Mamlakatimda giperspektral masofaviy zondlash texnologiyasining keng qo'llanilishi

 "Uglerod cho'qqisiga chiqish" va "uglerod neytralligi" milliy strategiyalarini qo'llab-quvvatlash  

So'nggi yillarda "uglerod cho'qqisiga chiqish" va "uglerod neytralligi" milliy farovonlik va odamlar turmush darajasiga oid dolzarb so'zlarga aylandi. Mening mamlakatim 2030-yilgacha karbonat angidrid chiqindilarining eng yuqori darajasiga erishishga va 2060-yilgacha uglerod neytralligiga erishishga intiladi. "Emissiyalarni kamaytirish va uglerod yutilishining ko'payishi" "uglerod cho'qqisiga chiqish" va "uglerod neytralligi" maqsadlariga erishishning asosiy yo'nalishi bo'lib, birgalikda amalga oshirilishi, mamlakatimning uglerod emissiyasi va uglerod yutilishining hisob-kitob ishlarini uglerod monitoringi ma'lumotlariga asoslangan holda kuchaytirishi kerak. Shuning uchun global karbonat angidrid monitoringi uchun giperspektral sun'iy yo'ldoshlardan foydalanish muhim vositaga aylandi va qit'alararo, mintaqaviy va mahalliy miqyosda miqdoriy va yuqori aniqlikdagi uglerod oqimi ma'lumotlarini olish imkonini beruvchi tan olingan o'lchovdir.

△mening mamlakatim 2016-yilda o'zining uglerodli TanSat sun'iy yo'ldoshini muvaffaqiyatli uchirdi.

Bu global atmosferadagi karbonat angidrid konsentratsiyasini kuzatadigan dunyodagi uchinchi issiqxona gazlari sun'iy yo'ldoshiga aylanadi.

Uglerod monitoringi sun'iy yo'ldosh sanoatini rivojlantirish yanada aniqroq fazoviy aniqlikdagi uglerod monitoringi ma'lumotlarini taqdim etishi mumkin, bu esa mahalliy monitoringni yanada uzluksiz va mintaqaviy monitoringni aniqroq fazoviy joylashtirish imkonini beradi, bu esa muhim hududlarning manba va cho'kish atributlarini aniqlash uchun foydalidir. Shu bilan birga, yuqori aniqlikdagi masofaviy zondlash tasvirlari bilan birgalikda, u o'rmonlar, shahar binolari va yo'l qoplamalarining mintaqaviy darajadagi uglerod neytralligi imkoniyatlarini baholash uchun ishlatilishi mumkin.

Bundan tashqari, mintaqaviy uglerod sun'iy yo'ldoshi imkoniyatlarini rivojlantirish mintaqaning ilmiy va texnologik obro'sini sezilarli darajada oshirishi, innovatsion texnologik brendni yaratishga yordam berishi va mintaqaning yuqori texnologiyalarni rivojlantirishga turtki berishi mumkin.

Geologik tadqiqot  

Sun'iy yo'ldosh masofadan zondlash giperspektral tasvirlari yuqori spektral aniqlik, spektral integratsiya va katta hajmdagi keng qamrovli ma'lumot hajmi, yuqori monitoring chastotasi va keng qamrov kabi afzalliklarga ega. Bu geologiya va mineral resurslarning tekstura xususiyatlarini aniq va batafsil aks ettirishi mumkin, shuningdek, mineral resurslarni tadqiq qilish uchun muhim asos va ko'rsatmalar berishi mumkin.

Yuqori fazoviy aniqlikdagi masofaviy zondlash ma'lumotlaridan butun mamlakat bo'ylab mineral resurslarning yagona xaritasini yaratish uchun foydalanish mumkin. Bu nafaqat mineral resurslarni ishlab chiqish va ulardan foydalanishning joriy holati bo'yicha tadqiqotlar o'tkazish, kon atrof-muhitini monitoring qilish va mineral resurslarni rejalashtirish, balki mineral resurslarni ishlab chiqish bo'yicha ob'ektiv ma'lumotlarni tahlil qilish va olish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu konchilik ma'muriyati bo'limlari uchun mineral resurslarni rejalashtirish, mineral resurslarni ishlab chiqish tartibini to'g'rilash va kon geologik muhitini boshqarishda muhim texnik yordam va qarorlar qabul qilish asosini ta'minlaydi.

