Глава 4. Методы изучения состояния окружающей среды в Крыму

ЭКОЛОГИЯ КРЫМЙ

Методы изучения состояния окружающей cpegoi в Крыму

4.1. Методы экологических исследований

Экологические оценки, субъектно-объектные отноше­ния, предельно допустимая концентрация (ПДК), пре­дельно допустимый уровень (ПДУ), предельно допустимый выброс (ПДВ), предельно допустимый сброс (ПДС), метод исследования, общие и специальные методы, теоретичес­кие методы, экспериментальные методы, эксперимент, наблюдение, сравнение, измерение, экспресс-методы, индикационный метод.

В экологии, как и во многих других науках, первичные знания получают в результате наблюдений, экспериментов и моделирования. Полученные факты далее обрабатывают, обобщают, на их основе формулируют законы и теории. Отличительной особенностью экологии является присутствие двух элементов анализа — объекта и субъекта. Нельзя оценивать экологическое состояние окружающей среды, не определив, с чьих позиций или интересов производится оценивании. То, что хорошо для человека, может быть плохо для растений или животных и наоборот. Поэтому для более объективной оценки состояния окружающей среды была разработана система экологических оценок с учетом субъектно-объектных отношений.

Биосфера: геосистемы, экосистемы

Техносфера:

технические и

хозяйственные

системы

Рис. 4.1. Соотношение субъектов и объектов экологических оценок

На рис. 4.1 показаны три наиболее крупные группы участников

экологических отношений. Это природные геосистемы, человек (человеческое общество) и техногенные системы (техносфера). Каждый из них может выступать как объект и как субъект оценивания.

Современное состояние природных геосистем может быть оценено: 1) на основе сравнения с их состоянием в доантропогенный период; 2) с позиций их качества или комфортности для жизнедеятельности человека или общества в целом; 3) пригодности их для сельскохозяйственных культур, создания и функционирования техногенных систем и сооружений.

При оценке пригодности ландшафтов (окружающей среды) для человека используется система следующих показателей:

ПДК — предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ, то есть максимальное количество загрязнителя в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм не вызывает патологических изменений или заболеваний, а также не нарушает нормальной деятельности человека.

ПДУ — предельно допустимый уровень физического воздействия (шум, тепловое, световое, радиоактивное и т. д. излучения).

ПДВ — предельно допустимый выброс газообразного загрязнителя, устанавливаемый для каждого источника загрязнения атмосферы индивидуально, превышение которого ведет к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или опасно для человека.

ПДС — предельно допустимый сброс жидкого загрязнителя — масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте в единицу времени для обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Для выявления возникающих экологических проблем и поиска путей их решения прежде всего необходимо установить, какое состояние природного или другого объекта оценивания следует считать нормальным, желаемым или достаточным. Во многих случаях такое состояние объекта или окружающей среды определяется санитарно-гигиеническими, социально-экономическими нормами, критериями или ограничениями. Наиболее полно определены в настоящее время санитарно-гигиенические нормативы и критерии.

На человека повседневно и одновременно воздействует множество факторов окружающей среды: прямое и опосредованное, комбинированное и комплексное действие химических, физических и биологических факторов. Например, на каждого из нас одновременно может воздействовать жесткое солнечное ультрафиолетовое излучение, тяжелые металлы и пестициды, поступающие в наш организм с пищей, электромагнитные сверхвысоко­частотные излучения от бытовых приборов, пыль и диоксиды, содержащиеся в атмосфере, хлор или возбудители кишечных заболеваний из питьевой

ЭКОЛОГИЯ КРЫМА

Методы изучен!/? ._ ;товния окоужоющвй среды в Нрыму

воды и т. д. Этот сложный комплекс негативных воздействий окружающей среды определяет общую реальную нагрузку на организм человека. Поэтому важно оценивать не только отдельные экологические параметры среды, а весь комплекс воздействий на организм человека.

К настоящему времени разработано более 2 500 показателей ПДК и ПДУ по атмосфере, водоемам, почвам, концентрациям радиоактивных изотопов, установлены нормативы на предельно допустимые физические воздействия — шум и вибрацию. Разработана и действует «Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов».

