Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов
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
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.
«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.
11