Bundan tashqari, minerallarni aniqlash va mayda minerallarni aniqlashga asoslanib, minerallarning simbiotik assotsiatsiyasi qonunlariga va minerallarning geologik ahamiyatining indikativ roliga ko'ra, turli geologik omillar o'rtasidagi ichki bog'liqlikni intuitiv ravishda teskari qilish mumkin, bu esa geologik qo'llanmalarda giperspektral tahlil va muammolarni hal qilish samaradorligini oshirishi mumkin.

 O'rmon salomatligini monitoring qilish  

△ Tiangong-1 dan olingan giperspektral ko'rinadigan va yaqin infraqizil ma'lumotlardan aniqlangan o'rmon qoplami xaritasi

O'rmon salomatligini monitoring qilish asosan daraxtlarning o'sish sharoitlarini kuzatishni va zararkunandalar va kasalliklarni monitoring qilishni o'z ichiga oladi. Daraxtlarning salomatligini monitoring qilishning an'anaviy usullari qo'lda joyida tekshiruvlarni o'z ichiga oladi, bu esa katta ishchi kuchi va vaqt sarfini talab qiladi va ko'pincha ma'lumotlarni faqat nuqta shaklida olishni talab qiladi, bu esa butun o'rmonning umumiy salomatligini qamrab olishni qiyinlashtiradi. Biroq... Giperspektral sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash orqali o'rmonlarning sog'lig'ini kuzatish kuchli davriylik va keng qamrov kabi muhim afzalliklarga ega. "Xarita-spektr integratsiyasi" xususiyatiga asoslanib, u spektral aks ettirishni taqqoslash orqali o'rmon zararkunandalari va kasalliklari haqidagi ma'lumotlarni samarali aniqlashi mumkin.

△Qizil maydon zararkunandalar va kasalliklardan ta'sirlangan deb aniqlangan daraxtlarni bildiradi.

Zararkunandalar va kasalliklardan ta'sirlangan daraxtlar spektral aks ettirish va haroratda anomaliyalarni namoyon qiladi, bu esa ko'rinadigan va yaqin infraqizil diapazonlarda barglarning yutilish va aks ettirish xususiyatlarida o'zgarishlarga olib keladi. Shuning uchun, giperspektral masofaviy zondlash sun'iy yo'ldoshlari tomonidan to'plangan ma'lumotlarga asoslanib, spektral aks ettirish va strukturaviy anomaliyalardagi farqlarni tasvirni yaxshilash va ma'lumotlarni ajratib olish texnikasi orqali aniqlash mumkin, shu bilan daraxtlarning sog'liq holatini kuzatish imkonini beradi.

Favqulodda ofatlarni monitoring qilish  

△Sichuan provinsiyasi, Liangshan prefekturasi, Muli okrugidagi o'rmon yong'inining sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash tasviri, 2020-yil 1-aprel

So'nggi yillarda shahar va o'rmon hududlarida yong'inlar va portlashlar tez-tez sodir bo'lib, Tyantszin portidagi portlash, Shenyang tabiiy gaz portlashi va Sichuanning Liangshan Yi avtonom prefekturasidagi o'rmon yong'ini kabi juda jiddiy talafotlarga olib keldi. Yong'in monitoringi haqida... Sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash vaqt va makonda rejalashtirishdagi qiyinchiliklarni yengib o'tishi, favqulodda vaziyatlarda yordam va tabiiy ofatlarni bartaraf etish uchun qaror qabul qilish ma'lumotlarini taqdim etishi mumkin.Masalan, 2020-yilda Tabiiy resurslar vazirligining Milliy sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash ilovalari markazi 30-martdan 1-aprelgacha Sichuan provinsiyasining Liangshan prefekturasidagi Muli okrugida o'rmon yong'inining rivojlanishini doimiy ravishda kuzatib borish uchun 2 metr/8 metrli optik sun'iy yo'ldosh turkumining uch yulduzli tarmoq imkoniyatlaridan to'liq foydalandi va o'rmon yong'inining masofaviy zondlash tasvirini talqin qilish xaritasini yaratdi. Monitoring natijalari favqulodda vaziyatlar qo'mondonligining oldingi chizig'iga taqdim etildi.

△ "Environment-1" sun'iy yo'ldoshidan olingan giperspektral tasvir

Meteorologik muhitga javoban, Kichik sun'iy yo'ldosh yulduz turkumlari troposferaning masofadan zondlash tasvirlarini to'plashi mumkin.U tayfunlar, olxo'ri yomg'irlari va bulutli to'planishlar kabi jiddiy ob-havo hodisalarini kuzatishi va bashorat qilishi, shuningdek, okean to'lqinlari haqidagi ma'lumotlarni real vaqt rejimida baholash va erta ogohlantirishlarni amalga oshirishi mumkin. Shuningdek, u yomg'irli mavsumda suv toshqini haqida ma'lumotni sun'iy yo'ldosh orqali olishi, suv ta'minoti, suvni boshqarish, toshqinlarni nazorat qilish va drenaj bilan bog'liq siyosatlar uchun ma'lumotlarni qo'llab-quvvatlashi mumkin.

  Okean masofadan zondlash  

△ Zhuhai shahridagi suv sifati monitoringida xlorofill a konsentratsiyasining tematik xaritasi

Okean masofaviy zondlash 20-asr oxirida dengiz fanida sezilarli yutuqlarga olib kelgan asosiy texnologiyalardan biridir. Uning asosiy maqsadi dengiz resurslarini tushunish, o'rganish, rivojlantirish, ulardan foydalanish va himoya qilish bo'lib, ulkan strategik ahamiyatga ega. Fan va texnologiyalarning rivojlanishi bilan giperspektral masofaviy zondlash okean masofaviy zondlashning ilg'or sohasiga aylandi.

O'rta aniqlikdagi tasvirlash spektrometrlari keng spektral qamrov, yuqori aniqlik va bir nechta spektral diapazonlar kabi ko'plab afzalliklari tufayli okean rangi va haroratini aniqlash uchun samarali vositaga aylandi. Undan nafaqat dengiz suvidagi xlorofill konsentratsiyasini, to'xtatilgan cho'kindi miqdorini, ayrim ifloslantiruvchi moddalarni va sirt suvining haroratini aniqlash, balki dengiz muzlari, qirg'oqbo'yi zonalari va boshqa shunga o'xshash hodisalarni aniqlash uchun ham foydalanish mumkin.

Ular orasida dengiz yuzasi harorati va xlorofil konsentratsiyasi dengiz ekologik muhitining asosiy elementlari hisoblanadi. Ularning tarqalishi dengiz fitoplanktonining agregatsiya maydoni va yashash muhitini aks ettiradi. Ulardan okean baliq ovlash joylari va okean suvi sifati kabi resurslarning fazoviy-vaqtinchalik taqsimlanishini bilvosita kuzatish yoki prognoz qilish uchun ham foydalanish mumkin. Giperspektral masofaviy zondlash sun'iy yo'ldoshlari keng maydonda va har qanday ob-havo sharoitida dengiz yuzasi tasvirlarini olishlari mumkin. Ushbu tasvirlarni talqin qilish va tahlil qilish orqali dengiz yuzasi harorati va okean rang parametrlarini samarali ravishda olish mumkin, bu esa dengiz atrof-muhitini monitoring qilish va dengiz baliqchiligi kabi tegishli bo'limlar uchun ma'lumotlarni qo'llab-quvvatlash imkonini beradi.Bu dengiz yuzasi haroratini prognoz qilish va baliq ovlash joylarining atrof-muhit monitoringi uchun juda muhimdir.

