Біздің елімізде гиперспектрлік қашықтықтан зондтау технологиясын кеңінен қолдану

 «Көміртегі шыңына жету» және «көміртегі бейтараптығының» ұлттық стратегияларын қолдау  

Соңғы жылдары «көміртегі шыңына жету» және «көміртегі бейтараптығы» ұлттық әл-ауқат пен халықтың тұрмысына қатысты жиі айтылатын сөздерге айналды. Менің елім 2030 жылға дейін көмірқышқыл газы шығарындыларының шыңына жетуге және 2060 жылға дейін көміртегі бейтараптығына жетуге тырысады. «Шығарындыларды азайту және көміртегі сіңіргіштерін арттыру» «көміртегі шыңына жету» және «көміртегі бейтараптығы» мақсаттарына жетудің негізгі өзегі болып табылады және олар бірге жүзеге асырылуы керек, бұл менің елімнің көміртегі шығарындылары мен көміртегі сіңіргіштерін есепке алу жұмысын көміртегі мониторингі деректеріне негізделген күшейтеді. Сондықтан, жаһандық көмірқышқыл газын бақылау үшін гиперспектрлік спутниктерді пайдалану маңызды құралға айналды және континентаралық, аймақтық және жергілікті масштабтарда сандық және жоғары дәлдіктегі көміртегі ағыны туралы ақпарат алуға мүмкіндік беретін танылған өлшем болып табылады.

△менің елім 2016 жылы өзінің көміртегі спутнигі TanSat-ты сәтті ұшырды.

Ол әлемдегі көмірқышқыл газының жаһандық концентрациясын бақылайтын үшінші парниктік газ спутнигі болады.

Көміртекті мониторинг спутниктік индустриясын дамыту кеңістіктік ажыратымдылықтағы көміртекті мониторинг деректерін жетілдіре алады, бұл жергілікті мониторингті үздіксіз жүргізуге және аймақтық мониторингтің дәлірек кеңістіктік орналасуына мүмкіндік береді, бұл маңызды аумақтардың көзі мен батуын анықтау үшін пайдалы. Сонымен қатар, жоғары ажыратымдылықтағы қашықтықтан зондтау бейнелерімен бірге оны ормандардың, қалалық ғимараттардың және жол жамылғыларының аймақтық деңгейдегі көміртекті бейтараптық сыйымдылығын бағалау үшін пайдалануға болады.

Сонымен қатар, аймақтық көміртегі спутниктерінің мүмкіндіктерін дамыту аймақтың ғылыми және технологиялық беделін айтарлықтай арттыра алады, инновациялық технологиялық брендті жасауға көмектеседі және аймақтың жоғары технологиялық дамуына серпін береді.

Геологиялық зерттеу  

Спутниктік қашықтықтан зондтау гиперспектрлік кескіндері жоғары спектрлік ажыратымдылыққа, спектрлік интеграцияға және үлкен көлемдегі кешенді ақпарат көлеміне, жоғары мониторинг жиілігіне және кең қамтуға ие болу сияқты артықшылықтарға ие. Ол геология мен минералды ресурстардың құрылымдық сипаттамаларын дәл және егжей-тегжейлі көрсете алады және минералды ресурстарды зерттеу үшін маңызды негіз бен анықтама бере алады.

Жоғары кеңістіктік ажыратымдылықтағы қашықтықтан зондтау деректерін ел бойынша минералды ресурстардың бірыңғай картасын жасау үшін пайдалануға болады. Мұны тек минералды ресурстарды игеру мен пайдаланудың ағымдағы жағдайы бойынша зерттеулер жүргізу, шахта қоршаған ортасын бақылау және минералды ресурстарды жоспарлау үшін ғана емес, сонымен қатар минералды ресурстарды игеру бойынша объективті деректерді талдау және алу үшін де пайдалануға болады. Бұл тау-кен басқармасының департаменттеріне минералды ресурстарды жоспарлауда, минералды ресурстарды игеру тәртібін түзетуде және шахтаның геологиялық ортасын басқаруда маңызды техникалық қолдау мен шешім қабылдау негізін қамтамасыз етеді.

Сонымен қатар, минералды идентификациялау және ұсақ минералды идентификациялау негізінде, сондай-ақ минералды симбиотикалық ассоциация заңдарына және минералдардың геологиялық маңыздылығының индикативтік рөліне сәйкес, әртүрлі геологиялық факторлар арасындағы ішкі байланысты интуитивті түрде инверсиялауға болады, бұл геологиялық қолданбаларда гиперспектрлік талдау мен мәселелерді шешудің тиімділігін арттыра алады.

