1. Әуеғарыштық зерттеу әдісінің ерекшеліктері

Жасанды Жер серіктері арқылы түсіріліген алғашқы суреттер, ғарыштан келетін ақпарат, Жер туралы, табиғи ресурстарды зерттеуге және қоршаған ортаны қорғау мәселесін шешуге көмектеседі. Ғарыштық түсірімді бұрынғы әуетүсірім әдісімен салыстыруға болады. с.қ. суретке түсірудің жаңа құралдарын қолдану мен суреттерді өңдеу, олардың пайдалану ауқымын кеңейтіп, әуеәдістердің дамуына, жаңа, сапалы деңгейге көтерілуіне, сонымен бірге әуеғарыштық әдістің п.б-на әсер етті. Географ.зерттеулерде әуеғарыштық әдістер қолданылуының негізгі мақсаты, бұл – ғарыштық түсірім арқылы алынған әуесурет мәліметтері бойынша, географиялық нысандарды, құбылыстарды, процестерді картаға түсіру және зерттеу. Әуеғарыштық әдістің негізгі мүмкіншіліктері: 1. Бақылаудың ғаламшарлық түрі. Ғарыштық суреттер бойынша әр түрлі нысандарды, құбылыстарды ғалмашарлық масштабта зерттеу мүмкіншілігі(мысалы, атмосфералық айналымын, ағыстарды, олардың падйа болуы, қозғалу жылдамдығын, ірі морфоқұрылымдардың таралу ерекшеліктерін зерттеуге болады). 2. Тез арада дайын болуы(жылдамдығы). 3. Түсірімдердің қайталанып тұруы(процестердің өзгеруін бақылап, оларды болжауға болады). 4. Баруға қиын аудандарда негізгі зерттеу әдіс болып саналады. 5. Әуеғарыштық суреттердің (сол масштабтағы топокартаға қарағанда) ақпраты көбірек және табиғи компоненттердің кейбір заңдылықтарын байқауға болады. Әуеғарыштық әдістер әуетүсірімге, фотограмметрияға, бажайлауға, т.б. пәндерге қарағанда жалпы, кешенді пән болып саналады. Қазіргі кезде бұл әдіс кең ауқымды ізденістерді қамтиды: гидрометеорологиялық, экологиялық, геологиялық, геоморфологиялық, ландшафтық, геоботаникалық және т.б. географиялық ғылымдар салаларында және барлық кешендердің алуан түрлі ерекшеліктерін зерттеуде кеңінен қолданылады.

2. Әфс және кфс әдістерімен түрлері

Әуеғарыштық суреттер атмосфералық және ғарыштық ұшу аппараттарымен суретке түсіріледі. Сондықтан ғарыштық және аэросуреттер деп бөлінеді. Әуеғарыштық сурет жер бетінің электромагниттік спектр диапазонындағы суреті. Әуеғарыштық суреттер соңғы кезде карталарды жаңартуда кеңінен қолданылады. дәлірек айтқанда олардың арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ. Ұсақ масштабты суреттер көп аумақты қамтып жатуымен ерекшеленеді. Сондай ақ, жер бетінің бір бөлігінің көлемі суреттің дәлдігіне де байланытсы. Көп уақытқа дейін ғарыштық суреттеді жоғарыдан түсіруге рұқсат етілмеген. Суретке түсіру әртүрлі зоналар арасында жүреді , яғни аспан мен электромагниттік спектр арасында. Суреттердің сапасы тек қана түсіру аппараттарына ғана емес, табиғат жағдайларына да байланысты. Шағылысқан күн сәулесінен де суреттің сапасы нашар болуы мүмкін. егер суретке түсірілетін алаңда радиотолқынды заттар тұрса, онда қарқыынды болады. электромагниттік сәулелену қабылданған диапазонды арақашықтықтан зерделеу мынандай түрге бөлінеді: ультрафиолетті, көрінетін, жақын, орта және диапазонды инфрақызыл сәулелер. Бір уақытта бірнеше сәулелерді қолданса, көп зоналы немесе көп спектрлі сурет деп аталады. Ал үлкен диапазон гиперспектрлі суретке түсіру аппарат түрлеріне қарай фотографиялық, фототелевизионды, сканерлі, радиолакациялық, радарлы және лазерлі болып бөлінеді. Ұшу аппараттары жер бетінен 200-1000 км биіктікте ұшады. Ұшу биіктігіне қарай суреттердің масштабы да өзгереді. Және ұшу құрылғыларының жылдамдығы да биіктікке қарай бекітіледі. Бүкіл жер бетінің ғарыштық суреті шамамен 1.5 сағатта түсіріліп бітеді және күніне 14-16 ретке дейін түсіріледі. Landsat, Terra, Ikonos, Ресурс Ф, Метеор, Реурс О т.б. ғарыштық ұшу аппараттарына байланысты кез-келген уақытта жердің кез-келген бөлігінің суреттерін алу мүмкін болды.