Qishloq xo'jaligi masofaviy zondlash  

△ Giperspektral sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash ma'lumotlariga asoslangan ekinlarning aniq tasnifi

Zamonaviy giperspektral masofadan zondlash texnologiyasi tez rivojlandi, bu unga Yerni kuzatishning turli ma'lumotlarini dinamik, tez, aniq va tezkor ravishda taqdim etish imkonini berdi. Aniq qishloq xo'jaligi ishlab chiqarish va resurslardan foydalanishda aniqlikni, shuningdek, boshqaruv va rivojlantirishda aniqlikni talab qiladi. Giperspektral masofadan zondlash qishloq xo'jaligi tadqiqotlari va texnologiyalarida quyidagi yo'llar bilan qo'llanilgan:

1. Alohida ekinlarning o'sishi va ekin barglari spektrlari o'rtasidagi bog'liqlikni o'rganish;

2. Turli o'simliklar va ekinlarni aniqlash va tasniflash uchun spektral xususiyatlarni ajratib olish uchun ko'p vaqtli giperspektral ma'lumotlardan foydalaning;

3. O'simliklarning biofizik parametrlarini, masalan, barg maydoni indeksi, biomassa, umumiy azot va umumiy fosforni baholang.

4. Masofaviy zondlash axborot modellari bo'yicha tadqiqotlar;

5. Yer qoplamini tahlil qilish yoki ekinlar o'sishini dinamik monitoring qilish uchun o'simlik indekslaridan foydalaning;

6. Ekin o'sishini kuzatish.

△Kasallik stressi: teri qanchalik sarg'aygan bo'lsa, kasallik shunchalik og'irlashadi; teri qanchalik yashil bo'lsa, kasallik shunchalik yengil kechadi.

Aniq qishloq xo'jaligida giperspektral masofaviy zondlashning rivojlanishi ko'plab tendentsiyalarga ega. Aniq qishloq xo'jaligi uchun yangi masofaviy zondlash texnologiyalari asosiy tadqiqot yo'nalishi bo'lib qolmoqda. Bu shuningdek, asosiy qishloq xo'jaligi axborot tizimlarini, GIS tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan ekinlar alomatlarini ajratib olish va qishloq xo'jaligi diagnostika tizimlarini va MIS tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan qarorlarni qo'llab-quvvatlash tizimi modellarini loyihalash va yaratishni talab qiladi.

Shahar monitoringi  

Giperspektral va yuqori fazoviy aniqlikdagi masofaviy zondlash ma'lumotlarining kombinatsiyasi shahar xususiyatlari va sun'iy nishonlarni batafsil farqlash imkonini beradi. Masofaviy zondlash sun'iy yo'ldoshlari kechasi Yer yuzasidagi radiatsiya manbalarini, masalan, tungi chiroqlar va olovlarni ushlab, kechasi Yer yuzasining yorqinligini kuzatishi mumkin. Bu yorqinlik asosan turar-joy hududlari, sanoat hududlari va hatto baliq ovlash qayiqlarining yoritilishi, shuningdek, yong'inlar kabi inson faoliyatidan kelib chiqadi. Bu yorqinlik inson faoliyati darajasini o'lchash uchun miqdoriy jihatdan aniqlanishi mumkin va milliy iqtisodiy va xavfsizlik sohalarida keng qo'llaniladi.

Bundan tashqari, sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash tasvirlari o'zining ob'ektivligi, aniqligi va o'z vaqtida bajarilishi bilan ajralib turadi, shaharsozlik, qurilish va huquqni muhofaza qilish organlari uchun tizimli va samarali yuqori texnologiyali vositani taqdim etadi. U shaharsozlik, qurilish va boshqaruvda muhim rol o'ynashi va noqonuniy qurilishlarni monitoring qilishda yaxshi natijalarga erishishi mumkin.Sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash tasvirlari asosida, ayniqsa, mavjud binolarning tepalarida va shahar va qishloq ko'chalarida noqonuniy yerlardan foydalanish va noqonuniy qurilishlarni erta aniqlash, oldini olish va hal qilish uchun ma'lum obyektlarning o'zgarish joylarini ajratib olish mumkin. Bu shuningdek, xaritalar yordamida ijroni ta'minlash imkonini beradi, bu esa ijro samaradorligini oshirishga va ijro xarajatlarini kamaytirishga yordam beradi. Boshqa tomondan, yuqori aniqlikdagi sun'iy yo'ldosh tasvirlaridan tasdiqlangandan keyingi yer loyihalarini oylik uzluksiz monitoring qilish, ularning qurilish holatini butun jarayon davomida kuzatib borish uchun foydalanish mumkin.

