Аэрокосмический мониторинг. 
Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность)

Для мониторинга протяженных объектов (так называемых линейных объектов, у которых размеры по одной координате значительно больше, чем по другой, — трассы железных и шоссейных дорог, нефте-, газопроводы) и объектов, занимающих большие площади, применение методов наземного мониторинга требует слишком большого числа участников и аппаратуры, усложняет систему временной синхронизации измерений и требует значительных материальных затрат. Поэтому для проведения мониторинга таких объектов используют систему комплексов дистанционного зондирования. К ним относятся:

Рис. 18.1. Схема мониторинга особо опасного объекта, но уничтожению ОВ:

ДСЗ — датчик санитарно-защитной зоны; ДПП — датчик пром;

площадки; ДРП — датчик рабочих помещений; ДРБ — датчик рабочих блоков; ДТК — датчик технологических капсул.

• — искусственные спутники Земли (ИСЗ);
• — высотные самолеты-лаборатории (высота полетов измерений Я > 1—2 км);
• — низколетающие самолеты-лаборатории (Я > 50— 100 м);
• — вертолетные лаборатории.

Для исследования состояния природных ресурсов и решения экологических задач в России и за рубежом применяется большое число различных типов самолетов-лабораторий и ИСЗ.

Использование ИСЗ, летающих на высотах 300—600 км, для экологического контроля имеет определенные ограничения из-за наличия облачности над снимаемым районом и узкой полосы съемки с высоким разрешением относительно межвиткового расстояния (~ 150 км). Для большинства ИСЗ проход над одним и тем же районом проходит обычно с двухнедельным периодом, в течение которого могут существенно измениться состояние облачности и наземная ситуация (например, в случае наводнения). Поэтому при проведении дистанционного экомониторинга следует опираться на аэромониторинг и привлекать материалы космической съемки, когда она позволяет дополнительно получить необходимую информацию.

Самолетные средства дистанционного зондирования более мобильны по сравнению с ИСЗ. Они также дают больший объем информации и в целом ряде случаев позволяют получить данные с высоким пространственным разрешением. Следует сказать, что аппаратура дистанционного зондирования предназначена в основном для картирования характеристик подстилающей поверхности и редко используется для так называемых трассовых измерений, которые дают информацию о поверхности только по одной координате — вдоль линии полета и в фиксированной полосе сбора информации по другой координате.

По разрешающей способности съемки с ИСЗ в оптическом и радиодиапазоне (радиолокация) приближаются к съемкам с борта высотных самолетов-лабораторий: черно-белые снимки высокого разрешения (2 м и более) с космических аппаратов серии «Космос» в полосе 18 км, а также с разрешением 3—5 м в полосе 37,5 км.

Съемки с вертолетов также имеют свои ограничения из-за сильных угловых колебаний, что не позволяет проводить качественную плановую фотосъемку. Вертолеты используются обычно для проведения телевизионной съемки. Таким образом, дистанционная съемка с борта самолетов-лабораторий является в большинстве случаев основным вариантом для целей экомониторинга.

Высотная аэрокосмическая съемка позволяет определять и картировать следующие явления:

загрязнение нефтепродуктами и некоторыми цветоконтрастными веществами (торф, взвеси почвы и грунта, буровые растворы для нефтеи газодобычи и др.) водных акваторий;

• — разлив нефти по поверхности;
• — заболевание деревьев в лесах;

• — территории лесных пожаров с выделением выгоревших зон и зон горения;
• — затопления и подтопления.

При комплексном мониторинге с использованием дистанционного зондирования и наземных измерений для большинства изучаемых территорий можно построить их экологические карты со значительными набором экологически значимых параметров.

Линейные объекты (трассы железных и шоссейных дорог, трассы нефте-, газои других продуктопроводов, каналы, ЛЭП) требуют систематического наблюдения и контроля для обеспечения их безопасной эксплуатации. Так, например, для контроля трасс нефтеи газопроводов и дорог с целью определения их безопасности и экологических характеристик контроль следует проводить два-три раза в год — в период наиболее сильных деформаций грунта во время весеннего и осеннего оттаивания и замерзания, а также во время летнего наводка.

При реализации космического мониторинга Министерство природных ресурсов и экологии РФ взаимодействует с Российским авиационно-космическим агентством и Министерством обороны РФ.

Для наблюдения за состоянием сложных и энергоемких технических систем (элементы конструкции атомных реакторов, подземные нефтеи газопроводы и т.н.) активно разрабатываются и применяются средства неразрушающей диагностики. Основное преимущество такого метода контроля состоит в возможности выявления дефектов конструкций непосредственно в процессе их эксплуатации и при профилактических осмотрах. Средства и методы неразрушающего контроля весьма эффективны и экономически целесообразны.