Problemi daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira. Suvremeni problemi daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira. Organizacijski odbor moli za pozornost

Simpoziji, konferencije, kongresi

Jubilarni skup "Suvremeni problemi daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira"

O.Yu. LAVROVA,

Kandidat fizičkih i matematičkih znanosti M.I. MITYAGINA,

Kandidat fizičkih i matematičkih znanosti IKI RAS

Praćenje stanja kopna, oceana i atmosfere, praćenje geofizičkih parametara prirodnog okoliša i proučavanje njihove prostorno-vremenske dinamike među glavnim su zadaćama znanosti o Zemlji. Satelitska daljinska detekcija Zemlje (ERS), odnosno svemirske metode proučavanja okoliša, najvažnije je sredstvo dobivanja informacija o stanju kopna, Svjetskog oceana i atmosfere u različitim prostorno-vremenskim razmjerima. U posljednjem desetljeću satelitski sustavi daljinskog istraživanja dosegli su potpuno novu razinu razvoja. Odlikuje ih visoka stabilnost i višestruka opažanja, globalnost,

prisutnost dovoljno dugih nizova podataka, sposobnost vraćanja kvantitativnih karakteristika stanja okoliša. Istodobno se razvija suvremena oprema za fotografiranje Zemlje iz svemira i stvaraju potpuno nove metode i tehnologije za obradu satelitskih podataka. To omogućuje, s jedne strane, stvaranje primijenjenih sustava za rješavanje gorućih potreba društva, as druge strane, rješavanje brojnih znanstvenih pitanja vezanih uz promatranje stanja i dinamike prirodnih objekata na novoj razini. Upravo tome su posvećene Sveruske otvorene konferencije „Suvremeni problemi učenja na daljinu“.

cionalno istraživanje Zemlje iz svemira (Fizičke osnove, metode i tehnologije za praćenje okoliša, prirodnih i antropogenih objekata)". Od 2003. godine konferencije se održavaju svake godine u drugoj polovici studenog u Moskvi na IKI RAS uz potporu Ruska akademija znanosti, Federalna svemirska agencija i Ruska zaklada za temeljna istraživanja (Zemlja i svemir, 2008., br. 5; 2011., br. 3) Ove su konferencije postale prestižni znanstveni forumi koji okupljaju stručnjake čiji znanstveni radovi proširuju i produbiti naše znanje o Zemlji i okolnom svijetu, postavljajući temelje za rješavanje temeljnih problema.

© Lavrova O.Yu., Mityagina M.I.

Fizičke osnove, metode i tehnologije praćenja okoliša, potencijalno opasnih pojava i objekata

Institut za svemirska istraživanja RAS

znanstveni, nacionalni gospodarski i primijenjeni problemi.

Od 12. do 16. studenog 2012. u IKI RAS održana je 10. Sveruska otvorena konferencija „Suvremeni problemi daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira“. Programski odbor konferencije dugi niz godina vodi potpredsjednik Ruske akademije znanosti, akademik N.P. Laverov. Otvorenje je održano u Velikoj koncertnoj dvorani Prezidija Ruske akademije znanosti. Pozdravnim riječima sudionicima Konferencije obratio se zamjenik ravnatelja IKI RAS

E.A. Lupyan, zamjenik šefa Roskosmosa A.E. Šilov, šef Roshidrometa

A.V. Frolov, voditelj klastera svemirskih tehnologija i komunikacija Zaklade Skolkovo S.A. Žukov, akademik RAS A.S. Isaev. Prije početka susreta prikazan je film studija Roscosmos koji govori o uspjesima u ovoj oblasti.

