Қашықтықтан зондтауды қолдану
В07303- Сандық аэрофототүсірілім мамандығы
Дипломдық жұмыс тақырыбы: ЖҚЗ деректері бойынша Астана қаласының құрылыс тығыздығының өзгеруін анықтау
Студент: Ермекбай А.Қ.
Жетекші: Сатбергенова Асель Куандыковна
Кіріспе
Дипломдық жұмыстың өзектілігі: халық санының өсуі, қала құрлысының ғиматараттарының санының ұлғаюы, соңғы 10 жылдағы өзгерістер.
Дипломдық жұмыстың жалпы сипаттамасы. Бұл жұмыс ірі қалалардың бірі Астана қаласының қала құрылысының тығыздығын географиялық-топографиялық барлау жүргізу арқылы зерделеуге арналған.
Дипломдық жұмыстың мақсаты. Астана қаласының қала құрылысының тығыздығын соңғы он жылдық көлем мерзімінде салыстырмалы талдау жұмыстарын жүргізу болып табылады.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
Астана қаласының қалыптасуын қарастыра отырып, он жылдық өзгерісін бақылау;
Астана қаласының он жылдық алдыңғы мәліметтерінің жалпы сипаттамаларын жасап, олардың даму мүмкіндіктері мен мәселелерін зерделеу;
алынған сипаттамалардың негізінде қаланы кешендік салыстырмалы талдау жұмыстарын жүргізу.
Дипломдық жұмыстың теориялық және әдістемелік негізі. Қала географиясы туралы әртүрлі ғалымдардың ғылыми зерттеу еңбектері болып табылады. Зерттеуді әдістемелік қамтамасыз ету мақсатты бағдарламалық тәсілдер, жүйелік және картографиялық әдістерді, құрылымдық-әрекеттік жолдар әдістемелерін және қазіргі жаңа статистикалық мәліметтерді, талдау әдістерін қамтиды.
Дипломдық жұмыстың ғылыми тұжырымдамасы:
Астана қаласының қалыптасу тарихы сипатталады;
Астана қаласының әлеуметтік-экономикалық сипаттамалры жинақтастырылады;
Астана қаласының он жылдық мерзімін ғылыми түрде салыстырмалы талдау жұмыстары жүргізілді.
Дипломдық жұмыстың құрылымы мен көлемі. Дипломдық жұмыс кіріспеден, үш бөлімнен, қорытынды және қосымшалардан, компьютермен терілген 54 беттік мәтіннен, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Ақмола обылысының жалпы сипаттамасы
1.1 Ақмола обылысының әкімшілік бөлінісі
Жер аумағы 146,2 мың км². Тұрғыны 738 611 адам, орташа тығыздығы 1 км²-ге 5,05 адамнан келеді (2018). Солтүстігінде Солтүстік Қазақстан, шығысында Павлодар, оңтүстігінде Қарағанды, батысында Қостанай облыстарымен шектеседі. 14 ауылдық, 2 қалалық әкімшілік ауданға бөлінген. 10 қала, 13 кент, 245 ауылдық әкімшілік округ бар. Әкімшілік орталық - Көкшетау қаласы.
Қазақстан Республикасының Ақмола облысы (қазақ Ақмола облысында) солтүстік бөлігінде орналасқан, Ресей Федерациясымен Томск, Омбы, Тюмень және Новосібір облыстарында шектеседі. Ақмола облысы осындай дамыған бөлікке жақын болуына байланысты Ресеймен тұрақты экономикалық қатынастарға ие.[1]
1999 жылғы 10 сәуірде Ақмола облысының құрамына Солтүстік Қазақстанның оңтүстік аудандары кірді, ал әкімшілік орталығы Астана қаласының орнына Көкшетау қаласы болды.
Климаттық және географиялық ерекшеліктеріне байланысты Ақмола облысы ірі су айдындарының болуына кедей, ал оның өзендері өте тар және таяз, негізінен тау сілемдерінен еріген сумен қоректенеді. Қарағанды облысының шекарасында теңіз деп аталатын ең ірі тұзды көл орналасқан, тұщы су көлдерінің көлемі ең аз.[2]
Ақмола облысы туристер үшін негізгі көрікті жерлер ретінде өзінің тау құрылымдарымен танымал. Олардың ішінде Астанаға жақын орналасқан Ерейментау тауларын, "Жұмақтас" (ежелгі сфинксті еске түсіреді) және "Ок Жетпес"жартастарын бөліп көрсетуге болады.
Бурабай курорты мұнда табиғи түрде құрылған ерекше Желсіз микроклиматқа байланысты өте танымал. Бұл аймақта көптеген үлкен және кіші көлдер мен желден қорғайтын үлкен гранит массиві бар.[2]
Көрікті жерлердің ішінде қазақтар үшін Абылай хан даласы деп аталатын ерекше қасиетті орын бар. Ақмола облысының мәдени-ағарту бағытындағы ең көне мекемелерінің бірі тарихи-өлкетану мұражайы болып табылады.
Ақмола облысы (қаз. Ақмола облысы, Aqmola oblysy) - Солтүстік Қазақстандағы облыс. Облыс аумағымен қоршалған анклав Қазақстанның астанасы, облысқа әкімшілік жағынан кірмейтін Астана болып табылады.
Әкімшілік орталығы: Көкшетау қаласы (1999 жылдан).
Батысында Қостанай, солтүстігінде -- Солтүстік Қазақстан, шығысында-Павлодар және оңтүстігінде -- Қарағанды облыстарымен шектеседі.
1.1 - сурет. Ақмола обылысының физикалық картасы.
Жер бедері
Ақмола облысы оңтүстік-батысында Ұлытау таулары мен солтүстігінде Көкшетау биіктіктері арасында қазақ қатпарлы елінің батыс шетін алып жатыр. Ауданның жалпы көлбеуі шығыстан батысқа қарай. Сол бағытта Ақмола облысының ортаңғы бөлігін облыстың батыс шекарасына жақын солтүстікке қарай бұрылатын Есіл өзенінің аңғары кесіп өтеді. Жер бедерінің сипаты бойынша Ақмола облысын 3 бөлікке бөлуге болады: солтүстік-батыс -- жазық, оңтүстік-батыс -- жекелеген төбелері бар жазық және шығыс -- қазақ қатпарлы елінің биік бөлігі.[4] Солтүстік-батыс бөлігі (Ишима алқабына іргелес, оның солтүстікке бұрылу бөлігінде) құрғақ жыралар мен арқалықтармен бөлінген жазық үстіртті білдіреді. Есіл аңғарына қарай Үстірт жиекпен кесіледі. Ақмола облысының оңтүстік-батыс бөлігінде (Есіл өзенінің оңтүстігінде) көтерілген жазық бар. Онда көптеген тегіс төбелер шашыраңқы, ал төбелер арасындағы ойпаттарда әр түрлі көлемдегі таяз тұзды және тұщы көлдер бар. Ақмола облысының шығысында-Қазақтың қатпарлы, бір кездері таулы, қирау (денудация) процестерімен теңестірілген елінің бөлігі, мұнда төбелер деп аталатын беткейлердің жұмсақ контуры бар төбелер, жоталар мен үйінділердің күрделі кешені сақталған (ұсақ шоқылар деп аталады). Төбелердің салыстырмалы биіктігі 5-10 м-ден 50-60 м-ге дейін, ал сирек 80-100 м-ге дейін. Дөңгеленген төбешіктері бар ең биік төбелер әдетте граниттерден тұрады, одан да жұмсақ беткейлері бар төбелер және жұмсақ контурлы шыңдар -- порфирлер және керісінше, аралшықты төбелер әдетте кварциттерден тұрады. Диаметрі бірнеше ондаған метрден бірнеше ондаған шақырымға дейінгі төбелер арасындағы жабық бассейндерді көбінесе көлдер алып жатыр. Ақмола облысының солтүстік-шығыс бөлігі Батыс Сібір ойпатында жатыр.[3]
Ақмола облысындағы ең биік нүкте - Көкше тауы, теңіз деңгейінен 947 метр биіктік, Ең кішісі - 67 метр, Шолақсор көлі
Климаты
Ақмола облысында климат күрт континенталды, құрғақ, жазы ыстық және қысы суық. Қоңыржай белдеудің батыс сібір климаттық аймағына жатады. Температураның тәуліктік және жылдық амплитудасы өте үлкен. Көктем мен күз әлсіз көрінеді. Күн шуақты күндер көп, жазда жер алатын күн жылуының мөлшері тропиктік аймақтардағыдай көп. Бұлттылық шамалы. Жылдық жауын-шашын солтүстіктен оңтүстікке қарай азаяды, ең көбі маусым айында, ең азы Ақпанда болады. Қар жамылғысы орта есеппен 150 күн сақталады. Ақмола облысында жел өте күшті. Облыс аумағында бүкіл Қазақстан үшін ауа температурасының ең төмен мәндері байқалды (Атбасар -- 57°С, Астана -52°С).
Гидрография
Сондай-ақ қараңыз: Атбасар артезиан бассейні
Ақмола облысының суы кедей. Өзендер таяз, тасымалданбайды, еріген сулармен және аз дәрежеде жер асты көздерімен қоректенеді. Жазда өзендер жиі кебеді, олардағы су тұзды болады. Ақмола облысының негізгі өзендері: Есіл (Есіл (Ертіс саласы) және оның салалары: Терс-аққан -- сол жақта, Жабай, Колутон және т.б. -- оң жақта. Көптеген өзендер ағынсыз көлдерде аяқталады (Нұра, Селен, Улента өзендері). Ақмола облысының ұсақ шоқылары мен биік жазығының ойпаттарын ондаған көлдер алып жатыр. Олардың ең үлкені -- теңіздің тұзды көлдері (Қарағанды облысының шекарасына жақын) ені шамамен 40 км, қалмақ-көл және т.б., көлемі жағынан кішілері -- Тұщы су Али-көл, шойынды-көл және т. б. төмен жағалаулардың арқасында көптеген көлдер қатты желмен контурларын өзгертеді.[1]
Ақмола облысының топырақ-өсімдік жамылғысы дала және жартылай шөлейттермен ұсынылған. Жер бедері мен астындағы жыныстарға байланысты топырақ кешендері мен өсімдіктер қауымдастығы өте алуан түрлі және алуан түрлі. Есілдің солтүстігінде оңтүстік қара топырақтарда шөгінділер мен сортаңдар бойымен қаңқа топырақтары көп шөпті-дәнді далалар орналасқан. Өсімдіктер құрғақшылыққа төзімді, қауырсындармен, типчакпен ұсынылған, ал қарағайлы ормандар көбінесе таулы жерлерде кездеседі. Ақмола облысының батыс үштен бір бөлігі (өзен аңғары бойымен еніп жатыр. Есіл шығысқа қарай Астана қаласына дейін) қара-каштан топырақтарында дәнді дала алып жатыр. Мұндағы топырақтың беріктігі небәрі 30-40 % құрайды. Астана қаласының шығысында топырақ жамылғысында сортаңдар, ал өсімдіктерде жусан мен типчактар маңызды рөл атқара бастайды. Ақмола облысының оңтүстік бөлігінде Теңіз көлі ауданында сортаңдар мен сортаңдарда жусан мен типчактардың жабылмаған жамылғысы таралады.[5]
Облыс құрамында 17 аудан және 3 облыстық маңызы бар қала (қалалық әкімшіліктер) бар:
Ақкөл ауданы (Алексеевский) - Ақкөл (Алексеевка)
Аршалы ауданы (Вишневский) -- Аршалы (Вишневка)
Астрахан ауданы-Астрахан
Атбасар ауданы-Атбасар
Бұланды ауданы (Макинск) - Макинск
Бурабай ауданы (Щучинск) - Щучинск
Егіндікөл ауданы (Краснознаменский) -- Егіндікөл (Краснознаменское)
Біржан-сал ауданы (Еңбекшілдер) -- Степняк
Ерейментау ауданы-Ерейментау
Есіл ауданы-Есіл
Жақсы ауданы-Жақсы
Жарқайың ауданы (Державинский) - Державинск
Зеренді ауданы-Зеренді
Қорғалжын ауданы-Қорғалжын
Сандықтау ауданы (Балқаш) - Балкашино
Целиноград ауданы-Ақмол
Шортанды ауданы-Шортанды
Көкшетау қаласы-Көкшетау
Степногорск қаласы
Қосшы қаласы
Аудандарға мыналар кіреді:
Аудандық бағыныстағы 8 қала: Ақкөл, Атбасар, Державинск, Есіл, Ерейментау, Макинск, Степняк, Щучинск
15 кент
245 ауылдық округ
1.2 - сурет. Ақмола обылысының әкімшілік бөлінісі
1.2 Астана қаласының жоспарлық құрылымы
Астана (қаз. Астана, Astana (ақпарат), сөзбе -- сөз -- "Астана"; бұрын-Ақмола, Целиноград, Ақмола, Нұр -- сұлтан) - Қазақстан Республикасының астанасы 1997 жылғы 10 желтоқсаннан бастап. Қала елдің солтүстігінде, Есіл өзенінің жағасында орналасқан, әкімшілік жағынан 5 ауданға бөлінген. Астана Ақмола облысының аумағымен қоршалған анклав болып табылады, оның құрамына әкімшілік жағынан кірмейді.[8]
Ақмола 1862 жылы 7 мамырда қала мәртебесін алды. 2017 жылдың маусым айында қала тұрғындарының саны 1 002 874 адамды құрады. 2022 жылдың 1 желтоқсанында қала халқы 1 350 228 адамды құрады, Бұл Алматыдан кейінгі Қазақстандағы екінші көрсеткіш.