Для изучения и анализа различных показателей, характеризующих состояние окружающей среды, в экологии существует хорошо развитая система методов.

Метод исследования — это совокупность правил и норм, регламентирующих и регулирующих деятельность исследователя в процессе научного исследования.

Используемые в экологии методы можно разделить на общие и специальные.

Общие методы исследования объединяют методы, используемые в самых различных отраслях знаний. Они в зависимости от характера познания могут быть разделены на теоретические и экспериментальные.

К теоретическим методам исследования относят: абстрагирование, идеализацию, анализ, синтез, индукцию, дедукцию, ранжирование, формализацию, моделирование, вероятностно-статистический, системный, логический, исторический и др.

Исторический метод широко используется в экологических исследованиях. Этот метод предполагает исследование возникновения, формирования и развития объектов или явлений в строго хронологической последовательности, в результате чего экологи получают дополнительную информацию о неблагоприятных экологических явлениях в процессе их развития.

К экспериментальным методам относят: эксперимент, наблюдение, сравнение, измерение.

Эксперимент — наблюдение за изучаемыми объектами в процессе целенаправленного воздействия на них. В широком смысле слова экспериментами можно называть все формы воздействия человека на природу: орошение, осушение, строительство водохранилищ и городов, вырубку лесов и т. д. Хотя эти воздействия проводились не с целью получения данных о влиянии техногенных воздействий на природу, их результаты можно использовать для научного анализа.

Эксперименты проводят не только с реальными объектами, но и с их моделями. В таких случаях можно говорить об экспериментальном моделировании. В качестве моделей в экологии используются численные уравнения, химические выражения, физические конструкции, топографические и тематические карты и т. д.

Наблюдение — это систематическое, целенаправленное восприятие различных свойств и характеристик объекта без вмешательства в его поведение.

Сравнение — это установление сходства и различия объектов непосредственно или опосредствованно.

Измерение — операция, посредством которой определяется отношение одной измеряемой величины к другой однородной, принимаемой за единицу.

Наряду с общими методами в экологии активно используется огромный набор специальных методов, предназначенных для решения специфических экологических задач.

В полевых условиях важное значение приобретают экспресс-методы, позволяющие определить необходимые параметры упрощенно и быстро. Несмотря на значительные погрешности измерений, для многих экологических задач точность экспресс-методов вполне достаточна.

Одним из косвенных методов получения экологической информации является индикационный метод. Он основан на существовании взаимных связей между различными явлениями и объектами. Смысл индикационных методов заключается в ускорении и удешевлении проводимых исследований. Это достигается благодаря тому, что некоторые свойства и признаки у растений и животных, используемые в качестве индикаторов других явлений, более доступны и легко фиксируются, причем хорошо фиксируются визуально.

В качестве индикаторов обычно используются хорошо физиономически выраженные компоненты окружающей среды: растительность, почвы, рельеф. Нередко в качестве индикаторов негативных экологических процессов в окружающей среде может выступать поведение живых организмов, их состояние.

Значительно расширились возможности индикационных методов после появления аэро- и космофотоснимков.

Каждый вид растений имеет определенные экологические границы условий своего существования, или экологическую амплитуду. Растения, произрастающие в широком диапазоне экологических условий, не могут служить индикаторами. Те растения, у которых очень узкий диапазон экологической амплитуды, являются очень ценными для использования их в качестве индикаторов. С помощью таких индикаторов можно предсказывать

ЭКОЛОГИЯ КРЫШ

Методы изучения состояния окружающей среды в Крыму

L

Рис. 4.2. Объекты экологического мониторинга

изменения состояния окружающей среды (например, появление тростника или камышей может свидетельствовать о подтоплении территории грунтовыми водами).

4.2. Экологический мониторинг

Мониторинг, экологический мониторинг (глобальный, национальный, региональный и локальный), станция фонового экологического мониторинга, дистанционное зондирование, гидрометеорологический пост, пункт экологического контроля атмосферы, гидрологический пост, скважина, пункт геохимического контроля, океанологическая станция, сейсмологическая станция, Республиканский комитет АРК по экологии и природным ресурсам, показатели экологического состояния.