Na prvoj plenarnoj sjednici pregledna izvješća dali su članovi uprave Ros-Cosmosa (M.N. Khailov i

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

FBGU "Nacionalni istraživački centar "Planet") i zajednički izvještaji vodećih instituta Ruske akademije znanosti (E.A. Lupyan, Institut za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti). Recenzentska izvješća dala su pregled postignuća industrije u području daljinsko istraživanje Zemlje i rasprava o planovima za budućnost bila je posvećena novim znanstvenim rezultatima u oceanologiji, geologiji i geofizici, u proučavanju atmosferskih procesa, ekosustava i heliofizičkih uvjeta korištenjem podataka daljinskog istraživanja Zemlje Uočeno je da je korištenje satelitskih informacija omogućilo postizanje nove kvalitativne razine razumijevanja prirodnih procesa; postalo je moguće ne samo riješiti potpuno nove probleme koji se ranije nisu mogli riješiti, već i pratiti vremenske promjene velika područja, budući da su se prilično potpune arhive satelitskih podataka skupljale 20 godina gotovo diljem svijeta.

Na skupu su prezentirana 504 izvješća, od čega 302 usmena i 202 posterska. Broj prijavljenih sudionika i slušatelja dosegao je rekordnu brojku - 707 ljudi iz 204 organizacije smještene u 53 grada u 7 zemalja (Rusija, Bjelorusija, Kazahstan, Ukrajina, Njemačka, Švicarska i

Otvaranje Konferencije. Na predsjedništvu, akademik A.S. Isaev, zamjenik šefa Roscosmosa A.E. Shilov, šef Roshydrometa A.V. Frolov, predsjednik Programskog odbora, potpredsjednik Ruske akademije znanosti, akademik N.P. Laverov, predsjednik organizacijskog odbora, zamjenik ravnatelja IKI RAS E.A. Lupyan. Fotografija S.V. Makogonova.

SAD). Zastupljene su sve ruske regije. Uz znanstvenike iz Moskve (417 sudionika i slušatelja), Sankt Peterburga (51), te podmoskovskih istraživačkih centara (60), znanstvenici iz Vladivostoka (14 sudionika), Krasnojarska (13), Novosibirska (13), Arhangelska (11) ) i Khabarovsk (9). Teme referata pokrivale su sva područja daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira, kako temeljna istraživanja tako i znanstvena dostignuća dovedena u praktičnu primjenu. Rad sekcija odvijao se u sljedećim područjima:

Metode i algoritmi za obradu satelitskih podataka;

Tehnologije i metode korištenja satelitskih podataka u sustavima motrenja;

Problematika izrade i korištenja instrumenata i sustava za satelitsko praćenje stanja okoliša;

Daljinske metode promatranja atmosferskih i klimatskih procesa;

Daljinsko očitavanje površine oceana i ledenih ploča;

Daljinska detekcija planeta u Sunčevom sustavu;

Metode daljinske detekcije u geologiji i geofizici;

Daljinska detekcija vegetacije i pokrova tla;

Daljinska detekcija ionosfere.

Izvještaji predstavljeni u odjeljku „Daljinska detekcija oceana i ledenih ploča” i rasprave koje su se tamo vodile pokazale su da se satelitske metode trenutno aktivno razvijaju u odnosu na proučavanje Svjetskog oceana i unutarnjih mora, te je postignut značajan napredak izrađene u ovom području njihove upotrebe.

Danas u prvi plan dolazi stvaranje temelja novih tehnologija, razvoj tehnika svemirskog praćenja i stvaranje na njihovoj osnovi sustava za operativni satelitski nadzor stanja i onečišćenja ruskih mora. Konkretno, radari sa sintetičkom aperturom instalirani na satelitima JU18AT, BaCageaM-2, EVE-2 i TeraEAV-X postali su nezamjenjiv alat za praćenje zagađenja oceana i mora uljem. Mogućnost snimanja velikih vodenih površina u kratkom vremenu, kao i opetovana promatranja istog područja u kratkom vremenskom intervalu, čini korištenje svemirskih informacija najjeftinijim, najučinkovitijim i objektivnijim.

Izvršni direktor klastera "Svemirske tehnologije i telekomunikacije" Zaklade Skolkovo S.A. Žukov pozdravlja sudionike konferencije. Fotografija S.V. Makogonova.

metoda praćenja okoliša. Analiza primljenih informacija omogućuje vam brzo praćenje ekološke situacije vodnog područja, procjenu stupnja njegovog onečišćenja i proučavanje fizičkih procesa koji određuju prijenos onečišćenja, a ponekad i identificiranje krivaca za onečišćenje uljem. Rezultati satelitske dijagnostike naftnih onečišćenja površine mora već su traženi u raznim projektima.

Drugi primjer: visok sadržaj suspendirane tvari i intenzivno cvjetanje fitoplanktona mogu biti uzrokovani oba prirodna čimbenika (riječni tok, uklanjanje iz laguna

i estuariji) i antropogeni utjecaj (ispusti iz industrijskih poduzeća, drenaža gnojiva s polja). Budući da su izbijanja cvjetanja fitoplanktona najočitija posljedica eutrofikacije, odnosno pogoršanja kvalitete vode zbog prekomjernog unosa hranjivih tvari u akumulaciju, podaci satelitskih motrenja (primjerice skenirajućih spektroradiometara MODIS i MEIE) imaju veliku prednost za praćenje stanja okoliša. mora u usporedbi s promatranjima s broda. U sekciji se raspravljalo o problemima korištenja satelitskih metoda za promatranje cvjetanja modrozelenih algi u Crnom, Azovskom i Kaspijskom moru, poboljšanju regionalnih algoritama za procjenu koncentracije klorofila na temelju podataka satelitskog skenera u boji.

Napredak u tehnologijama daljinskog otkrivanja oceana iz svemira omogućio je proučavanje različitih vrsta mezo i malih vrtloga i mlaznica. Kretanja vode uzrokovana njima ne samo da pridonose prijenosu onečišćenja, već mogu pridonijeti i "samopročišćavanju" obalnih voda od onečišćenja različite prirode.

Led je ujedno i važna komponenta Zemljinog klimatskog sustava

S vremenom mogu poslužiti kao pokazatelj promjena koje se događaju u ovom sustavu. Velik dio važnosti uloge morskog leda u klimatskim procesima posljedica je prisutnosti pozitivne povratne veze između promjena temperature sustava ocean-atmosfera i veličine morskog leda. Na sekciji su izrađena izvješća o utvrđivanju dinamike svojstava morskog leda, utvrđivanju prostorno-vremenske varijabilnosti koncentracije morskog leda u oceanu te određivanju vrsta morskog leda na temelju korištenja satelitskih informacija.

Kao što slijedi iz izvješća, znanstvenici aktivno razvijaju metode i tehnologije koje omogućuju korištenje satelitskih informacija u temeljnoj znanosti, upravljanju okolišem i ekološkim aktivnostima. Većina izvješća odražavala je rezultate rada obavljenog u okviru inicijativnih, regionalnih, ekspedicijskih i usmjerenih fundamentalnih projekata koje podupire Ruska zaklada za temeljna istraživanja. Ti su rezultati u pravilu važni za razvoj fundamentalne znanosti, a ujedno se mogu koristiti i za praktičnu primjenu. Treba napomenuti da razvoj ruskih znanstvenika odgovara svjetskim trendovima u razvoju metala.

12. studenog 2012. održana je Deseta sveruska otvorena konferencija “ Suvremeni problemi daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira(Fizičke osnove, metode i tehnologije za praćenje okoliša, prirodnih i antropogenih objekata).”

Ove godine ovaj skup znanstvenika slavi obljetnicu . Konferencija je prvi put održana 2003. godine, a sada Institut za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti, uz potporu Ruske akademije znanosti i Federalne svemirske agencije, održava Sverusku konferenciju „Suvremeni problemi daljinskog istraživanja Zemlja iz svemira” svake godine u drugoj desetini studenoga. Od 2004. Konferencija je dobila otvoreni status, jer u njenom radu sudjeluju ne samo ruski znanstvenici, već i stručnjaci iz vodećih znanstvenih centara Ukrajine, Bjelorusije, Kazahstana, Azerbajdžana, Gruzije, kao i SAD-a, Velike Britanije, Njemačke, Francuska, Španjolska, Portugal, Mongolija i Bugarska. Predsjednik programskog odbora konferencije - potpredsjednik Ruske akademije znanosti Nikolaj Pavlovič Laverov.

