Геоинформационный центр - новое направление в исследовании планеты Земля

Наш корреспондент беседует с директором Научного Геоинформационного Центра РАН, летчиком-космонавтом, дважды Героем Советского Союза, доктором технических наук Лебедевым Валентином Витальевичем:

— Научный Геоинформационный центр РАН был создан в 1991 г. для решения фундаментальных проблем аэрокосмического обеспечения развития минерально-сырьевой базы и рационального природопользования на основе геоинформационных технологий.

Основной проблемой, разрабатываемой в центре, является геоинформационное обеспечение космических систем изучения Земли. Эта проблема развивается Центром с позиций достижения рентабельности космической отрасли, которая может быть реализована только при формировании постоянного спроса на информацию и решении правовых вопросов владения ею.

— Каковы основные научные направления?

— В НГИЦ РАН ведется разработка главнейших аспектов вышеназванной проблемы, образующих основные научные направления:

  • разработка принципов создания геоинформационной сети страны;
  • развитие научной основы построения региональных геоинформационных центров;
  • создание методов и программных средств интерпретации материалов космических съемок;
  • разработка методов создания и использования геоинформационных систем;
  • использование аэрокосмической информации для анализа чрезвычайных ситуаций и зон экологического стресса;
  • аэрокосмическое обеспечение оценки влияния ракетно-космической техники на качество природной среды.

— В рамках какой тематики проводятся работы?

— Центр работает по тематике Миннауки РФ, по программе «Глобальные изменения природной среды и климата»,  тематике РФФИ и другим программам, Одновременно ведутся хоздоговорные работы с ПО «Ямбурггаздобыча» Москомприродой, СП «Североникель» и рядом других организаций. Центр работает в тесной кооперации с различными организациями производственного и научно-исследовательского профиля, среди них следует назвать институты ИГЕМ, ГИН, Институт геоэкологии РАН, НПО «Молния», РКЦ им. Хруничева и другие.

— Какие практические результаты получены за 5 лет существования центра?

— Основными научно-производственными результатами деятельности Центра являются компьютерные карты, геоинформационные системы, методики дистанционного контроля и программные средства интерпретации материалов аэрокосмических съемок. В целом центром развивается технология интерпретации материалов аэрокосмических съемок, включая методы атмосферной коррекции материалов, их дешифрование для геологических целей, разработку компьютерного дешифрования для крупномасштабного геологического прогноза и другие вопросы.

— Можно ли привести примеры выполненных Вами разработок.

— Примером разработок, характеризующих деятельность Центра из числа имеющих непосредственный практический выход, является компьютерная карта состояния и динамики природной среды севера Прикаспийской низменности. Для решения задачи были использованы космические снимки в зонах 515-561 нм, 635-690 нм масштаба 1:500000, космические снимки в ближней инфракрасной области спектра в масштабе 1:500000 и спектрозональные цветные космические снимки масштаба 1:250000 (выборочно). В процессе интерпретации были привлечены два комплекта материалов разного времени съемки — 1977 г., соответствующие фазе падения уровня, и 1992 г., соответствующие фазе подъема.

Интерпретация материалов аэрокосмических съемок базировалась как на прямых дешифровочных признаках, так и на индикационном подходе, использующем связи легко наблюдаемых и трудно наблюдаемых компонентов ландшафта, Была проведена систематизация известных для территории индикационных связей внешнего облика с характеристиками почво-грунтов и грунтовых вод. Дешифрование проведено с использованием компьютерной обработки изображений.

В результате работ на обширную территорию, расположенную между Волгой и Уралом, на дельту Урала, а также на дельту Волги составлены компьютерная карта состояния природной среды на 1992 г.

На картах отражены состояние главнейших компонентов ландшафта (рельеф, растительность, воды и др.). Систематизированные индикационные связи позволяют анализировать динамику геологической среды.

В результате анализа карт можно оценить основные тенденции изменения природной среды, устанавливаемые по материалам аэрокосмических съемок:

  • закрепление песчаных равнин с сокращением площадей разбитых песков, которое может быть связано с подъемом уровня грунтовых вод и увеличением увлажнения почвогрунтов и которое может привести к сокращению пресных подпесчаных линз, являющихся основным источником рассредоточенного водоснабжения территории;
  • формирование по всему региону новых обширных тростниковых зарослей, сопровождающих все побережье; анализ показывает, что они возникают на месте затопленных островов, часто образующих вдоль побережья пунктирную линию с вероятной разгрузкой грунтовых вод низкой минерализации;
  • подъем уровня грунтовых вод с локальным формированием озерных скоплений и заменой солончаков и солончаковых лугов озерами;
  • локальное образование приканальных линз вблизи водно-мелиоративных систем с появлением сомкнутой фреатофитовой растительности.

Другим примером работ Центра является разработка системы аэрокосмического мониторинга территорий развития промышленности, занимающейся добычей полезных ископаемых. Исследования были сосредоточены на проблеме аэрокосмического мониторинга территории криолитозоны как наименее устойчивой и наиболее подверженной возможным изменениям, связанным с деградацией многолетнемерзлых пород.  В процессе проведения исследований на территории газодобычи в тундре и лесотундре был установлен рациональный комплекс материалов дистанционных съемок, наиболее полно отражающий состояние геологической среды и всего комплекса природных условий.

Определены новые дешифровочные признаки состояния геологической среды участков опытно-методическое картирование состояния геологической среды участков исследуемой территории на базе материалов дистанционных съемок.

Полученные разработки были апробированы на одном из газоконденсатных месторождений и реализованы в виде методических рекомендаций по ведению аэрокосмического мониторинга территории газодобычи тундры и лесотундры.

В рекомендации вошли фрагменты карт, характеризующих состояние геологической среды и являющихся результирующими документами при ведении аэрокосмического мониторинга. В комплект входит карта техногенной нагрузки на территорию, оцененной по материалам дистанционного зондирования (кусты скважин, поселки, пути движения транспорта и т.д.) и карта состояния геологической среды. Полученные результаты могут быть после соответствующей адаптации использованы для мониторинга территорий развития других отраслей горнодобывающей промышленности.

Журнал "Горная Промышленность" №2 1996, стр.20