Эффективность управления состоянием окружающей среды в значительной степени зависит от объема и качества информации, собираемой в системе регионального экологического мониторинга. Под мониторингом (от лат. monitor — тот, кто напоминает, предупреждает) понимается сбор данных о состоянии различных объектов и процессов: природных, социальных, технических.

Экологический мониторинг — система повторяющихся наблюдений за состоянием геологической среды, поверхностных и подземных вод, растительного и животного мира, приземного слоя атмосферы, а также за санитарно-гигиеническими факторами, воздействующими на здоровье человека (радиация, шум, особо опасные инфекции и т. д.) (рис. 4.2). Цель экологического мониторинга — получение информации о состоянии окружающей среды, которая используется: а) населением и рекреантами; б) органами государственной власти; в) промышленными и сельскохозяйственными предприятиями.

По масштабу наблюдаемых явлений экологический мониторинг подразделяется на глобальный, осуществляемый в масштабах Земли, национальный (отдельное государство), региональный, а также локальный (отдельные населенные пункты, крупные промышленные предприятия, объекты природно-заповедного фонда).

Примером подсистемы формирующегося на межгосударственном уровне

i Объекты экологического мониторинга
►	биосфера	*~ Д животный мир
		г 1	( растительность
			J приземный слой
*	атмосфера	) воздух рабочей зоны
			*\ воздух пещер, шахт
			подземные воды
	литосфера		\ геологические слои
. >			/ геофизические поля
			f экзогенные процессы
	гидросфера	\ поверхностные водоемы
		^—1	/ моря и океаны
			$ почвы
	почвенко-грунтовый покров	\ илы |
			1' почво-грунты
	техносфера	■"д технические системы
	социосфера	1,—	У[ технологии
		=■—л	\ здоровье человека ^ продукты потребления

глобального экологического мониторинга является мировая сеть фоновых станций, созданных для наблюдения за состоянием наименее преобразованных человеком экосистем и территорий. В Крыму на базе Карадагского природного заповедника ведутся работы по созданию станции фонового экологического мониторинга, включенной в реестр мировой сети наблюдений.

П о способу получения данных в экологическом мониторинге можно выделить блоки дистанционного зондирования и контактных измерений (рис. 4.3). Для дистанционного зондирования (подробнее см. п. 4.3) могут использоваться не только летательные аппараты — искусственные спутники Земли, космические пилотируемые корабли, самолеты, вертолеты, но и наземные технические системы — лазеры (измерение запыленности атмосферы) и др.

Можно выделить основные типы пунктов (точек) экологических наблюдений:

138

ЭКОЛОГИЯ KPblMR

етоды изучения состояния окружоюсцей среды в Крыму

до 1 000 км

250—300 км

10—20 га

5 км

		сс	— сейсмостанция
	Искусственный	ндс	— наземные дистанционные
	спутник Земли		системы
		ск	— скважины (А — подземные
	Космические		и Б — на грунтовые воды)
	корабли	ГМП	— гидрометеорологический
			пост
		ГП	— гидрологический пост
		ПГО	— пункт геохимического
	Самолеты,		опробования
^ У *	воздушные шары,	ОС	— океанологическая станция
	зонды различного типа
ж_ндс ^	Дирижабли, вертолеты
^Щв?5-?^?: = — - - — — - -	Дельтопланы
	Корабли
	ГП
^Ж u 1» ГМП			ОС
СК-А СК-Б	ПГО	\о

Рис. 4.3. Технические средство экологического мониторинга

гидрометеорологический пост (автоматическое регулярное измерение метеорологических параметров, а также загрязнения атмосферного воздуха в стационарных, полустационарных, маршрутных условиях);

пункт экологического контроля атмосферы (полустационарное измерение уровня химического, шумового и электромагнитного загрязнения атмосферного воздуха);

гидрологический пост (регулярное измерение уровня воды, скорости течения, химического состава воды);

скважина (регулярное измерение уровня, гидрохимических показателей и химического загрязнения грунтовых либо подземных вод);

пункт геохимического контроля (отбор пробы почвы, ила либо поверхностного слоя литосферы, а также растительных объектов для оценки химического состава и степени антропогенного загрязнения);

океанологическая станция (измерение физико-химических параметров морской воды, скорости и направления течения, оценка уровня биологической продуктивности с помощью опускания приборов на все горизонты — от приповерхностных до придонных);

сейсмологическая станция (активное и пассивное измерение

физических полей литосферы, а также смещений земной коры с помощью высокоточных приборов).