Tijekom proteklih deset godina u području daljinskog istraživanja Zemlje dogodile su se značajne promjene koje utječu kako na Rusiju tako i na cijeli svijet. Plenarna sjednica skupa bit će posvećena pregledu aktualnog stanja na kojoj će biti prezentirana sljedeća izvješća:

· « Problematična pitanja rada i namjene satelita za daljinsko istraživanje, popunjavanje i funkcioniranje Geoportala Roscosmos, interakcija operatera satelita za daljinsko istraživanje Roscosmos s različitim operaterima podataka za daljinsko istraživanje”, posvećenom pitanjima stvaranja i rada ruskih sustava daljinske detekcije. Ruska konstelacija satelita za daljinsku detekciju postupno se povećava, a posebno je 2012. godine lansiran u svemir i pušten u rad satelit nove generacije "Canopus-V", dizajniran za praćenje izvanrednih situacija. U orbiti rade i sateliti za daljinsko istraživanje "Resurs-DK" br. 1 (od 2006.), "Meteor-M" br. 1 (od 2009.), "Electro-L" br. 1 (od 2011.). U narednim godinama planirano je lansiranje novih uređaja u svemir, uključujući i satelit Resurs-P čije se lansiranje u orbitu planira krajem ove godine.

· « Problemi i perspektive razvoja domaćih sustava motrenja svemira za hidrometeorološke potrebe“, posvećen metodama i tehnologijama za stvaranje i korištenje sustava za daljinsko promatranje Zemlje za rješavanje problema hidrometeorologije i stanja okoliša. U izvješću će biti predstavljene nove tehnologije za rad s podacima koje se stvaraju i implementiraju u centrima Roshydrometa.

· « Daljinska detekcija oceana, atmosfere i kontinentalnog pokrova: trenutno stanje i bliža perspektiva» - pregled stanja i perspektive razvoja različitih međunarodnih sustava daljinskog nadzora. U skoroj budućnosti možemo očekivati ​​kvalitetu na ovom području. novi skok. S jedne strane, bit će više “mjernih” promatračkih sustava koji će osim slika davati i podatke o promatranim pojavama koji se mogu koristiti za kvantitativne procjene; ​​s druge strane, podatke prilično dobre prostorne rezolucije (do 10 m) postat će praktički besplatni .). Uzimajući u obzir činjenicu da su posljednjih godina stvorene temeljno nove tehnologije za obradu podataka daljinske detekcije, koje omogućuju brzo dobivanje informacija o različitim objektima i pojavama na vrlo velikim područjima, možemo reći da nas čeka mala revolucija u korištenju tehnologija daljinskog nadzora.

· « Suvremeni pristupi organizaciji rada s podacima daljinske detekcije Zemlje u istraživačkim projektima“, koji će sagledati nove tehnologije i sustave za rad sa satelitskim podacima koji se stvaraju i aktivno koriste za rješavanje širokog spektra znanstvenih problema. Izvješće će istaknuti potpuno nove mogućnosti za rad s informacijama dobivenim korištenjem alata za daljinsko očitavanje koje su se pojavile posljednjih godina.

· Na kraju skupa bit će podneseno izvješće.“ Deset godina konferencije (povijest razvoja i perspektive)“, u kojem će se na primjeru konferencije prikazati trendovi koji su se razvili u ovom području istraživanja u Rusiji. Danas su veliki znanstveni centri koji se bave problemima daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira nastali ne samo u Moskvi, Sankt Peterburgu i Nižnjem Novgorodu, već i u Krasnojarsku, Irkutsku, Tomsku, Hanti-Mansijsku, Barnaulu, Vladivostoku i Habarovsku. Otvaranje konferencije tradicionalno predstavlja najveći znanstveno-tehnološki forum na postsovjetskom prostoru, posvećen raspravi o razvoju suvremenih tehnologija u području daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira. Ove godine ovdje će biti predstavljeno više od 500 referata; više od 700 ljudi iz svih regija Rusije od Kalinjingrada do Dalekog istoka prijavilo se kao sudionici i slušatelji Konferencije.

Konferencija će se održati u okviru sljedećih sekcija:

· Metode i algoritmi za obradu satelitskih podataka.

· Tehnologije i metode korištenja satelitskih podataka u sustavima motrenja.

· Problematika izrade i korištenja instrumenata i sustava za satelitsko praćenje stanja okoliša.

· Daljinske metode proučavanja atmosferskih i klimatskih procesa.

· Daljinsko detektiranje oceana i ledenih ploča.

· Daljinska detekcija planeta Sunčevog sustava.

· Metode daljinske detekcije u geologiji i geofizici.

· Metode daljinskog istraživanja vegetacije i pokrova tla.

· Daljinsko detektiranje ionosfere.

Svaki smjer ima svoje karakteristike i probleme. Objedinjuju ih metode daljinskog istraživanja, satelitski promatrački sustavi i tehnologije obrade podataka, koji su osnova za proučavanje različitih objekata i pojava.

Na konferenciji se raspravlja o problemima vezanim uz stvaranje suvremenih informacijskih sustava za daljinsko praćenje. Posebno treba istaknuti da je posljednjih godina u Rusiji stvoren i pušten u rad značajan broj specijaliziranih informacijskih sustava za daljinsko praćenje, od kojih neki ne samo da nisu inferiorni, već u mnogočemu i bolji od inozemnih. pandani u smislu stupnja automatizacije i pokrivenosti teritorija i objekata promatranja. Takvi sustavi, na primjer, uključuju sljedeće:

· Informacijski sustav za daljinsko praćenje Federalne agencije za šumarstvo (ISDM Rosleskhoz).

· Satelitska usluga VEGA, stvorena u Institutu za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti za rješavanje raznih problema povezanih s praćenjem i daljinskom procjenom stanja vegetacijskog pokrova.

· Sustav nadzora industrije Federalne agencije za ribarstvo.

Također će se raspravljati o sudjelovanju Ruske Federacije u globalnim programima praćenja Zemlje. Značajni financijski i tehnički resursi potrebni za provedbu takvih programa diktiraju potrebu široke međunarodne suradnje. Za ulazak u tu suradnju, i to ne kao potrošač, već kao dobavljač znanstvenih proizvoda i usluga, potrebno je ubrzati razvoj novih tehnologija daljinskog istraživanja u Rusiji.

U okviru konferencije održat će se i Osma sveruska škola-konferencija mladih znanstvenika o temeljnim problemima daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira, na kojoj će vodeći ruski i strani znanstvenici održati pregledna predavanja o aktualnim problemima razvoja metode i sustavi daljinskog istraživanja te korištenje tehnologija satelitskog praćenja Zemlje za rješavanje temeljnih i primijenjenih zadataka.

Vrijedno je napomenuti da iako mnoga sveučilišta uvode specijalitete ili predaju posebne kolegije o problemima i metodama daljinskog istraživanja Zemlje, skup udžbenika koji opisuju suvremene mogućnosti i glavna teorijska i praktična dostignuća u području daljinskog istraživanja (geologija, oceanologija , ekologija itd.) vrlo je ograničen. Provođenje Škole stoga je važan doprinos širenju znanstvenih horizonata mladih znanstvenika. Ove godine u radu Škole sudjelovat će više od stotinu mladih znanstvenika i specijalista, što govori o velikom interesu mladih za teme Skupa.

