Составление карт по картографическим и аэрокосмическим материалам

реферат

1.3 Аэрокосмическое картографирование

Из истории аэрокосмического картографирования [2]

Первые аэрофотоснимки появились в середине XIX в., и этому способствовали два важных события -- изобретение в 1839 г. фотографии и создание летательных аппаратов. В 1839 г. француз Г.Ф. Турнашон (известный под псевдонимом Надар) впервые взял в полет на воздушном шаре фотоаппарат, чтобы изготовить план окрестностей своего города. В 1886 г. А.М. Кованько и Л.Н. Зверинцев, выполнив съемку над Петербургом первым специальным аэрофотоаппаратом, писали: «Недалеко то время, когда будет казаться странным, как могли так долго обходиться без воздушных снимков». Уже в годы Первой мировой войны военные летчики выполняли разведывательную фотосъемку. В 30-х годах XX в. Аэрофотосъемка стала основным методом создания крупномасштабных карт -- топографических, геологических, лесных, почвенных, сельскохозяйственных.

К середине 1950-х годов с помощью аэрофотосъемки были составлены топографические карты всей территории нашей страны в масштабе 1:100 000, а через четверть века завершился огромный труд по созданию карты масштаба 1:25 000 из 300 тыс. листов. Аэротопографическое картографирование энергично вели США, Канада, страны Европы и Азии. Но к 1997 году картографическая изученность мира по данным ООН составляла для карт масштаба 1:25 000 и крупнее всего 42%, а для масштаба 1:100 000 -- не более 65%.

После запуска в 1957 г. первого искусственного спутника Земли и пилотируемых космических кораблей появился новый источник для составления карт -- космические снимки, позволившие вести картографирование быстрей и экономичней. Однако в первом космическом полете Юрия Гагарина фотокамеры на борту корабля не было. Но уже второй космонавт Герман Титов работал с фотоаппаратом. Разные виды аппаратуры были опробованы на пилотируемых кораблях («Восток», «Восход», «Союз», Mercury, Geminy, Apollo) и орбитальных станциях («Салют», Skylab, Spacelab, Мир, МКС)

В первые годы космических исследований начали оборудовать специальные спутники со съемочной аппаратурой для съемки Земли, Луны, планет. С 1960 г. начались запуски метеорологических спутников (TIROS, Nimbus, ESSA, «Метеор», NOAA), выполнявших вначале телевизионную, а затем сканерную съемку (SMS, GOES,GMS, Meteosat, Электро, Indsat, Fy).

Сразу же после запуска первого спутника стали разрабатывать аппаратуру для детальной съемки. Такие работы велись в США с 1958 г. в целях космической разведки. С 1960 г. осуществлялись запуски спутников с фотографической системой Key-Hole («замочная скважина»), а с 1976 г. -- с оптико-электронной аппаратурой для передачи снимков по радиоканалам.

Параллельное развитие имели разведывательные съемочные системы в СССР. В 1962 г. запущен первый автоматический спутник фоторазведки «Зенит». Он стал прообразом системы «Ресурс-Ф», с которых, начиная с середины 1970-х годов, регулярно велась фотосъемка для решения природно-ресурсных задач и тематического картографирования. На этой основе выполнялась программа ККИПР -- комплексная картографическая инвентаризация природных ресурсов. Спутники обеспечивали всю страну фотоснимками высокого разрешения. В 1990-х годах накопление материалов продолжила система космической съемки двойного назначения «Комета». Ее снимки с разрешением до 2 м, предназначенные для топографического картографирования, стали затем достоянием гражданских организаций, и материалы фотографической съемки вышли на мировой рынок. Таким образом, до конца XX в. фотографическая съемка поставляла в нашей стране основную информацию высокого разрешения.

Другие страны интенсивно развивали оперативную съемку с ресурсных спутников. Наиболее значимой в 1970--1980-е годы была программа США Landsat, по которой с 1972 г. работали шесть спутников, многократно покрывшие Землю съемками. В результате был создан используемый во всем мире и постоянно пополняемый фонд сканерных снимков с разрешением 80 и 30 м, достаточным для тематического картографирования. А с середины 1970-х годов и в нашей стране разрабатывалась система ресурсных спутников по программе «Метеор-Природа», ориентированная на получение сканерных снимков малого и среднего разрешения.

