Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов - Авиация и космонавтика - Скачать бесплатно
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.
|
