Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов

Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов

РЕФЕРАТ

Тема: Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических

методов.

Сделала: ученица 10-а класса

Муниципальной общеобразовательной

Школы №8

Молодцова Ольга

Проверила: Деева Светлана Николаевна

учебный год 2003-2004

План реферата

1. Введение…………………………………………………………..….3

2. Землеведение…………………………………………………….…..4

3. Способы изучения Земли…………………………………………..6

4. Область изучения…………………………………………………...9

5. Список литературы………………………………………………..10

Введение.

Стремительное развитие космонавтики, успехи в изучение

околоземного и межпланетного космического пространства в огромной

степени расширило наши представления о Солнце и Луне, о Марсе,

Венере и других планетах. Вместе с тем выявилось весьма высокая

эффективность использования околоземного космоса и космических

технологий в интересах многих наук о Земле и для различных

отраслей хозяйства. География, гидрология, геохимия, геология,

океанология, геодезия, гидрология, землеведение – вот некоторые из

наук, ныне широко использующих космические методы и средства

исследования. Сельское и лесное хозяйство, рыболовство, мелиорация,

разведка сырьевых ресурсов, контроль и оценка загрязнения морей,

рек, водоемов, воздуха, почвы, охрана окружающей среды, связь,

навигация – таков далеко не полный перечень направлений,

использующих космическую технику. Использование искусственных

спутников Земли для связи и телевидения, оперативного и

долгосрочного прогнозирования погоды и гидрометеорологической

обстановки, для навигации на морских путях и авиационных трассах,

для высокоточной геодезии, изучения природных ресурсов Земли и

контроля среды обитания становится все более привычным. В ближайшей

и в более отдаленной перспективе разностороннее использование космоса

и космической техники в различных областях хозяйства значительно

возрастет.

Землеведение.

С позиции географии большой интерес представляет космическое

землеведение. Так называют совокупность исследований Земли из космоса

с помощью аэрокосмических методов и визуальных наблюдений. Главные

цели космического землеведения – познание закономерностей космической

оболочки, изучение природных ресурсов для их оптимального

использования, охрана окружающей среды, обеспечение прогнозов погоды

и других природных явлений. Космическое землеведение стало развиваться

с начала 60-х годов, после запуска первых советских и

американских искусственных спутников Земли, а затем и космических

кораблей.

Например, первые космические снимки с такого корабля были

сделаны в 1961 году Германом Титовым. Так возникли дистанционные

методы изучения различных объектов Земли с летательных аппаратов,

которые явились как бы продолжением и новым качественным развитием

традиционной аэрофотосъемки. Одновременно начались и визуальные

наблюдения экипажей космических кораблей, также сопровождавшиеся

космической съемкой. При этом вслед за фотографией и телевизионной

съемкой стали применяться более сложные ее виды – радиолокационные,

инфракрасная, радиотепловая и другое особое значение для

космического землеведения имеют некоторые отличительные свойства

космической съемки.

Первое из них - огромная обзорность. Съемка со спутника и

космических кораблей обычно осуществляется с высоты от 250 до 500

км.

Другие важные отличительные свойства космической съемки -

большая скорость получения и передачи информации, возможность

многократного повторения съемки одних и тех же территорий, что

позволяет наблюдать природные процессы в их динамике, лучше

анализировать взаимосвязи между компонентами природной среды и тем

самым увеличивает возможности создания общегеографических и

тематических карт.

В последствии развития космического землеведения в нем было

выделено несколько подотраслей или направлений.

Во-первых, это геолого-геоморфологические исследования, которые

служат основой изучения строения земной коры. В СССР их так же

использовали приинженерно-геологических исследованиях (например, при

проведении трасс нефтепроводов, Байкало-Амурской железнодорожной

магистрали), при геологоразведочных и геолого-съемочных работах

(например, для выявления разломов земной коры, тектонических

структур, перспективных на нефть и газ).

Способы изучения Земли.

Проблема изучения природных ресурсов, оценка их запасов,

объема и темпа расходования, возможности их сохранения и

восстановления приобретают в наше время все большую актуальность. На

первый план выдвинулись также задачи охраны окружающей среды,

борьба с загрязнением почвы, воздуха, водоемов. Возросла необходимость

постоянного контроля состояния и рационального использования лесных

массивов, источников пресной воды, животного мира.

Развитие растениеводства, животноводства, лесного хозяйства,

рыболовства, других областей хозяйственной деятельности человека

потребовало применения новых более современных принципов контроля

окружающей среды и значительно более оперативного получения его

результатов.

Исчерпывание сырьевых ресурсов, находящихся в сравнительно

близких и освоенных человеком местах, привело к необходимости

изыскания их в отдаленных, труднодоступных, глубинных районах.

Возникла задача охвата разносторонней разведкой больших площадей.

Главными достоинствами космических средств, при использовании

их для изучения природных ресурсов и контроля окружающей среды

являются: оперативность, быстрота получения информации, возможно

доставки её потребителю непосредственно в ходе приёма с КА,

разнообразие форм наглядность результатов, экономичность.

Отметим, что внедрение космической техники отнюдь не

исключает применения в ИПР и КОС самолетных и наземных средств.

Наоборот, космические средства могут быть более, эффективно

используют именно в сочетании с ними.

Помимо перечисления целей, выявилась эффективность

использования космической техники для решения некоторых задач

градостроительства, строительства и эксплуатации транспортных

магистралей и другое.

Под дистанционным зондированием понимают обнаружение,

наблюдение и исследование земных образований или явлений, определение

физических, химических, биологических и других характеристик

(изменения параметров) объектов на расстоянии, с помощью

чувствительных элементов и устройств, не находящихся в прямом

контакте (непосредственно близость) с предметом измерений

(исследований).