До середины 1980-х годов в мире было два основных источника космической информации: советские фотографические снимки высокого разрешения системы «Ресурс- Ф» и американские сканерные снимки с ресурсных спутников Landsat. Они стали основными материалами космической съемки и для остальных стран мира. С 1975 г. к числу космических держав присоединился Китай, однако он запускал только спутники военной разведки и не участвовал в формировании мирового фонда космических снимков.

Положение изменилось в 1986 г. в связи с запуском французских спутников SPOT. Использование оптико-электронной съемочной системы с приемниками излучения на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) повысило разрешение цифровых снимков, передаваемых по радиоканалам, до 10 м и сделало их пригодными для создания не только тематических, но и топографических карт. В течение десятилетия до середины 1990-х годов эти снимки оставались лучшими в мире материалами оперативной съемки. Что же касается сканерной съемки среднего и высокого разрешения для мониторинга природной среды и тематического картографирования, то с конца 1980-х годов эти задачи успешно решала российская система «Ресурс-О».

К концу XX в. начались активная разработка малых космических аппаратов, более экономичных, быстро создаваемых и легче запускаемых. Прогресс оптоэлектроники и миниатюризация съемочной аппаратуры, подключение коммерческих фирм привели к тому, что космическая деятельность перестала быть прерогативой двух-трех стран. Круг расширился в первую очередь за счет наиболее нуждающихся в съемках стран Юго-Восточной Азии.

Большого успеха в середине 1990-х годов достигла Индия, получив в 1996 г. со спутника IRS лучшие в мире на то время оперативные цифровые снимки с разрешением 5,6 м.

К 2000 г. стало более 20 стран, ведущих космическую съемку или создающих спутники. Главным образом, это запуски малых космических аппаратов для оперативной съемки высокого разрешения и стереосъемки для топографического картографирования. Этот период характеризуется также интенсивным развитием всепогодной радиолокационной съемки -- ее выполняли спутники «Алмаз», ERS, JERS, Radarsat, Envisat.

Осознание к концу тысячелетия серьезности глобальных экологических

проблем побудило начать долговременную программу EOS с запуском спутников Terra, Aqua и др. с комплексом новой аппаратуры, в частности для гиперспектральной съемки MODIS, ASTER, многоугловой съемки MISR и др. Инициированная и финансируемая НАСА, эта программа выходит за национальные рамки благодаря широкому информированию о поступлении материалов и свободному получению их по сети Интернет.

Ближайшие перспективы развития космической съемки связаны с освоением космической стереосъемки высокого разрешения, с гиперспектральной съемкой, сочетанием съемок в разных диапазонах:

· разрабатывается аппаратура Ресурс-ДК для оперативной съемки высокого разрешения в России;

· создается усовершенствованная аппаратура (типа ЕТМ, но более легкая и экономичная) для съемки с ресурсных спутников США;

· выполняется съемка с французского спутника SPOT-5 c повышением разрешения до 5--2,5 м и применением системы для стереосъемки;

· разработаны специализированные картографические спутники -- индийский (Cartosat), японский (Alos) и др., выполняющие стереосъемку и сочетающие съемки высокого разрешения в оптическом и радиодиапазоне;

· развиваются гиперспектральная съемка и методы обработки ее материалов.

Параллельно с прогрессом съемок Земли совершенствовалось дистанционное зондирование планет, прошедшее этапы фотографической (Зонд) и фототелевизионной съемки (Lunar Orbiter) Луны, телевизионной и сканерной съемки Марса, Меркурия (Mariner). Выполнены съемки дальних планет земной группы --Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и их спутников (Voyadger), радиолокационная съемка Венеры (Венера-16, Magellan), детальная ПЗС-съемка Марса (Mars Global Serveyer).

Делись добром ;)