СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В ИНТЕРЕСАХ НАУКИ И ПРАКТИКИ

Передовые позиции в развитии космического землеведения занимают наша страна и США, проводящие с конца 60-х годов планомерно космические фотосъемки Земли, ведущие их научную обработку и внедрение в практику различных отраслей производства.

-Наряду с государственными центрами в нашей стране в ряде отраслевых министерств и ведомств и АН РФ созданы специализированные научно-производственные организации или подразделения, основной, задачей которых является разработка и внедрение методик по использованию космической информации для решения отраслевых задач. Эти отраслевые подразделения являются связующим звеном между государственными центрами и непосредственными потребителями космической информации — производственными и проектными организациями (рис. 9).

Примерами таких отраслевых специализированных организаций или подразделений могут служить ПГО «Аэрогеология» бывшего «Мингео СССР, отдел дистанционных методов ПО

«Совинтервод». Научно-производственный центр аэрокосмических изысканий в строительстве (НПЦ «Аэроизыскания») и др.

В последние годы в связи с реорганизацией в сфере управления народным хозяйством схема, приведенная на рис. 9, не всегда выдерживается, так как расширяются и крепнут непосредственные прямые связи между госцснтрами и конкретными потребителями космической информации. В настоящее время в нашей стране около тысячи организаций используют космические фотоматериалы при решении различных научных, проектных и производственных задач. В соответствии с соглашением между бывшей АН СССР (ныне АН РФ) и Национальным управлением США по аэронавтике и исследованиям космического пространства (НАСА), принятым в 1971 г., исследования с этого времени на протяжении 20 лет велись в следующих направлениях: геология и геоморфология, растительность, почвы и использование земель, вода, снег и гляциология, микроволновая техника и метеорология, океанология. В рамках последующих международных программ и соглашений, в частности программы «Интеркосмос», широкомасштабные эксперименты детализированы и расширены до уровня конкретных сельскохозяйственных, лесотаксационных, гидрологических, геодинамических и эколого-географических аспектов дистанционного зондирования геосистем.

К настоящему времени достигнуты положительные результаты в решении этих задач. Экономический эффект, который извлекается от использования космической информации при изучении природных ресурсов в различных направлениях, весьма велик. В пашей стране, США и Франции данные зондирования Земли из космоса реализуются па коммерческой основе. Так, например, оборот французской коммерческой организации SPOT Image за первый год (1987 г.) эксплуатации ИСЗ «SPOT-1» составлял 30 млн. фр. франков, за второй год достиг 60 млн., а за третий год — 100 млн. франков [23].

В нашей стране использование космической информации в интересах народного хозяйства уже имеет свою историю.

Формирование космического землеведения как междисциплинарного направления в пауке связывается с началом 70-х годов и знаменуется публикацией монографии Б.

Период 1972—1977 гг. характеризовался развитием ряда направлений космического землеведения: космической гидрологии п океанологии, космической метеорологии, космической геологии, космической картографии. В этот период материалы космофотосъемки использовались в основном для решения континентальных и региональных задач и применялись при региональном природопользовании с целью разработки научных основ их обработки и интерпретации. Получаемые при такого рода исследованиях материалы отличались мелкомасштабностью, большим пространственным охватом и использовались главным образом для регионального прогнозирования и разработки комплексных программ по освоению новых регионов.

Этап развития космического землеведения, охватывавший период 1978—1984 гг., характеризовался переходом в космическом землеведении от решения региональных задач к локальным, связанным с конкретными запросами народного хозяйства в его различных отраслях. Это проявилось в выделении самостоятельных разделов в отдельных направлениях космического землеведения. Так, например, в космической геологии оформились такие разделы, как космическая металлогения [2], космическое геокартироваиие [35], космическая гидрогеология и инженерная геология [28, 74]. Появились работы в областях космического лесоведения и сельского хозяйства [4], космического градостроительства [43], оценки и охраны земель, экологического мониторинга [30, 52] в отдельных территориально-производственных комплексах [83]. В этот же период появились крупные картографические обобщения [34, 41].

В значительной мере это связано с расширением технических возможностей и совершенствованием космофотосъемочного процесса и материалов космофотосъемки по их масштабам, пространственному разрешению, типу и периодичности получения. Так, например, если в первый период развития космического землеведения в качестве основных рабочих материалов использовались снимки мелких и реже средних масштабов, причем последние весьма ограниченно и главным образом панхроматические, то второй период отличается расширением в практическом использовании космической информации как по масштабам (до крупномасштабных), так и по типам (кроме панхроматических, спсктрозональных и многозональных).

Третий этап развития космического землеведения начался в 1985 г. и продолжается в настоящее время. Он связан как со значительным проникновением космической информации в глубину уже возникших разделов, так и расширением сферы ее применения. Так, например, в космической гидрогеологии и инженерной геологии в начале 80-х годов обосабливаются космическая экзогеодипамика [72], космические методы поисков подземных вод [73], в разделе космическое картографирование обособляется экологическое картографирование [18], развивается как космический мониторинг окружающей среды в целом, так и мониторинг конкретных ее компонентов (литомониторинг, биомониторинг, агромониторииг и т. д.).

Успехи космического землеведения за более чем 20-летний период предопределили широкое проникновение космической фотоинформации при инженерных изысканиях в различных строительных целях. Появился опыт решения специфических задач, связанных с применением космофотоматериалов в транспортном, водохозяйственном, гидротехническом и других видах строительства. Причин такого расширения и углубления сферы применения космической информации в народном хозяйстве несколько.