Сокрытие или преднамеренное извращение экологической информации о состоянии окружающей среды, природных ресурсов и здоровья населения регулируется Административным и Уголовным кодексами Украины.

В соответствии с положением о «Государственном экологическом мониторинге Украины» наблюдение за состоянием отдельных природных сред и здоровьем населения законодательно закреплено за министерствами и ведомствами (табл. 4.1).

В Крыму специально уполномоченным органом исполнительной власти в сфере экологии и природных ресурсов является Республиканский комитет Автономной Республики Крым по экологии и природным ресурсам (Рескомэкоресурсов), который входит в сферу управления Министерства экологии и природных ресурсов Украины и систему республиканских органов исполнительной власти АРК. В г. Севастополе действует соответствующее Государственное управление экологии и природных ресурсов.

Рескомэкоресурсов АРК в пределах своих полномочий обеспечивает:

— реализацию государственной экологической политики, направленной на эффективное использование и воспроизводство природных ресурсов (к ним относятся земля, недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и другие объекты растительного мира, животный мир), охрану окружающей природной среды и обеспечение экологической безопасности, защиту жизни и здоровья населения от негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности;

— осуществление управления и регулирования в сфере охраны окружающей природной среды, рационального использования и воспроизведения природных ресурсов, обеспечения экологической и радиационной безопасности в сфере обращения с отходами;

• государственный контроль за соблюдением требований экологического законодательства предприятиями, учреждениями и организациями независимо от форм собственности и ведомственной принадлежности, гражданами, иностранными юридическими и физическими лицами на территории Автономной Республики Крым, соблюдением экологических норм и требований во время перемещения через таможенную границу Украины транспортных средств и грузов;

• информирование населения через средства массовой информации об экологическом состоянии окружающей природной среды на территории республики, в том числе состоянии экологической безопасности объектов хозяйственной и иной деятельности, оповещение о возникновении

Таблица 4.1

Министерства и ведомства Украины — субъекты системы экологического мониторинга

Министерство^ ведомство	Контролируемые экологические объекты и процессы
Министерство экологии и природных ресурсов Украины В том числе: Департамент геологии и использования недр Департамент гидрометеоро­логической службы и мониторинга	Контроль за соблюдением природоохранного законодательства субъектами хозяйствования, выдача разрешений и лимитов на использование природных ресурсов, координация деятельности министерств в системе экологического мониторинга, объекты природно-заповедного фонда, прибрежная зона моря (Государственные инспекции Азовского и Черного морей)
	Подземные воды, экзогенные процессы (оползни, сели, обвалы, абразия морских берегов и т. д.), сейсмические процессы, загрязнение почв, месторождения минеральных ресурсов
	Загрязнение атмосферного воздуха, радиационный фон, кислотность и химический состав осадков, особо опасные атмосферные явления, воды рек и озер, прибрежная зона моря
Министерство охраны здоровья Украины	Состояние здоровья населения (система медицинской статистики), особо опасные природные инфекции (холера, сибирская язва), санитарно-гигиенические условия в пределах населенных пунктов: загрязнение питьевой воды, почв, атмосферы, шум, электромагнитные излучения, качество пищевых продуктов
Министерство аграрной политики Украины	Загрязнение и продуктивность сельскохозяйственных земель, использование ядохимикатов и удобрений, качество сельхозпродукции, болезни домашних животных
Министерство по вопросам чрезвычайных ситуаций и в делах защиты населения от последствий Чернобыльской катастрофы	Прогноз и ликвидация последствий чрезвычайных экологических ситуаций природного и техногенного происхождения
Государственный комитет лесного хозяйства Украины	Санитарное состояние лесов (воздействие вредителей, природных факторов — ветровалов, буреломов, пожаров), учет состояния и численности охотничьей фауны, условия лесовосстановления
Государственный комитет по водному хозяйству Украины	Грунтовые воды, мелиоративное состояние земель, качество воды рек, каналов, водохранилищ
Государственный комитет строительства, архитектуры и жилищной политики Украины	Качество питьевой воды, состояние инженерных коммуникаций населенных пунктов (тепло, газ, водопровод), состояние и химический состав сточных вод, полигоны для хранения бытовых отходов, деятельность автомобильного и других видов транспорта
Государственный комитет статистики Украины	Сбор статистических данных о выбросах загрязнителей в атмосферу (Форма "2ТП-воздух"), использовании водных ресурсов ("2ТП-водхоз"), использовании удобрений и ядохимикатов, образовании и перемещении промышленных и бытовых отходов, оценка естественного движения населения (рождаемость, смертность, миграции) в разрезе административных единиц и населенных пунктов
Сейсмическая служба	Геофизические наблюдения за предвестниками землетрясений