Uz IKI RAS, u organizaciji i održavanju skupa sudjeluju: Vijeće za svemir Ruske akademije znanosti, Centar za ekologiju i produktivnost šuma Ruske akademije znanosti, Institut za radiotehniku ​​i Elektronika Ruske akademije znanosti, Institut za solarno-zemaljsku fiziku SB RAS, Institut za atmosfersku optiku SB RAS, Institut za oceanologiju Ruske akademije znanosti, Yugra Istraživački institut za informacijske tehnologije, Znanstveno-istraživački centar za sigurnost okoliša Ruske akademije znanosti, RNII KP Savezne svemirske agencije, Svemirski promatrački centar Federalne svemirske agencije, Znanstveno-istraživački centar "Planet" Roshidrometa Ruske Federacije, Računalni centar Ministarstva poljoprivrede i druge vodeće organizacije Ruska akademija znanosti, Savezna svemirska agencija, Ministarstvo poljoprivrede, Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije, Savezna agencija za meteorologiju i praćenje okoliša.

U IKI RAS i JSC RKS održana je petnaesta jubilarna Sveruska otvorena konferencija „Suvremeni problemi daljinskog istraživanja Zemlje iz svemira“.

Treba reći da prvi put na konferenciji nije sudjelovao akademik Nikolaj Laverov, stalni voditelj programskog odbora od 2004. godine, koji je preminuo prije godinu dana. O Nikolaju Pavloviču govorio je akademik Lev Zeleni, direktor IKI RAN, otvarajući prvo plenarno zasjedanje. Ovu konferenciju možda je izdvojila i činjenica da je prvi put održana kao zajednički događaj IKI-ja i RCC-a.

Prvog dana konferencije Olga Lavrova, voditeljica laboratorija za aerosvemirske radare Odjela za istraživanje Zemlje iz svemira IKI RAS, govorila je o povijesti i perspektivama razvoja konferencije.

Ove godine na konferenciji je sudjelovalo više od 750 ljudi iz 52 grada i više od 200 organizacija iz Rusije, Azerbajdžana, Republike Bjelorusije, Kazahstana i SAD-a. Sudionici su prezentirali 269 usmenih i 240 posterskih izlaganja, a broj sekcija porastao je na deset. Područja koja su najviše zanimala istraživače koji su predstavili svoja izvješća odnosila su se na daljinske metode za proučavanje atmosferskih i klimatskih procesa, proučavanje površine oceana i ledenog pokrivača te detekciju biljnog i tlačnog pokrova. Kako je izvijestila tiskovna služba instituta, otprilike polovica svih prezentacija bila je posvećena ovim temama.

Znanstveni dio skupa u IKI RAN tradicionalno je završio tematskim plenarnim dijelom. Raspravljalo se o dugoročnim promatranjima Zemlje iz svemira.

Vrijedno je reći da su u posljednjem desetljeću satelitski sustavi daljinskog istraživanja (Earth remote sensing) dosegli temeljno novu razinu razvoja. Odlikuje ih visoka stabilnost i učestalost opažanja, globalnost i prilično dug niz podataka - u nekim slučajevima postoje podaci o promjenama parametara objekta gotovo nekoliko desetljeća.

"Razvoj sustava daljinske detekcije danas zahtijeva stvaranje novih pristupa i metoda rada s njima, uključujući stvaranje različitih znanstvenih i primijenjenih informacijskih sustava koji bi mogli osigurati učinkovit rad s ovim podacima daljinske detekcije", izvještava IKI RAS. Na konferenciji se raspravljalo o pravcima rada u ovom području, a o tome je bilo riječi i na vanjskom sastanku u Znanstvenom centru za operativno praćenje Zemlje (SC OMZ) RKS JSC.

Tako je u izvješću Evgenya Lupyana „Suvremeni izazovi i prioriteti za razvoj sustava daljinske detekcije” navedeno da ako je prošle godine u orbiti radilo oko 200 satelita za daljinsku detekciju, tada je 2017. njihov broj bio blizu 400. Prema prema raznim prognozama, za sljedećih 9 godina broj istovremeno operativnih svemirskih letjelica satelita za daljinsko otkrivanje približit će se tisući. Istodobno, količine isporučenih podataka primljenih iz ovih sustava posljednjih su godina gotovo eksponencijalno rasle. Zaključak: bez brzog stvaranja i implementacije novih pristupa i metoda za rad s podacima daljinske detekcije bit će gotovo nemoguće učinkovito ih koristiti.