 Орман денсаулығын бақылау  

△ Tiangong-1-ден алынған гиперспектрлік көрінетін және жақын инфрақызыл деректерден анықталған орман жамылғысының картасы

Орман денсаулығын бақылау негізінен ағаштардың өсу жағдайларын бақылауды және зиянкестер мен ауруларды бақылауды қамтиды. Ағаш денсаулығын бақылаудың дәстүрлі әдістері қолмен жергілікті жерде зерттеуді қамтиды, бұл айтарлықтай жұмыс күші мен уақытты қажет етеді және көбінесе деректерді тек нүкте тәрізді түрде алады, бұл бүкіл орманның жалпы денсаулығын қамтуды қиындатады. Дегенмен... Гиперспектрлік спутниктік қашықтықтан зондтау арқылы орман денсаулығын бақылаудың маңызды артықшылықтары бар, мысалы, жоғары мерзімділік және кең қамту. «Карта-спектрлік интеграция» функциясына сүйене отырып, ол спектрлік шағылысуды салыстыру арқылы орман зиянкестері мен аурулары туралы ақпаратты тиімді анықтай алады.

△Қызыл аймақ зиянкестер мен аурулардан зардап шеккен деп анықталған ағаштарды көрсетеді.

Зиянкестер мен аурулардан зардап шеккен ағаштар спектрлік шағылысу мен температурада ауытқулар көрсетеді, бұл көрінетін және жақын инфрақызыл диапазондардағы жапырақтардың жұтылу және шағылысу сипаттамаларының өзгеруіне әкеледі. Сондықтан, гиперспектрлік қашықтықтан зондтау спутниктері жинаған деректерге сүйене отырып, спектрлік шағылысу мен құрылымдық ауытқулардағы айырмашылықтарды кескінді жақсарту және ақпаратты алу әдістері арқылы анықтауға болады, осылайша ағаштардың денсаулық жағдайын бақылауға мүмкіндік береді.

Төтенше жағдайлардың мониторингі  

△2020 жылғы 1 сәуірдегі Сычуань провинциясының Ляншань префектурасының Мули уезіндегі орман өртінің спутниктік қашықтықтан зондтау суретін түсіндіру

Соңғы жылдары қалалық және орман алқаптарында өрттер мен жарылыстар жиі болып, Тяньцзинь портындағы жарылыс, Шэньян табиғи газының жарылысы және Сычуаньның Ляншань И автономиялық префектурасындағы орман өрті сияқты өте ауыр шығындарға әкелді. Өрт мониторингіне қатысты... Спутниктік қашықтықтан зондтау уақыт пен кеңістікте жоспарлау қиындықтарын жеңе алады, төтенше жағдайлар мен апаттар кезінде көмек көрсету үшін шешім қабылдау деректерін береді.Мысалы, 2020 жылы Табиғи ресурстар министрлігінің Ұлттық спутниктік қашықтықтан зондтау қолданбалы орталығы 30 наурыз бен 1 сәуір аралығында Сычуань провинциясының Ляншань префектурасының Мули уезіндегі орман өртінің дамуын үздіксіз бақылау үшін 2 метрлік/8 метрлік оптикалық спутниктік шоқжұлдыздың үш жұлдызды желілік мүмкіндігін толық пайдаланды, орман өртінің қашықтықтан зондтау кескінін түсіндіру картасын жасады. Бақылау нәтижелері төтенше жағдайлар қолбасшылығының алдыңғы шебіне ұсынылды.

△ «Environment-1» спутнигінен алынған гиперспектрлік кескін

Метеорологиялық ортаға жауап ретінде, Шағын спутниктік шоқжұлдыздар тропосфераның қашықтықтан зондтау суреттерін жинай алады.Ол тайфун, қара өрік жаңбыры және бұлт шоғырлары сияқты ауыр ауа райы оқиғаларын бақылап, болжай алады, сонымен қатар мұхит толқындары туралы ақпаратты нақты уақыт режимінде бағалау және ерте ескерту жүргізе алады. Сондай-ақ, ол жаңбырлы маусымдағы су тасқыны туралы ақпаратты спутник арқылы ала алады, сумен жабдықтау, суды басқару, су тасқынын бақылау және дренажға қатысты саясатқа деректерді қолдау көрсетеді.

  Мұхитты қашықтықтан зондтау  

△Чжухай қаласындағы су сапасын бақылаудағы хлорофилл а концентрациясының тақырыптық картасы

Мұхитты қашықтықтан зондтау - XX ғасырдың соңында теңіз ғылымында айтарлықтай жетістіктерге әкелген негізгі технологиялардың бірі. Оның негізгі мақсаты - теңіз ресурстарын түсіну, зерттеу, дамыту, пайдалану және қорғау, сондықтан ол үлкен стратегиялық маңызға ие. Ғылым мен техниканың дамуымен гиперспектрлік қашықтықтан зондтау мұхитты қашықтықтан зондтаудағы озық салаға айналды.

Орташа ажыратымдылықтағы бейнелеу спектрометрлері кең спектрлік қамту, жоғары ажыратымдылық және бірнеше спектрлік жолақтар сияқты көптеген артықшылықтарының арқасында мұхиттың түсі мен температурасын анықтаудың тиімді құралына айналды. Оны тек хлорофилл концентрациясын, қалқымалы шөгінділердің мөлшерін, белгілі бір ластаушы заттарды және теңіз суындағы беткі су температурасын анықтау үшін ғана емес, сонымен қатар теңіз мұзын, жағалау аймақтарын және басқа да осыған ұқсас құбылыстарды анықтау үшін де пайдалануға болады.

Олардың ішінде теңіз бетінің температурасы және хлорофилл концентрациясы теңіз экологиялық ортасының негізгі элементтері болып табылады. Олардың таралуы теңіз фитопланктонының агрегация аймағы мен тіршілік ету ортасын көрсетеді. Оларды мұхит балық аулау орындары және мұхит суының сапасы сияқты ресурстардың кеңістіктік-уақыттық таралуын жанама түрде бақылау немесе болжау үшін де пайдалануға болады. Гиперспектрлік қашықтықтан зондтау спутниктері теңіз бетінің суреттерін кең аумақта және барлық ауа райы жағдайында ала алады. Бұл суреттерді түсіндіру және талдау арқылы теңіз бетінің температурасы мен мұхит түсінің параметрлерін тиімді түрде алуға болады, бұл теңіз қоршаған ортасын бақылау және теңіз балық шаруашылығы сияқты тиісті бөлімдерге деректерді қолдауды қамтамасыз етеді.Бұл теңіз бетінің температурасын болжау және теңіз балық аулау алқаптарының қоршаған ортасын бақылау үшін өте маңызды.

Ауыл шаруашылығын қашықтықтан зондтау  

Гиперспектрлік спутниктік қашықтықтан зондтау деректеріне негізделген дақылдардың нақты жіктелуі

Қазіргі заманғы гиперспектрлік қашықтықтан зондтау технологиясы қарқынды дамып, Жерді бақылаудың әртүрлі деректерін динамикалық, жылдам, дәл және жедел түрде беруге мүмкіндік берді. Дәл ауыл шаруашылығы өндіріс пен ресурстарды пайдалануда дәлдікті, сондай-ақ басқару мен әзірлеуде дәлдікті талап етеді. Гиперспектрлік қашықтықтан зондтау ауыл шаруашылығы зерттеулері мен технологияларында келесі жолдармен қолданылды:

1. Жеке дақылдардың өсуі мен дақыл жапырақтарының спектрлері арасындағы байланысты зерттеу;

2. Әртүрлі өсімдіктер мен дақылдарды анықтау және жіктеу үшін спектрлік ерекшеліктерді алу үшін көп уақыттық гиперспектрлік деректерді пайдалану;

3. Өсімдіктердің биофизикалық параметрлерін, мысалы, жапырақ ауданының индексін, биомассаны, жалпы азотты және жалпы фосфорды бағалаңыз.

4. Қашықтықтан зондтау ақпараттық модельдерін зерттеу;

5. Жер жамылғысын талдау немесе дақылдардың өсуін динамикалық бақылау үшін өсімдік жамылғысының индекстерін пайдаланыңыз;

6. Егіндіктердің өсуін бақылау.

△Ауру стрессі: тері неғұрлым сарғайған сайын, ауру соғұрлым ауыр болады; тері неғұрлым жасыл болса, ауру соғұрлым жеңіл болады.

Дәл ауыл шаруашылығында гиперспектрлік қашықтықтан зондтаудың дамуы көптеген үрдістерге ие. Дәл ауыл шаруашылығына арналған жаңа қашықтықтан зондтау технологиялары негізгі зерттеу бағыты болып қала береді. Бұл сондай-ақ негізгі ауыл шаруашылығы ақпараттық жүйелерін, ГАЖ қолдайтын дақыл белгілерін алу және ауыл шаруашылығы диагностикалық жүйелерін және MIS қолдайтын шешім қабылдауды қолдау жүйесінің модельдерін жобалауды және құруды талап етеді.

Қалалық мониторинг  

Гиперспектрлік және жоғары кеңістіктік ажыратымдылықтағы қашықтықтан зондтау деректерінің үйлесімі қалалық ерекшеліктер мен жасанды нысандарды егжей-тегжейлі ажыратуға мүмкіндік береді. Қашықтан зондтау спутниктері түнде Жер бетіндегі сәулелену көздерін, мысалы, түнгі жарықтар мен оттарды түсіріп, түнде Жер бетінің жарықтығын бақылай алады. Бұл жарықтық негізінен тұрғын үй аудандары, өнеркәсіптік аймақтар және тіпті балық аулау қайықтарының жарықтандыруы, сондай-ақ өрттер сияқты адам қызметінен туындайды. Бұл жарықтықты адам қызметінің деңгейін өлшеу үшін сандық түрде анықтауға болады және ұлттық экономика және қауіпсіздік салаларында кеңінен қолданылады.