Қала аумағы-797,33 км2 (2017 жылғы 7 ақпанда қалаға 87,19 км2 елді мекендерсіз Ақмола облысының аумағы қосылғаннан кейін).
Қала дала жазығында тұр. Ол алып жатқан аумақтың рельефі төмен жайылмалы террассалар болып табылады. Каштан топырақтары басым.
Қаланың геологиясы-солтүстік бөлігіндегі палеозойдың бөлінбеген шөгінділері және оңтүстік және Батыс бөліктеріндегі ортаңғы төрттен бір шөгінділер. Қаланың көп бөлігі шөгінді жыныстарда -- негізінен құмды саздақтарда орналасқан.[7]
Астана Есіл өзенінің жағасында орналасқан және екі бөлікке бөлінген-оң және сол жағалау. Қаланың гидрографиялық желісі Есіл өзенімен ғана емес, сонымен қатар оның оң жақ салалары -- Сарыбұлақ пен Ақбұлақпен де ұсынылған. Қаланың айналасында 25-30 км радиуста көптеген тұщы және тұзды көлдер бар.
Астана қаласының жер бедері, табиғаты, климаты және халық саны
Астана қаласы Еуразия материгінің орталығында орналасқан. Егеменді Қазақстан Республикасының астанасы. Ол Қазақстанның сыртқы өлкесінің орталығында Есіл өзенінің оң жағалауында, жоғарғы ағымында орналасқан. Оның территориясы Ақмола обылысының оңтүстігінде болып, жеке саяси әкімшілік бөлінуі болып табылады. Астана қаласы 5- ші сағаттық белдеуде орналасқан. Астана қаласының географиялық координаттары 530 се 72 0 ш.б. 1994 жылы шілдеде астанасы Республикасының қиыр оңтүстігінде орналасқан Алматы қаласынан солтүстікке, 1000 шақырымнан астам жерде жатқан, далалық Ақмолаға көшіруге шешім қабылдады. Ақмола Алматымен салыстырғанда қазақстанның орталығында болатын. Қала ірі магистральдік көлік бойында - оңтүстік солтүстікке қосатын теміржол және автомабиль жолдарында орналасқан. Астана Республиканың барлық үлкен қалалармен бұл жолдар және басқа Астана - Повладар, Астана - Қытай - Ақтөбе - Атырау, жолдары торабында орналасқан. Бұдан басқа қала Қазақстан үшін көптеген шетелге шығудың мейлінше төте жолы трансеуразия аралығында таяу қоныстанған. [6]
Жерінің басым бөлігі - абсалюттік биіктігі 300-400 метрден аспайтын аласа белесті, ұсақ төбелі жазық. Солтүстігінде Көкшетау қыратының сілемдері - Сандықтау, Домбыралы, тағы басқа аласа таулар орналасқан. Облыстың батыс орталық, шығыс бөліктерін Есіл, Атбасар, Сілеті жазықтары алып жатыр. Оңтүстік батысында Теңіз - Қорғалжын ойысы. Облыстың батыс жағында Есіл өзеніне дейін Торғай үстіртінің шығыс шеті еніп жатыр. Есіл өзенінің оң жағалауы Атбасар, сол жағалауы Теңгіз жазықтарымен шектеседі.[9]
Облыстың оңтүстік шығысында орманды, көркем Ерейментау өңірі орналасқан. Оның негізгі бөлігі жерасты қырқалар (100-500 м) тізбегінен тұрады. Оның үстіне шынында да сұлу болса. Республиканың баға жетпес байлығы, әрине іс жүзінде Еуразияның қақ ортасын алып жатқан ұлан байтақ Сарыарқа кеңістігі болды. Орталық Қазақстанның солтүстік бөлігінде жатқан қазіргі Ақмола облысының аумағы 96,8 мың шаршы шақырымды құрайды. Осы орасан көлемді аймақта жазық дала ландшафтының сан түрі кезедеседі. Облыстың оңтүстігін Сарыарқаның ұсақ шоқылары, орталық бөлігінде жазық даламен өзендер алабы. Көкшетау қыратының сілемдері алып жатыр. Ақмола облысының аса ірі өзендері деп Есіл мен Нұраны бөліп көрсетуге болады.
1.3- сурет. Астана қаласының әкімшілік бөлінісі
Астана қаласы Ақмола облысының аумағында орналасқан және осы облыстың үш ауданымен (Аршалы, Целиноград және Шортанды) шектеседі.
Қала аумағының өсуі оның Ақмола облысы Целиноград ауданының аумағын екі фрагментке бөлуіне әкелді.
2018 жылғы 7 ақпанға дейін Астана аумағы қаланың өзінен басқа (69 822 га) екі жолақты учаскені (қаланың шығысында ауданы 459 га мемлекеттік питомник, сондай-ақ қаланың солтүстігінде Қоянды су қоймасының жанындағы саяжай массиві (онда 12 саяжай қауымдастығы бар), осы саяжай массивінің ауданы, деректер бойынша Мемлекеттік жер кадастры 900 га құрайды, Астананың бас жоспарының деректері бойынша -- 850 га, ал қала аумағының балансына сәйкес (Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2018 жылғы 16 наурыздағы № 131 Қаулысы) -- 733 га.
2018 жылғы 7 ақпанда қала шегіне Ақмола облысы Целиноград ауданы аумағының құрамынан жалпы ауданы 8719 га (халқы жоқ) үш қосымша учаске берілді, оның ішінде:
халықаралық әуежай ауданындағы қаланың қолданыстағы аумағымен іргелес учаске (ауданы 7300 га);[4]
қаланың оңтүстігіндегі Ұлттық пантеон аумағы (959 га);
қаланың солтүстік-батысында (460 га) қалалық зират орналасқан аумақ.
2018 жылдың 16 наурызында Алматы және Сарыарқа аудандары аумақтарының бір бөлігінен төртінші Байқоңыр ауданы құрылды.[7]
1.1- кесте
Астана қаласының әкімшілік бөлінісі
Аудандар
Аумағы
км2
(шекарада
16-03-2018)
Халық
2018 жылғы 1 наурызға
(шекарада
16-03-2018 дейін)
Халық
2018 жылғы 1 шілдеге
(шекарада
16-03-2018)
Алматы
154,71
455 452
307 263
Байқоңыр
181,29
-
213 952
Есіл
393,58
197 435
203 617
Сарыарқа
67,75
386 471
323 134
Астана:
797,33
1 039 358
1 047 966
2 ЖҚЗ туралы жалпы сипаттама
2.1 Қазақстан Республикасында ЖҚЗ-ның дамуы
Жерді қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) -- түсірілім аппаратурасының әртүрлі түрлерімен жарақтандырылған жер үсті, авиациялық және ғарыш құралдарымен жер бетін бақылау. Түсірілім аппаратурасы қабылдайтын толқын ұзындығының жұмыс диапазоны микрометрдің үлесінен (көрінетін оптикалық сәулелену) метрге дейін (радиотолқындар) құрайды. Зондтау әдістері пассивті болуы мүмкін, яғни күн белсенділігіне байланысты жер бетіндегі объектілердің табиғи шағылысқан немесе қайталама жылу сәулеленуін қолданады, ал белсенді -- бағытталған әрекеттің жасанды көзі бастаған объектілердің мәжбүрлі сәулеленуін қолданады. Ғарыш аппаратынан (ҒА) алынған ЖҚЗ деректері атмосфераның ашықтығына үлкен дәрежеде тәуелділікпен сипатталады. Сондықтан ҒА-да электромагниттік сәулеленуді әртүрлі диапазондарда тіркейтін пассивті және белсенді типтегі көп арналы жабдық қолданылады.
1960-1970 жылдары іске қосылған алғашқы ҒА -- ның ЖҚЗ аппаратурасы трассалық типте болды-жер бетіне өлшеу аймағының проекциясы сызық болды. Кейінірек панорамалық типтегі ЖҚЗ аппаратурасы -- сканерлер пайда болды және кең таралды, олардың жер бетіне өлшеу аймағының проекциясы жолақ болып табылады.
Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш аппараттары Жердің табиғи ресурстарын зерттеу және метеорология мәселелерін шешу үшін қолданылады. Табиғи ресурстарды зерттеу үшін ҒА негізінен оптикалық немесе радиолокациялық жабдықтармен жабдықталған, соңғысының артықшылығы-бұл атмосфераның күйіне қарамастан тәуліктің кез-келген уақытында жер бетін байқауға мүмкіндік береді.
Жалпы шолу
Қашықтықтан зондтау-бұл объектімен тікелей физикалық байланыссыз объект немесе құбылыс туралы ақпарат алу әдісі. Қашықтықтан зондтау-географияның кіші бөлімі. Қазіргі мағынада бұл термин негізінен жер бетіндегі объектілерді, сондай-ақ атмосфера мен мұхитты тарату сигналдары (мысалы, электромагниттік сәулелену) арқылы анықтау, жіктеу және талдау мақсатында Жерді әуе немесе ғарыштық зондтау технологияларын білдіреді. Белсенді (сигнал алдымен ұшақпен немесе ғарыштық спутникпен шығарылады) және пассивті қашықтықтан зондтау (тек басқа көздердің сигналы, мысалы, күн сәулесі жазылады) болып бөлінеді.
Қашықтықтан зондтаудың пассивті датчиктері объект немесе оған іргелес аумақ шығаратын немесе шағылысқан сигналды тіркейді. Шағылысқан күн сәулесі-пассивті сенсорлармен тіркелген ең көп қолданылатын сәулелену көзі. Пассивті қашықтықтан зондтаудың мысалдары сандық және пленкалық фотосурет, инфрақызыл, зарядталған құрылғылар мен радиометрлерді қолдану болып табылады.
Белсенді құрылғылар, өз кезегінде, объект пен Кеңістікті сканерлеу мақсатында сигнал шығарады, содан кейін сенсор зондтау мақсатымен кері шашырау арқылы шағылысқан немесе пайда болған сәулеленуді анықтауға және өлшеуге мүмкіндік алады. Белсенді қашықтықтан зондтау сенсорларының мысалдары радиолокация мен қайтарылған сигналды тіркеу арасындағы уақыттың кешігуін өлшейтін радар мен лидар болып табылады, осылайша объектінің орналасуын, жылдамдығын және қозғалыс бағытын анықтайды.
Қашықтықтан зондтау қауіпті, жету қиын және жылдам қозғалатын нысандар туралы деректерді алуға мүмкіндік береді, сонымен қатар аймақтың кең аумақтарында бақылаулар жүргізуге мүмкіндік береді. Қашықтықтан зондтауды қолданудың мысалдары ормандардың жойылуын (мысалы, Амазонка бассейнінде), Арктика мен Антарктикадағы мұздықтардың күйін бақылау, мұхит тереңдігін лотпен өлшеу болуы мүмкін. Қашықтықтан зондтау сонымен қатар бақыланатын аумақтардағы немесе объектілердегі табиғи процестерге адамның араласпауын қамтамасыз ете отырып, жер бетінен ақпарат жинаудың қымбат және салыстырмалы түрде баяу әдістерімен алмастырылады.
Жерді қашықтықтан зондтау нарығы (ЖҚЗ) әлемдегі ең жылдам дамып келе жатқан нарықтардың бірі болып саналады. Жыл сайын жаңа компаниялар, технологиялар, қызметтер мен қызметтер пайда болады. Үлкен перспективалар ұшқышсыз аппараттарды, лидар, микроспутниктерді пайдаланумен байланысты.
Деректерді алу әдістері
Мультиспектрлік зерттеулер мен алынған Деректерді талдаудың негізгі мақсаты -- энергияны шығаратын объектілер мен аумақтар, бұл оларды қоршаған ортаға қарсы бөлуге мүмкіндік береді. Спутниктік қашықтықтан зондтау жүйелеріне қысқаша шолу шолу кестесінде.
Әдетте, қашықтықтан зондтау әдістерімен деректерді алудың ең жақсы уақыты-жазғы уақыт (атап айтқанда, осы айларда күннің көкжиектен ең үлкен бұрышы және күннің ең ұзақ ұзақтығы). Бұл ережеден ерекшелік-белсенді датчиктер (мысалы, Радар, Лидар), сондай-ақ ұзақ толқын диапазонындағы жылу деректері арқылы деректерді алу. Датчиктер жылу энергиясын өлшейтін жылу кескінінде жер мен ауа температурасының айырмашылығы ең үлкен болатын уақыт аралығын қолданған дұрыс. Осылайша, бұл әдістердің ең жақсы уақыты-суық айлар, сондай-ақ жылдың кез келген уақытында таң атқанға дейін бірнеше сағат.
2.1- сурет. Аэрофототүсірілім
Сонымен қатар, әлі де ескеру қажет кейбір ойлар бар. Мысалы, радар көмегімен қалың қар жамылғысы бар жалаңаш жер бетінің бейнесін алу мүмкін емес; лидар туралы да солай айтуға болады. Дегенмен, бұл белсенді сенсорлар жарыққа (немесе оның болмауына) сезімтал емес, бұл оларды жоғары ендіктерде қолдану үшін тамаша таңдау жасайды (мысал үшін). Сонымен қатар, радар да, лидар да (қолданылатын толқын ұзындығына байланысты) орман шатырының астындағы беттік кескіндерді ала алады, бұл оларды қатты өсіп кеткен аймақтарда қолдануға пайдалы етеді. Екінші жағынан, деректерді алудың спектрлік әдістері (стерео кескіндер де, мультиспектрлік әдістер де) негізінен күн шуақты күндерде қолданылады; аз жарық жағдайында жиналған мәліметтер сигнал шудың төмен деңгейіне ие, бұл оларды өңдеу мен түсіндіруді қиындатады. Сонымен қатар, стерео кескіндер өсімдіктер мен экожүйелерді бейнелеуге және анықтауға қабілетті болса да, бұл әдіспен (көп спектрлі зондтау сияқты) ағаш шатырының астына кіріп, жер бетінің суреттерін алу мүмкін емес.
Қашықтықтан зондтауды қолдану
Қашықтықтан зондтау көбінесе ауыл шаруашылығында, геодезияда, картаға түсіруде, жер мен Мұхит бетін және атмосфера қабаттарын бақылауда қолданылады.
Ауыл шаруашылығы
Спутниктердің көмегімен белгілі бір циклділікпен жеке өрістердің, аймақтар мен округтердің суреттерін алуға болады. Пайдаланушылар алқаптардың жай-күйі туралы құнды ақпарат ала алады, соның ішінде дақылдарды сәйкестендіру, дақылдардың егістік алқаптарын анықтау және егіннің жай-күйі. Спутниктік деректер әртүрлі деңгейдегі Ауыл шаруашылығы нәтижелерін дәл басқару және бақылау үшін пайдаланылады. Бұл деректерді фермерлік шаруашылықты оңтайландыру және техникалық операцияларды кеңістікке бағытталған басқару үшін пайдалануға болады. Суреттер егіннің орналасқан жерін және жердің сарқылу дәрежесін анықтауға көмектеседі, содан кейін ауылшаруашылық химикаттарын пайдалануды жергілікті оңтайландыру үшін мелиорациялық іс-шаралар жоспарын әзірлеу және жүзеге асыру үшін пайдаланылуы мүмкін. Қашықтықтан зондтаудың негізгі ауылшаруашылық қосымшалары:
өсімдік жамылғысы:
дақылдар түрінің жіктелуі
дақылдардың жай-күйін бағалау (ауыл шаруашылығы дақылдарының мониторингі, залалды бағалау)
өнімділікті бағалау
топырақ
топырақ сипаттамаларын көрсету
топырақ түрін көрсету
Топырақ эрозиясы
топырақтың ылғалдылығы
топырақты өңдеу тәжірибесін көрсету
Орман жамылғысының мониторингі
Қашықтықтан зондтау орман жамылғысын бақылау және түрлерді анықтау үшін де қолданылады. Осылайша алынған карталар аумақтың егжей-тегжейлі өлшемдері мен сипаттамаларын (ағаш түрі, биіктігі, тығыздығы) көрсете отырып, үлкен аумақты қамтуы мүмкін. Қашықтықтан зондтау деректерін пайдалана отырып, жер бетіндегі дәстүрлі әдістерді қолдану арқылы қол жеткізу қиын болатын орманның әртүрлі түрлерін анықтауға және ажыратуға болады. Деректер әр түрлі масштабта және рұқсаттарда қол жетімді, бұл жергілікті немесе аймақтық талаптарға сәйкес келеді. Рельефті картаға түсірудің егжей-тегжейіне қойылатын талаптар зерттеу ауқымына байланысты. Орман жамылғысындағы өзгерістерді (текстурасы, жапырақ тығыздығы) көрсету үшін:
мультиспектрлік кескіндер: түрлерді дәл анықтау үшін өте жоғары ажыратымдылықтағы деректер қажет
бір аумақтың қайта пайдалануға болатын суреттері әртүрлі түрлердің маусымдық өзгерістері туралы ақпарат алу үшін қолданылады
стерео фотосуреттер-ағаш түрлерін ажыратуға, ағаштардың тығыздығы мен биіктігін бағалауға арналған. Стерео фотосуреттер тек қашықтықтан зондтау технологиялары арқылы қол жетімді орман жамылғысының ерекше көрінісін ұсынады
Радарлар ылғалды тропиктік аймақта ауа райының барлық жағдайларында кескін алу қасиетіне байланысты кеңінен қолданылады
Лидар 3 өлшемді орман құрылымын алуға, жер бетінің биіктігінің өзгеруін және ондағы заттарды анықтауға мүмкіндік береді. Лидар деректері ағаштардың биіктігін, ағаштардың шатыр аймақтарын және бір аумақтағы ағаштардың санын бағалауға көмектеседі.
Бетті бақылау қашықтықтан зондтаудың ең маңызды және типтік қосымшаларының бірі болып табылады. Алынған мәліметтер жер бетінің физикалық жағдайын анықтауда қолданылады, мысалы, орман, жайылым, жол жамылғысы және т. б., соның ішінде адам қызметінің нәтижелері, мысалы, өнеркәсіптік және тұрғын аудандардағы ландшафт, ауылшаруашылық аумақтарының жағдайы және т. б. бастапқыда жер жамылғысын жіктеу жүйесі орнатылуы керек, ол әдетте деңгейлерді қамтиды және жер кластары. Деңгейлер мен сыныптар пайдалану мақсатын (ұлттық, аймақтық немесе жергілікті), қашықтықтан зондтау деректерінің кеңістіктік және спектрлік ажыратымдылығын, пайдаланушының сұранысын және т.б. ескере отырып әзірленуі керек [].
Жер бетінің күйінің өзгеруін анықтау өсімдік жамылғысының карталарын жаңарту және табиғи ресурстарды пайдалануды ұтымды ету үшін қажет. Өзгерістер бірнеше деректер қабаттары бар бірнеше кескіндерді салыстыру кезінде, сондай-ақ кейбір жағдайларда ескі карталар мен жаңартылған қашықтықтан зондтау кескіндерін салыстыру кезінде анықталады.
маусымдық өзгерістер: ауылшаруашылық жерлері мен жапырақты ормандар маусымдық түрде өзгереді
жылдық өзгерістер: жер бетіндегі немесе жерді пайдалану аумағындағы өзгерістер, мысалы, ормандарды кесу немесе қалалардың кеңеюі
Жер беті туралы ақпарат және өсімдік жамылғысының табиғатының өзгеруі қоршаған ортаны қорғау саясатын анықтау және жүзеге асыру үшін тікелей қажет және күрделі есептеулер жүргізу үшін басқа деректермен бірге пайдаланылуы мүмкін (мысалы, эрозия қаупін анықтау).
Геодезия
Әуеден геодезиялық деректерді жинау алғаш рет сүңгуір қайықтарды анықтау және әскери карталарды құру үшін қолданылатын гравитациялық деректерді алу үшін пайдаланылды. Бұл деректер жердің гравитациялық өрісінің лездік бұзылыстарының деңгейлері болып табылады, олар жер массаларының таралуындағы өзгерістерді анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл өз кезегінде әртүрлі геологиялық зерттеулер жүргізу үшін талап етілуі мүмкін.
Акустикалық және акустикалық қосымшалар
Сонар: пассивті сонар, басқа заттардан шығатын дыбыс толқындарын тіркейді (кеме, кит және т.б.); белсенді сонар, дыбыс толқындарының импульстарын шығарады және шағылысқан сигналды тіркейді. Су асты объектілері мен жер бедерінің параметрлерін анықтау, орналастыру және өлшеу үшін қолданылады.
Сейсмографтар-сейсмикалық толқындардың барлық түрлерін анықтау және тіркеу үшін қолданылатын арнайы өлшеу құралы. Белгілі бір аумақтың әртүрлі жерлерінде түсірілген сейсмограммалардың көмегімен жер сілкінісінің эпицентрін анықтауға және оның амплитудасын (ол болғаннан кейін) салыстырмалы қарқындылық пен тербелістің нақты уақытын салыстыру арқылы өлшеуге болады.
2.2- сурет. Ғарыштық түсірілім
Ультрадыбыстық: жоғары жиілікті импульстар шығаратын және шағылысқан сигналды тіркейтін ультрадыбыстық датчиктер. Судағы толқындарды анықтау және су деңгейін анықтау үшін қолданылады.
Ауқымды бақылау серияларын үйлестіру кезінде зондтау жүйелерінің көпшілігі келесі факторларға байланысты: платформаның орналасуы және датчиктердің бағыты. Қазіргі уақытта жоғары сапалы құралдар спутниктік навигациялық жүйелерден позициялық ақпаратты жиі пайдаланады. Айналу және бағдарлау көбінесе бір -- екі градус дәлдікпен электронды компастармен анықталады. Компастар азимутты ғана емес (яғни магниттік солтүстіктен градустық ауытқуды), сонымен қатар биіктікті (теңіз деңгейінен ауытқу мәні) өлшей алады, өйткені магнит өрісінің жерге қатысты бағыты бақылау жүргізілетін ендікке байланысты. Дәлірек бағдарлау үшін инерциялық навигацияны қолдану қажет, әр түрлі әдістермен мерзімді түзетулер, соның ішінде жұлдыздар немесе белгілі бағдарлар бойынша навигация.
Негізгі құрылғыларға шолу
Радарлар негізінен ауа трафигін бақылау, ерте ескерту, орман жамылғысын бақылау, ауыл шаруашылығы жүйелерінде және үлкен көлемдегі метеорологиялық деректерді алу үшін қолданылады. Доплер радиолокациясын құқық қорғау органдары көліктің жылдамдық режимін бақылау үшін, сондай-ақ желдің жылдамдығы мен бағыты, жауын-шашынның орналасуы мен қарқындылығы туралы метеорологиялық мәліметтер алу үшін пайдаланады. Алынған ақпараттың басқа түрлеріне ионосферадағы иондалған газ туралы мәліметтер жатады. Жасанды диафрагманың интерферометриялық радиолокациясы үлкен рельефтің дәл цифрлық модельдерін алу үшін қолданылады (radarsat, terrasar-X, Magellan қараңыз).
Спутниктердегі лазерлік және радиолокациялық биіктік өлшегіштер деректердің кең ауқымын қамтамасыз етеді. Ауырлық күшінен туындаған мұхит су деңгейінің ауытқуын өлшей отырып, бұл құрылғылар теңіз түбінің рельефінің ерекшеліктерін бір мильге жуық ажыратымдылықпен көрсетеді. Биіктік өлшегіштермен Мұхит толқындарының биіктігі мен толқын ұзындығын өлшеу арқылы желдің жылдамдығы мен бағытын, сондай-ақ жер үсті Мұхит ағындарының жылдамдығы мен бағытын білуге болады.
Ультрадыбыстық (акустикалық) және радиолокациялық датчиктер теңіз деңгейін, толқындар мен толқындарды өлшеу, жағалаудағы теңіз аймақтарындағы толқындардың бағытын анықтау үшін қолданылады.
Жарықты анықтау және диапазонды анықтау технологиясы (ЛИДАР) әскери салада, атап айтқанда снарядтардың лазерлік навигациясында қолданылуымен танымал. Лидар сонымен қатар атмосферадағы әртүрлі химиялық заттардың концентрациясын анықтау және өлшеу үшін қолданылады, ал ұшақ бортындағы ЛИДАР жердегі объектілер мен құбылыстардың биіктігін радиолокациялық техниканың көмегімен қол жеткізуге болатын дәлдікпен өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Өсімдіктерді қашықтықтан зондтау да лидар үшін негізгі қолданудың бірі болып табылады.
Радиометрлер мен фотометрлер ең көп қолданылатын құралдар болып табылады. Олар шағылысқан және шығарылған сәулеленуді жиіліктің кең диапазонында түсіреді. Ең көп тарағандары-көрінетін және инфрақызыл сенсорлар, содан кейін микротолқынды, гамма-сәулелік сенсорлар және сирек ультракүлгін сенсорлар. Бұл құрылғыларды атмосферадағы концентрациясы туралы мәліметтер бере отырып, әртүрлі химиялық заттардың эмиссиялық спектрін анықтау үшін де пайдалануға болады.
Аэрофототүсірілім арқылы алынған стерео кескіндер көбінесе жер бетіндегі өсімдіктерді зондтау кезінде, сондай-ақ жер бетіндегі әдістермен алынған қоршаған орта ерекшеліктерін модельдеумен бірге жер бедерінің кескіндерін талдау арқылы әлеуетті маршруттарды әзірлеу кезінде топографиялық карталарды құру үшін қолданылады.
Сияқты мультиспектрлік платформалар Landsat 70-ші жылдардан бастап белсенді қолданыста болды. Бұл құрылғылар электромагниттік спектрдің (көп спектрлі) бірнеше толқын ұзындығындағы кескіндерді шығару арқылы тақырыптық карталарды құру үшін пайдаланылды және олар әдетте жерді бақылау спутниктерінде қолданылады. Мұндай миссиялардың мысалдары, соның ішінде Landsat бағдарламасы немесе ikonos спутнигі. Тақырыптық картаға түсіру арқылы алынған жер жамылғысы және жерді пайдалану карталары пайдалы қазбаларды барлау, жерді пайдалану, ормандарды кесу және өсімдіктер мен дақылдардың денсаулығын, соның ішінде ауылшаруашылық жерлерінің немесе орман алқаптарының үлкен учаскелерін зерттеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Landsat бағдарламасының ғарыштық суреттерін реттеушілер Секки тереңдігін, хлорофилл тығыздығын және жалпы фосфор құрамын қоса алғанда, су сапасының параметрлерін бақылау үшін пайдаланады. Метеорологиялық спутниктер Метеорология мен климатологияда қолданылады.
2.3- сурет. Landsat спутнигінің ғарыштағы бейнесі
Спектрлік бейнелеу әдісімен әр пиксельде толық спектрлік ақпарат бар, үздіксіз спектр шегінде тар спектрлік диапазондарды көрсететін кескіндер алынады. Спектрлік бейнелеу құралдары әртүрлі мәселелерді шешу үшін қолданылады, соның ішінде минералогияда, биологияда, әскери істерде, қоршаған орта параметрлерін өлшеуде қолданылады.
Деректерді өңдеу
ЖҚЗ кезінде, әдетте, цифрлық деректерді өңдеу қолданылады, өйткені қазіргі уақытта ЖҚЗ деректері дәл осы форматта алынады. Сандық форматта ақпаратты өңдеу және сақтау оңайырақ. Бір спектрлік диапазондағы екі өлшемді кескінді I (I, j) сандарының матрицасы (екі өлшемді массив) түрінде ұсынуға болады, олардың әрқайсысы кескіннің бір пикселіне сәйкес келетін жер бетіндегі элементтен сенсор қабылдаған сәулелену қарқындылығын білдіреді.
Сурет N X M пиксельдерден тұрады, әр пиксельде координаттар бар (i, j) -- жол нөмірі және баған нөмірі. I (i, j) саны бүтін сан болып табылады және сұр (немесе спектрлік жарықтық) пиксель деңгейі (i, j) деп аталады. Егер кескін электромагниттік спектрдің бірнеше диапазонында алынған болса, онда оны I (i, j, k) сандарынан тұратын үш өлшемді тор ұсынады, мұндағы k -- спектрлік арнаның нөмірі. Математикалық тұрғыдан алғанда, осы формада алынған сандық деректерді өңдеу қиын емес.
Ақпаратты қабылдау пункттерімен жеткізілетін цифрлық жазбалар бойынша кескінді дұрыс ойнату үшін жазу форматын (деректер құрылымын), сондай-ақ жолдар мен бағандардың санын білу қажет. Деректерді реттейтін төрт форматты қолданыңыз:
аймақтар тізбегі (Band Sequental, BSQ) ;
жолдар бойынша кезектесетін аймақтар(Band Interleaved by Line, BIL);
пикселдер бойынша ауысатын аймақтар(Band Interleaved by Pixel, BIP);
ақпаратты топтық кодтау әдісімен файлға қысатын аймақтар тізбегі (мысалы, jpg форматында).
BSQ форматында әр аймақтық сурет жеке файлда болады. Бұл барлық аймақтармен бірден жұмыс істеудің қажеті болмаған кезде ыңғайлы. Бір аймақты оқу және визуализациялау оңай, аймақтық суреттерді қалауыңыз бойынша кез келген ретпен жүктеуге болады.
BIL форматында аймақтық деректер бір файлға Жолдан-жолға жазылады, ал аймақтар жолдар бойынша ауысады: 1-ші жол 1-ші аймақ, 1-ші жол 2-ші аймақ, 2-ші жол 1-ші аймақ, 2-ші жол 2-ші аймақ және т. б. D. мұндай жазба барлық аймақтарды бір уақытта талдау кезінде ыңғайлы.
BIP форматында әр пиксельдің спектрлік жарықтығының аймақтық мәндері дәйекті түрде сақталады: алдымен әр аймақтағы бірінші пиксель мәндері, содан кейін әр аймақтағы екінші пиксель мәндері және т.б. бұл формат біріктірілген деп аталады. Бұл, мысалы, жіктеу алгоритмдерінде, көп аймақты кескінді пиксельдік өңдеуді орындау кезінде ыңғайлы.
Топтық кодтау растрлық ақпарат көлемін азайту үшін қолданылады. Мұндай форматтар үлкен суреттерді сақтауға ыңғайлы, олармен жұмыс істеу үшін сізде деректерді ашу құралы болуы керек.
Кескін файлдары әдетте суреттерге қатысты келесі қосымша ақпаратпен қамтамасыз етіледі:
деректер файлының сипаттамасы (формат, жолдар мен бағандар саны, ажыратымдылық және т. б.);
статистикалық деректер (жарықтылықтың таралу сипаттамалары-минималды, максималды және орташа, дисперсия);
картографиялық проекция туралы мәліметтер.
Қосымша ақпарат кескін файлының тақырыбында немесе кескін файлының атына сәйкес келетін жеке мәтіндік файлда болады.
Қашықтықтан зондтау нәтижесінде алынған деректердің сапасы олардың кеңістіктік, спектрлік, радиометриялық және уақыттық ажыратымдылығына байланысты.
Кеңістіктік ажыратымдылық
Растрлық суретке жазылған пиксель өлшемімен сипатталады (Жер бетінде) -- әдетте 1-ден 4000 метрге дейін өзгереді.
Спектрлік ажыратымдылық
Landsat деректері 0.07-ден 2.1 мкм-ге дейінгі инфрақызыл спектрді қоса алғанда, жеті жолақты қамтиды. Earth Observing-1 аппаратының Hyperion сенсоры 0.4-тен 2.5 мкм-ге дейінгі 220 спектрлік жолақты тіркеуге қабілетті, спектрлік ажыратымдылығы 0.1-ден 0.11 мкм-ге дейін.
Радиометриялық ажыратымдылық
Сенсор тіркей алатын сигнал деңгейлерінің саны. Әдетте 8-ден 14 битке дейін өзгереді, бұл 256-дан 16 384 деңгейге дейін жетеді. Бұл сипаттама аспаптағы шу деңгейіне де байланысты.
Уақытша рұқсат
Спутниктің бетінің қызығушылық аймағының үстінен ұшу жиілігі. Орман динамикасын зерттеу сияқты кескіндер сериясын зерттеу кезінде маңызды. Бастапқыда серияларды талдау әскери барлау қажеттіліктері үшін, атап айтқанда инфрақұрылымдағы өзгерістерді, жаудың қозғалысын бақылау үшін жүргізілді.
Қашықтықтан зондтау деректері негізінде дәл карталарды жасау үшін геометриялық бұрмалануларды жоятын трансформация қажет. Дәл төмен бағытталған аппаратпен жер бетінің суреті тек суреттің ортасында бұрмаланбаған суретті қамтиды. Суреттегі нүктелер арасындағы қашықтықтың шеттеріне қарай жылжу кезінде және жердегі сәйкес қашықтық барған сайын өзгеріп отырады. Мұндай бұрмалануларды түзету фотограмметрия процесінде жүзеге асырылады. 1990 жылдардың басынан бастап коммерциялық спутниктік суреттердің көпшілігі түзетілген түрде сатылды.
Сонымен қатар, радиометриялық немесе атмосфералық түзету қажет болуы мүмкін. Радиометриялық түзету сигналдың дискретті деңгейлерін, мысалы, 0-ден 255-ке дейін, олардың шынайы физикалық мәндеріне түрлендіреді. Атмосфералық түзету атмосфераның болуымен енгізілген спектрлік бұрмалануларды жояды.
NASA Earth Observing system бағдарламасы қашықтан зондтау деректерін өңдеу деңгейлерін тұжырымдады: []
Оқыту және білім беру
Көптеген жоғары оқу орындарында қашықтықтан зондтауды оқыту География кафедраларында жүзеге асырылады. Қашықтықтан зондтаудың өзектілігі қазіргі ақпараттық қоғамда үнемі артып келеді. Бұл пән аэроғарыш өнеркәсібінің негізгі технологияларының бірі болып табылады және үлкен экономикалық маңызға ие -- мысалы, Жаңа terrasar-X және RapidEye датчиктері үнемі дамып отырады және білікті жұмыс күшіне деген сұраныс үнемі өсіп келеді. Сонымен қатар, қашықтықтан зондтау ауа-райының қысқаша мазмұнынан бастап климаттың өзгеруі мен табиғи апаттарды болжауға дейінгі күнделікті өмірге өте үлкен әсер етеді. Мысал ретінде, неміс студенттерінің 80% - ы Google Earth қызметін пайдаланады; тек 2006 жылы бағдарлама 100 миллион рет жүктелді. Алайда, зерттеулер көрсеткендей, бұл пайдаланушылардың аз ғана бөлігі олар жұмыс істейтін деректер туралы түбегейлі білімге ие. Қазіргі уақытта спутниктік суреттерді пайдалану мен түсіну арасында үлкен білім алшақтығы бар. Қашықтықтан зондтау принциптерін оқыту осы пәнді оқыту сапасын жақсартудың шұғыл қажеттілігіне қарамастан, оқу орындарының басым көпшілігінде өте үстірт. Қашықтықтан зондтауды үйрену үшін арнайы жасалған компьютерлік бағдарламалық жасақтаманың көптеген өнімдері, негізінен, олардың күрделілігіне байланысты, білім беру жүйесіне әлі енгізілмеген. Осылайша, көптеген жағдайларда бұл пән оқу бағдарламасына мүлдем кірмейді немесе аналогтық кескіндерді ғылыми талдау курсын қамтымайды. Іс жүзінде қашықтықтан зондтау пәні физика мен математиканы шоғырландыруды, сондай-ақ спутниктік кескіндерді қарапайым визуалды түсіндіруден басқа құралдар мен әдістерді қолдануда жоғары құзыреттілікті қажет етеді.
Жерді қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) - ғарыш кеңістігінен құрлық, мұхит және атмосфера элементтерінің өзіндік және шағылысқан сәулеленуін байқау мен өлшеу арқылы Жер беті мен қойнауы туралы ақпарат алу процесі.
Қашықтықтан зондтау ғарыштық аппараттары Жердің табиғи ресурстарын мониторингілеу, метеорология міндеттерін шешу үшін пайдаланылады, сондай-ақ ауыл шаруашылығында, геодезияда, картографияда, жер беті мен мұхит мониторингінде қолданылады.
Қазақстан Республикасының ЖҚЗ ғарыш жүйесі ғарыш спутниктері мен жүйелері арқылы алынатын ақпаратты талдау, ауыл шаруашылығы, қорғаныс және қауіпсіздік, ТЖ алдын алу, экология және табиғатты пайдалану, жерді пайдалану, геодезия, картография және жекелеген қалалар мен өңірлердің ғана емес, салалық экожүйелердің тіршілік әрекетінің басқа да бағыттары саласындағы қызметті жетілдіру және міндеттерді шешу үшін қамтамасыз етуге арналған.
ЖҚЗ отандық ғарыш жүйесі кеңістіктік айыру қабілеті жоғары "KazEOSat-1" (1 м) және "KazEOSat-2" (6,5 м) кеңістіктік айыру қабілеті орташа спутниктерден, сондай-ақ спутниктерді жерүсті басқару кешенінен және ЖҚЗ деректерін тұтынушыларға қабылдауға, өңдеуге және таратуға арналған жерүсті мақсатты кешеннен тұрады. Жүйені пайдалануды ғарыштық технологиялар бойынша жетекші еуропалық кәсіпорындарда тағылымдамадан өткен қазақстандық мамандар қамтамасыз етеді.
ЖҚЗ ғарыш жүйесі штаттық режимде алты жылдан астам уақытта жұмыс істейді және ЖҚЗ деректері бойынша тәуелсіз және жедел ақпарат алуға мүмкіндік береді.
Жұмыс нәтижелері
2020 жылғы 15 қаңтардағы жағдай бойынша ғарыш жүйесін пайдалану кезінде қазақстандық ЖҚЗ спутниктері жер аумағының 1 134 246 997 шаршы км. түсірді.
2019 жылы елдің мемлекеттік органдары үшін космомониторингті қоса алғанда, ел аумағының 22 млн.шаршы км-ге 11 мыңнан астам ғарыш түсірілімі өңделді және ұсынылды.
2015-2020 жылдар аралығында Қазақстан Республикасының Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш жүйесінің (KazEOSat-1 және KazEOSat-2) жұмыс істеу кезеңі кезінде ішкі нарықта ғарыш түсірілімдерін сату 15 млн. теңге әкелді, сыртқы нарықта сатуға келетін болсақ, кірістер 316 млн. теңгені құрады.
2.4- сурет. KazEOSat-1 спутнигі
2020 жылы мемлекеттік органдарға 2 876 400 км2 айыру қабілеті жоғары ЖҚЗ ғарыш түсірілімдері және 3 006 003 км2 айыру қабілеті орташа ЖҚЗ ғарыш түсірілімдері ұсынылды.
2015 жылдан бастап "KazEOSat-1" және "KazEOSat-2" (орта және жоғары кеңістіктік ажыратымдылық) екі ғарыш аппараты, сондай-ақ ЖҚЗ жерүсті сегменті құрамында Қазақстан Республикасының Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш жүйесі (ҚР ЖҚЗ ҒЖ) жұмыс істейді.
2.5- сурет. KazEOSat-2 спутнигі
Жерүсті нысаналы кешені ғарыштық түсірілімдерді қабылдауға, өңдеуге және таратуға, сондай-ақ клиенттердің жер бетінің ғарыштық түсірілімдерін жүргізуге арналған өтінімдеріне сәйкес қа-ның ұшу тапсырмаларын қалыптастыруға арналған.
ҚР ЖҚЗ ҒЖ ел аумағының жедел мониторингтік ақпаратын алуда Қазақстан Республикасының тәуелсіздігін қамтамасыз етуге, сондай-ақ ҚР экономика, қорғаныс қабілеті және Ұлттық қауіпсіздік салаларының міндеттерін шешу үшін ЖҚЗ деректерін алуға арналған.
Жоба жетекші еуропалық Airbus Defence and Space компаниясымен бірлесіп жүзеге асырылуда.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жұмыс тақырыбы: ЖҚЗ деректері бойынша Астана қаласының құрылыс тығыздығының өзгеруін анықтау
Студент: Ермекбай А.Қ.
Жетекші: Сатбергенова Асель Куандыковна
Кіріспе
Дипломдық жұмыстың өзектілігі: халық санының өсуі, қала құрлысының ғиматараттарының санының ұлғаюы, соңғы 10 жылдағы өзгерістер.
Дипломдық жұмыстың жалпы сипаттамасы. Бұл жұмыс ірі қалалардың бірі Астана қаласының қала құрылысының тығыздығын географиялық-топографиялық барлау жүргізу арқылы зерделеуге арналған.
Дипломдық жұмыстың мақсаты. Астана қаласының қала құрылысының тығыздығын соңғы он жылдық көлем мерзімінде салыстырмалы талдау жұмыстарын жүргізу болып табылады.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
Астана қаласының қалыптасуын қарастыра отырып, он жылдық өзгерісін бақылау;
Астана қаласының он жылдық алдыңғы мәліметтерінің жалпы сипаттамаларын жасап, олардың даму мүмкіндіктері мен мәселелерін зерделеу;
алынған сипаттамалардың негізінде қаланы кешендік салыстырмалы талдау жұмыстарын жүргізу.
Дипломдық жұмыстың теориялық және әдістемелік негізі. Қала географиясы туралы әртүрлі ғалымдардың ғылыми зерттеу еңбектері болып табылады. Зерттеуді әдістемелік қамтамасыз ету мақсатты бағдарламалық тәсілдер, жүйелік және картографиялық әдістерді, құрылымдық-әрекеттік жолдар әдістемелерін және қазіргі жаңа статистикалық мәліметтерді, талдау әдістерін қамтиды.
Дипломдық жұмыстың ғылыми тұжырымдамасы:
Астана қаласының қалыптасу тарихы сипатталады;
Астана қаласының әлеуметтік-экономикалық сипаттамалры жинақтастырылады;
Астана қаласының он жылдық мерзімін ғылыми түрде салыстырмалы талдау жұмыстары жүргізілді.
Дипломдық жұмыстың құрылымы мен көлемі. Дипломдық жұмыс кіріспеден, үш бөлімнен, қорытынды және қосымшалардан, компьютермен терілген 54 беттік мәтіннен, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Ақмола обылысының жалпы сипаттамасы
1.1 Ақмола обылысының әкімшілік бөлінісі
Жер аумағы 146,2 мың км². Тұрғыны 738 611 адам, орташа тығыздығы 1 км²-ге 5,05 адамнан келеді (2018). Солтүстігінде Солтүстік Қазақстан, шығысында Павлодар, оңтүстігінде Қарағанды, батысында Қостанай облыстарымен шектеседі. 14 ауылдық, 2 қалалық әкімшілік ауданға бөлінген. 10 қала, 13 кент, 245 ауылдық әкімшілік округ бар. Әкімшілік орталық - Көкшетау қаласы.
Қазақстан Республикасының Ақмола облысы (қазақ Ақмола облысында) солтүстік бөлігінде орналасқан, Ресей Федерациясымен Томск, Омбы, Тюмень және Новосібір облыстарында шектеседі. Ақмола облысы осындай дамыған бөлікке жақын болуына байланысты Ресеймен тұрақты экономикалық қатынастарға ие.[1]
1999 жылғы 10 сәуірде Ақмола облысының құрамына Солтүстік Қазақстанның оңтүстік аудандары кірді, ал әкімшілік орталығы Астана қаласының орнына Көкшетау қаласы болды.
Климаттық және географиялық ерекшеліктеріне байланысты Ақмола облысы ірі су айдындарының болуына кедей, ал оның өзендері өте тар және таяз, негізінен тау сілемдерінен еріген сумен қоректенеді. Қарағанды облысының шекарасында теңіз деп аталатын ең ірі тұзды көл орналасқан, тұщы су көлдерінің көлемі ең аз.[2]
Ақмола облысы туристер үшін негізгі көрікті жерлер ретінде өзінің тау құрылымдарымен танымал. Олардың ішінде Астанаға жақын орналасқан Ерейментау тауларын, "Жұмақтас" (ежелгі сфинксті еске түсіреді) және "Ок Жетпес"жартастарын бөліп көрсетуге болады.
Бурабай курорты мұнда табиғи түрде құрылған ерекше Желсіз микроклиматқа байланысты өте танымал. Бұл аймақта көптеген үлкен және кіші көлдер мен желден қорғайтын үлкен гранит массиві бар.[2]
Көрікті жерлердің ішінде қазақтар үшін Абылай хан даласы деп аталатын ерекше қасиетті орын бар. Ақмола облысының мәдени-ағарту бағытындағы ең көне мекемелерінің бірі тарихи-өлкетану мұражайы болып табылады.
Ақмола облысы (қаз. Ақмола облысы, Aqmola oblysy) - Солтүстік Қазақстандағы облыс. Облыс аумағымен қоршалған анклав Қазақстанның астанасы, облысқа әкімшілік жағынан кірмейтін Астана болып табылады.
Әкімшілік орталығы: Көкшетау қаласы (1999 жылдан).
Батысында Қостанай, солтүстігінде -- Солтүстік Қазақстан, шығысында-Павлодар және оңтүстігінде -- Қарағанды облыстарымен шектеседі.
1.1 - сурет. Ақмола обылысының физикалық картасы.
Жер бедері
Ақмола облысы оңтүстік-батысында Ұлытау таулары мен солтүстігінде Көкшетау биіктіктері арасында қазақ қатпарлы елінің батыс шетін алып жатыр. Ауданның жалпы көлбеуі шығыстан батысқа қарай. Сол бағытта Ақмола облысының ортаңғы бөлігін облыстың батыс шекарасына жақын солтүстікке қарай бұрылатын Есіл өзенінің аңғары кесіп өтеді. Жер бедерінің сипаты бойынша Ақмола облысын 3 бөлікке бөлуге болады: солтүстік-батыс -- жазық, оңтүстік-батыс -- жекелеген төбелері бар жазық және шығыс -- қазақ қатпарлы елінің биік бөлігі.[4] Солтүстік-батыс бөлігі (Ишима алқабына іргелес, оның солтүстікке бұрылу бөлігінде) құрғақ жыралар мен арқалықтармен бөлінген жазық үстіртті білдіреді. Есіл аңғарына қарай Үстірт жиекпен кесіледі. Ақмола облысының оңтүстік-батыс бөлігінде (Есіл өзенінің оңтүстігінде) көтерілген жазық бар. Онда көптеген тегіс төбелер шашыраңқы, ал төбелер арасындағы ойпаттарда әр түрлі көлемдегі таяз тұзды және тұщы көлдер бар. Ақмола облысының шығысында-Қазақтың қатпарлы, бір кездері таулы, қирау (денудация) процестерімен теңестірілген елінің бөлігі, мұнда төбелер деп аталатын беткейлердің жұмсақ контуры бар төбелер, жоталар мен үйінділердің күрделі кешені сақталған (ұсақ шоқылар деп аталады). Төбелердің салыстырмалы биіктігі 5-10 м-ден 50-60 м-ге дейін, ал сирек 80-100 м-ге дейін. Дөңгеленген төбешіктері бар ең биік төбелер әдетте граниттерден тұрады, одан да жұмсақ беткейлері бар төбелер және жұмсақ контурлы шыңдар -- порфирлер және керісінше, аралшықты төбелер әдетте кварциттерден тұрады. Диаметрі бірнеше ондаған метрден бірнеше ондаған шақырымға дейінгі төбелер арасындағы жабық бассейндерді көбінесе көлдер алып жатыр. Ақмола облысының солтүстік-шығыс бөлігі Батыс Сібір ойпатында жатыр.[3]
Ақмола облысындағы ең биік нүкте - Көкше тауы, теңіз деңгейінен 947 метр биіктік, Ең кішісі - 67 метр, Шолақсор көлі
Климаты
Ақмола облысында климат күрт континенталды, құрғақ, жазы ыстық және қысы суық. Қоңыржай белдеудің батыс сібір климаттық аймағына жатады. Температураның тәуліктік және жылдық амплитудасы өте үлкен. Көктем мен күз әлсіз көрінеді. Күн шуақты күндер көп, жазда жер алатын күн жылуының мөлшері тропиктік аймақтардағыдай көп. Бұлттылық шамалы. Жылдық жауын-шашын солтүстіктен оңтүстікке қарай азаяды, ең көбі маусым айында, ең азы Ақпанда болады. Қар жамылғысы орта есеппен 150 күн сақталады. Ақмола облысында жел өте күшті. Облыс аумағында бүкіл Қазақстан үшін ауа температурасының ең төмен мәндері байқалды (Атбасар -- 57°С, Астана -52°С).
Гидрография
Сондай-ақ қараңыз: Атбасар артезиан бассейні
Ақмола облысының суы кедей. Өзендер таяз, тасымалданбайды, еріген сулармен және аз дәрежеде жер асты көздерімен қоректенеді. Жазда өзендер жиі кебеді, олардағы су тұзды болады. Ақмола облысының негізгі өзендері: Есіл (Есіл (Ертіс саласы) және оның салалары: Терс-аққан -- сол жақта, Жабай, Колутон және т.б. -- оң жақта. Көптеген өзендер ағынсыз көлдерде аяқталады (Нұра, Селен, Улента өзендері). Ақмола облысының ұсақ шоқылары мен биік жазығының ойпаттарын ондаған көлдер алып жатыр. Олардың ең үлкені -- теңіздің тұзды көлдері (Қарағанды облысының шекарасына жақын) ені шамамен 40 км, қалмақ-көл және т.б., көлемі жағынан кішілері -- Тұщы су Али-көл, шойынды-көл және т. б. төмен жағалаулардың арқасында көптеген көлдер қатты желмен контурларын өзгертеді.[1]
Ақмола облысының топырақ-өсімдік жамылғысы дала және жартылай шөлейттермен ұсынылған. Жер бедері мен астындағы жыныстарға байланысты топырақ кешендері мен өсімдіктер қауымдастығы өте алуан түрлі және алуан түрлі. Есілдің солтүстігінде оңтүстік қара топырақтарда шөгінділер мен сортаңдар бойымен қаңқа топырақтары көп шөпті-дәнді далалар орналасқан. Өсімдіктер құрғақшылыққа төзімді, қауырсындармен, типчакпен ұсынылған, ал қарағайлы ормандар көбінесе таулы жерлерде кездеседі. Ақмола облысының батыс үштен бір бөлігі (өзен аңғары бойымен еніп жатыр. Есіл шығысқа қарай Астана қаласына дейін) қара-каштан топырақтарында дәнді дала алып жатыр. Мұндағы топырақтың беріктігі небәрі 30-40 % құрайды. Астана қаласының шығысында топырақ жамылғысында сортаңдар, ал өсімдіктерде жусан мен типчактар маңызды рөл атқара бастайды. Ақмола облысының оңтүстік бөлігінде Теңіз көлі ауданында сортаңдар мен сортаңдарда жусан мен типчактардың жабылмаған жамылғысы таралады.[5]
Облыс құрамында 17 аудан және 3 облыстық маңызы бар қала (қалалық әкімшіліктер) бар:
Ақкөл ауданы (Алексеевский) - Ақкөл (Алексеевка)
Аршалы ауданы (Вишневский) -- Аршалы (Вишневка)
Астрахан ауданы-Астрахан
Атбасар ауданы-Атбасар
Бұланды ауданы (Макинск) - Макинск
Бурабай ауданы (Щучинск) - Щучинск
Егіндікөл ауданы (Краснознаменский) -- Егіндікөл (Краснознаменское)
Біржан-сал ауданы (Еңбекшілдер) -- Степняк
Ерейментау ауданы-Ерейментау
Есіл ауданы-Есіл
Жақсы ауданы-Жақсы
Жарқайың ауданы (Державинский) - Державинск
Зеренді ауданы-Зеренді
Қорғалжын ауданы-Қорғалжын
Сандықтау ауданы (Балқаш) - Балкашино
Целиноград ауданы-Ақмол
Шортанды ауданы-Шортанды
Көкшетау қаласы-Көкшетау
Степногорск қаласы
Қосшы қаласы
Аудандарға мыналар кіреді:
Аудандық бағыныстағы 8 қала: Ақкөл, Атбасар, Державинск, Есіл, Ерейментау, Макинск, Степняк, Щучинск
15 кент
245 ауылдық округ
1.2 - сурет. Ақмола обылысының әкімшілік бөлінісі
1.2 Астана қаласының жоспарлық құрылымы
Астана (қаз. Астана, Astana (ақпарат), сөзбе -- сөз -- "Астана"; бұрын-Ақмола, Целиноград, Ақмола, Нұр -- сұлтан) - Қазақстан Республикасының астанасы 1997 жылғы 10 желтоқсаннан бастап. Қала елдің солтүстігінде, Есіл өзенінің жағасында орналасқан, әкімшілік жағынан 5 ауданға бөлінген. Астана Ақмола облысының аумағымен қоршалған анклав болып табылады, оның құрамына әкімшілік жағынан кірмейді.[8]
Ақмола 1862 жылы 7 мамырда қала мәртебесін алды. 2017 жылдың маусым айында қала тұрғындарының саны 1 002 874 адамды құрады. 2022 жылдың 1 желтоқсанында қала халқы 1 350 228 адамды құрады, Бұл Алматыдан кейінгі Қазақстандағы екінші көрсеткіш.
Қала аумағы-797,33 км2 (2017 жылғы 7 ақпанда қалаға 87,19 км2 елді мекендерсіз Ақмола облысының аумағы қосылғаннан кейін).
Қала дала жазығында тұр. Ол алып жатқан аумақтың рельефі төмен жайылмалы террассалар болып табылады. Каштан топырақтары басым.
Қаланың геологиясы-солтүстік бөлігіндегі палеозойдың бөлінбеген шөгінділері және оңтүстік және Батыс бөліктеріндегі ортаңғы төрттен бір шөгінділер. Қаланың көп бөлігі шөгінді жыныстарда -- негізінен құмды саздақтарда орналасқан.[7]
Астана Есіл өзенінің жағасында орналасқан және екі бөлікке бөлінген-оң және сол жағалау. Қаланың гидрографиялық желісі Есіл өзенімен ғана емес, сонымен қатар оның оң жақ салалары -- Сарыбұлақ пен Ақбұлақпен де ұсынылған. Қаланың айналасында 25-30 км радиуста көптеген тұщы және тұзды көлдер бар.
Астана қаласының жер бедері, табиғаты, климаты және халық саны
Астана қаласы Еуразия материгінің орталығында орналасқан. Егеменді Қазақстан Республикасының астанасы. Ол Қазақстанның сыртқы өлкесінің орталығында Есіл өзенінің оң жағалауында, жоғарғы ағымында орналасқан. Оның территориясы Ақмола обылысының оңтүстігінде болып, жеке саяси әкімшілік бөлінуі болып табылады. Астана қаласы 5- ші сағаттық белдеуде орналасқан. Астана қаласының географиялық координаттары 530 се 72 0 ш.б. 1994 жылы шілдеде астанасы Республикасының қиыр оңтүстігінде орналасқан Алматы қаласынан солтүстікке, 1000 шақырымнан астам жерде жатқан, далалық Ақмолаға көшіруге шешім қабылдады. Ақмола Алматымен салыстырғанда қазақстанның орталығында болатын. Қала ірі магистральдік көлік бойында - оңтүстік солтүстікке қосатын теміржол және автомабиль жолдарында орналасқан. Астана Республиканың барлық үлкен қалалармен бұл жолдар және басқа Астана - Повладар, Астана - Қытай - Ақтөбе - Атырау, жолдары торабында орналасқан. Бұдан басқа қала Қазақстан үшін көптеген шетелге шығудың мейлінше төте жолы трансеуразия аралығында таяу қоныстанған. [6]
Жерінің басым бөлігі - абсалюттік биіктігі 300-400 метрден аспайтын аласа белесті, ұсақ төбелі жазық. Солтүстігінде Көкшетау қыратының сілемдері - Сандықтау, Домбыралы, тағы басқа аласа таулар орналасқан. Облыстың батыс орталық, шығыс бөліктерін Есіл, Атбасар, Сілеті жазықтары алып жатыр. Оңтүстік батысында Теңіз - Қорғалжын ойысы. Облыстың батыс жағында Есіл өзеніне дейін Торғай үстіртінің шығыс шеті еніп жатыр. Есіл өзенінің оң жағалауы Атбасар, сол жағалауы Теңгіз жазықтарымен шектеседі.[9]
Облыстың оңтүстік шығысында орманды, көркем Ерейментау өңірі орналасқан. Оның негізгі бөлігі жерасты қырқалар (100-500 м) тізбегінен тұрады. Оның үстіне шынында да сұлу болса. Республиканың баға жетпес байлығы, әрине іс жүзінде Еуразияның қақ ортасын алып жатқан ұлан байтақ Сарыарқа кеңістігі болды. Орталық Қазақстанның солтүстік бөлігінде жатқан қазіргі Ақмола облысының аумағы 96,8 мың шаршы шақырымды құрайды. Осы орасан көлемді аймақта жазық дала ландшафтының сан түрі кезедеседі. Облыстың оңтүстігін Сарыарқаның ұсақ шоқылары, орталық бөлігінде жазық даламен өзендер алабы. Көкшетау қыратының сілемдері алып жатыр. Ақмола облысының аса ірі өзендері деп Есіл мен Нұраны бөліп көрсетуге болады.
1.3- сурет. Астана қаласының әкімшілік бөлінісі
Астана қаласы Ақмола облысының аумағында орналасқан және осы облыстың үш ауданымен (Аршалы, Целиноград және Шортанды) шектеседі.
Қала аумағының өсуі оның Ақмола облысы Целиноград ауданының аумағын екі фрагментке бөлуіне әкелді.
2018 жылғы 7 ақпанға дейін Астана аумағы қаланың өзінен басқа (69 822 га) екі жолақты учаскені (қаланың шығысында ауданы 459 га мемлекеттік питомник, сондай-ақ қаланың солтүстігінде Қоянды су қоймасының жанындағы саяжай массиві (онда 12 саяжай қауымдастығы бар), осы саяжай массивінің ауданы, деректер бойынша Мемлекеттік жер кадастры 900 га құрайды, Астананың бас жоспарының деректері бойынша -- 850 га, ал қала аумағының балансына сәйкес (Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2018 жылғы 16 наурыздағы № 131 Қаулысы) -- 733 га.
2018 жылғы 7 ақпанда қала шегіне Ақмола облысы Целиноград ауданы аумағының құрамынан жалпы ауданы 8719 га (халқы жоқ) үш қосымша учаске берілді, оның ішінде:
халықаралық әуежай ауданындағы қаланың қолданыстағы аумағымен іргелес учаске (ауданы 7300 га);[4]
қаланың оңтүстігіндегі Ұлттық пантеон аумағы (959 га);
қаланың солтүстік-батысында (460 га) қалалық зират орналасқан аумақ.
2018 жылдың 16 наурызында Алматы және Сарыарқа аудандары аумақтарының бір бөлігінен төртінші Байқоңыр ауданы құрылды.[7]
1.1- кесте
Астана қаласының әкімшілік бөлінісі
Аудандар
Аумағы
км2
(шекарада
16-03-2018)
Халық
2018 жылғы 1 наурызға
(шекарада
16-03-2018 дейін)
Халық
2018 жылғы 1 шілдеге
(шекарада
16-03-2018)
Алматы
154,71
455 452
307 263
Байқоңыр
181,29
-
213 952
Есіл
393,58
197 435
203 617
Сарыарқа
67,75
386 471
323 134
Астана:
797,33
1 039 358
1 047 966
2 ЖҚЗ туралы жалпы сипаттама
2.1 Қазақстан Республикасында ЖҚЗ-ның дамуы
Жерді қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) -- түсірілім аппаратурасының әртүрлі түрлерімен жарақтандырылған жер үсті, авиациялық және ғарыш құралдарымен жер бетін бақылау. Түсірілім аппаратурасы қабылдайтын толқын ұзындығының жұмыс диапазоны микрометрдің үлесінен (көрінетін оптикалық сәулелену) метрге дейін (радиотолқындар) құрайды. Зондтау әдістері пассивті болуы мүмкін, яғни күн белсенділігіне байланысты жер бетіндегі объектілердің табиғи шағылысқан немесе қайталама жылу сәулеленуін қолданады, ал белсенді -- бағытталған әрекеттің жасанды көзі бастаған объектілердің мәжбүрлі сәулеленуін қолданады. Ғарыш аппаратынан (ҒА) алынған ЖҚЗ деректері атмосфераның ашықтығына үлкен дәрежеде тәуелділікпен сипатталады. Сондықтан ҒА-да электромагниттік сәулеленуді әртүрлі диапазондарда тіркейтін пассивті және белсенді типтегі көп арналы жабдық қолданылады.
1960-1970 жылдары іске қосылған алғашқы ҒА -- ның ЖҚЗ аппаратурасы трассалық типте болды-жер бетіне өлшеу аймағының проекциясы сызық болды. Кейінірек панорамалық типтегі ЖҚЗ аппаратурасы -- сканерлер пайда болды және кең таралды, олардың жер бетіне өлшеу аймағының проекциясы жолақ болып табылады.
Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш аппараттары Жердің табиғи ресурстарын зерттеу және метеорология мәселелерін шешу үшін қолданылады. Табиғи ресурстарды зерттеу үшін ҒА негізінен оптикалық немесе радиолокациялық жабдықтармен жабдықталған, соңғысының артықшылығы-бұл атмосфераның күйіне қарамастан тәуліктің кез-келген уақытында жер бетін байқауға мүмкіндік береді.
Жалпы шолу
Қашықтықтан зондтау-бұл объектімен тікелей физикалық байланыссыз объект немесе құбылыс туралы ақпарат алу әдісі. Қашықтықтан зондтау-географияның кіші бөлімі. Қазіргі мағынада бұл термин негізінен жер бетіндегі объектілерді, сондай-ақ атмосфера мен мұхитты тарату сигналдары (мысалы, электромагниттік сәулелену) арқылы анықтау, жіктеу және талдау мақсатында Жерді әуе немесе ғарыштық зондтау технологияларын білдіреді. Белсенді (сигнал алдымен ұшақпен немесе ғарыштық спутникпен шығарылады) және пассивті қашықтықтан зондтау (тек басқа көздердің сигналы, мысалы, күн сәулесі жазылады) болып бөлінеді.
Қашықтықтан зондтаудың пассивті датчиктері объект немесе оған іргелес аумақ шығаратын немесе шағылысқан сигналды тіркейді. Шағылысқан күн сәулесі-пассивті сенсорлармен тіркелген ең көп қолданылатын сәулелену көзі. Пассивті қашықтықтан зондтаудың мысалдары сандық және пленкалық фотосурет, инфрақызыл, зарядталған құрылғылар мен радиометрлерді қолдану болып табылады.
Белсенді құрылғылар, өз кезегінде, объект пен Кеңістікті сканерлеу мақсатында сигнал шығарады, содан кейін сенсор зондтау мақсатымен кері шашырау арқылы шағылысқан немесе пайда болған сәулеленуді анықтауға және өлшеуге мүмкіндік алады. Белсенді қашықтықтан зондтау сенсорларының мысалдары радиолокация мен қайтарылған сигналды тіркеу арасындағы уақыттың кешігуін өлшейтін радар мен лидар болып табылады, осылайша объектінің орналасуын, жылдамдығын және қозғалыс бағытын анықтайды.
Қашықтықтан зондтау қауіпті, жету қиын және жылдам қозғалатын нысандар туралы деректерді алуға мүмкіндік береді, сонымен қатар аймақтың кең аумақтарында бақылаулар жүргізуге мүмкіндік береді. Қашықтықтан зондтауды қолданудың мысалдары ормандардың жойылуын (мысалы, Амазонка бассейнінде), Арктика мен Антарктикадағы мұздықтардың күйін бақылау, мұхит тереңдігін лотпен өлшеу болуы мүмкін. Қашықтықтан зондтау сонымен қатар бақыланатын аумақтардағы немесе объектілердегі табиғи процестерге адамның араласпауын қамтамасыз ете отырып, жер бетінен ақпарат жинаудың қымбат және салыстырмалы түрде баяу әдістерімен алмастырылады.
Жерді қашықтықтан зондтау нарығы (ЖҚЗ) әлемдегі ең жылдам дамып келе жатқан нарықтардың бірі болып саналады. Жыл сайын жаңа компаниялар, технологиялар, қызметтер мен қызметтер пайда болады. Үлкен перспективалар ұшқышсыз аппараттарды, лидар, микроспутниктерді пайдаланумен байланысты.
Деректерді алу әдістері
Мультиспектрлік зерттеулер мен алынған Деректерді талдаудың негізгі мақсаты -- энергияны шығаратын объектілер мен аумақтар, бұл оларды қоршаған ортаға қарсы бөлуге мүмкіндік береді. Спутниктік қашықтықтан зондтау жүйелеріне қысқаша шолу шолу кестесінде.
Әдетте, қашықтықтан зондтау әдістерімен деректерді алудың ең жақсы уақыты-жазғы уақыт (атап айтқанда, осы айларда күннің көкжиектен ең үлкен бұрышы және күннің ең ұзақ ұзақтығы). Бұл ережеден ерекшелік-белсенді датчиктер (мысалы, Радар, Лидар), сондай-ақ ұзақ толқын диапазонындағы жылу деректері арқылы деректерді алу. Датчиктер жылу энергиясын өлшейтін жылу кескінінде жер мен ауа температурасының айырмашылығы ең үлкен болатын уақыт аралығын қолданған дұрыс. Осылайша, бұл әдістердің ең жақсы уақыты-суық айлар, сондай-ақ жылдың кез келген уақытында таң атқанға дейін бірнеше сағат.
2.1- сурет. Аэрофототүсірілім
Сонымен қатар, әлі де ескеру қажет кейбір ойлар бар. Мысалы, радар көмегімен қалың қар жамылғысы бар жалаңаш жер бетінің бейнесін алу мүмкін емес; лидар туралы да солай айтуға болады. Дегенмен, бұл белсенді сенсорлар жарыққа (немесе оның болмауына) сезімтал емес, бұл оларды жоғары ендіктерде қолдану үшін тамаша таңдау жасайды (мысал үшін). Сонымен қатар, радар да, лидар да (қолданылатын толқын ұзындығына байланысты) орман шатырының астындағы беттік кескіндерді ала алады, бұл оларды қатты өсіп кеткен аймақтарда қолдануға пайдалы етеді. Екінші жағынан, деректерді алудың спектрлік әдістері (стерео кескіндер де, мультиспектрлік әдістер де) негізінен күн шуақты күндерде қолданылады; аз жарық жағдайында жиналған мәліметтер сигнал шудың төмен деңгейіне ие, бұл оларды өңдеу мен түсіндіруді қиындатады. Сонымен қатар, стерео кескіндер өсімдіктер мен экожүйелерді бейнелеуге және анықтауға қабілетті болса да, бұл әдіспен (көп спектрлі зондтау сияқты) ағаш шатырының астына кіріп, жер бетінің суреттерін алу мүмкін емес.
Қашықтықтан зондтауды қолдану
Қашықтықтан зондтау көбінесе ауыл шаруашылығында, геодезияда, картаға түсіруде, жер мен Мұхит бетін және атмосфера қабаттарын бақылауда қолданылады.
Ауыл шаруашылығы
Спутниктердің көмегімен белгілі бір циклділікпен жеке өрістердің, аймақтар мен округтердің суреттерін алуға болады. Пайдаланушылар алқаптардың жай-күйі туралы құнды ақпарат ала алады, соның ішінде дақылдарды сәйкестендіру, дақылдардың егістік алқаптарын анықтау және егіннің жай-күйі. Спутниктік деректер әртүрлі деңгейдегі Ауыл шаруашылығы нәтижелерін дәл басқару және бақылау үшін пайдаланылады. Бұл деректерді фермерлік шаруашылықты оңтайландыру және техникалық операцияларды кеңістікке бағытталған басқару үшін пайдалануға болады. Суреттер егіннің орналасқан жерін және жердің сарқылу дәрежесін анықтауға көмектеседі, содан кейін ауылшаруашылық химикаттарын пайдалануды жергілікті оңтайландыру үшін мелиорациялық іс-шаралар жоспарын әзірлеу және жүзеге асыру үшін пайдаланылуы мүмкін. Қашықтықтан зондтаудың негізгі ауылшаруашылық қосымшалары:
өсімдік жамылғысы:
дақылдар түрінің жіктелуі
дақылдардың жай-күйін бағалау (ауыл шаруашылығы дақылдарының мониторингі, залалды бағалау)
өнімділікті бағалау
топырақ
топырақ сипаттамаларын көрсету
топырақ түрін көрсету
Топырақ эрозиясы
топырақтың ылғалдылығы
топырақты өңдеу тәжірибесін көрсету
Орман жамылғысының мониторингі
Қашықтықтан зондтау орман жамылғысын бақылау және түрлерді анықтау үшін де қолданылады. Осылайша алынған карталар аумақтың егжей-тегжейлі өлшемдері мен сипаттамаларын (ағаш түрі, биіктігі, тығыздығы) көрсете отырып, үлкен аумақты қамтуы мүмкін. Қашықтықтан зондтау деректерін пайдалана отырып, жер бетіндегі дәстүрлі әдістерді қолдану арқылы қол жеткізу қиын болатын орманның әртүрлі түрлерін анықтауға және ажыратуға болады. Деректер әр түрлі масштабта және рұқсаттарда қол жетімді, бұл жергілікті немесе аймақтық талаптарға сәйкес келеді. Рельефті картаға түсірудің егжей-тегжейіне қойылатын талаптар зерттеу ауқымына байланысты. Орман жамылғысындағы өзгерістерді (текстурасы, жапырақ тығыздығы) көрсету үшін:
мультиспектрлік кескіндер: түрлерді дәл анықтау үшін өте жоғары ажыратымдылықтағы деректер қажет
бір аумақтың қайта пайдалануға болатын суреттері әртүрлі түрлердің маусымдық өзгерістері туралы ақпарат алу үшін қолданылады
стерео фотосуреттер-ағаш түрлерін ажыратуға, ағаштардың тығыздығы мен биіктігін бағалауға арналған. Стерео фотосуреттер тек қашықтықтан зондтау технологиялары арқылы қол жетімді орман жамылғысының ерекше көрінісін ұсынады
Радарлар ылғалды тропиктік аймақта ауа райының барлық жағдайларында кескін алу қасиетіне байланысты кеңінен қолданылады
Лидар 3 өлшемді орман құрылымын алуға, жер бетінің биіктігінің өзгеруін және ондағы заттарды анықтауға мүмкіндік береді. Лидар деректері ағаштардың биіктігін, ағаштардың шатыр аймақтарын және бір аумақтағы ағаштардың санын бағалауға көмектеседі.
Бетті бақылау қашықтықтан зондтаудың ең маңызды және типтік қосымшаларының бірі болып табылады. Алынған мәліметтер жер бетінің физикалық жағдайын анықтауда қолданылады, мысалы, орман, жайылым, жол жамылғысы және т. б., соның ішінде адам қызметінің нәтижелері, мысалы, өнеркәсіптік және тұрғын аудандардағы ландшафт, ауылшаруашылық аумақтарының жағдайы және т. б. бастапқыда жер жамылғысын жіктеу жүйесі орнатылуы керек, ол әдетте деңгейлерді қамтиды және жер кластары. Деңгейлер мен сыныптар пайдалану мақсатын (ұлттық, аймақтық немесе жергілікті), қашықтықтан зондтау деректерінің кеңістіктік және спектрлік ажыратымдылығын, пайдаланушының сұранысын және т.б. ескере отырып әзірленуі керек [].
Жер бетінің күйінің өзгеруін анықтау өсімдік жамылғысының карталарын жаңарту және табиғи ресурстарды пайдалануды ұтымды ету үшін қажет. Өзгерістер бірнеше деректер қабаттары бар бірнеше кескіндерді салыстыру кезінде, сондай-ақ кейбір жағдайларда ескі карталар мен жаңартылған қашықтықтан зондтау кескіндерін салыстыру кезінде анықталады.
маусымдық өзгерістер: ауылшаруашылық жерлері мен жапырақты ормандар маусымдық түрде өзгереді
жылдық өзгерістер: жер бетіндегі немесе жерді пайдалану аумағындағы өзгерістер, мысалы, ормандарды кесу немесе қалалардың кеңеюі
Жер беті туралы ақпарат және өсімдік жамылғысының табиғатының өзгеруі қоршаған ортаны қорғау саясатын анықтау және жүзеге асыру үшін тікелей қажет және күрделі есептеулер жүргізу үшін басқа деректермен бірге пайдаланылуы мүмкін (мысалы, эрозия қаупін анықтау).
Геодезия
Әуеден геодезиялық деректерді жинау алғаш рет сүңгуір қайықтарды анықтау және әскери карталарды құру үшін қолданылатын гравитациялық деректерді алу үшін пайдаланылды. Бұл деректер жердің гравитациялық өрісінің лездік бұзылыстарының деңгейлері болып табылады, олар жер массаларының таралуындағы өзгерістерді анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл өз кезегінде әртүрлі геологиялық зерттеулер жүргізу үшін талап етілуі мүмкін.
Акустикалық және акустикалық қосымшалар
Сонар: пассивті сонар, басқа заттардан шығатын дыбыс толқындарын тіркейді (кеме, кит және т.б.); белсенді сонар, дыбыс толқындарының импульстарын шығарады және шағылысқан сигналды тіркейді. Су асты объектілері мен жер бедерінің параметрлерін анықтау, орналастыру және өлшеу үшін қолданылады.
Сейсмографтар-сейсмикалық толқындардың барлық түрлерін анықтау және тіркеу үшін қолданылатын арнайы өлшеу құралы. Белгілі бір аумақтың әртүрлі жерлерінде түсірілген сейсмограммалардың көмегімен жер сілкінісінің эпицентрін анықтауға және оның амплитудасын (ол болғаннан кейін) салыстырмалы қарқындылық пен тербелістің нақты уақытын салыстыру арқылы өлшеуге болады.
2.2- сурет. Ғарыштық түсірілім
Ультрадыбыстық: жоғары жиілікті импульстар шығаратын және шағылысқан сигналды тіркейтін ультрадыбыстық датчиктер. Судағы толқындарды анықтау және су деңгейін анықтау үшін қолданылады.
Ауқымды бақылау серияларын үйлестіру кезінде зондтау жүйелерінің көпшілігі келесі факторларға байланысты: платформаның орналасуы және датчиктердің бағыты. Қазіргі уақытта жоғары сапалы құралдар спутниктік навигациялық жүйелерден позициялық ақпаратты жиі пайдаланады. Айналу және бағдарлау көбінесе бір -- екі градус дәлдікпен электронды компастармен анықталады. Компастар азимутты ғана емес (яғни магниттік солтүстіктен градустық ауытқуды), сонымен қатар биіктікті (теңіз деңгейінен ауытқу мәні) өлшей алады, өйткені магнит өрісінің жерге қатысты бағыты бақылау жүргізілетін ендікке байланысты. Дәлірек бағдарлау үшін инерциялық навигацияны қолдану қажет, әр түрлі әдістермен мерзімді түзетулер, соның ішінде жұлдыздар немесе белгілі бағдарлар бойынша навигация.
Негізгі құрылғыларға шолу
Радарлар негізінен ауа трафигін бақылау, ерте ескерту, орман жамылғысын бақылау, ауыл шаруашылығы жүйелерінде және үлкен көлемдегі метеорологиялық деректерді алу үшін қолданылады. Доплер радиолокациясын құқық қорғау органдары көліктің жылдамдық режимін бақылау үшін, сондай-ақ желдің жылдамдығы мен бағыты, жауын-шашынның орналасуы мен қарқындылығы туралы метеорологиялық мәліметтер алу үшін пайдаланады. Алынған ақпараттың басқа түрлеріне ионосферадағы иондалған газ туралы мәліметтер жатады. Жасанды диафрагманың интерферометриялық радиолокациясы үлкен рельефтің дәл цифрлық модельдерін алу үшін қолданылады (radarsat, terrasar-X, Magellan қараңыз).
Спутниктердегі лазерлік және радиолокациялық биіктік өлшегіштер деректердің кең ауқымын қамтамасыз етеді. Ауырлық күшінен туындаған мұхит су деңгейінің ауытқуын өлшей отырып, бұл құрылғылар теңіз түбінің рельефінің ерекшеліктерін бір мильге жуық ажыратымдылықпен көрсетеді. Биіктік өлшегіштермен Мұхит толқындарының биіктігі мен толқын ұзындығын өлшеу арқылы желдің жылдамдығы мен бағытын, сондай-ақ жер үсті Мұхит ағындарының жылдамдығы мен бағытын білуге болады.
Ультрадыбыстық (акустикалық) және радиолокациялық датчиктер теңіз деңгейін, толқындар мен толқындарды өлшеу, жағалаудағы теңіз аймақтарындағы толқындардың бағытын анықтау үшін қолданылады.
Жарықты анықтау және диапазонды анықтау технологиясы (ЛИДАР) әскери салада, атап айтқанда снарядтардың лазерлік навигациясында қолданылуымен танымал. Лидар сонымен қатар атмосферадағы әртүрлі химиялық заттардың концентрациясын анықтау және өлшеу үшін қолданылады, ал ұшақ бортындағы ЛИДАР жердегі объектілер мен құбылыстардың биіктігін радиолокациялық техниканың көмегімен қол жеткізуге болатын дәлдікпен өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Өсімдіктерді қашықтықтан зондтау да лидар үшін негізгі қолданудың бірі болып табылады.
Радиометрлер мен фотометрлер ең көп қолданылатын құралдар болып табылады. Олар шағылысқан және шығарылған сәулеленуді жиіліктің кең диапазонында түсіреді. Ең көп тарағандары-көрінетін және инфрақызыл сенсорлар, содан кейін микротолқынды, гамма-сәулелік сенсорлар және сирек ультракүлгін сенсорлар. Бұл құрылғыларды атмосферадағы концентрациясы туралы мәліметтер бере отырып, әртүрлі химиялық заттардың эмиссиялық спектрін анықтау үшін де пайдалануға болады.
Аэрофототүсірілім арқылы алынған стерео кескіндер көбінесе жер бетіндегі өсімдіктерді зондтау кезінде, сондай-ақ жер бетіндегі әдістермен алынған қоршаған орта ерекшеліктерін модельдеумен бірге жер бедерінің кескіндерін талдау арқылы әлеуетті маршруттарды әзірлеу кезінде топографиялық карталарды құру үшін қолданылады.
Сияқты мультиспектрлік платформалар Landsat 70-ші жылдардан бастап белсенді қолданыста болды. Бұл құрылғылар электромагниттік спектрдің (көп спектрлі) бірнеше толқын ұзындығындағы кескіндерді шығару арқылы тақырыптық карталарды құру үшін пайдаланылды және олар әдетте жерді бақылау спутниктерінде қолданылады. Мұндай миссиялардың мысалдары, соның ішінде Landsat бағдарламасы немесе ikonos спутнигі. Тақырыптық картаға түсіру арқылы алынған жер жамылғысы және жерді пайдалану карталары пайдалы қазбаларды барлау, жерді пайдалану, ормандарды кесу және өсімдіктер мен дақылдардың денсаулығын, соның ішінде ауылшаруашылық жерлерінің немесе орман алқаптарының үлкен учаскелерін зерттеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Landsat бағдарламасының ғарыштық суреттерін реттеушілер Секки тереңдігін, хлорофилл тығыздығын және жалпы фосфор құрамын қоса алғанда, су сапасының параметрлерін бақылау үшін пайдаланады. Метеорологиялық спутниктер Метеорология мен климатологияда қолданылады.
2.3- сурет. Landsat спутнигінің ғарыштағы бейнесі
Спектрлік бейнелеу әдісімен әр пиксельде толық спектрлік ақпарат бар, үздіксіз спектр шегінде тар спектрлік диапазондарды көрсететін кескіндер алынады. Спектрлік бейнелеу құралдары әртүрлі мәселелерді шешу үшін қолданылады, соның ішінде минералогияда, биологияда, әскери істерде, қоршаған орта параметрлерін өлшеуде қолданылады.
Деректерді өңдеу
ЖҚЗ кезінде, әдетте, цифрлық деректерді өңдеу қолданылады, өйткені қазіргі уақытта ЖҚЗ деректері дәл осы форматта алынады. Сандық форматта ақпаратты өңдеу және сақтау оңайырақ. Бір спектрлік диапазондағы екі өлшемді кескінді I (I, j) сандарының матрицасы (екі өлшемді массив) түрінде ұсынуға болады, олардың әрқайсысы кескіннің бір пикселіне сәйкес келетін жер бетіндегі элементтен сенсор қабылдаған сәулелену қарқындылығын білдіреді.
Сурет N X M пиксельдерден тұрады, әр пиксельде координаттар бар (i, j) -- жол нөмірі және баған нөмірі. I (i, j) саны бүтін сан болып табылады және сұр (немесе спектрлік жарықтық) пиксель деңгейі (i, j) деп аталады. Егер кескін электромагниттік спектрдің бірнеше диапазонында алынған болса, онда оны I (i, j, k) сандарынан тұратын үш өлшемді тор ұсынады, мұндағы k -- спектрлік арнаның нөмірі. Математикалық тұрғыдан алғанда, осы формада алынған сандық деректерді өңдеу қиын емес.
Ақпаратты қабылдау пункттерімен жеткізілетін цифрлық жазбалар бойынша кескінді дұрыс ойнату үшін жазу форматын (деректер құрылымын), сондай-ақ жолдар мен бағандардың санын білу қажет. Деректерді реттейтін төрт форматты қолданыңыз:
аймақтар тізбегі (Band Sequental, BSQ) ;
жолдар бойынша кезектесетін аймақтар(Band Interleaved by Line, BIL);
пикселдер бойынша ауысатын аймақтар(Band Interleaved by Pixel, BIP);
ақпаратты топтық кодтау әдісімен файлға қысатын аймақтар тізбегі (мысалы, jpg форматында).
BSQ форматында әр аймақтық сурет жеке файлда болады. Бұл барлық аймақтармен бірден жұмыс істеудің қажеті болмаған кезде ыңғайлы. Бір аймақты оқу және визуализациялау оңай, аймақтық суреттерді қалауыңыз бойынша кез келген ретпен жүктеуге болады.
BIL форматында аймақтық деректер бір файлға Жолдан-жолға жазылады, ал аймақтар жолдар бойынша ауысады: 1-ші жол 1-ші аймақ, 1-ші жол 2-ші аймақ, 2-ші жол 1-ші аймақ, 2-ші жол 2-ші аймақ және т. б. D. мұндай жазба барлық аймақтарды бір уақытта талдау кезінде ыңғайлы.
BIP форматында әр пиксельдің спектрлік жарықтығының аймақтық мәндері дәйекті түрде сақталады: алдымен әр аймақтағы бірінші пиксель мәндері, содан кейін әр аймақтағы екінші пиксель мәндері және т.б. бұл формат біріктірілген деп аталады. Бұл, мысалы, жіктеу алгоритмдерінде, көп аймақты кескінді пиксельдік өңдеуді орындау кезінде ыңғайлы.
Топтық кодтау растрлық ақпарат көлемін азайту үшін қолданылады. Мұндай форматтар үлкен суреттерді сақтауға ыңғайлы, олармен жұмыс істеу үшін сізде деректерді ашу құралы болуы керек.
Кескін файлдары әдетте суреттерге қатысты келесі қосымша ақпаратпен қамтамасыз етіледі:
деректер файлының сипаттамасы (формат, жолдар мен бағандар саны, ажыратымдылық және т. б.);
статистикалық деректер (жарықтылықтың таралу сипаттамалары-минималды, максималды және орташа, дисперсия);
картографиялық проекция туралы мәліметтер.
Қосымша ақпарат кескін файлының тақырыбында немесе кескін файлының атына сәйкес келетін жеке мәтіндік файлда болады.
Қашықтықтан зондтау нәтижесінде алынған деректердің сапасы олардың кеңістіктік, спектрлік, радиометриялық және уақыттық ажыратымдылығына байланысты.
Кеңістіктік ажыратымдылық
Растрлық суретке жазылған пиксель өлшемімен сипатталады (Жер бетінде) -- әдетте 1-ден 4000 метрге дейін өзгереді.
Спектрлік ажыратымдылық
Landsat деректері 0.07-ден 2.1 мкм-ге дейінгі инфрақызыл спектрді қоса алғанда, жеті жолақты қамтиды. Earth Observing-1 аппаратының Hyperion сенсоры 0.4-тен 2.5 мкм-ге дейінгі 220 спектрлік жолақты тіркеуге қабілетті, спектрлік ажыратымдылығы 0.1-ден 0.11 мкм-ге дейін.
Радиометриялық ажыратымдылық
Сенсор тіркей алатын сигнал деңгейлерінің саны. Әдетте 8-ден 14 битке дейін өзгереді, бұл 256-дан 16 384 деңгейге дейін жетеді. Бұл сипаттама аспаптағы шу деңгейіне де байланысты.
Уақытша рұқсат
Спутниктің бетінің қызығушылық аймағының үстінен ұшу жиілігі. Орман динамикасын зерттеу сияқты кескіндер сериясын зерттеу кезінде маңызды. Бастапқыда серияларды талдау әскери барлау қажеттіліктері үшін, атап айтқанда инфрақұрылымдағы өзгерістерді, жаудың қозғалысын бақылау үшін жүргізілді.
Қашықтықтан зондтау деректері негізінде дәл карталарды жасау үшін геометриялық бұрмалануларды жоятын трансформация қажет. Дәл төмен бағытталған аппаратпен жер бетінің суреті тек суреттің ортасында бұрмаланбаған суретті қамтиды. Суреттегі нүктелер арасындағы қашықтықтың шеттеріне қарай жылжу кезінде және жердегі сәйкес қашықтық барған сайын өзгеріп отырады. Мұндай бұрмалануларды түзету фотограмметрия процесінде жүзеге асырылады. 1990 жылдардың басынан бастап коммерциялық спутниктік суреттердің көпшілігі түзетілген түрде сатылды.
Сонымен қатар, радиометриялық немесе атмосфералық түзету қажет болуы мүмкін. Радиометриялық түзету сигналдың дискретті деңгейлерін, мысалы, 0-ден 255-ке дейін, олардың шынайы физикалық мәндеріне түрлендіреді. Атмосфералық түзету атмосфераның болуымен енгізілген спектрлік бұрмалануларды жояды.
NASA Earth Observing system бағдарламасы қашықтан зондтау деректерін өңдеу деңгейлерін тұжырымдады: []
Оқыту және білім беру
Көптеген жоғары оқу орындарында қашықтықтан зондтауды оқыту География кафедраларында жүзеге асырылады. Қашықтықтан зондтаудың өзектілігі қазіргі ақпараттық қоғамда үнемі артып келеді. Бұл пән аэроғарыш өнеркәсібінің негізгі технологияларының бірі болып табылады және үлкен экономикалық маңызға ие -- мысалы, Жаңа terrasar-X және RapidEye датчиктері үнемі дамып отырады және білікті жұмыс күшіне деген сұраныс үнемі өсіп келеді. Сонымен қатар, қашықтықтан зондтау ауа-райының қысқаша мазмұнынан бастап климаттың өзгеруі мен табиғи апаттарды болжауға дейінгі күнделікті өмірге өте үлкен әсер етеді. Мысал ретінде, неміс студенттерінің 80% - ы Google Earth қызметін пайдаланады; тек 2006 жылы бағдарлама 100 миллион рет жүктелді. Алайда, зерттеулер көрсеткендей, бұл пайдаланушылардың аз ғана бөлігі олар жұмыс істейтін деректер туралы түбегейлі білімге ие. Қазіргі уақытта спутниктік суреттерді пайдалану мен түсіну арасында үлкен білім алшақтығы бар. Қашықтықтан зондтау принциптерін оқыту осы пәнді оқыту сапасын жақсартудың шұғыл қажеттілігіне қарамастан, оқу орындарының басым көпшілігінде өте үстірт. Қашықтықтан зондтауды үйрену үшін арнайы жасалған компьютерлік бағдарламалық жасақтаманың көптеген өнімдері, негізінен, олардың күрделілігіне байланысты, білім беру жүйесіне әлі енгізілмеген. Осылайша, көптеген жағдайларда бұл пән оқу бағдарламасына мүлдем кірмейді немесе аналогтық кескіндерді ғылыми талдау курсын қамтымайды. Іс жүзінде қашықтықтан зондтау пәні физика мен математиканы шоғырландыруды, сондай-ақ спутниктік кескіндерді қарапайым визуалды түсіндіруден басқа құралдар мен әдістерді қолдануда жоғары құзыреттілікті қажет етеді.
Жерді қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) - ғарыш кеңістігінен құрлық, мұхит және атмосфера элементтерінің өзіндік және шағылысқан сәулеленуін байқау мен өлшеу арқылы Жер беті мен қойнауы туралы ақпарат алу процесі.
Қашықтықтан зондтау ғарыштық аппараттары Жердің табиғи ресурстарын мониторингілеу, метеорология міндеттерін шешу үшін пайдаланылады, сондай-ақ ауыл шаруашылығында, геодезияда, картографияда, жер беті мен мұхит мониторингінде қолданылады.
Қазақстан Республикасының ЖҚЗ ғарыш жүйесі ғарыш спутниктері мен жүйелері арқылы алынатын ақпаратты талдау, ауыл шаруашылығы, қорғаныс және қауіпсіздік, ТЖ алдын алу, экология және табиғатты пайдалану, жерді пайдалану, геодезия, картография және жекелеген қалалар мен өңірлердің ғана емес, салалық экожүйелердің тіршілік әрекетінің басқа да бағыттары саласындағы қызметті жетілдіру және міндеттерді шешу үшін қамтамасыз етуге арналған.
ЖҚЗ отандық ғарыш жүйесі кеңістіктік айыру қабілеті жоғары "KazEOSat-1" (1 м) және "KazEOSat-2" (6,5 м) кеңістіктік айыру қабілеті орташа спутниктерден, сондай-ақ спутниктерді жерүсті басқару кешенінен және ЖҚЗ деректерін тұтынушыларға қабылдауға, өңдеуге және таратуға арналған жерүсті мақсатты кешеннен тұрады. Жүйені пайдалануды ғарыштық технологиялар бойынша жетекші еуропалық кәсіпорындарда тағылымдамадан өткен қазақстандық мамандар қамтамасыз етеді.
ЖҚЗ ғарыш жүйесі штаттық режимде алты жылдан астам уақытта жұмыс істейді және ЖҚЗ деректері бойынша тәуелсіз және жедел ақпарат алуға мүмкіндік береді.
Жұмыс нәтижелері
2020 жылғы 15 қаңтардағы жағдай бойынша ғарыш жүйесін пайдалану кезінде қазақстандық ЖҚЗ спутниктері жер аумағының 1 134 246 997 шаршы км. түсірді.
2019 жылы елдің мемлекеттік органдары үшін космомониторингті қоса алғанда, ел аумағының 22 млн.шаршы км-ге 11 мыңнан астам ғарыш түсірілімі өңделді және ұсынылды.
2015-2020 жылдар аралығында Қазақстан Республикасының Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш жүйесінің (KazEOSat-1 және KazEOSat-2) жұмыс істеу кезеңі кезінде ішкі нарықта ғарыш түсірілімдерін сату 15 млн. теңге әкелді, сыртқы нарықта сатуға келетін болсақ, кірістер 316 млн. теңгені құрады.
2.4- сурет. KazEOSat-1 спутнигі
2020 жылы мемлекеттік органдарға 2 876 400 км2 айыру қабілеті жоғары ЖҚЗ ғарыш түсірілімдері және 3 006 003 км2 айыру қабілеті орташа ЖҚЗ ғарыш түсірілімдері ұсынылды.
2015 жылдан бастап "KazEOSat-1" және "KazEOSat-2" (орта және жоғары кеңістіктік ажыратымдылық) екі ғарыш аппараты, сондай-ақ ЖҚЗ жерүсті сегменті құрамында Қазақстан Республикасының Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш жүйесі (ҚР ЖҚЗ ҒЖ) жұмыс істейді.
2.5- сурет. KazEOSat-2 спутнигі
Жерүсті нысаналы кешені ғарыштық түсірілімдерді қабылдауға, өңдеуге және таратуға, сондай-ақ клиенттердің жер бетінің ғарыштық түсірілімдерін жүргізуге арналған өтінімдеріне сәйкес қа-ның ұшу тапсырмаларын қалыптастыруға арналған.
ҚР ЖҚЗ ҒЖ ел аумағының жедел мониторингтік ақпаратын алуда Қазақстан Республикасының тәуелсіздігін қамтамасыз етуге, сондай-ақ ҚР экономика, қорғаныс қабілеті және Ұлттық қауіпсіздік салаларының міндеттерін шешу үшін ЖҚЗ деректерін алуға арналған.
Жоба жетекші еуропалық Airbus Defence and Space компаниясымен бірлесіп жүзеге асырылуда.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz