Problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru. Moderní problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru. Organizační výbor vás žádá o pozornost

Sympozia, konference, kongresy

Jubilejní konference "Moderní problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru"

O.Yu LAVROVÁ,

Kandidát fyzikálních a matematických věd M.I. MITYAGINA,

Kandidát fyzikálních a matematických věd IKI RAS

Sledování stavu pevniny, oceánu a atmosféry, sledování geofyzikálních parametrů přírodního prostředí a studium jejich časoprostorové dynamiky jsou některé z hlavních úkolů věd o Zemi. Satelitní dálkový průzkum Země (ERS), tedy kosmické metody pro studium životního prostředí, je nejdůležitějším prostředkem pro získávání informací o stavu pevniny, světového oceánu a atmosféry v různých časoprostorových měřítcích. V posledním desetiletí dosáhly satelitní systémy dálkového průzkumu zásadně nové úrovně rozvoje. Vyznačují se vysokou stabilitou a vícenásobnými pozorováními, globálností,

přítomnost dostatečně dlouhých datových řad, schopnost obnovit kvantitativní charakteristiky stavu životního prostředí. Zároveň se vyvíjí moderní zařízení pro fotografování Země z vesmíru a vznikají zcela nové metody a technologie pro zpracování družicových dat. To umožňuje na jedné straně vytvářet aplikované systémy pro řešení naléhavých potřeb společnosti, na straně druhé řešit četné vědecké otázky související s pozorováním stavu a dynamiky přírodních objektů na nové úrovni. Právě tomu jsou věnovány celoruské otevřené konference „Moderní problémy distančního vzdělávání“.

tional sensing of the Earth from space (Fyzikální základy, metody a technologie pro sledování životního prostředí, přírodních a antropogenních objektů)". Od roku 2003 se konference konají každoročně v druhé polovině listopadu v Moskvě na IKI RAS za podpory Ruská akademie věd, Federální kosmická agentura a Ruská nadace pro základní výzkum (Země a vesmír, 2008, č. 5; 2011, č. 3) Tyto konference se staly prestižními vědeckými fóry, na kterých se setkávají specialisté, jejichž vědecké práce rozšiřují a prohloubit naše znalosti o Zemi a okolním světě a položit základy pro řešení zásadních problémů.

© Lavrova O.Yu., Mityagina M.I.

Fyzikální základy, metody a technologie monitorování prostředí, potenciálně nebezpečných jevů a objektů

Ústav kosmického výzkumu RAS

vědecké, národohospodářské a aplikované problémy.

Ve dnech 12. – 16. listopadu 2012 se v IKI RAS konala 10. celoruská otevřená konference „Moderní problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru“. Programový výbor konference již řadu let vede místopředseda Ruské akademie věd akademik N.P. Laverov. Její zahájení se uskutečnilo ve Velké koncertní síni Prezidia Ruské akademie věd. Zástupce ředitele IKI RAS promluvil k účastníkům konference uvítacími slovy

E.A. Lupyan, zástupce vedoucího Roskosmos A.E. Shilov, šéf Roshydromet

A.V. Frolov, vedoucí klastru vesmírných technologií a komunikací Skolkovo Foundation S.A. Žukov, akademik RAS A.S. Isaev. Před začátkem setkání byl promítnut film připravený studiem Roskosmos vyprávějící o úspěších v této oblasti.

Na prvním plenárním zasedání předložili revizní zprávy členové představenstva Ros-Cosmos (M. N. Khailov a

B.A. Zaichko), Roshydromet (AB. Uspensky,

FBGU "Národní výzkumné centrum "Planet") a společné zprávy předních ústavů Ruské akademie věd (E.A. Lupyan, Ústav kosmického výzkumu Ruské akademie věd). Hodnotící zprávy zhodnotily úspěchy průmyslu v oblasti dálkový průzkum Země a diskutované plány do budoucna Druhé plenární zasedání bylo věnováno novým vědeckým výsledkům v oceánologii, geologii a geofyzice, ve studiu atmosférických procesů, ekosystémů a heliofyzikálních podmínek pomocí dat z dálkového průzkumu Země It bylo konstatováno, že využití družicových informací umožnilo dosáhnout nové kvalitativní úrovně chápání přírodních procesů, bylo možné nejen řešit zcela nové problémy, které nebylo možné vyřešit dříve, ale také sledovat časové změny velké oblasti, protože po 20 let byly téměř po celém světě shromažďovány poměrně úplné archivy satelitních dat.

Na konferenci bylo prezentováno 504 zpráv, z toho 302 ústních a 202 posterů. Počet přihlášených účastníků a posluchačů dosáhl rekordního počtu – 707 lidí z 204 organizací sídlících v 53 městech 7 zemí (Rusko, Bělorusko, Kazachstán, Ukrajina, Německo, Švýcarsko a

Zahájení konference. Na prezidiu vystoupil akademik A.S. Isaev, zástupce vedoucího Roskosmos A.E. Shilov, šéf Roshydromet A.V. Frolov, předseda programového výboru, viceprezident Ruské akademie věd, akademik N.P. Laverov, předseda organizačního výboru, zástupce ředitele IKI RAS E.A. Lupyan. Foto S.V. Makogonová.

USA). Zastoupeny byly všechny ruské regiony. Kromě vědců z Moskvy (417 účastníků a posluchačů), Petrohradu (51), výzkumných center u Moskvy (60), vědci z Vladivostoku (14 účastníků), Krasnojarsku (13), Novosibirsku (13), Archangelsku (11). ) a Chabarovsk (9). Témata zpráv se týkala všech oblastí dálkového průzkumu Země z vesmíru, a to jak základního výzkumu, tak vědeckého vývoje dovedeného do praxe. Práce sekcí probíhaly v těchto oblastech:

Metody a algoritmy pro zpracování satelitních dat;

Technologie a metody využití satelitních dat v monitorovacích systémech;

Problematika tvorby a využití nástrojů a systémů pro satelitní sledování stavu životního prostředí;

Dálkové metody pro pozorování atmosférických a klimatických procesů;

Dálkový průzkum hladiny oceánu a ledových příkrovů;

Dálkový průzkum planet ve sluneční soustavě;

Metody dálkového průzkumu Země v geologii a geofyzice;

Dálkové snímání vegetace a půdních pokryvů;

Dálkový průzkum ionosféry.

Zprávy prezentované v sekci „Dálkové snímání oceánu a ledových příkrovů“ a diskuse, které tam proběhly, ukázaly, že družicové metody jsou v současné době aktivně vyvíjeny ve vztahu ke studiu Světového oceánu a vnitrozemských moří a došlo k významnému pokroku. vyrobené v této oblasti jejich použití.

Dnes se do popředí dostává vytváření základů nových technologií, vývoj technik sledování vesmíru a na jejich základě vytvoření systému pro operativní satelitní sledování stavu a znečištění ruských moří. Zejména radary se syntetickou aperturou instalované na družicích JU18AT, BaCageaM-2, EVE-2 a TeraEAV-X se staly nepostradatelným nástrojem pro monitorování ropného znečištění oceánů a moří. Schopnost prozkoumat rozsáhlé vodní plochy v krátkém čase, stejně jako opakovaná pozorování stejné oblasti s krátkým časovým intervalem, činí využití vesmírných informací nejlevnějším, nejefektivnějším a nejobjektivnějším

Výkonný ředitel klastru „Vesmírné technologie a telekomunikace“ Skolkovo Foundation S.A. Žukov vítá účastníky konference. Foto S.V. Makogonová.

způsob monitorování životního prostředí. Analýza obdržených informací umožňuje rychle sledovat environmentální situaci vodní oblasti, posoudit stupeň jejího znečištění a studovat fyzikální procesy, které určují přenos znečištění, a někdy identifikovat viníky znečištění ropnými látkami. Výsledky satelitní diagnostiky ropného znečištění na mořské hladině jsou již žádané v různých projektech.

Jiný příklad: vysoký obsah suspendovaných látek a intenzivní rozkvět fytoplanktonu mohou být způsobeny oběma přírodními faktory (průtok řeky, odstraňování z lagun

a ústí řek) a antropogenní vliv (vypouštění z průmyslových podniků, odvodnění hnojiv z polí). Vzhledem k tomu, že propuknutí květů fytoplanktonu je nejzřetelnějším důsledkem eutrofizace, tj. zhoršení kvality vody v důsledku nadměrného přísunu živin do nádrže, mají údaje z satelitního pozorování (například skenovací spektroradiometry MODIS a MEIE) obrovskou výhodu pro monitorování životního prostředí. moří ve srovnání s pozorováními z lodí. Sekce pojednávala o problémech používání satelitních metod pro pozorování květů modrozelených řas v Černém, Azovském a Kaspickém moři, zdokonalování regionálních algoritmů pro hodnocení koncentrace chlorofylu na základě dat ze satelitního barevného skeneru.

Pokroky v technologiích dálkového průzkumu oceánu z vesmíru umožnily studovat různé typy vírů a výtrysků v mezo a malém měřítku. Jimi způsobené pohyby vody přispívají nejen k transportu znečištění, ale mohou přispívat i k „samočištění“ pobřežních vod od znečištění různého charakteru.

Led je zároveň důležitou součástí klimatického systému Země

V průběhu času mohou sloužit jako indikátor změn v tomto systému. Velká část důležitosti role mořského ledu v klimatických procesech je způsobena přítomností pozitivní zpětné vazby mezi změnami teploty systému oceán-atmosféra a rozsahem mořského ledu. V této sekci byly předloženy zprávy o identifikaci dynamiky vlastností mořského ledu, stanovení časoprostorové variability koncentrace mořského ledu v oceánu a stanovení typů mořského ledu na základě využití satelitních informací.

Jak vyplývá ze zpráv, vědci aktivně vyvíjejí metody a technologie, které umožňují využívat družicové informace v fundamentální vědě, environmentálním managementu a environmentálních aktivitách. Většina zpráv odrážela výsledky práce provedené v rámci iniciativních, regionálních, expedičních a orientovaných zásadních projektů podporovaných Ruskou nadací pro základní výzkum. Tyto výsledky jsou zpravidla důležité pro rozvoj fundamentální vědy a zároveň je lze využít pro praktické aplikace. Je třeba poznamenat, že vývoj ruských vědců odpovídá globálním trendům ve vývoji kovů.

Dne 12. listopadu 2012 se konala desátá celoruská otevřená konference „ Moderní problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru(Fyzikální základy, metody a technologie monitorování životního prostředí, přírodních a antropogenních objektů).“

Letos toto setkání vědců slaví výročí . Konference se poprvé konala v roce 2003 a nyní Ústav kosmického výzkumu Ruské akademie věd s podporou Ruské akademie věd a Federální kosmické agentury pořádá celoruskou konferenci „Moderní problémy dálkového průzkumu Země“. Země z vesmíru“ každoročně v druhých deseti dnech listopadu. Od roku 2004 má konference otevřený status, protože se na její práci podílejí nejen ruští vědci, ale také odborníci z předních vědeckých center Ukrajiny, Běloruska, Kazachstánu, Ázerbájdžánu, Gruzie, ale i USA, Velké Británie, Německa, Francie, Španělsko, Portugalsko, Mongolsko a Bulharsko. Předseda programového výboru konference - místopředseda Ruské akademie věd Nikolaj Pavlovič Laverov.

Za posledních deset let došlo v oblasti dálkového průzkumu Země k významným změnám, které ovlivňují jak Rusko, tak celý svět. Přehledu současného stavu bude věnováno plenární zasedání konference, na kterém budou prezentovány následující zprávy:

· « Problematické otázky provozu a zamýšleného využití kosmických lodí dálkového průzkumu Země, plnění a fungování geoportálu Roskosmos, interakce operátora družice dálkového průzkumu Země s různými operátory dat dálkového průzkumu Země“, věnovaný problematice vzniku a provozu ruských systémů dálkového průzkumu Země. Ruská konstelace družic dálkového průzkumu Země se postupně rozrůstá, zejména v roce 2012 byla do vesmíru vypuštěna a uvedena do provozu družice nové generace Kanopus-V, určená pro sledování mimořádných situací. Na oběžné dráze operují také družice dálkového průzkumu Země „Resurs-DK“ č. 1 (od roku 2006), „Meteor-M“ č. 1 (od roku 2009), „Electro-L“ č. 1 (od roku 2011). V příštích letech se plánuje vypuštění nových zařízení do vesmíru, včetně družice Resurs-P, jejíž vynesení na oběžnou dráhu je plánováno na konci letošního roku.

· « Problémy a perspektivy rozvoje domácích vesmírných pozorovacích systémů pro hydrometeorologické účely“, věnující se metodám a technologiím vytváření a využívání systémů vzdáleného pozorování Země k řešení problémů hydrometeorologie a stavu životního prostředí. Zpráva představí nové technologie pro práci s daty, které vznikají a implementují v centrech Roshydromet.

· « Dálkový průzkum oceánu, atmosféry a kontinentálních krytů: současný stav a bezprostřední vyhlídky» - přehled stavu a perspektiv rozvoje různých mezinárodních systémů dálkového sledování. V blízké budoucnosti můžeme v této oblasti očekávat nějakou kvalitu nový skok. Na jedné straně bude více „měřicích“ pozorovacích systémů, které budou poskytovat nejen obrázky, ale i data o pozorovaných jevech využitelných pro kvantitativní hodnocení, na druhé straně budou data s poměrně dobrým prostorovým rozlišením (až 10 m) se stane prakticky zdarma .). Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že v posledních letech byly vytvořeny zásadně nové technologie pro zpracování dat dálkového průzkumu Země, které umožňují rychle získat informace o různých objektech a jevech na velmi velkých územích, můžeme říci, že nás čeká malá revoluce. v používání technologií vzdáleného monitorování.