		о
	пром	гдел :
	сг
	1шлен	:олоп/
X	X
о	СГ	ф
		о
01		^; О
		О
	от	7^
	СГ	О
	-ч	X
	о
	ш	ТЗ
	0"	о
	S	i
		03

о
ф
		5
X S		ТЗ
щровог троля i		идичес
о ° =1 О		03 23
2 о\
з ф		О
X о
ф =1
I 2		О1
33 CD		03
X

	X
	о
о	н ■о
В	щ
ТЗ	-Н
азде.	-0H9L-
ф X	■ХО35
ф
	о
	ш
	CD
	X
	X
	о
	CD

"О

(С

"О

D

О

5

о

О ГО

ID

3 1С

i

ТО

	ф
ТЗ	X
сг	-i
IMCh	ТЗ
	03 XI
03	сг X
	о

"О	О
СГ	ф
о	odea
j—	ш
	о
0"
	о
7Z	л
CD аз	о
Кр	со 03
	Z]
о	t/E
03	ср
ТЗ СГ	5
о	I
71	о
03
23
	ID
екая	ерекоп-
	ф
?;	ТЗ
ш
23	ф

Отдел экологического контроля на таможенной границе Украины

Отдел аналитического экологического контроля источников загрязнения и мониторинга

Отдел планирования и экономики природопользования

Отдел государственной экспертизы и природоохранных программ

о X

I Отдел э

контроля

Отдел

лесо

контрол

о

о X —;

Отдел

контро.

1 Отдел

ТЗ

о

о

ш

2]

о

ТЗ

о

о

03

о

X

X

о

X

X

X о

о

о>

q

ТЗ 03

■а

03

ТЗ 03

ТЗ 03

03 —{

■а аз

о ТЗ

о

X

03

о

X

X

X

X

л

23

СГ

q

ш

Е

о

СГ

о

СГ

ф в

ф о

ф о

1

ч

ф За

X

■в-

р и зе

о о

урсов

о

эколо

ельно

ных тер

эколо

1ых ре

эколо

ф ТЗ X о

ЭКОЛО

S

о

о

о

о

3

о

^

CD

■zi

ТЗ

л

л

ш

j:

^3

ТЗ

сг

ф

S

ф

о

ф

о

ф

СГ

В LfO

о ш

о о

ира

тор

СК01

о ш

СК01

зду:

о о

ы

03 X

о

о

о

03

3

03

1

23

	ы
	а>
ачал	s ф о
(Г
т	н
	CD
	а
™1	В"
осэко	пред
я	о
нсг	еда
юкци	теля
	I

	о
	ТЗ
	ш
ТЗ
S
о	U
CD
й
ш	CD
1	q
a
	ч
	(В
	IT

ЭКОЛОГИЯ KPblMfl

Методы изучения состояния окружающей среды в Крыму

			уха ;
		ков	возд	s
га		3	о	d;
1ИЯЗ		;оох	о X о. m	X s
щ 1		ферны	гмосф<	и выпа
га i	X CD 5.	itmoc	СО ш	jI	сты
	-изл	3 1Л10!	нен1	актш	этпо
	СИ 2	од СО	со	о	2
	2	О	о.	d	§.
	СО	О о		го CL	<
				*	•

чрезвычайных экологических ситуаций и выполнении мер по их ликвидации;

— организацию проведения государственной экологической экспертизы и др.

Структура Рескомэкоресурсов АРК представлена на рис. 4.4.

