- •1. Актуальность геоэкологических исследований
- •2. Цель, задачи и содержание геоэкологических исследований
- •3. Основные принципы геоэкологических исследований
- •4. Понятие о методе, способе и методике научного исследования
- •1. Основные периоды эколого-географических исследований
- •2. Организация и снаряжение экспедиции
- •Составление программы и финансовой сметы научно исследовательских работ
- •Подготовка, структура и оформление научного отчета
- •Основные методологические идеи и принципы
- •Общенаучные методы
- •1. Сущность и теоретические основы метода сравнений
- •2. Описание как метод научных исследований
- •3. Наблюдение как основа метода сравнений
- •4. Основные виды и критерии сравнения в геоэкологических исследованиях
- •1. Сущность и значение исторического метода
- •2. Исторические аспекты проблемы преобразования окружающей природной среды
- •1. Понятие и сущность картографического метода исследования
- •2. Элементы географической карты
- •4. Классификация карт эколого-географического содержания
- •6. Основные способы анализа карт
- •8. Графо-аналитичеекие приемы анализа карт
- •9. Графический анализ карт
- •11. Совместное использование и переработка карт
- •12. Картографическое обеспечение природоохранных мероприятий
- •I. Понятие о статистическом методе
- •2. Статистика окружающей природной среды
- •3. Статистическое наблюдение
- •1. Геофизический метод и его особенности
- •2. Основные геофизические процессы
- •3. Метод балансов
- •4. Функционирование геоэкосистемы в разных состояниях
- •5. Эколого-геофизический мониторинг природных и техногенных процессов
- •1. Понятие о геохимическом методе
- •2. Особенности геохимического метода
- •3. Типы элементарных ландшафтов по условиям миграции. Геохи- мический ландшафт.
- •4. Основные направления геохимических исследований
- •5. Основные аспекты (этапы) ландшафтно-геохимических исследований
- •6. Геохимия техногенеза и проблемы загрязнения окружающей природной среды.
- •7. Методика эколого-геохимических исследований окружающей природной среды
- •8. Методика полевых исследований и картографировании загрязненности почвенного покрова техногенными выбросами
- •9. Почвено-геохимический анализ городской среды
- •Сущность и основные виды природной индикации
- •2. Основные понятия природной индикаци
- •3. Методы выявления индикаторов
- •Индикационные справочники
- •Индикационное картографирование
- •6. Индикация техногенных воздействий и нарушения среды
- •7. Биондикация и биотестирование
- •1. История применения аэрокосмических методов
- •2. Краткие сведения об аэрокосмических методах
- •3. Физические основы аэрокосмических методов
- •Понятие о дешифрировании аэро- и космофотоснимков
- •1. Социологическое исследование и его этапы
- •2. Программа социологического исследования
- •1. Сущность моделирования. Понятие модели
- •2. Этапы моделирования
- •3. Основные типы моделей
- •1. Математизация географии и геоэкологии, ее причины и необходимость
- •2. Современные направления применения математических методов
- •3. Общие сведения об эвм
- •4. Методика применения эвм в геоэкологических исследованиях
- •1. Методологические основы и общие понятия прогнозирования
- •2. Классификация эколого-географичсских прогнозов
- •3. Этапы эколого-географическою прогнозирования
- •Основные принципы геоэкологических исследований.
3. Физические основы аэрокосмических методов
Практически единственным источником освещения земной поверхности является Солнце, которое излучает широкий спектр электромагнитных волн - от ультрафиолетовых до радиоволн. Солнечное излучение, падающее на какой-либо объект, в некоторой степени взаимодействует с ним: 1) одна часть излучения отражается; 2) другая - поглощается и рассеивается внутри объекта; 3) третья - пропускается через объект.
Доли этих лучистых потоков оцениваются соответствующими коэффициентами, которые по закону сохранения энергии в сумме всегда составляют единицу.
Для исследований объектов суши наибольший интерес представляет отраженное излучение, для полученных фотоснимков - такие оптические характеристики объектов земной поверхности, как коэффициент интегральной яркости, яркостной контраст, индикатриса отражения и особенно коэффициент спектральной яркости.
Коэффициент интегральной яркости (чя) характеризует величину отраженного потока излучения в заданном направлении по сравнению с упавшим потоком лучей. Например, коэффициент интегральной яркости равен: для снега- 1,0, для чернозема - 0,03; для сельскохозяйственного поля - 0,1; для городского населенного пункта - 0,2.
Яркостной контраст - характеристика различия двух яркостей объектов. Контраст между наиболее светлыми и темными объектами определяет интервал яркостей аэрокосмического изображения ландшафта.
Индикатриса отражения (рассеяния) характеризует величину яркости объекта в зависимости от направления наблюдения. Её изображают графически в виде полярной диаграммы, показывающей коэффициент яркости объекта по разным направлениям.
Наибольшую яркость при наблюдении против Солнца имеют объекты с гладкой (зеркальной) поверхностью (лед, водная поверхность). Шероховатые (матовые) поверхности отражают свет равномерно во все стороны (пески).
Объекты с сильно шероховатой (расчлененной) поверхностью (вспаханные почвы, растительный покров) имеют индикатрису отражения, вытянутую к источнику света, т. е. противоположную зеркальной поверхности.
Коэффициент спектральной яркости («,) наиболее важный показатель получения и дешифрирования аэрокосмических фотоснимков. Он характеризует яркость объектов в различных зонах спектра. Спектральная отражательная способность объектов различная: 1 класс - горные породы и почвы (наиболее высокий чл в красной зоне спектра); 2 класс - растительный покров (максимум чл в зеленой зоне спектра); 3 класс - водные поверхности (максимум чл в сине-фиолетовой зоне спектра); 4 класс - снежный покров (максимум чл в инфракрасной зоне спектра).
Внутри класса отражательная способность объектов различна (например, лиственные и хвойные породы имеют разную отражательную способность).
Значительно осложняет съемку экранирующая облачность, поглощение лучей определенных длин волн атмосферной дымкой, преломление лучей. При безоблачном небе съемку приходится вести через всю толщу атмосферы, что возможно лишь в определенных участках спектра - «окнах прозрачности», где коэффициент прозрачности относительно велик, хотя и не всегда равен 1. «Окна прозрачности» представляют собой участки спектра, в которых электромагнитное излучение не поглощается земной атмосферой. Д1Я ультрафиолетового излучения атмосфера непрозрачна. Наибольшее практическое значение в оптическом участке спектра имеют «окна прозрачности» видимого (0,4 - 0,8 мкм) и отдельные участки инфракрасного диапазонов (3 -5 и 8 - 12 мкм). Для справки 1 мкм равен 10 - 6 м. Эти диапазоны в основном и используют для получения изображения с помощью фотографической и телевизионной аппаратуры.
4. Способы получения и передачи аэрокосмического изображения
По способам получения и передачи аэрокосмического изображения различают следующие виды съемки.
Фотографическая съемка. Фотографирование ведется с помощью специального фотоаппарата. Отснятые фотопленки доставляются на Землю непосредственно при посадке летательного аппарата (самолета, космическою корабля, спутника) или сбрасываются в контейнерах.
Телевизионная съемка. Изображение из космоса передается на Землю по радиоканалам и воспроизводится, при этом не требуется передачи и проявления фотопленки.
Фототелевизионная съемка представляет собой сочетание фотографирования и передачи проявленного на борту изображения на Землю телеви зионным способом по каналам связи.