РЕФЕРАТТема:
Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов.Сделала: ученица 10-а класса
Муниципальной общеобразовательной
Школы №8
Молодцова Ольга
Проверила: Деева Светлана Николаевнаучебный 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 диапазон
0,375 – 2,5 мкм
Промежуточный инфракрасный диапазон
3 – 6 >>
Тепловой
инфракрасный диапазон
8 – 13 >>
Сверхвысокочастотный
радиодиапазон
0,5 – 4 см
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.