и космонавтика. - 1980. - № 8. - 0,3 п.л.

11. Состояние и перспективы развития космического природоведения // Изв. вузов. Сер. Геодезия и аэрофотосъемка. - 1982. - № 1. - 0,2 п.л.

12. Космическое природоведение на службе интенсификации экономики // Земля и Вселенная. - 1986. - № 9. - 4,1 пл.

13. Изучение природных ресурсов с использованием космической техники в СССР // Геодезия и картография. - 1986. - № 4. - 0,5 п.л.

14. Основы космического природоведения. - М.: Геоде^издат, 1999. -18,0 п.л.

15. Введение в космическое природоведение и картографирование. -М.: Геодезиздат. - 1994. - 13,5 п.л.

16. Космическая подсистема "Ресурс-Ф" // Геодезия и картография. - . 1991. -№ 7.-0,8 п.л.

17. Самолеты и бортовые комплексы для высотных и электронных видов съемки // Геодезия и картография. - 1993. - № 9. - 0,5 п.л.

18. Картографическое обеспечение экологической безопасности России // Геодезия и картография. - 1996. - № 11. - 0,5 п.л. (Соавтор В.В.Свешников).

19. Роль и место малых космических аппаратов ДЗЗ в части информационного обеспечения решения задач социально-экономической сферы и международного сотрудничества. 1-ая международная конференция -выставка "Малые спутники. Новые технологии, достижения, проблемы и перспективы международного сотрудничества в новом тысячелетии": Материалы конференции. - М.: Росавиакосмос, РАН, Академия Космонавтики им. К.Э. Циолковского, 1998. - 0,5 п.л. (Соавторы: Е.Л.Лукашевич, В.А.Горелов).

20. Краткий экскурс в историю развития космического картографирования // Геодезия и картография. - 1999. - № 3. - 0,7ш.л.

21. Новый космический аппарат для дистанционного зондирования Земли // Геодезия и картография. - 1999. - № 2. -0,4 п.л.

22. Перспективы решения проблем космического природоведения и зондирования Земли. XXTV академические чтения по космонавтике: Тезисы докладов. - М.: Росавиакосмос, РАН, Академия Космонавтики им.К.Э.Циолковского, 2000. - 0,2 пл. (Соавторы:' ЕЛЛукашевич, В.А.Горелов, В.А.Стрельцов).

23. Об экономической эффективности зондирования Земли из космоса // Геодезия и картография. - 2001. - № 3 . - 0,7 п.л,

Принятые сокращения автоматический космический аппарат i дистанционное зондирование Земли,

-.' • I геоинформационная система изучение природных ресурсов Земл^ искусственный спутник Земли ' инфракрасный диапазон космический аппарат космическая система компьютерная космофотокарта комплексное изучение природных ресурсов комплексное изучение и картографирование природных ресурсов малый космический аппарат природные ресурсы спектральная съемка черно-белая съемка панхроматическая съемка многозональная съемка

АКА ДЗЗ гас

ИПРЗ исз -ик

КА КС КФК КИПР КИКПР

МКА ПР спз

ЧБ пнх мнз

Подп. к печати 20.02.2002 Формат 21x29,75/2 Бумага офсетная Печ. л. 2.0 Уч.- изд. л. 2 Тираж 100 экз. " Заказ;Х° 957

Госцентр "Природа" ! 11394, ул. Полимерная, 10