Перечисленные выше сети системы экологического мониторинга Украины функционируют и на территории Крыма. Кратко охарактеризуем сети экологического мониторинга, выполняющие наблюдение за состоянием окружающей среды в пределах Крыма (рис. 4.5, 4.6).

Современный уровень получения информации о состоянии окружающей среды в Крыму не соответствует задачам, которые ставятся в Концепции устойчивого развития Украины. Экологические наблюдения проводятся в ограниченном числе точек, довольно редко во времени. Фиксируется очень небольшое количество показателей состояния окружающей среды. Фактически человек не имеет достоверной информации о качестве питьевой воды, подаваемой по водопроводным сетям, о качестве воздуха, о качестве воды в реках и морях. Такую информацию население не получает ни в газетах, ни по радио, ни по телевидению.

Имеются ограничения и на наблюдения за экологическим состоянием на территориях, принадлежащих военным.

Наблюдения за состоянием окружающей природной среды могут проводиться всеми, кто интересуется этими вопросами и кто получит определенную подготовку. Есть много показателей экологического состояния, которые определяются визуально или требуют простейшего оборудования. Например, состояние леса определяется по таким признакам:

1. Подрост. Если подрост отсутствует, в лесу имеются неблагоприятные условия для воспроизводства лесной экосистемы.

2. Сухие вершины деревьев свидетельствуют о неблагополучии в лесной экосистеме.

3. Малое количество животных, отсутствие пения птиц также говорят о неблагополучии леса.

Морские створы

1 — количество створов

2 — количество объектов, имеющих

выпуски сточных вод в водоемы

3 — процент проб, не отвечающих санитарным нормам

по химическим показателям

4 — процент проб, не отвечающих санитарным нормам

по бактериологическим показателям

Красногвардейское¹

Стационары по изучению очагов особо опасных инфекций

пункты многолетних учетов,

где проводились наблюдения в 1997 г.

пункты многолетних учетов

Рис. 4.6. Система наблюдений Республиканской СЭС за состоянием прибрежной зоны моря и природными очагами осо"бо опасных инфекций

X

о

=1

ч

X

о го

²⁰ S

О

I

о

5 о

CD ,_

§ I

xi 3

3 о

^н о

со =J

5 S

В Z

Е &

со j

тз о

0) г,

ш о

Ф Ь

=1 ^<

ф

о ^ со н

о ы Xj 5!

2 x

ф Ш

о и

СП X

тз сг

_и

? о

о g „

Ф О ч ш

СО ф

СГ X

X X

о о а ч

со ф 2

ф о о "

о о

3

о

⁴ ?

СО 0J О

^§ § 1

^s s §

sB ^m

со w I

ив :	о о	го ш ф
п	о	ч
о	Г]	о

<		и
о
ч m	ф	=1
х	2	о
о		со
со		ф
ь ф	ш	рхн
	3	О
П1	о	о

11

ф 5

? о х

0. s

1. 2

и¹ ш

xi х

0. s

1. xi

Ф

X

% 2

о i

н s

го -

ф н

о

03 X

ч тз о

2 со

—1 X

х с

X >

«5 го

о

§1

О

3

тз S ■<

X

го ш

СГ ф

ел

о п

ТЗ ф

ф тз ф

О т;

=! ТЗ

о о-й го

о ^

со

о

со ш тз

о

X

2

тз Р

о

ш

ш

3 3 П

о тз тз

го

Р - S о

о о

[Г¹

ф

о тз

О S. X ж ф Ф О

тз со ш со

о

8 х

СО

N3 О

Sg

т; тз 2 О

•е-

о

« ел . з о о

о тз

ш

■-] ClI

о ><

I г

О ГО рт

-ь со о

ф

„ S СО О X S<

го

СО °

Ф О

тэ о

тз ч

_II

S тз

о ^

33 XI

о о

=1 Ш

■< ч

х о

Ф тз

X XI

S ф

* 2

^ о

₁

■tr го

о

ф

ч О

о о

ш ч

о

тз 2 со

п

о

3

о

сп ;*;

О О

И о

ф х

CD О

О CD

сп 5 тз ч

S о

I ? ф Е

0. 1

1. о

о g¹

X Q

ф т-,

5 х о о го у

-1 _СГ

о -,

&£

т? 5 о- со

'■о 1

Ф О

J ш 3 ^ш

N^ X

X

о о

ф

- X О

X

ч

0"

g _CD O1 2 XI

о о

8 ^s

Ja CO

Q) CD

ш 2

со ^

ф

II 11

0. со

1. 5 со S?

