Дистанционные наблюдения

Наблюдения за природными объектами с помощью различного типа летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, воздушных шаров, аэростатов, дирижаблей, спутников Земли) относятся к области аэрокосмического мониторинга. По мере увеличения высоты техники, несущей средства наблюдений, возрастает угол и площадь обзора. Аэрокосмические наблюдения могут быть контактными и дистанционными, однако, шире используют наблюдения дистанционные.

Дистанционные методы наблюдений основаны на взаимодействии излучения с веществом. Если источник излучения естественный (солнце, луна, звезды), то измерения называются пассивными. В этом случае нет возможности подействовать на изучаемый объект с помощью обратной связи.

Пассивные дистанционные измерения незаменимы на зенитных трассах (определение О₃ с помощью озонометров, определение N₂O). Возможно также их применение при измерениях в надир (вертикально вниз с летящих спутников, самолетов, аэростатов) или лимбовых измерениях, когда атмосфера просматривается в лучах заходящего солнца на трассе, направленной под углом к горизонту.

Пассивные дистанционные методы, например, с использованием спутников, применяют в глобальном и региональном мониторинге. В российской Федерации это метод многозональной видеоинформации (фотографирование со спутников в различных диапазонах спектра), в США – многоспектральные сканирующие системы MSS. Самый маленький хорошо просматриваемый объект на поверхности Земли при использовании этих систем имеет размер 57 х 79 м.

Активные дистанционные методы подразумевают использование искусственных источников излучения, например, лазеров. Возможности этих методов шире за счет возможности изменения параметров источников излучения (интенсивности и частоты), что помогает решать большее число задач, чем в пассивном мониторинге, однако, длина трассы измерений в активном варианте намного меньше, т.к. интенсивность излучения от искусственных источников ослабляется с расстоянием экспоненциально.

Примером использования активных дистанционных методов мониторинга являются ЛИДАРы (LIDAR – light detection and ranging). Это лазерные флуоресцентные приборы, с помощью которых удается определить размер и форму области загрязнения атмосферы, тип, концентрацию и скорость рассеивания загрязняющих веществ.

С использованием дистанционных методов наблюдений можно отслеживать состояние земной поверхности, водоемов и водотоков, а также контролировать загрязнение атмосферы таким веществами, как СО, СН₄, оксиды азота и т.д.