Xalqaro savdo va ma'lumotlarni moliyalashtirish  

Dunyo bo'ylab asosiy sanoat parklari, portlar va aeroportlar global erkin savdo uchun muhim tashuvchilar va platformalardir. Ularning "o'sishini" sun'iy yo'ldosh masofaviy zondlash katta ma'lumotlari nuqtai nazaridan kuzatish global savdoning jonli manzarasini ochib berishi mumkin. Sun'iy yo'ldosh tasvirlari va katta ma'lumotlar turli xil tovarlar (jumladan, minerallar, metallar, energiya, elektr energiyasi, uglerod chiqindilari va boshqalar) bo'yicha global savdo haqida yangi ma'lumotlarni ochib berishi, ma'lum savdo va investitsiya faoliyatini qo'llab-quvvatlash uchun sun'iy yo'ldosh tasvirlari qatlami ostida yashiringan ma'lumotlarni ochib berishi mumkin.

Harbiy qo'llanmalar  

Giperspektral tasvirlar, boy yer ma'lumotlari tufayli, boshidanoq harbiy sohada qo'llanilgan. Amaliy qo'llanmalar shuni ko'rsatdiki, ushbu spektral tasvirlash texnologiyasi yuqori harbiy qiymatga ega va shuning uchun ushbu masofaviy sensorni harbiy sun'iy yo'ldoshlarda qo'llash tendentsiyasi tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda.Harbiy razvedka va kamuflyaj identifikatsiyasida u nishon va kamuflyaj materialining turli spektral xususiyatlariga asoslangan tasvirlash spektrometri yordamida kamuflyajlangan obyektlardan nishonlarni avtomatik ravishda aniqlay oladi. Qurol ishlab chiqarishni tekshirishda giperspektral tasvirlash moslamasi nafaqat nishonlarning spektral xususiyatlari va mavjudligini aniqlay oladi, balki ularning moddiy tarkibini ham tahlil qila oladi. U fabrikalarda hosil bo'lgan tutunni to'plashi, uning moddiy tarkibini to'g'ridan-to'g'ri aniqlashi va fabrikada ishlab chiqarilgan qurollarni, ayniqsa hujumkor qurollarni aniqlashi mumkin.

Hozirgi vaqtda giperspektral ma'lumotlarni qayta ishlash modullari va dasturiy ta'minoti tobora ko'proq ishga tushirilmoqda va tijoratlashtirilmoqda. Spektroskopiya va masofadan zondlashning uyg'unlashuviga asoslangan yangi texnologiya sifatida giperspektral masofadan zondlash texnologiyasi raqamli iqtisodiyotni rivojlantirishda cheksiz imkoniyatlar va hayotiylikni namoyish etmoqda.Giperspektral oldindan qayta ishlash va axborotni ajratib olish texnologiyalarining yanada rivojlanishi bilan kelajakdagi giperspektral texnologiyalar yanada xilma-xil dastur rejimlariga ega bo'ladi, bu foydalanuvchilarga keng turdagi axborot mahsulotlarini bevosita taqdim etadi va foydalanuvchilarning ehtiyojlarini ko'proq darajalarda qondiradi, deb ishoniladi.

(Ushbu maqoladagi ba'zi kontent internetdan olingan. Agar biron bir qoidabuzarlik bo'lsa, uni o'chirish uchun biz bilan bog'laning.)