Сонымен қатар, спутниктік қашықтықтан зондтау бейнелері өзінің объективтілігімен, дәлдігімен және уақтылылығымен сипатталады, қала құрылысы, құрылыс және құқық қорғау органдары үшін жүйелі және тиімді жоғары технологиялық құралды қамтамасыз етеді. Ол қала құрылысында, құрылысында және басқаруында маңызды рөл атқара алады және заңсыз құрылысты бақылауда жақсы нәтижелерге қол жеткізе алады.Спутниктік қашықтықтан зондтау суреттеріне сүйене отырып, заңсыз жер пайдалану мен заңсыз құрылысты, әсіресе қолданыстағы ғимараттардың жоғарғы жағында және қалалық және ауылдық көшелерде ерте анықтауға, алдын алуға және шешуге мүмкіндік беретін нақты нысандардың өзгерістерін алуға болады. Бұл сондай-ақ карталармен орындауға мүмкіндік береді, бұл орындау тиімділігін арттыруға және орындау шығындарын азайтуға көмектеседі. Екінші жағынан, жоғары ажыратымдылықтағы спутниктік суреттерді бекітілгеннен кейінгі жер жобаларын ай сайын үздіксіз бақылау, олардың құрылыс жағдайын бүкіл процесс бойы бақылау үшін пайдалануға болады.

Халықаралық сауда және деректерді қаржыландыру  

Дүние жүзіндегі негізгі индустриалды парктер, порттар және әуежайлар жаһандық еркін сауда үшін маңызды тасымалдаушылар мен платформалар болып табылады. Олардың «өсуін» спутниктік қашықтықтан зондтау үлкен деректері тұрғысынан бақылау жаһандық сауданың жанды көрінісін аша алады. Спутниктік суреттер мен үлкен деректер әртүрлі тауарлардың (минералдар, металдар, энергия, электр энергиясы, көміртегі шығарындылары және т.б. қоса алғанда) жаһандық саудасы туралы жаңа ақпаратты ашып, белгілі бір сауда және инвестициялық қызметті қолдау үшін спутниктік суреттер қабатының астында жасырылған ақпаратты аша алады.

Әскери қолданыстар  

Гиперспектрлік бейнелеу, жер бетіндегі ақпараттың байлығына байланысты, әскери салада басынан бастап қолданылып келеді. Тәжірибелік қолдану бұл спектрлік бейнелеу технологиясының әскери құндылығы жоғары екенін көрсетті, сондықтан бұл қашықтан басқару сенсорын әскери спутниктерде пайдалану үрдісі тез дамып келеді.Әскери барлау және камуфляжды анықтауда ол нысана мен камуфляж материалының әртүрлі спектрлік сипаттамаларына негізделген бейнелеу спектрометрін пайдалану арқылы камуфляждалған нысандардан нысаналарды автоматты түрде анықтай алады. Қару өндірісін зерттеу кезінде гиперспектрлік бейнелеу құрылғысы нысаналардың спектрлік сипаттамалары мен бар екенін анықтап қана қоймай, сонымен қатар олардың материалдық құрамын талдай алады. Ол зауыттарда пайда болған түтінді жинай алады, оның материалдық құрамын тікелей анықтай алады және зауытта шығарылған қаруларды, әсіресе шабуылдаушы қаруларды анықтай алады.

Қазіргі уақытта гиперспектрлік деректерді өңдеу модульдері мен бағдарламалық жасақтамасы барған сайын жұмыс істеп, коммерциялануда. Спектроскопия мен қашықтықтан зондтаудың бірігуіне негізделген жаңа технология ретінде гиперспектрлік қашықтықтан зондтау технологиясы цифрлық экономиканы дамытуда шексіз мүмкіндіктер мен өміршеңдікті көрсетуде.Гиперспектрлік алдын ала өңдеу және ақпаратты алу технологияларының одан әрі дамуымен болашақ гиперспектрлік технология қолдану режимдерінің алуан түрлілігіне ие болады, бұл пайдаланушыларға ақпараттық өнімдердің кең ауқымын тікелей ұсынады және пайдаланушылардың қажеттіліктерін көбірек деңгейде қанағаттандырады деп есептеледі.

(Бұл мақаладағы кейбір мазмұн интернеттен алынған. Егер қандай да бір бұзушылық болса, оны жою үшін бізбен хабарласыңыз.)