Во-первых, совершенствование технических средств, обеспечивающих фотосъемочный процесс из космоса, сделало возможным получение изображений с высоким пространственным разрешением, достаточным для составления различных карт масштабов 1:25 000—1:50 000, что раньше было невозможно; во-вторых, развитие космической техники послужило своеобразным импульсом для разработки принципиально новых аэросъемочных систем, в частности многозональных, тепловых инфракрасных, радиолокационных, проведение которых в комплексе с космическими фотосъемками значительно расширило возможности последних; в-третьих, довольно большой опыт, накопившийся в различных направлениях космического землеведения, и положительные результаты внедрения его достижений привлекли внимание практиков к космическим фотоматериалам, а это заметно снизило влияние консервативных тенденций, характерных в начале 80-х годов для представителей управленческого аппарата отраслевых министерств и ведомств, усматривавших в распространении космической информации и идей космического землеведения источники снижения стоимости дорогостоящих традиционных работ, в частности изысканий для строительства, что в тот период могло сказаться на финансовом положении строительных отраслей хозяйства. Кроме того, космическая информация являлась объективным документальным материалом, фиксирующим экологическую безответственность и амбиции ведомств при так называемом «преобразовании природы».

Все эти причины вместе взятые предопределили качественные изменения в области использования МКФС в народном хозяйстве.

В период с 1986 по 1990 г. ГКНТ СССР были скоординированы усилия научных и научно-производственных организаций АН СССР, Минвуза СССР, различных отраслевых министерств и ведомств в рамках общесоюзной научно-технической программы 047.074.02 «Космос»: «Разработать и внедрить аэрокосмические методы изучения природных ресурсов для решения народнохозяйственных задач». Реализация этой программы обеспечила широкое проникновение космической фотоинформации в различные сферы науки и практики до уровня конкретных производственных объектов.

Обобщая имеющийся опыт применения материалов космофотосъемки при изучении Земли и ее ресурсов, можно заключить, что наиболее эффективно космическая информация используется при решении следующих задач: картографировании современного состояния природных условий как в комплексе по ландшафтному принципу путем типизации природно-территориальных комплексов и определения их границ, так и отдельных компонентов (растительности, рельефа, гидрографии и гидрометрических параметров, геологического строения, подземных вод, тектонических зон, природных явлений, связанных с экзогенными и эндогенными процессами); изучении динамики природных условий по материалам как разовой космофотосъемки путем ее ретроспективного анализа, так и по данным повторных космосъемок, выполненных в разные сезоны и годы.

пых с нарушением исторически сложившегося динамического равновесия в природной среде; поисках природных ресурсов для различных нужд хозяйственной деятельности; разработке мероприятий по охране природной среды от нерационального потребления природных ресурсов, их истощения и возобновления.

Все эти направления в комплексе составляют основу космического землеведения и одновременно с этим базу, на которой в начале 80-х годов возникли космические изыскания, вобравшие в себя достижения космического землеведения, аэроизысканий, инженерной геологии и гидрогеологии, географии и картографии, т. е. своеобразный конгломерат научных знаний и опыта, сформировавшийся в интересах строительных отраслей на основе космической информации как основного источника получения информации. В значительной степени этому способствовали достижения инженеров-геологов и гидрогеологов, выполнивших во второй половине 70-х годов ряд основополагающих исследований методической и технологической направленности. Среди них следует отметить монографии И. С. Гудилина и И. С. Комарова [28], А. В. Садова и А. Л. Ревзона [74], в которых обоснованы широкие возможности космической информации при составлении инженерно-геологических и гидрогеологических карт, оценке влияния разрывной тектоники на динамику геологической среды, изучении развития и активности опасных для строительства природных процессов, поисках подземных вод. Ряд проблем, в основном гидрогеологического порядка, были раскрыты в монографии Е. А. Востоковой [17], вышедшей примерно в эти же годы. В основу этих книг были положены многолетние исследования ВСЕГИНГЕО, ПО «Гидроспецгеология», Госцентра «Природа», ПО «Аэрогеология». Эти работы послужили своеобразным отправным моментом для широкого развития космической инженерной геологии и гидрогеологии, проникновения космической информации в производственные исследования и изыскания, выполняемые для строительства в различных природных условиях и регионах. В этом же направлении развивались исследования и за рубежом. В США космическая информация применялась при обосновании строительства атомных электростанций, автострад, трансаляскииского нефтепровода, поисках подземных вод для водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий [40, 86], во Франции — для обоснования проектов гидротехнического и дорожного строительства [87, 88].

Результаты исследований 70-х годов явились стимулом не только для дальнейшего развития космической инженерной геологии и гидрогеологии, что проявилось в более углубленном анализе инженерно-геологических условий, определяющих строительство различных сооружений: рельефа, мерзлотных условий, подземных вод, сейсмичности, экзогеодинамики, но и для более широкого проникновения космической информации в сферу строительства. В 1981 г. была опубликована книга С. И. Кресть- яшина и др. «Космическая съемка для градостроительства» [43]. В ней авторы реализовали возможности космической фотосъемки в градостроительном проектировании на основе комплексного дешифрирования природных условий территории города и особенностей их изменений под влиянием застройки и деятельности промышленных предприятий. Впоследствии на основе этого возникло направление, получившее название «экология городов и промышленных зон», в котором с помощью космической информации решаются вопросы обоснования проектных решений по расселению и районным планировкам. В этом аспекте интересна монография А. А. Григорьева [27].

Вслед за градостроителями к космической информации проявили интерес энергетики и гидротехники. В частности, специалисты Гидропроекта использовали космическую информацию для оценки сейсмоопасности горных территорий при размещении ГЭС [53], а гидротехники — для обоснования размещения водохозяйственных сооружений, в частности для оптимизации трассирования ирригационных каналов [31].