В основе этого метода лежит то важное обстоятельство, что

все естественные и искусственные земные образования испускают

электромагнитные волны, содержащие как собственное излучение

элементов суши, океана, атмосферы, так и отраженное от них

солнечное излучение. Установлено, что величина и характер идущих от

них электромагнитных колебаний существенно зависят от вида, строения

и состояния (от геометрических, физических и иных характеристик)

излучаемого объекта.

Эти-то различия в электромагнитном излучении земных различных

образований и позволяют применять метод дистанционного зондирования

для изучения Земли из космоса.

Чтобы достигнуть чувствительных элементов приемных устройств,

установленных на космическом аппарате электромагнитные колебания,

идущие с Земли, должны пронизывать всю толщу земной атмосферы.

Однако атмосфера пропускает далеко не всю электромагнитную энергию,

излучаемую с Земли. Немалая часть её, отражаясь, возвращается на

Землю, а некоторое количество рассеивается и поглощается. При этом

атмосфера не безразлична к электромагнитным излучениям различной

длины волны. Одни колебания она пропускает сравнительно свободно,

образуя для них «окна прозрачности», другие – почти полностью

задерживает, отражая, рассеивая и поглощая их.

Поглощение и рассеяние электромагнитных волн атмосферой

обусловлены ее газовым составом и аэрозольными частицами, и в

зависимости от состояния атмосферы она действует на изучение с

Земли неодинаково. Поэтому на приемное устройство космического

аппарата может только та часть электромагнитного излучения от

исследуемых объектов, которая способна пройти сквозь атмосферу. Если

влияние ее велико, то возникают существенные изменения в

спектральном, угловом и пространственном, распределении излучения.

Почти всегда на излучение, идущее от земных образований,

накладывается атмосферный фон, который искажает структуру

электромагнитных волн, нанося определенную информацию о самой

атмосфере, может служить ее оценке в зависимости от различных

факторов.

Значение степени и характера влияния атмосферы, на

происхождение сквозь нее электромагнитного излучения с Земли для

излучения природных ресурсов из космоса весьма существенно. Особенно

важно знать влияние атмосферы на прохождение электромагнитных волн

при изучении слабо излучающих и плохо отражающих земных образований,

когда атмосфера может почти полностью подавить или исказить сигналы,

характеризующие исследуемые объекты.

Установлено, что сквозь атмосферу хорошо проходят, свободно

достигая приемных устройств космических аппаратов, электромагнитные

излучения в таких диапазонах волн (смотри таблицу):

|Видимый и ближний инфракрасный |0,375 – 2,5 мкм |

|диапазон | |

|Промежуточный инфракрасный |3 – 6 (( |

|диапазон | |

|Тепловой инфракрасный диапазон |8 – 13 (( |

|Сверхвысокочастотный |0,5 – 4 см |

|радиодиапазон | |

Для изучения природных ресурсов из космоса подбирают такое

время и условия, когда поглощающее и искажающие влияние атмосферы

минимально. При работе в видимом диапазоне выбирается светлое время

суток, при возвышении угла Солнца над горизонтом 15 - 35(, при

невысокой влажности, небольшой облачности, возможности большой

прозрачности и малой аэрозольности атмосферы.

Спектральный состав и интенсивность электромагнитных излучений

земных различных образований определяются их абсолютной температурой,

характером поверхности и физико-химическими свойствами.

Области изучения.

В области геологии: выявление месторождений полезных

ископаемых, определение перспективных районов добычи нефти, газа,

руды, угля и другие; картографическая и геологическая подготовка

крупного строительства; оценка сейсмической и вулканической

деятельности, получение данных для их прогнозирования; обследование

районов шахт и открытых разработок, оценка ущерба растительности в

этих районах.

В области гидрологии: выявление местонахождение водных

источников, поиск грунтовых вод в районе пустынь и степей; оценка

запасов воды в различных районах; контроль и прогнозирование

паводков и наводнений, прогнозирование стока вод после весенних

паводков, определение угрожаемых районов и эффективности мер,

принимаемых для уменьшения ущерба от наводнений; контроль за

изменением водного режима рек в частности в целях оптимального

использования мощности гидроэлектростанций.

В области океанологии, океанографии, рыболовства;

прогнозирование явлений, влияющих на эффективность судоходства и

представляющих опасность для прибрежных районов; оценка морских

путей; изменение величены и характера волнений водной поверхности

больших акваторий; наблюдение за ледовой обстановкой в высокоширотных

районах, контроль за образованием и движением айсбергов; определение

районов богатых планктоном, обещающих эффективные уловы, выявление

косяков рыбы и скопление промысловых животных.

В области биосферы и охраны окружающей среды; оценка

загрязнённости воды в конкретных водоёмах и воздуха в различных

районах; контроль сброса сточных вод и насосов в районах плотной

заселённости (крупных городов); контроль за местонахождением и

миграцией диких животных.

В области сельского и лесного хозяйства, землеведение и

мелиорации: оперативная оценка стадий развития, степени зрелости и

урожайности культур; выявление поражения отдельных участков полей и

лесов, установление эффективности мер, направленных на сохранение

растений, оценка состояния участков леса и запасов древесины,

таксация лесов; планирование вырубки и посадок; обнаружение лесных

пожаров, контроль их развития и эффективности, противопожарных мер;

выявление заболоченности определённых районных ирригационные оценки,

планирование дренажных и мелиорационных работ; землепользование в

конкретных регионах, контроль орошаемых земель, оценка пастбищ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. «Мировое освоение космических пространств». Издательство-Наука.

Москва 1982 г. Автор: С.Д. Сильвестров.

2 «Космос-Земля». Издательство-Наука. Москва 1981 г. Авторы:

А.А.Большой, И.В. Мещеряков, С.Д. Сильвестров.