· « Moderní přístupy k organizaci práce s daty dálkového průzkumu Země ve výzkumných projektech“, která poskytne přehled nových technologií a systémů pro práci s družicovými daty, které vznikají a aktivně se využívají k řešení široké škály vědeckých problémů. Zpráva upozorní na zcela nové možnosti práce s informacemi získanými pomocí nástrojů dálkového průzkumu Země, které se v posledních letech objevily.

· Na konci jednání bude předložena zpráva.“ Deset ročníků konference (historie vývoje a perspektivy)“, ve kterém budou na příkladu konference ukázány trendy, které se v této oblasti výzkumu v Rusku vyvinuly. Velká vědecká centra zabývající se problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru dnes vznikla nejen v Moskvě, Petrohradu a Nižném Novgorodu, ale také v Krasnojarsku, Irkutsku, Tomsku, Chanty-Mansijsku, Barnaulu, Vladivostoku a Chabarovsku. Zahajovací konference již tradičně představuje největší vědecké a technologické fórum v postsovětském prostoru věnované diskuzi o vývoji moderních technologií v oblasti dálkového průzkumu Země z vesmíru. Letos zde bude prezentováno více než 500 zpráv jako účastníci a posluchači konference se zaregistrovalo více než 700 lidí ze všech oblastí Ruska od Kaliningradu po Dálný východ.

Konference se bude konat v následujících sekcích:

· Metody a algoritmy pro zpracování družicových dat.

· Technologie a metody využití satelitních dat v monitorovacích systémech.

· Problematika tvorby a využívání nástrojů a systémů pro satelitní sledování stavu životního prostředí.

· Dálkové metody pro studium atmosférických a klimatických procesů.

· Dálkový průzkum oceánu a ledových příkrovů.

· Dálkový průzkum planet sluneční soustavy.

· Metody dálkového průzkumu Země v geologii a geofyzice.

· Metody dálkového průzkumu vegetace a půdních pokryvů.

· Dálkový průzkum ionosféry.

Každý směr má své vlastní charakteristiky a problémy. Spojují je metody vzdáleného výzkumu, satelitní pozorovací systémy a technologie zpracování dat, které jsou základem pro studium různých objektů a jevů.

Konference pojednává o problémech spojených s tvorbou moderních informačních systémů pro vzdálený dohled. Je třeba zvláště poznamenat, že v posledních letech bylo v Rusku vytvořeno a zprovozněno značné množství specializovaných informačních systémů pro vzdálený dohled, z nichž některé nejenže nejsou nikterak horší, ale v mnoha ohledech předčí své zahraniční protějšky z hlediska úrovně automatizace a pokrytí území a objektů pozorování . Mezi takové systémy patří například následující:

· Informační systém pro dálkové monitorování Federální lesnické agentury (ISDM Rosleskhoz).

· Satelitní služba VEGA, vytvořená v Ústavu pro výzkum vesmíru Ruské akademie věd pro řešení různých problémů souvisejících s monitorováním a dálkovým hodnocením stavu vegetace.

· Průmyslový monitorovací systém Federální agentury pro rybolov.

Diskutována bude také účast Ruské federace v globálních programech monitorování Země. Značné finanční a technické zdroje potřebné k realizaci těchto programů vyžadují širokou mezinárodní spolupráci. Abychom vstoupili do této spolupráce, nikoli jako spotřebitel, ale jako dodavatel vědeckých produktů a služeb, je nutné urychlit vývoj nových technologií dálkového průzkumu Země v Rusku.

V rámci konference se uskuteční 8. celoruská školní konference mladých vědců o zásadních problémech dálkového průzkumu Země z vesmíru, kde přední ruští a zahraniční vědci přednesou přehledové přednášky o aktuálních problémech vývoje metody a systémy dálkového průzkumu Země a využití technologií satelitního monitorování Země k řešení základních a aplikovaných úkolů.

Stojí za zmínku, že ačkoli mnoho univerzit zavádí speciality nebo vyučuje speciální kurzy o problémech a metodách dálkového průzkumu Země, soubor učebnic popisujících moderní možnosti a hlavní teoretické a praktické úspěchy v oblasti dálkového průzkumu Země (geologie, oceánologie , ekologie atd.) je velmi omezená. Holding the School je proto důležitým příspěvkem k rozšíření vědeckých obzorů mladých vědců. Do práce školy se letos zapojí více než stovka mladých vědců a odborníků, což svědčí o velkém zájmu mladých lidí o témata konference.

Na organizaci a konání konference se kromě IKI RAS podílejí: Vesmírná rada Ruské akademie věd, Centrum pro ekologii a produktivitu lesů Ruské akademie věd, Ústav radiotechniky a Elektronika Ruské akademie věd, Ústav fyziky Slunce a Země SB RAS, Ústav atmosférické optiky SB RAS, Ústav oceánologie Ruské akademie věd, Výzkumný ústav informačních technologií Jugra, Vědecké výzkumné centrum pro bezpečnost životního prostředí Ruské akademie věd, RNII KP Federální kosmické agentury, Středisko pro pozorování vesmíru Federální kosmické agentury, Vědecké výzkumné centrum „Planeta“ Roshydrometu Ruské federace, Počítačové centrum Ministerstva zemědělství a další přední organizace Ruská akademie věd, Federální kosmická agentura, Ministerstvo zemědělství, Ministerstvo školství a vědy Ruské federace, Federální agentura pro meteorologii a monitorování životního prostředí.

V IKI RAS a JSC RKS se konala jubilejní patnáctá celoruská otevřená konference „Moderní problémy dálkového průzkumu Země z vesmíru“.

Nutno říci, že poprvé se konference nezúčastnil akademik Nikolaj Laverov, stálý šéf programového výboru od roku 2004, který před rokem zemřel. Akademik Lev Zeleny, ředitel IKI RAS, hovořil o Nikolaji Pavloviči a zahájil první plenární zasedání. Tato konference se snad vyznačovala i tím, že se poprvé konala jako společná akce IKI a RCC.

První den konference hovořila o historii a perspektivách rozvoje konference Olga Lavrová, vedoucí laboratoře leteckých radarů Oddělení průzkumu Země z vesmíru IKI RAS.

Letos se konference zúčastnilo více než 750 lidí z 52 měst a z více než 200 organizací z Ruska, Ázerbájdžánu, Běloruské republiky, Kazachstánu a USA. Účastníci přednesli 269 ústních a 240 posterových prezentací, počet sekcí se zvýšil na deset. Oblasti největšího zájmu vědců, kteří prezentovali své zprávy, se týkaly metod dálkového průzkumu Země pro studium atmosférických a klimatických procesů, studia povrchu oceánu a ledových pokrývek a snímání rostlinných a půdních pokryvů. Jak uvedla tisková služba ústavu, přibližně polovina všech prezentací byla věnována těmto tématům.

Vědecká část konference v IKI RAS byla tradičně zakončena tematickým plenárním zasedáním. Probírala dlouhodobá pozorování Země z vesmíru.

Stojí za zmínku, že v posledním desetiletí dosáhly satelitní systémy dálkového průzkumu Země (Dálkový průzkum Země) zásadně nové úrovně rozvoje. Vyznačují se vysokou stabilitou a četností pozorování, globálností a poměrně dlouhými datovými řadami - v některých případech existují údaje o změnách parametrů objektu za téměř několik desetiletí.

„Vývoj systémů dálkového průzkumu Země dnes vyžaduje vytváření nových přístupů a metod práce s nimi, včetně vytváření různých vědeckých a aplikovaných informačních systémů, které by mohly zajistit efektivní práci s daty dálkového průzkumu Země,“ uvádí IKI RAS. Na konferenci byly diskutovány směry práce v této oblasti a to bylo projednáno i na výjezdním zasedání ve Vědeckém centru operačního monitorování Země (SC OMZ) RKS as.

Ve zprávě Evgenyho Lupyana „Moderní výzvy a priority pro vývoj systémů dálkového průzkumu Země“ bylo uvedeno, že pokud loni na oběžné dráze fungovalo asi 200 družic dálkového průzkumu, pak v roce 2017 se jejich počet blížil 400. Podle různých předpovědí se za dalších 9 let počet současně provozovaných družicových kosmických lodí dálkového průzkumu přiblíží tisícovce. Objemy dodávaných dat přijatých z těchto systémů přitom v posledních letech téměř exponenciálně rostou. Závěr: bez rychlého vytváření a implementace nových přístupů a metod pro práci s daty dálkového průzkumu Země bude téměř nemožné je efektivně využít.