В Институте космических исследований РАН прошла очередная, 18-я по счету, конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Какие вопросы на этот раз обсуждали ученые? Отличалась ли программа нынешней встречи от предыдущих? По просьбе «Поиска» на эти и другие вопросы отвечает заместитель директора ИКИ, председатель организационного комитета форума, доктор технических наук Евгений ЛУПЯН:
— За годы, что мы собираем в институте специалистов, разрабатывающих и использующих методы дистанционного зондирования Земли, изменилось очень многое, — рассказывает Евгений Аркадьевич. — Скажу без преувеличения, в последнее время в нашей области произошла революция. И прежде всего в системах наблюдений. Они перешли в разряд измерительных: многократно повысилась их частота, принципиально изменились возможности доступа к данным и результатам их обработки. Теперь они не ограничиваются получением отдельных изображений (фотографий), а производят определение различных физических характеристик объектов и процессов, анализируют их динамику. Информация используется для моделирования и прогнозирования различных явлений. По разным оценкам, например, в моделях прогнозов погоды сегодня около 80% данных дают спутниковые наблюдения. Еще 5-10 лет назад регулярное наблюдение поверхности Земли системами низкого разрешения (около 1 км) проводилось всего несколько раз в сутки, а высокого (десятки метров и выше) — примерно раз в 15-20 дней. Сейчас, соответственно, каждые 10 минут и достаточно часто. Открылись перспективы исследования различных процессов, происходящих на нашей планете, в частности, разработаны методы, позволяющие ежегодно обновлять информацию о состоянии лесного покрова на всей территории страны. Замечу, что наземными способами подобные сведения на значительной территории России собирали более 20 лет назад. Это едва ли не главная тема, обсуждавшаяся на конференции.
— К ней мы еще вернемся, а пока для справки: как давно началось дистанционное зондирование Земли? Много ли спутников работает в космосе?
— Считается, что первые космические снимки земной поверхности американцы получили еще в 1945 году с помощью фотоаппарата, установленного на немецкой баллистической ракете Fau-2. А постоянный мониторинг планеты начался во второй половине 60-х годов. Сегодня на околоземных орбитах действуют приблизительно 700 спутников. Российских пока всего с десяток, американских около 300, остальные принадлежат Европейскому космическому агентству, Китаю, Индии, Японии, Бразилии и др. Аппараты разные. Например, геостационарные фактически зависают над определенными точками вдоль экватора. Высота их орбиты — 36 000 км. Пространственное разрешение низкое, зато доступную им территорию они наблюдают с частотой раз в 10 минут, а в особых случаях — каждые две минуты. В основном это метеорологические спутники. Большинство из них летает на орбитах 600-800 километров, что примерно в 1,5-2 раза выше орбиты МКС. Они наблюдают Землю с достаточно сильным разрешением и помогают решать множество научных и прикладных задач.
— А для чего создают так называемые специализированные информационные системы дистанционного мониторинга?
— Например, для наблюдения за состоянием лесов, лесными пожарами, извержениями вулканов. Разработка этих систем, внедрение и поддержка — одно из важных направлений работ ИКИ. Отмечу, что лет 10 назад изменилась политика в отношении доступа к спутниковым данным, они стали открытыми (то есть бесплатными) для широкого круга пользователей, которые получили возможность вести мониторинг, решать научные и прикладные задачи.
— Как это происходит на практике?
— В мае этого года произошла крупная авария в Норильске: нефтяные загрязнения попали не только в грунт, но и на территорию вблизи реки (что представляло немалую опасность). Раньше реакция на ЧП была бы примерно такой: мы бросились бы искать деньги и купили бы пару-тройку космических снимков. Все. Оперативно проанализировать катастрофическую ситуацию, подсказать, какие неотложные меры необходимо принять, еще пять лет назад было практически невозможно. Теперь же мы получали данные несколько раз в день и следили, как стремительно меняется ситуация, как буквально за сутки пятно загрязнений практически дошло до озера Пясино. Однако поднявшийся ветер буквально загнал разлившееся топливо обратно в реки, где его можно было локализовать и остановить, что и было сделано. Все происходящее мы видели как на ладони.
А вот одна из самых давних наших работ. Еще в начале нынешнего века вместе с партнерами мы создали и внедрили систему мониторинга рыболовного флота Федерального агентства по рыболовству РФ. Это позволило улучшить контроль и сократить так называемый несанкционированный вылов (говоря попросту, браконьерство), по некоторым оценкам, в 1,5-2 раза. Это очень много! Система следит за расположением судов, ей известно, где они имеют право находиться, а где — нет. Информация из космоса помогает анализировать работу рыбаков и, что очень важно, следить, нарушают ли они нормы и ограничения. Это сложная проблема, ведь плавсредств, ведущих промысел, 1,5-2 тысячи. А всего спутники постоянно наблюдают за более чем 3000 судов. Понятно, что раньше добиться этого было практически невозможно.
В нашем активе есть и система дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства. Она фиксирует очаги возгорания, контролирует динамику их развития, прогнозирует возникающие при этом угрозы, следит за их ликвидацией и оценивает последствия. Насколько эффективен созданный нами метод, можно судить по результату: за время работы системы в несколько раз повысилась достоверность информации, предоставляемой региональными службами.
Замечу, что действует система уже 15 лет и постоянно совершенствуется. Если в начале она использовала данные трех-четырех спутников, то сегодня более чем 30. Они мониторят заданные пространства страны с частотой около 20 раз в день, а на Дальнем Востоке — более 140. Это позволило существенно расширить возможности метода, что дало необходимый эффект. Его использование стало привычным и необходимым инструментом.
Сейчас ИКИ вместе с партнерами заканчивает создание очередного проекта, который облегчит контроль сельскохозяйственной микропереписи, что будет проведена в 2021 году. В результате повысится качество статистических данных, которые очень нужны для оценки эффективности использования сельскохозяйственными землями.
— Вернемся к конференции…
— Животрепещущий вопрос, обсуждавшийся на пленарном заседании, как дальше повышать эффективность систем наблюдения Земли из космоса? Этой проблеме посвятили доклады специалисты Роскосмоса, Росгидромета и ИКИ (http://conf.rse.geosmis.ru). Мы представили возможности Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг». Он собирает данные из различных источников, обрабатывает и анализирует на основе созданных в институте уникальных методов и технологий, предоставляет различным пользователям. Отмечу, что научные и учебные организации получают доступ к ресурсам центра бесплатно. На сегодня ими пользуются около 100 научных и учебных организаций.
От предыдущих нынешняя конференция отличалась хотя бы тем, что большинство специалистов работало на ней удаленно. И это дало эффект: увеличилось количество участников. Если в прошлом году их было почти 800, то теперь — более 1000. В рамках конференции прошла школа молодых ученых. Главными темами обсуждения были изменения климата, контроль выбросов углекислого газа и такие принципиальные вопросы, как создание новых подходов и технологий дистанционной оценки бюджета углерода. Это чрезвычайно важно. Если мы не научимся объективно контролировать связанные с ними процессы, то нашей промышленности придется платить за дополнительные квоты на его выбросы, а это дополнительное финансовое бремя.
Юрий ДРИЗЕ
Нет комментариев