§ s

ш

X

о ф

X

X т;

ш о со о Ф 2

=! CO

о о

Ш Ф

тз 2

о

тз

CD ф

_II

х 5 сг

5 ? -

- ь

СО S

ф Ш

О X

i *

сг о

- 2 о со

3 5

1 »

со -а

тз со

Ф x

E о

? d

i ™

1°

XI °>

о ^х

ш

ф ТЗ

тз со

II

О X

о I

—l о

СП О

ТЗ ТЗ

со 2

^ со

ф г:

тз ■§1

q §

со ^ы

X *<

о х

о со

2

XI

— —t ^ 5 х ф о 2 о ч о

X X

Ф СО

ш о

О ч

со о

со

со о

ai ^

ч °

XI S

СО $,

со ^s< I

х 2

ш о

о

тз

i s¹

5 ^ф

s со

ф

2 ^

о о

о s

ся х

тз ф

со о

сп ^

о ?

о о

X СО

ф ф

11

о тз

^ XI

о

=1 ТЗ

О ф

СО Ф

>< х

5 S

i I

=1 О

тз

ф о

2 J=

О Ф

т; X

%°

I 8

3

Ы XI

XI

о о

о § о тз

со •<

ш

_i

тз	тз			X
со	со	о	ф	ф
тз	тз	о 2	Е	о
ф	ф	х
Е	Е	X	-8-	ф	о
Ф X	ф X	ф о	тз	о	ч со
ф	ф	о s<	тз о	2	X
снимка	^ о о 2	инфо	зание,	S S CD	Э0НН01
, пика	ческо!	рмаци	пер	"од ан	30НД1
			о О	СО	тз
ген	X -8-	0»»	нал	orni;	о ш ев
ф	о	о	сг	_
тз со	тз	2	X со	ч	Ф
ЛИЗ	со j=	ж»,	*	Ф ш	Ф
ш	1	тз	о ч	S	2
	Ш		со X	о	S
	О	о		S	S
	Ф ч	ф ч		ф	со со
	тз	тз		о	^ '
	иче	иче	тз	а s —i	о
	о	о	ф	о	о
	О ф	о ф	со		2

г»

о

X X

О

о

\8

ЭКОЛОГИЯ КРЫШ

Методы изучения состояния окружающей среды в Крыму

Антенна

f'/ - ^:

Сеанс работы со спутником в крымском гидрометеоцентре

излучений с земными объектами наблюдений и раскрывающей механизм получения изображения поверхности нашей планеты, а также географии, биологии, информатики.

На снимке из космоса земные объекты часто совершенно непохожи на свои реальные образы. Зная механизм изучаемых явлений, местоположение и природно-хозяйственные условия опорных наземных объектов, дешифровщики космических снимков часто пользуются методом аналогий, при котором основную роль играют такие характеристики снимков, как цвет, яркость, геометрия, размер, текстура.

На земле, на опорных объектах работники специальных служб (агрометеорологи, гидрологи, гидрогеологи, лесомелиораторы) измеряют наземные параметры, характеризующие состояние наблюдаемых объектов: урожайность сельскохозяйственных культур, засоленность, влажность, гумусность почвы, площадь листовой поверхности сельскохозяйственных растений, толщину снегового и ледового покрытия, загрязненность водных поверхностей нефтепродуктами или поверхностно-активными веществами (ПАВ) и другие, имеющие тесную связь с яркостными характеристиками космических снимков. Такие опорные объекты называются тематическими полигонами. Они бывают геологическими, сельскохозяйственными, гидрологическими, лесными.

