Посчитать зубров, найти полезные ископаемые — что еще под силу специалистам по тематической обработке аэрокосмических снимков

Специалисты по расшифровке аэрокосмических снимков способны на многое.

Помимо поиска незарегистрированных карьеров и свалок, обработанные ими данные космического мониторинга эффективно используют для геологоразведочных работ. Особенно при поиске углеводородного сырья. А еще для обнаружения и оценки последствий пожаров в лесах и на торфяниках, мониторинга полей и степени засоренности сельхозугодий, определения типа почв, текущего состояния мелиорированных земель… Корреспондент «Р» узнала, что еще под силу специалистам по дешифровке космических снимков.

Данные космического мониторинга используются в разных сферах — от сельского хозяйства до геологоразведочных работ.

• Просто космос

Снимки со спутника предоставляет национальный оператор Белорусской космической системы дистанционного зондирования. На нашем космическом аппарате БКА-1 установлен бортовой оптико-электронный сенсор сканирующего типа с разрешением 10,4 и 2,2 метра. Комплекс позволяет распознавать участки земной поверхности площадью от 5—6 квадратных метров. Новый спутник, который запустят на орбиту через два года, сможет делать снимки более высокого разрешения — 0,5 на 0,6 метра. Следовательно, возможности специалистов, занимающихся дешифрированием космических изображений, вырастут.

Андрей Понтус.

Вообще, космический снимок — это кладезь информации. Главное — правильно его интерпретировать. И специалисты по тематической обработке аэрокосмических снимков ГНУ «Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича» НАН знают как. Ведущий научный сотрудник предприятия Андрей Понтус занимается тематическим дешифрированием космических снимков уже более двадцати лет:

— Современные космические аппараты позволяют получать 3D-изображения земной поверхности. Это своего рода цифровые модели местности, на которых отражены различные объекты земной поверхности — водоемы, гидрографическая сеть, леса, болота, сельхозугодья, особенности геологического строения местности… Каждый из этих объектов имеет свой уникальный рисунок и находит свое отражение на снимке, словно отпечаток пальца. И хороший специалист должен уметь быстро и достоверно его дешифрировать.

• Здоровей видали

Чем занимаются специалисты этой сферы? Например, сейчас большое внимание уделяется диагностике раннего усыхания лесов. Из-за снижения уровня воды в почве страдают дубравы, ясеневые и хвойные насаждения. Дешифровщики космических снимков могут диагностировать проблему на ранних стадиях, когда дерево обречено, но еще не погибло. Эти данные оперативно передаются лесозаготовителям. Те успевают заготовить дерево и получить из него качественную древесину. В то время как высохший древостой сгодится разве что на дрова.

Андрей Понтус водит карандашом по монитору, показывая на снимке разницу между здоровыми и заболевшими лесами:

— Изучаем данные в тепловом диапазоне. Он отражает интенсивность фотосинтеза и, как следствие, эколого-функциональное состояние насаждений. На этих участках (обводит карандашом границы цветовой градации. – Авт.) насаждение отражает солнечной энергии больше, чем поглощает. Это верный признак того, что оно заболело.

— По снимку, сделанному во время следующего полета спутника, система сама проанализирует динамику изменений местности и сравнит его с данными предыдущей съемки. Все изменения она показывает вот таким пульсирующим сигналом, видите? — подключается к разговору ведущий научный сотрудник лаборатории геоботаники и картографии растительности Марина Романова. — Затем по эталонным базам классифицируем, какие именно изменения произошли, например, вырубили участок леса или появился карьер.

Марина Романова.

• С места в карьер

За соседним компьютером еще один расшифровщик занят изучением внутрихозяйственных карьеров. У нас таковых около 1,5 тысячи.

— Мы сопоставляем официально зарегистрированные карьеры с теми, которые отражены на космическом снимке. Например, вот этот, — Андрей Понтус изучает снимок одного из районов Минской области. — По имеющимся у нас документам, разрешенная площадь этого карьера менее 1 гектара. На снимке видим, что его реальная площадь на дату съемки превышает эту цифру. При отсутствии разрешающих документов это может свидетельствовать о нарушении законодательства в области недропользования.

На обработку одного такого снимка у специалиста может уйти от нескольких часов до нескольких дней. На выходе он получает карту с нанесенными на нее несанкционированными карьерами и передает ее природоохранным службам. Те выезжают на место для проверки полученной информации.

• Большая редкость

На сохранение вертлявой камышевки в этом году Евросоюз выделил нашей стране 674 тысячи евро. Массовое осушение болот в прошлом веке привело к тому, что популяция этой птицы значительно сократилась. Сегодня места ее гнездования остались в немногих странах. В Беларуси обитает более половины мировой популяции вертлявой камышевки. Перед специалистами по тематическому дешифрированию космоснимков поставили задачу: оценить современное состояние открытых низинных осоковых болот страны и, в частности, Туровского луга и определить на этих территориях ключевые биотопы, где гнездится этот вид.

Марина Романова:

— Вертлявая камышевка гнездится только на открытых осоковых болотах. Ее можно считать своего рода индикатором их состояния. Если территория зарастает кустарником, этот вид птиц оттуда уходит.

Участки, на которых выросли кусты, специалисты определяли по снимку, полученному Белорусским космическим аппаратом. Составленную карту передали в природоохранные службы, которые займутся расчисткой нежелательной растительности.

• Безграничные возможности

Специалисты по тематическому дешифрированию и интерпретации космических снимков регулярно отслеживают ситуацию с состоянием мелиорированных земель на Полесье. Там толщина торфяного покрова составляет менее метра. По серии разновременных снимков составляют прогноз и дают рекомендации по уходу за оказавшимися в зоне риска территориями.

— Космическую съемку в тепловом диапазоне использовали при учете зубров в Беловежской пуще. Поскольку это довольно крупные животные, они видны на обработанном тепловом изображении, — Андрей Понтус показывает на мониторе тепловые точки. — Съемку проводили ночью. Когда температура окружающей среды понижается, животное выглядит более контрастно.


Данные специалистов, полученные из космического снимка, также используют при планировании и проведении детальных геологоразведочных работ. Они довольно дорогостоящие. Стоимость бурения скважины глубиной 1 погонный километр может обходиться примерно от нескольких сот тысяч до 1 миллиона долларов. Специалисты по геологическому дешифрированию и интерпретации полученной космической информации помогают минимизировать эти расходы.

• Они шифруются

Сейчас специалистам по тематическому дешифрированию и интерпретации аэрокосмических снимков приходится быть универсалами. То есть одинаково хорошо разбираться во всех направлениях космического мониторинга. В идеале для работы с космическими снимками нужны специалисты узкого профиля, которые бы понимали механизмы изменений окружающей среды как природного, так и антропогенного характера и были способны достоверно интерпретировать и прогнозировать их. К слову, о достоверности. У расшифровщика она должна составлять не менее 90 процентов. Сегодня расшифровке космических снимков обучают на географическом факультете БГУ, в БНТУ, БГТУ и БГУИР. Не исключено, что скоро молодые специалисты придут в эту редкую профессию и расширят области и объекты аэрокосмического мониторинга, а также практическое применение данных дистанционного зондирования Земли.

Самое читаемое