5.5. Технические средства э ко мониторинга

Технические средства экомониторинга, имеющего целью прогнозирование ЧС природного и техногенного характера, весьма разнообразны. В их число входят контактные и дистанционные средства измерений, а также индикаторы и экспресс-тесты.

Контактные средства мониторинга. Они предназначены для обнаружения одиночных источников экоопасности и локальных загрязнений ОС. Они позволяют отбирать пробы природных объектов в конкретных точках местности и производить последующий анализ их в подвижных или стационарных лабораториях.

Перспективным направлением совершенствования контактных средств экомониторинга является широкое внедрение методов экспресс-анализа без отбора проб. В качестве таких датчиков можно использовать:

1. переносные аналитические приборы для капиллярного электрофореза, газовой или жидкостной хроматографии, хромато-масспектрометрии и

др;

2. системы химических сенсоров (преобразователей), которые непрерывно и обратимо регистрируют содержание какого-либо компонента среды;

3. средства для экспресс-тестов (индикаторные бумаги, полоски, трубки, таблетки, порошки, растворы в ампулах и капельницах, биоиндикаторы и биотесты).

В настоящее время в войска и подразделения МЧС РФ начинают поступать новые технические средства мониторинга. Среди них укладка эколога, подвижные и стационарные лаборатории, судовые лаборатории.

Дистанционные средства мониторинга. Они реализуют такие способы мониторинга, как наблюдение за позиционным районом опасного объекта или территории, где возможно развитие ЧС, и способны достоверно обнаруживать появление и оценивать масштабы отрицательных экологических явлений.

Все наземные средства экомониторинга имеют ограничения по дальности действия. Контроль и наблюдение с их помощью за состоянием ОС даже на относительно небольших территориях требуют создания дорогостоящей разветвленной сети. От этих недостатков свободны авиационные средства экологического мониторинга, которые дистанционно позволяют получать портретные, графические и математические модели ландшафтов позиционных районов. Портретные модели представлены в основном фотографическими, телевизионными и сканерными изображениями. Графические модели представляют карты, схемы дешифрирования космических снимков, блок-схемы, профили и графики.

Значительный интерес к применению космических средств для экоконтроля объясняется прежде всего такими их преимуществами по сравнению с существующими наземными и авиационными дистанционными средствами зондирования природной среды, как: оперативность получения глобальной информации с труднодоступных районов, высокая периодичность ее поступления, возможность съемки в различное время суток в широком диапазоне электромагнитного спектра излучения и т. д.

Спутники видового наблюдения из космоса обеспечивают получение высокодетальных визуальных изображений подстилающей земной поверхности. В зависимости от физических принципов формирования изображения средства наблюдения подразделяются на: фотографические средства (ФС); оптико-электронные средства (ОЭС); радиолокационные средства (РЛС); инфракрасные средства (ИКС), средства, комбинирующие указанные признаки.

Основным достоинством РЛС является всепогодность и возможность наблюдения в любое время дня и ночи, в то время как ФС и ОЭС могут вести наблюдение только в дневное время.

Изображения, которые доставляются с борта космического аппарата на наземный комплекс обработки информации, подвергаются предварительной технической обработке и последующей тематической обработке; их сущность определяется задачами, поставленными на наблюдение. К числу таких задач следует отнести следующие:

• обнаружение очагов лесных пожаров;

• обнаружение нефтяных пятен на акваториях, мест разрывов нефтепроводов;

• оценку уровня загрязнения подстилающей поверхности;

• определение изменений характера растительного покрова;

• оценку загрязнений водных ресурсов;

• определение наличия облаков антропогенного происхождения;

• обнаружение зон затоплений, разливов и т. д.

Анализ применения активных орбитальных РЛС показывает, что основными направлениями их использования являются контроль ОС, экологическое картографирование и создание геоинформационных систем.

Особое значение приобретают космические средства для экоконтроля загрязнения атмосферы, так как оно представляет собой не только прямую угрозу здоровью людей, но и оказывает весьма существенное влияние на климат всей планеты. Тепловой баланс Земли в значительной степени зависит от отражательной способности ее атмосферы, которая возрастает с увеличением концентрации аэрозолей. Это явление приводит к тому, что все большая часть солнечной энергии не достигает земной поверхности, отражаясь от атмосферы в космическое пространство. Еще более существенное воздействие на тепловой баланс Земли и соответственно на ее климат оказывает повышение в атмосфере концентрации диоксида углерода, оксида углерода, а также других газообразных и пылевых продуктов, порожденных деятельностью человека.

Проблема мониторинга динамики параметров атмосферы неразрывно связана с исследованием процессов в атмосфере Земли, которые имеют глобальные масштабы. В связи с этим возникает объективная необходимость применять спутниковые методы для изучения строения и состава атмосферы, особенно динамики ее загрязнения.