Для мониторинга окружающей среды на базе космических средств наиболее продуктивно используется информационная спутниковая система, которой присущи целостность, целенаправленность, динамизм, преемственность, совместимость, автономность. Структурно эта сложная спутниковая система мониторинга включает орбитальный и наземный сегменты: первый осуществляет функцию наблюдения, второй осуществляет функции оценки и прогноза. Мониторинг природных ресурсов предъявляет специфические требования к эксплуатационным характеристикам системы, а также к результатам космических съемок (в части информационных параметров) и автоматизации средств манипуляции с ними. Весьма существенны регулярность проведения съемок и оперативное предоставление данных пользователям. Это обеспечивает орбитальная группировка системы, которая формируется из нескольких КА, долгосрочно функционирующих на солнечно-синхронных орбитах. Информационные и эксплуатационные характеристики космических аппаратов определяются многоспектральной съемкой разрешением порядка 100 м и выше с полосой обзора 800-2000 км.

Эффективность спутниковой системы мониторинга окружающей среды достигается при комплексном применении перспективных космических и новых информационных технологий. Такие технологии представляют собой мощный методологический арсенал синтеза спутниковых систем и весьма продуктивны на всех фазах создания и функционирования спутниковой системы мониторинга: проектирование, изготовление, использование по целевому назначению и модернизация. Они лежат также в основе процесса диагностики наземных объектов из космоса. Научно-техническая поддержка спутниковой системы мониторинга окружающей среды представляет интеграционный процесс, который включает получение научных знаний о Земле, разработку информационных и космических технологий на этапе исследования и проектирования системы, создание моделей и демонстрационные испытания на этапе создания системы, диагностику объектов и явлений в процессе функционирования системы.

Наблюдение Земли из космоса началось в 1960-е гг. с американских и советских метеорологических спутников серии "Tiros", "ESSA", "Nimbus", "ITOS", "Метеор". За последующие десятилетия информационные возможности и целевое применение космических аппаратов ДЗЗ значительно расширились. На смену метеорологическим ИСЗ пришли спутниковые системы, предназначенные для мониторинга окружающей среды и исследования динамики планетарных процессов, совместно с системами изучения природных ресурсов Земли, такими как "Landsat" (США, запускаются с 1972 г.), "SPOT" (Франция, запускаются с 1986 г.) и "Ресурс" (РФ, запускаются с 1988 г. ), и миссиями исследовательских космических аппаратов.

Ведущую роль здесь играют США. Находящаяся под эгидой NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration - Национальное управление по океанам и атмосфере) спутниковая метеорологическая система на полярных орбитах "NOAA" (запускаются с 1970 г.) и геостационарные "GOES" (запускаются с 1975 г.), а также принадлежащая министерству обороны США спутниковая система DMSP (Defense Meteorological Satellite Project - Оборонный проект спутниковой метеорологии; запускаются с 1966 г.) - единственные в мировой практике эксплуатационные системы мониторинга окружающей среды.

Применение на американских спутниках метеоразведки "DMSP" микроволновых радиометров в качестве всепогодных измерителей геофизических параметров океана и атмосферы позволило с 1991 г. реализовывать круглосуточное всепогодное обеспечение стандартной информацией о гидрометеорологических параметрах стран - членов WMO (Всемирная метеорологическая организация). Для национальной безопасности американское правительство в середине 1990-х гг. приняло решение о создании Национальной спутниковой системы мониторинга окружающей среды с полярной орбиты NPOESS (National Polar-Orbiting Operational Environment Satellite System). Она создается путем объединения военной (DMSP) и гражданской (NOAA) спутниковых систем и включает эксплуатируемые в настоящее время КА "DMSP" и "NOAA", а также разрабатываемые совместно с европейской метеорологической организацией Eumetsat ИСЗ "Metop" (запуск планируется в 2004 г.). В работе NPOESS задействованы исследовательские спутники: "Wind" (запущен 1 ноября 1994 г.), "Coriolis" (запущен 6 января 2003 г.; Земля и Вселенная, 2004, № 1), а также по программе EOS -"Terra" (запущен 18 декабря 1999 г.; Земля и Вселенная, 2000, № 6) и "Aqua" (запущен 4 мая 2002 г.; Земля и Вселенная, 2003, № 6). В США исследование глобальных процессов с учетом их взаимодействия и влияния на состояние окружающей среды осуществляется в рамках национальной программы USGCRP (United States Global Change Research Programme - Программа изучения глобальных изменений), а также под эгидой Межправительственного комитета по климатическим изменениям IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change). Ожидается, что полученные результаты станут научной основой для принятия государственных решений по вопросам состояния окружающей среды и климата в глобальном масштабе.

Другие статьи

Загрязнение атмосферы как одна из важнейших экологических проблем современности
Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздейс ...