​С помощью космических снимков и их правильной расшифровки ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (ИОА СО РАН) могут оперативно обнаружить лесные пожары, наводнения, пыльные бури и сделать прогноз погоды.   

Под космомониторингом понимается глобальное изучение состава и состояния атмосферы и земной поверхности с использованием спутниковых данных. На орбитах вокруг Земли летают сотни спутников, на которых размещены пассивные и активные (в их состав входят источники подсветки объектов наблюдения) приборы-зондировщики, в том числе работающие в оптическом диапазоне длин волн. Полученные с их помощью данные применяются для решения широкого круга задач: прогноз погоды, оценка состава и состояния растительности в интересах сельского хозяйства, определение состава воды, ее солености, загрязненности и так далее.  

Анализ спутниковых данных осуществляется автоматически с помощью специального программного обеспечения, посмотреть на которое можно по ссылке: https://www.iao.ru/ru/activity/space. Оно создается по различным тематическим направлениям в зависимости от выбора объекта наблюдения. Каждый программный продукт проходит этап верификации: сравнение результатов интерпретации спутниковых данных и подспутниковых измерений наземными или бортовыми средствами. Качество этих программ обусловлено уровнем квалификации специалистов в объектных областях исследований. Например, в разработке средств обработки спутниковых изображений для анализа состояния и состава лесных массивов обязательно должны принимать участие биологи. 

Подход к созданию и совершенствованию алгоритмов обработки спутниковых данных сибирских ученых отличается от зарубежного тем, что при формировании изображения учитывается многократное рассеяние света, отражение от соседних участков поверхности и другие оптические эффекты. Выполняется комплексная задача: по спутниковым измерениям создается модель атмосферы, формулируется задача теории переноса излучения и выделяется фоновое излучение. В результате работы алгоритмов получаются изображения земной поверхности, не искаженные атмосферой. 

«Спутниковая информация необходима для создания и совершенствования математических моделей атмосферы, использующихся для прогнозирования погоды. По данным о температуре земной поверхности можно определить очаги лесных пожаров. Наш институт на протяжении десятка лет активно взаимодействовал с Авиационной базой охраны лесов Томской области. В настоящее время мы обновляем наше программное обеспечение, чтобы получать информацию с большего количества спутников для раннего обнаружения лесных пожаров и наводнений», — отметил старший научный сотрудник лаборатории распространения оптических сигналов ИОА СО РАН Михаил Тарасенков. ​

Создание программно-информационных средств атмосферной коррекции космических изображений дает еще один важный результат: мониторинг состояния сельскохозяйственных культур, занимающих обширные территории. Каждому фрагменту земной поверхности соответствуют определенные значения коэффициента отражения, в зависимости от длины световой волны. Чтобы узнать в каком состоянии находится растительность, нужно сравнить значения коэффициентов отражения в красном и инфракрасном диапазонах длин волн. Если на спутниковых изображениях мы наблюдаем низкий уровень отражения в красном диапазоне и очень высокий в инфракрасном, — значит, растительность на этом участке живая. Если наоборот, высокий коэффициент отражения в красном цвете и низкий в инфракрасном, то растительность находится не в лучшем состоянии. 

Специальное программное обеспечение для коррекции изображений земной поверхности, получаемых со спутниковых систем дистанционного зондирования, создается в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН с 2017 года по заказу Российского космического агентства. В 2020 году ученые разработали программные средства атмосферной коррекции в видимом и ближнем ИК-диапазонах для произвольных оптико-геометрических ситуаций и видов подстилающих поверхностей. С использованием созданных в Институте алгоритмов осуществляется тематическая обработка изображений, получаемых со спутников Ресурс-П и Метеор-М (Россия), и Terra и Aqua (США).  

Источник: www.minobrnauki.gov.ru

Похожие новости

  • 16/02/2021

    Для исследования атмосферы разработали мобильный лидар

    Ученые из Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН создают первый в мире мобильный озоновый лидар для исследований влияния индустриальных выбросов на состав воздуха, наблюдения за вулканической активностью, а также изучения атмосферы Арктики.
    647
  • 09/02/2021

    День российской науки: что изучают в экспедициях томские ученые

    8 февраля отмечается День российской науки. Работа ученого - узнавать новое, исследовать мир, изучать различные явления. Сделать это, в том числе, помогают экспедиции. Они позволяют и проверить на практике теоретические знания, и получить новые данные в результате измерений на месте.
    436
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    7050
  • 10/02/2021

    ИСЗФ СО РАН вошел в консорциум «Космические лучи и элементарные частицы»

    ​Институт солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) вошел в консорциум «Космические лучи и элементарные частицы», создание которого инициировал Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» с целью организации единого пространства в области физики космических лучей и элементарных частиц и координации фундаментальных и прикладных исследований.
    550
  • 17/02/2021

    Антивирусную лампу, представленную томскими учеными, планируется запустить в производство

    ​Антивирусную лампу, представленную томскими учеными, планируется запустить в производство. Напомним, разработанную ими антивирусную лампу нового типа представили ученые Института сильноточной электроники СО РАН, изготовили ее в НПЦ "Полюс".
    499
  • 08/04/2021

    Ученые Красноярского научного центра СО РАН расскажут школьникам про профессии будущего и первые шаги в науку

    Краевой фонд науки подвел итоги конкурса по организации проведения мероприятий по профессиональной ориентации молодежи. Два проекта ученых КНЦ СО РАН, нацеленных на привлечение школьников в науку, получили поддержку фонда.
    566
  • 09/04/2021

    Молодые томские ученые прочтут для школьников научно-популярные онлайн-лекции по актуальным направлениям науки

    Лекции пройдут в рамках реализации Плана мероприятий по взаимодействию академических институтов РАН и образовательных организаций Томской области на 2021 год.  Цель мероприятий:  привлечь школьников и студентов к исследовательской и интеллектуально-творческой деятельности, познакомить участников с современными достижениями науки.
    736
  • 29/03/2021

    В рамках проекта «Цифровой Байкал» учёные ИСЗФ СО РАН развернут сеть грозопеленгации

    В рамках реализации проекта по формированию фундаментальных основ, методов и технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории (проекта «Цифровой Байкал») ученые Института солнечно-земной физики СО РАН установят три грозопеленгатора.
    525
  • 11/02/2021

    Наука выходит в поле: биотехнологический научно-образовательный центр поможет развитию АПК

    В конце января приступил к работе Сибирский биотехнологический научно-образовательный центр мирового уровня, созданный в нашем регионе в рамках национального проекта «Наука». Уже сегодня там идет работа над 46 прикладными проектами из самых разных областей.
    585
  • 15/12/2020

    Циклодроны и циклокары — будущая основа российской аэромобильности

    ​Как скоро тяжелый монотонный труд сельского работника на ниве станет только фитнесом и будет продолжаться по желанию? Какова бюрократическая ситуация вокруг инициативы заменить рутинную работу на программу для робота? Наконец, кто на всем этом будет летать?  Интервью с руководителем проектной группы физико-технического направления Фонда перспективных исследований Яном Чибисовым.
    936