1. Пассивные методы дистанционного контроля

Спутниковые данные дистанционного зондирования позволяют решать следующие задачи контроля со­стояния окружающей среды:

• определение метеорологических характеристик: вертикальные профили температуры, интегральные характеристики влажности, характер облачности;

• контроль динамики атмосферных фронтов, ураганов, получение карт крупных стихийных бедствий;

• определение температуры подстилающей поверхности, оперативный контроль и классификация за­грязнений почвы и водной поверхности;

• обнаружение крупных или постоянных выбросов промышленных предприятий;

• контроль техногенного влияния на состояние лесопарковых зон;

• обнаружение крупных пожаров и выделение пожароопасных зон в лесах;

• выявление тепловых аномалий и тепловых выбросов крупных производств и ТЭЦ в мегаполисах;

• регистрация дымных шлейфов от труб;

• мониторинг и прогноз сезонных паводков и разливов рек;

• обнаружение и оценка масштабов зон крупных наводнений;

• контроль динамики снежных покровов и загрязнений снежного покрова в зонах влияния промышлен­ных предприятий.

Для проведения дистанционных наблюдений применяют устройства, регистрирую­щие излучение системы "Земля-атмосфера" в диапазоне длин волн от 0,3 мкм до 1 м. Этот широкий участок спектра принято подразделять на ряд диапазонов: 0,25...0,4 мкм - УФ; 0,4...0,7 мкм - видимый; 0,7...2,5 мкм - ближний ИК; 2,5...25 мкм - средний ИК; 25... 500 мкм - дальний ИК; 500 мкм. ..1м - миллиметровый и микроволновый диапазоны.

С помощью ИСЗ можно реализовать три метода пассивного дистанционного контро­ля, основанные на измерениях:

1. отраженного земной поверхностью или морем и рассеянного системой "Земля-ат­мосфера" солнечного излучения;

2. собственного теплового излучения системы "Земля-атмосфера";

3. прозрачности атмосферы по естественным источникам излучения (Солнца, Луны, звезд).

. Основные положения активных методов дистанционного контроля

Активные методы контроля стали интенсивно развиваться лишь с появлением лазе­ров. По типу активной среды лазеры, используемые для зондирования природной среды, де­лятся на несколько классов:

1. твердотельные;

2. газовые;

3. жидкостные;

4. полупроводниковые.

Газовые оптические квантовые генераторы (ОКГ) по сравнению с остальными лазера­ми обладают рядом преимуществ, основными из которых являются:

• возможность длительной работы при комнатной температуре без специальных охлаждающих устройств;

• высокая степень монохроматичности (например, спектральная ширина излучения гелий-неонового ОКГ может доходить до единиц герц);

• высокая стабильность и воспроизводимость частоты, а также высокая степень пространственной и временной когерентности;

• малый угол расходимости луча (около одной угловой минуты);

• малая чувствительность к изменениям температуры окружающей среды, что особенно важно в случае неконтролируемых изменений температуры в пределах 3...5 ºС;

• широкий диапазон рабочих частот, от ультрафиолетовой области до далекой инфракрасной области.

Лазерные источники, обладающие:

1. малой расходимостью излучения;

2. большой импульсной мощностью;

3. высокой степенью монохроматичности

обеспечили методам аэрозольного (гидрозольного) рассеяния и резонансного поглощения широкие возможности.

В настоящее время в мире развиваются в основном три типа систем дистанционного экологического мониторинга:

• на базе стационарных комплексных станций слежения (принята в настоящее время на Западе и является, с нашей точки зрения, особенно в условиях остаточного финансирования, крайне затратной, поскольку требует густой сети дорогостоящих датчиков, системы передачи информации и единого мощного обрабатывающего центра);

• сетью комплексных передвижных наземных лабораторий (используется в России и странах СНГ и по сути позволяет осуществлять лишь выборочный контроль как по составу загрязнителей, так и по охватываемой территории);

• дистанционный, выполняемый на основе комплексных аэросъемок (дает возможность за короткое время получать информацию для значительных территорий, однако не позволяет выявлять аварийные ситуации);

r