Для учебного тематического дешифрирования и анализа космических снимков кроме полигонной используется опорная информация, состоящая из географических карт и атласов, сообщений об экологических событиях в средствах массовой информации, а также по системе интернета, являющегося одним из самых доступных информационных каналов для получения космических снимков. Самым оптимальным способом получения необходимой информации является соединение возможностей сети интернета с прямым способом.получения «живых» космических снимков, например, при помощи самой простой и доступной малогабаритной персональной станции приема космической информации «Космэк» (рис. 4.7).

Снимки могут быть цветными и черно-белыми. Цветные снимки информативнее, чем черно-белые, но в большинстве случаев они состоят из «псевдоцветов». Это не означает, что такие цвета всегда «не настоящие». Просто глаз человека и съемочная аппаратура имеют различные возможности для регистрации электромагнитных излучений, и у них по-разному может происходить восприятие цвета. Желательно, чтобы цвет, допустим, растительного покрова на снимке был зеленым, а цвет моря — синим. Но возможно опознание на снимке, например, активно вегетирующей сельскохозяйственной растительности, даже отображенной красным цветом. Это позволяет все красные объекты снимка по аналогии отнести к категории

Рис. 4.7. Станция получения космической информации «Космэк»

активно вегетирующей сельскохозяйственной растительности. Соответствен­но яркость тона (темно-красный или светло-красный) подсказывает, где биомасса больше, а где меньше, Геометрия и размер объекта указывают на характер этого покрова (естественный или искусственный).

Все снимки из космоса выполняются в трех основных диапазонах электромагнитных излучений: видимом (то, что видит человеческий глаз), тепловом и микроволновом. Снимки в тепловом и микроволновом диапазонах дают человеку возможность увидеть, например, заморозки на поверхности почвы с помощью прямого измерения температуры поверхности интересующих объектов на тепловых снимках. При анализе

ЭКОЛОГИЯ КРЫМП

Методы изучения состояния окружающей среды в Крыму

пространственного распределения температур на тепловых снимках часто выявляются температурные аномалии. Это могут быть пожары, металлургические комбинаты, теплообменники атомных электростанций, утечка воды из оросительных каналов и водохранилищ, загрязнение водных поверхностей нефтепродуктами.

Каждый из диапазонов разбивается на спектральные каналы, Чем больше каналов имеет бортовая аппаратура, тем выше информативность космических снимков, тем выше радиометрическое разрешение космической информации, что бывает очень важным при решении экологических задач, особенно связанных с определением загрязнения атмосферы. В основном спутниковая бортовая аппаратура имеет от одного до восьми спектральных каналов (американский спутник «Terra» имеет 36). Основные объекты на космических снимках (облака, дым, снег, лед, вода, почвенная влага, растительный и почвенный покров, песок, скальные породы и др.) изображаются по-разному в зависимости от используемого спектрального канала и состояния основного объекта. Например, облака бывают высокими или низкими, «сухими» или влагонасыщенными; снег свежевыпавшим, рыхлым или слежавшимся, «сухим» или мокрым, талым; лед молодым или старым, тонким или толстым; вода глубокой или мелкой, пресной или соленой; растительность вегетирующей или увядшей, влагообеспеченной или подверженной засухе. Эти объекты являются основными, потому что очень часто играют роль индикаторов в задачах по определению состояния окружающей среды (рис. 4.8).

Облака подсказывают направление ветра, наличие тектонических разломов, места выпадения атмосферных осадков. Пространственное распределение снега характеризует мелиоративную эффективность лесополос, чистота снежного покрова определяет степень загрязненности территории, прилегающей к промышленным зонам и крупным индустриальным городам. Пространственно-временное состояние расти­тельного покрова и почвы на отдельном сельскохозяйственном поле характеризует почвенное плодородие.

В настоящее время на снимки, полученные в видимом диапазоне, приходится около 80 % всей информации, поступающей с борта космических аппаратов. Снимки в двух других, не менее информативных диапазонах (тепловом и радиодиапазоне) лишь относительно недавно начали получать с высокой детальностью и хорошим качеством изображения,

Космические снимки Земли получают с высоты более ста километров. По высоте выделяют три группы наиболее часто используемых орбит: 100—500 км (это орбиты пилотируемых кораблей, орбитальных станций и разведспутников, имеющих наиболее характерные высоты 200—400 км),

02.08 2001 г., 14 ч 00 мин 10.08 2001 г., 13 ч 55 мин