Әдетте түсірістің ғарыштық және аэротүсірістік түрлерін ажыратады. Негізінде ондай қатты айырмашылық жоқ, тек ондағы айырмашылық әртүрлі биіктіктен түсіретін аппараттарында ғана. Ғарыштық және аэрокосмостық түсірістердің айқын ерекшеліктері алғаш рет ғарыштан түсіру кезінде анықталды. Олар ұсақ масштабты болды және бір кадр арқылы үлкен территорияны қамтыды. Көбіне көпзональді болды және де соның нәтижесінде LANDSAT TM және LANDSAT MSS сияқты ғарыштық түсірістер жүйесі пайда болды. Қазіргіі таңда түсірімдерді ұшқышы бар аппарат арқылы емес, жердің жасанды серіктері арқылы алады. Суреттің тіркелу әдісі бойынша аналогты және санды деп екіге бөледі. Аналогты жүйелер - қазіргі кезде фотографиялық түсірістері ғана практикалық түрде. Фотографиялық жүйеде түсіріс қарапайым фотоаппараттағыдай жүреді: ұшу аппараты қонғаннан кейін сурет пленкада тұрақталады немесе компьютерлік технологияда сканерленеді. Сандау жүйесінің арасында жарық қабылдағыш элементтер жинағымен орналасқан сканерлік түсірісті бөліп алуға болады. Яғни ол тегіс екіөлшемді массивті жарық қабылдағыш элементтері арқылы жүзеге асады. Сонымен қатар радиолокациялық жүйе де бар. Радардан алынған өңделмеген мәліметтерді күрделі өңдеуден өткізу қажет. Соған сәйкес ақпараттық қамсыздандыру нарықта таратылмайды, ол тек сол түсірістің иесінде немесе сол түсірісті жасаған адамға тиесілі болады.

Радар – мәліметтердің басты ерекше көзі. Басқаларымен салыстырғанда радар – белсенді сенсор болып табылады. Ол өзі түсіріліп жатқан ауданды жарықтандырады. Сондықта күн уақыты ешқандай кедергі жасамайды, яғни кез келген уақытта түсіре беруге болады.

Кеңістіктік дәлдік әрбір космостық түсірістер жүйесінде бірнеше километрден сантиметрге дейін жетеді. Сонымен қатар түсірістің спектральді диапазоны да маңызды рөл атқарады. Космостық түсірістерде көбіне ақ қара диапазон қолданылады. Әсіресе дәлдігі жоғары суреттер алу үшін. Көрінетін диапазон электромагниттік спектрдің тек кішкене ғана бөлігі.Толқынның қысқа ұзындығы ультракүлгін аумағы – арақашықтықтан зерделеуде аз қолданылады. Ал спектрде көп ауқымды алатын инфрақызыл аумағы арақашықтықтан зерделеуде кеңінен қолданылады.

Ғарыштық түсірулерді жүзеге асыру нысандардың электромагнитті сәулелерді сәулелендіру немесе шағылыстыру қасиетіне тікелей байланысты. Спектрлі диапазон бойынша ғарыштық суреттер үш негізгі топқа бөлінеді: көрінетін және жақын инфрақызыл (жарық) диапазондағы суреттер; жылу инфрақызыл диапазондағы суреттер; радиодиапазондағы суреттер;

Электромагнитті толқындар ұзындығы бойынша жіктеледі. Оптикалық толқындар үлескісі (0,001-1000 мкм.): ультракүлгін (0,4 мкм.), көрінетін (0,4-0,8 мкм.) және инфрақызыл диапазондар кіреді. Көрінетін диапазон (көз ажырататын түстер) түстеріне байланысты келесі зоналарға бөлінеді: күлгін (390 -450 нм); көк (450 -480 нм); көгілдір (480 -510 нм); жасыл (510 -550 нм); сары-жасыл (550 -575 н)м.; сары (575 -585 нм); қызыл сары (585 -620 нм); қызыл (620 -880 нм). Инфрақызыл диапазон (ИҚ)келесі түрге бөлінеді: жақын (1,5 мкм. аз), орта (1,5-3 мкм.) және алыс немесе жылу (3 мкм. көп). Көрінетін, жақын және орта ИҚ-диапазондарды бір жарық диапазонына біріктіреді, оларға бір тіркейтін құрал пайдалынады. Түсіру түрі бейненің қалыптасу технологиясын да анықтайды. Түсіру түріне қарай суреттер: фотографиялық, фототеледидарлық, сканерлік суреттерге бөлінеді. Жарық диапазондағы суреттер

Бұл спектр диапазонына көрінетін, жақын және орта ИҚ- диапазон кіреді және оған Күн энергиясының көп бөлігі келеді. Жарық диапазондағы түсіру спектрдің бұл бөлігінде атмосфераның мөлдірлігіне байланысты («мөлдір үлескісі») мүмкін болады. Жарық диапазондағы суреттер келесі үш топқа бөлінеді: фотографиялық; теледидарлық және сканерлік; фототеледидарлық.

• Фотографиялық суреттер – авиациялық немесе ғарыштық тасымалдаушыдағы фотоаппарат (объектив+фотопленка) көмегімен алынған және аппарат жерге қонғаннан кейін өңделетін суреттер. Бұл әдістің кемшілігі - пленканың Жерге қайтуы және ғарыш кеме бортында оның бітіп қалу мүмкіндігі. Бірақ бұл әдіс арқылы жоғары геометриялық және фотометриялық ерекшеліктерімен ең жоғары сапалы суреттер алынады. Жер маңы орбитадағы (100-400 км) суреттер мүмкіндігін он сантиметрге дейін жеткізуге болады, бірақ бұндай суреттердің аудан шолулығы аз болғандықтан оларды географиялық мақсаттарда қолданбайды. Фотодеректерді пайдалануына қарай фотосуреттерді ақ-қара, түрлі-түсті, спектрозоналды, көпзоналды, синтезделген деп бөледі.

• Теледидардық және сканерлік түсіру нысандарды жедел бақылайды. Сканерлейтін элементі ретінде тербелмелі айна табылады. Ол жергілікті жерді ғарыштық аппараттың қозғалуына көлденең бақылайды, айна сәулені нысанға жібереді, ары қарай фотоқабылдаушыға, мұнда сәуле электр импульсына айналып, соңынан жерге радиоканалдар арқылы жіберіледі.

Айнаның тербелісі бейненің жолағын түзеді, сканерлік бейнелер ғарыштық аппараттардың қозғалуына қарай жеке жолақтарды қосу есебінен алынады. Жергілікті жердің жолағын сканерлеу жолымен қарау «жолақтық қашау» деп аталады. Сканерден алынған суреттер сыртынан растр жолақтарының болуымен ерекшеленеді, олар мүмкіндігі жоғары суреттерде тек үлкейту кезінде ғана көрінеді. Сапасы бойынша сканерлік түсіру фотографиялықтан кем түседі, себебі сканерлік суреттердің мүмкіндігі біршама аз.

• Фототеледидарлық суреттерді тасымалдаушыда орнатылған теледидарлық камера көмегімен алады. Ол бейненің экспозициялары арасындағы ар қашықтықта электромагниттік сәулесімен саналады және радиоканалдар арқылы жерге жіберіледі, мұнда тұтынушының суретті жедел алуы мен түсіру үрдісі бірге жүреді.

Ғарыштан түсіру атмосфера қабатынан түсіріледі, оның күйі мен қасиеті арақашықтықтан зерделеу деректеріне әсер етеді. Мұнда бұлттың, күн сәулесін жұту, таралу, атмосфералық түтіннің әсері және т.б. экрандық әсерін есепке алу керек. Әдетте оптикалық диапазонда түсіруге бұлт кедергі жасайды, себебі ол әр сәтте жер шар бетін 50 пайыздан аса жауып тұрады. Кейбір аудандарды жылдың көп бөлігінде бұлт басып тұрады, сондықтан да зерттеуді жоспарлауда берілген ауданның бұлттылығы туралы деректер қажет болады. Бірақ аспан бұлтсыз болған кезде де сәуленің бөлігі жұтылады. Атмосфера гамма-сәулеленудің, рентген және УК сәулеленудің көп бөлігін, сондай-ақ көрінетін және ИҚ зоналардың бірқатар үлескілерінде, оның ішінде спектрдің көрінетін бөлігіндегі күлгін, көкшіл-жасыл үлескілерді ұстап қалады. Сондықтанда түсіруді әдетте электромагнитті сәулелену жұтылмайтын үлескілерде жүргізеді.

ӘФС: Негізгі оптикалық өстің бағытына байланысты түсірімдер планды (жоспарлы) және перспективалық түрлерге бөлінеді. Орталық өс тік орналасқанда түсірілген түсірімді планды деп атайды. Ұшақ суретке түсіру кезінде әр түрлі себептерге байланысты қозғалады, яғни фотоқұрал да бір орнында тік тұрмайды. Сондықтан планды суреттердің құлау бұрышы 30-тан артық болмау керек. Егер де негізгі оптикалық өс төменге тік бағытта емес, керісінше жер бетіне біршама бұрыш жасап еңістенсе, онда мұндай суретті перспективалық сурет деп атайды. Осындай жолмен түсірілген суретке ұшақтың тура астында орналасқан жер беті түспейді. Бірақ ұшақтың алдындағы жер беті суретте көрініс табады. Сондықтан перспективалық ӘҒС-ті аса биік ұшпайтын тік ұшақтан түсіреді.