Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Чумаченко Федор Андреевич

Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга
<
Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чумаченко Федор Андреевич. Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.36 Ростов н/Д, 2005 150 с. РГБ ОД, 61:05-11/184

Содержание к диссертации

Введение

1. Краткий обзор и анализ состояния проблемы. постановка задачи и выбор направления исследований 8

1.1. Научно-теоретические основы мониторинга 8

1.2. Объекты, виды, направления и методы мониторинга 10

2. Методика проведения исследований 20

2.1. Методы дистанционных исследований (мди) 20

2.2. Наземные геофизические и газо-химические исследования 22

2.3. Работы обще-геологического назначения 27

2.4. Лабораторно-аналитические исследования 29

3. Методология комплексного геоэкологического мониторинга территорий ликвидируемых шахт 32

3.1. Принципы построения и реализации методики комплексного геоэкологического мониторинга 32

3.2. Разработка баз данных и технология их применения в комплексном геоэкологическом мониторинге 42

4. Анализ и оценка техногенной нарушенности территорий ликвидируемьгх шахт восточного донбасса 51

4.1. Общая характеристика восточного донбасса 51

4.2 Оценка нарушенности подземных и поверхностных вод 57

4.3. Оценка загрязнения окружающей среды подземными газами 62

4.4. Деформация горного массива и её проявление в ландшафтах 70

4. 5. Оценка загрязнения покровных отложений и ландшафтной нарушенности окружающей среды .'. 74

5. Обоснование комплексов рациональных методов геоэкологического мониторинга ликвидируемых угольных шахт восточного донбасса 84

5.1. Методика рационального комплексирования 84

5.2. Примеры использования рациональных комплексов методов для решения задач геоэкологического мониторинга 88

6. Районирование территории восточного донбасса по особенностям строения и степени техногенной нарушенности окружающей среды 108

6.1. Геоморфологическое и структурно-тектоническое районирование восточного донбасса 108

6.2. Районирование ландшафтов по степени техногенной нарушенности 111

6.3. Геохимическое районирование техногенных ландшафтов, потенциально опасных по отношению к ртутному загрязнению 119

заключение 127

литература 132

приложения 144

Введение к работе

Одной из наиболее актуальных проблем Восточного Донбасса является неблагополучная экологическая обстановка, обострившаяся в связи с проводимой здесь широкомасштабной реструктуризацией угледобывающего комплекса и ликвидацией более 40 угольных шахт. На значительной части рассматриваемой территории, общей площадью около 10 тыс. км , нарушено естественное состояние горного массива, ландшафта, подземных и поверхностных вод, приземного слоя атмосферы. В зоне влияния угледобывающего комплекса сформировались специфические, в том числе негативные в экологическом отношении процессы и явления, связанные с откачкой агрессивных подземных вод, вентиляционными выбросами токсичных и взрывоопасных газов, подработкой дневной поверхности, образованием шахтных отвалов и другими причинами производственного характера.

Ликвидация шахт на территории Восточного Донбасса привела к возникновению и развитию «вторичных» техногенных процессов, обусловленных закономерными тенденциями природной среды к достижению равновесного состояния в условиях прекращения общешахтного водоотлива, изоляции и затопления подземных горных выработок, вытеснения из техногенных пустот на поверхность рудничных газов, оставления породных отвалов и т.п.

Для изменения сложившейся ситуации необходимы, прежде всего, целенаправленные усилия по изучению и оценке наиболее значимых «вторичных» техногенных процессов и явлений, сопровождающих закрытие шахт, а также прогнозированию и заблаговременному предотвращению дальнейшего нарушения окружающей среды на территории Восточного Донбасса.

Исходя из изложенного, целью работы является районирование территории Восточного Донбасса по степени техногенной нарушениости окружающей среды

на основе многоуровневой системы геоэкологического мониторинга.

Поставленная цель предопределила необходимость решения следующих задач:

провести анализ и обобщение данных о состоянии окружающей среды в пределах шахтных полей ликвидируемых горнодобывающих предприятий Восточного Донбасса;

разработать методологические основы геоэкологического мониторинга с использованием типовых и рациональных комплексов методов наблюдения и оценки нарушенности территорий закрываемых угольных шахт;

подготовить требования к первичным электронным базам данных и материалам отчетности с построением ситуационных геоэкологических моделей для отдельных участков шахтных полей Восточного Донбасса,

провести районирование территории Восточного Донбасса по особенностям техногенной нарушенности, и прогнозирование потенциальной опасности загрязнения ландшафтов ртутью вблизи горящих и перегоревших шахтных отвалов.

В диссертации широко использованы методы натурных экспериментов, лабораторных исследований и аналитических построений, включая современные компьютерные технологии и разработки, в том числе, выполненные при непосредственном участии автора.

Научная новизна диссертационной работы заключается в обосновании методологии комплексного геоэкологического мониторинга, принципов рационального комплексирования методов для решения локальных задач мониторинга в зависимости от сложности горно-технических условий угледобычи и прогнозируемых экологических последствий ликвидации шахт. Впервые разработана принципиально новая схема процессов миграции углеводородных газов по техногенно-нарушенным зонам в горном массиве и создана концептуальная модель формирования «вторичных» газовых аномалий в почвах вблизи ликвидируемых шахтных стволов и выявлена тесная связь между газоносностью углей и содержанием в них ртути.

6 Практическая значимость выполненных исследований состоит в

разработке: универсальных принципов комплексирования методов

геоэкологического мониторинга, используемых для составления рабочих

проектов ТЭО ликвидации угольных шахт Восточного Донбасса; технологий

проведения локального мониторинга шахтных полей, позволяющих существенно

повысить достоверность экологических оценок и прогнозов; требований к

исходным базам данных для оперативной оценки изменения состояния

окружающей среды Восточного Донбасса.

Проведенные исследования в рамках данной работы позволили

сформулировать следующие защищаемые положения:

многоуровневая система геоэкологического мониторинга как основа районирования территории Восточного Донбасса по степени техногенной нарушенности окружающей среды;

концептуальная модель миграции метана и других вредных и взрывоопасных газов из разведочных скважин при перебуривании угольных пластов, из эксплуатационных горных выработок при ведении горнопроходческих работ, в процессе ликвидации шахт методом затопления и в постликвидационный период;

Объекты, виды, направления и методы мониторинга

В настоящее время, в соответствии с действующим законодательством, установлены следующие объекты мониторинга, подлежащие охране от загрязнения, порчи, повреждения, истощения и разрушения: 1) недра, 2) земли, 3) поверхностные и подземные воды, 4) атмосферный воздух, 5) леса и иная растительность, 6) животный мир и микроорганизмы, 7) природные ландшафты, 8) техногенная инфраструктура, 9) здоровье людей.

Перечисленным объектам соответствуют определенные виды мониторинга - мониторинг недр, земельный, гидросферный, атмосферный, биосферный, ландшафтный, техногенный, медицинский, которые, в свою очередь, могут иметь дополнительные разветвления в зависимости от целевого назначения и направлений проводимых исследований.

При решении задач, связанных с оценкой реально сложившихся или ожидаемых изменений окружающей среды в связи с проводимой реструктуризацией угледобывающего комплекса, основным видом геомониторинтовых исследований является Государственный мониторинг состояния недр (ГМСН) Российской Федерации, положение о котором утверждено приказом МПР РФ №433 от 21.05.2001 [63].

ГМСН включает в себя следующие основные направления:

1. Горно-экологический мониторинг (ГЭМ);

2. Мониторинг эндогенных геологических процессов (МЭГП);

3. Мониторинг подземных вод (ГМПВ);

4. Мониторинг подземных газов (МПГ).

В угледобывающих регионах для государственного мониторинга состояния недр в качестве целевых объектов изучения и оценки техногенной нарушенности выступают:

- угольные пласты и массивы углевмещающих пород;

- отвалы шахтных и фабричных пород, товарные склады полезных ископаемых, шламо- и хвостохранилища; - шахтные, подземные, поверхностные воды, автономные водозаборы подземных вод, пруды-отстойники, накопители сточных вод, сбросы дренажных и сточных вод в поверхностные водотоки и водоемы;

- шахтные газы, газы приповерхностной атмосферы, воздух и газы в помещениях, газо-аэрозольные и пылевые выбросы из вентстволов;

- газовые и пылевые выбросы, продуцируемые террикониками;

- ландшафты горного предприятия и горного отвода, объекты производственной и жилой застройки, объекты инфраструктуры;

- открытые (траншеи, разрезы) и подземные (шахты, штольни, шурфы) горные выработки;

технологические (вентиляционные) скважины;

- фильтрационные завесы, охранные целики, создающиеся на сопряжении работающих и ликвидируемых шахт;

- участки рекультивации отвалов угледобычи и углеобогащения;

- зоны опасных инженерно-геологических процессов, сформировавшиеся под воздействием подземной выемки углей;

- сооружения по инженерной защите объектов поверхностной инфраструктуры от негативного воздействия "вторичных" явлений, связанных с затоплением шахт и подтоплением территорий.

Каждый из вышеуказанных объектов мониторинга обладает своей предметной областью, множеством параметров, признаков и подлежащих измерениям характеристик.

С учетом специфики объектов, предметов, факторов негативного техногенного влияния, для территорий закрываемых угольных шахт Восточного Донбасса в качестве основных выступают следующие виды горноэкологического мониторинга:

1) гидромониторинг;

2) газовый мониторинг;

3) мониторинг техногенной нарушенности горного массива (динамический мониторинг); 4) другие виды мониторинга (мониторинг загрязнения ОС, биомониторинг, мониторинг земельных ресурсов и др.).

В соответствии с перечисленными видами горно-экологического мониторинга производится сбор, анализ и обобщение фактических данных о негативных техногенных процессах и нарушениях компонентов окружающей среды в пределах контролируемых шахтных полей (табл. 1.1):

-данные о самоизливах на поверхность минерализованных и токсичных вод, загрязнениях наземных водоемов, подтоплениях подвалов почв, и т.д.;

-сведения о миграции на поверхность метана и дугих горючих и токсичных газов;

-материалы по нарушениям массивов горных пород, деформациям и провалам земной поверхности, фундаментов строений;

-данные по химическому, биохимическому, радиационному загрязнению вод, приземного слоя воздуха, грунтов и почв в районах действующих и ликвидируемых шахт.

-другие негативные процессы и явления, вызванные техногенной деятельностью.

Принципы построения и реализации методики комплексного геоэкологического мониторинга

В основу предлагаемой методики положены охарактеризованные в разделах 2.1 - 2.4. комплексы полевых и лабораторных методов исследований, важнейшие из которых апробированы при участии автора на территориях закрываемых угольных шахт Якутии и Восточного Донбасса.

С учетом задач диссертации, реализация методики комплексного геоэкологического мониторинга осуществлялась в соответствие с разработанной автором блок-диаграммой (рис. 3.1), структурно-логическая схема которой включает 14 блоков, соответствующих четырем уровням комплексирования:

1. Оценка негативных экологических воздействий;

2. Разработка типовых комплексов методов мониторинга;

3. Обоснование рациональных (оптимальных) комплексов методов мониторинга;

4.Проведение мониторинговых исследований и создание первичных баз данных (БД).

Оценка негативных экологических воздействий (см. блок 5 на рис. 3.1.) направлена на обобщение исходных характеристик объектов мониторинга, к которым относятся шахтные и подземные воды, газоносность, геодинамика массива угленосных пород, загрязнение ландшафтов вредными и токсичными компонентами, шахтные отвалы и др. Вопросам оценки состояния окружающей среды, определения физико-географических и горно-геологических предпосылок комплексного геоэкологического мониторинга закрываемых угольных шахт Восточного Донбасса и возможных при этом негативных техногенных воздействий, посвящена глава 5 настоящей диссертации.

Разработка типовых комплексов методов мониторинга. Конечным результатом работ этого уровня является обоснование типовых комплексов ме тодов решения основных задач по выбранным направлениям экологического мониторинга (см. блоки 6, 7, 9 на рис. 3.1).

В процессе этих работ проводится анализ и оценка возможностей применения различных научно-исследовательских методов в решении основных задач по направлениям мониторинга. Для типовых экологических условий (фон - аномалия) определяется оптимальный перечень методов, обеспечивающий выявление и оценку экологических осложнений с использованием типового комплекса методов (ТКМ).

Обоснование рациональных комплексов комплексов методов мониторинга. Результатом работ этого уровня является обоснование оптимальных комплексов методов решения задач локального (пообъектного) экологического мониторинга в конкретных горно-экологических условиях закрываемой угольной шахты (см. блок 12 на рис. 3.1).

На данном этапе проводится выбор рациональных исследовательских методов и обоснование специальных методик проведения полевых и лабораторных работ, обеспечивающих решение наиболее важных задач с повышенной достоверностью, либо решение дополнительных (не типовых) задач мониторинга.

Проведение мониторинговых исследований и создание первичных баз данных (БД). Результатом работ четвертого уровня является создание первичных моделей мониторинга, таблицы исходных материалов, электронные базы данных, карты «временных срезов» целевых параметров мониторинга (см. блок 14 на рис. З.1.).

В процессе работ четвертого уровня комплексирования проводятся полевые исследования на горном отводе ликвидируемой угольной шахты и выполняется начальная обработка первичных данных, осуществляется их оценка в соответствии с метрологическими и проектными требованиями и составляется акт приемки результатов первичных измерений. Материалы по четвертому уровню комплексирования изложены в главе 4 настоящей диссертации.

Практическая реализация разработанной методики комплексного мониторинга осуществляется поэтапно в следующей последовательности:

Этап № 1 - подготовка и типизация исходных горно-экологических данных;

Этап № 2 - отбор методов в типовой комплекс с использованием матрицы оценок «виды - методы мониторинга» (табл. 3.1);

Этап № 3 - расчет параметров и характеристик типовых комплексов методов (ТКМ) применительно к углепромышленному району или выбранной группе ликвидированных шахтных полей.

Работы первого этапа комплексирования включали анализ геологических, горно-технических и экологических условий закрываемых шахтных полей с целью определения основных факторов негативного экологического воздействия и постановки целевых задач по направлениям мониторинга. В соответствии с вышеприведенными данными (см. табл. 1.1) перечень основных задач по выбранным направлениям комплексного мониторинга может быть представлен в следующем виде:

А. Гидромониторинг

1. Изучение положения уровней вод - шахтных, подземных и грунтовых.

2. Оценка динамики уровней.

3. Определение контуров и площадей подтоплений.

4. Изучение состояния оснований и фундаментов строений.

5. Оценка состояния гидротехнических сооружений.

6. Изучение динамики и объемов перетоков в затапливаемых горных выработках.

Оценка загрязнения окружающей среды подземными газами

Эмиссия природных газов к дневной поверхности и в построенные объекты жилищного производственного назначения во многом зависит от стадии освоения угольного месторождения. В институте ВНИГРИуголь при участии автора [23], разработана концептуальная модель процессов миграции метана из горных выработок шахт, на которой показана динамика формирования техногенных газопроявлений в зависимости от этапа освоения месторождения (рис. 4.2.).

Основные временные отрезки, показанные на рис. 4.2, соответствуют этапам техногенно-спровоцированной эмиссии газов на дневную поверхность: 1 и II - стадия геологоразведочных работ; III - период строительства шахты и добычи угля; IV - период ликвидации и затопления шахты; V - период после полного затопления шахты.

Первый этап включает изучение месторождения на стадии поисково-съемочных работ; когда по результатам газовых съемок на поверхности могут быть установлены зоны естественных газопроявлений: - на выходах угольных пластов или дизъюнктивных нарушений на дневную поверхность, или под маломощные (менее 20м) наносы;

С началом второго этапа освоения угольного месторождения (бурение разведочных скважин) появляются дополнительные каналы движения газа к поверхности - геологоразведочные скважины, вскрывающие угольную толщу. Метан в угольных пластах находится под гидростатическим давлением, поэтому, из заполненной раствором скважины, как правило, его выделение не наблюдается.

На угольных месторождениях, имеющих газовые ловушки должен выполняться комплекс противовыбросовых мероприятий, принятый при разведке газовых месторождений.

В периоде строительства шахты и добычи угля экологическая обстановка на площади горного отвода изменяется (этап III).

Непосредственно при проходке столов и подготовительных горных выработок количество выделяющегося метана остается незначительным, т.к. газ выделяется в основном, из вскрываемого стволом угольного пласта и подготовительных горных выработок.

Ликвидация шахт (этап IV) неизбежно сопровождается изменением состава подземной атмосферы в сторону ухудшения ее качества, поскольку воздух, остающийся в выработанном пространстве, может в значительной мере обогащаться метаном, токсичными компонентами и терять содержащийся в нем кислород.

Другая группа весьма существенных процессов изменения состояния подземной атмосферы столь же неизбежно возникает и будет развиваться в связи с восстановлением уровня подземных вод после прекращения откачки воды. Шахтная вода, затапливающая горные выработки, поры, пустоты и трещины во вмещающих породах, вытесняет загрязненный подземный воздух по направлению к земной поверхности. При этом возникают воздушно-газовые потоки из выработок на поверхность по различного рода каналам, существующим в разрабатываемых массивах горных пород.

Наряду с усилением загрязненности подземной атмосферы затапливаемых шахт метаном и углекислотой может зачастую происходить ее обогащениє радиоактивными эманациями радоном и тороном, а также дочерними радиоактивными продуктами последних.

На закрытых шахтах Восточного Донбасса, ранее неоднократно проявлялось, с трагическими исходами, загрязнение помещений обескислороженным «мертвым воздухом», т.е. частью обескислороженного шахтного воздуха, состоящей из азота и углекислого газа.

По результатам исследований установлено, что в районе г. Шахты токсичный газ поступал в помещения из подземных выработок ранее ликвидированных шахт N 33, «20 лет РККА» и «Красненькой», разрабатывавших угольный пласт k 2 на глубинах от 10 до 150 м от земной поверхности. Выделения «мертвого воздуха» были приурочены к выходам трещиноватых, пористых пород, а также к сообщающимся с поверхностью выработкам заброшенных шахт. Поступление «мертвого воздуха» в поверхностную атмосферу усиливалось после обильных осадков, инициирующих усиленное выделение углекислоты из карбонатных пород, а также в весенние месяцы, при резких падениях атмосферного давления и повышении температуры воздуха.

В 1999 г. Шахтинским взводом ОВГСО было проведено обследование 25 объектов (подвальные помещения жилых зданий) в зоне, определенной в ТЭО ликвидации шахты им. Л.Б. Красина как опасная по выходу «мертвого воздуха». В территорию обследования включены также жилые дома по ул. Ногина №7-11, 13, в воздухе которых ранее (в 1997 г.) были обнаружены отклонения от нормы содержания кислорода и углекислого газа, приведшие к смертельным исходам.

По всем обследуемым 25 объектам было отобрано 76 проб и произведен их анализ по 5 газообразным веществам: метану, углекислому газу, окиси углерода, кислороду, водороду. По 21 объекту отклонений от нормы не обнаружено. По объектам, расположенным по ул. Ногина в подвальных помещениях обнаружен практически обескислороженный воздух.

В соответствии с рабочим проектом геоэкологического мониторинга на поле шахты им. Л.Б. Красина пробурены две газо- гидрогеологические сква 66 жины. Из устьев скважины №1 (пер. Земледельческий) обнаружено интенсивное выделение рудничного воздуха с содержанием углекислого газа 1,2 %, кислорода -11,9 %, а также обнаружен сероводород с концентрацией 1 %.

Биологические последствия вдыхания «мертвого воздуха» проявляются уже при содержании кислорода, пониженном до 17 % (нормальное — 20,96 %). При длительном пребывании в обескислороженном воздухе у людей появляются одышка, общая слабость, может наступить обморочное состояние. При содержании кислорода порядка 12 % и менее вследствие кислородной недостаточности обычно быстро наступает обморочное состояние и смерть.

Метановое загрязнение выражается в обогащении приповерхностной атмосферы горючим и взрывоопасным метаном до концентраций, равных или превышающих предельно допустимые значения. Опасность метанового загрязнения особенно велика на территории Каменско-Гундоровского и Бе-локалитвенского геолого-промышленных районов Восточного Донбасса, где в разное время зафиксировано десятки случаев недопустимо высокого сосредоточения метана в помещениях, располагающихся над выработанным пространством закрытых шахт.

Примеры использования рациональных комплексов методов для решения задач геоэкологического мониторинга

Рациональное комплексирование - обширная и слабо формализованная область мониторинга, где проявляется многообразие возможных сочетаний специфических задач, горно- экологических условий и модификаций методов исследований. В настоящем разделе рассмотрены некоторые выборочные аспекты проблемы, связанные с использованием современных дистанционных и наземных геофизических технологий для решения задач гидромониторинга, газомониторинга и геодинамического мониторинга.

. Возможности методов дистанционного мониторинга в угольных регионах. Потенциальные возможности методов дистанционного мониторинга (МДМ) для решения экологических задач в угольных регионах оценены в ряде публикаций [79, 103]. Однако в Восточном Донбассе к настоящему времени такие работы не проводятся, главным образом, по технико-экономическим причинам. Поэтому ниже рассмотрен пример по Нерюнгрин-скому угольному месторождению Южно-Якутского бассейна, положительные результаты которого должны стимулировать применение МДМ в Восточном Донбассе.

Дистанционное зондирование территорий угольных шахтных полей может рассматриваться как средство получения экологической информации о тепловом балансе, состоянии растительного покрова, загрязнений приповерхностной атмосферы, в том числе:

об общих закономерностях пространственной дифференциации географической оболочки в случае, когда растительность является индикатором категорий природно-территориальных комплексов разного ранга;

о состоянии живого вещества - важнейшего компонента биосферы, которое во взаимодействии со средой определяет динамику и развитие биосферы и соответственно экогеосферы;

о закономерностях пространственной временной изменчивости энерго -массообмена подстилающей поверхности и о вкладе экосистем суши в общий энергетический баланс, как климатической, так и географической оболочки Земли в целом; о последствиях направленных и ненаправленных антропогенных воздействий, проявляющихся в изменении растительного покрова и энерго -масссообмена.

В качестве конкретного примера рассмотрим особенности использования и возможности космической исследовательской системы «РАСТИР» на Нерюнгринском месторождении. Комплекс «РАСТР» позволяет осуществлять прием информации изделий типа NOAA - высокоширотных спутников производства США, относящихся к серии метеорологических космических аппаратов.

Спутники этой серии обращаются по почти круговой орбите, с высотой порядка 850 км и периодом обращения 1.7 часа. При этом на орбите одновременно находятся не менее двух спутников, в настоящее время летают четыре аппарата: NOAA -9, 10,11,12.

На борту спутников NOAA размещена следующая регистрирующая геофизическая аппаратура:

а) Сканирующий радиометр высокого разрешения AVHRR, имеющий пять каналов в диапазоне от 0.58 мкм до 12.5 мкм и разрешение в подспутнико вой точке 1.1 км, длина скана +/- 1300 км.

б) Радиометр TIROS состоит из трех независимых систем, данные которых могут быть использованы для восстановления вертикальных профилей тем пературы и влажности.

в) Инфракрасный радиометр высокого разрешения HIRS, имеющий 19 кана лов в инфракрасной и 1 в видимой области спектра, разрешение в подспутниковой точке 17.4 км, длина скана +/- 1300 км.

г) Стратосферный радиометр SSU, имеющий 3 канала в полосе поглощения углекислого газа, разрешение в подспутниковой точке 147.4 км, длина скана +/- 737 км.

д) Микроволновый радиометр MSU, имеющий четыре канала в полосе по глощения кислорода, разрешение в подспутниковой точке 109.0 км,- длина скана+/- 1173 км.

Комплекс позволяет осуществить прием информации с изделий типа NOAA в режиме HRPT и включает в себя:

- поворотную параболическую антенну, диаметром 1.8 м;

- блок управления антенной;

- блок приемника;

- спецпроцессор раскодирования данных;

- персональную ЭВМ, управляющую слежением и приемом данных.

С помощью комплекса можно принимать сигналы в канале высокого разрешения на частоте 1700 МГц. В этом канале передается информация с приборов AVHRR и HIRS. Прибор AVHRR измеряет и отраженное землей излучение в пяти спектральных каналах, чтобы регистрировать излучение, приходящее в основном от интересующих наблюдателя объектов. Спектральные диапазоны каналов должны приходиться на окна прозрачности атмосферы.

Канал 1 AVHRR измеряет отраженное солнечное излучение в спектральном диапазоне максимального потока солнечной энергии. Расположен в диапазоне 0.58 - 0.68 мкм. Канал 2 AVHRR измеряет излучение в ближнем ИК диапазоне, расположен в диапазоне 0.725 - 1.1 мкм. Канал 3 измеряет как собственное так и отраженное излучение, расположен в диапазоне 3.55 -3.93 мкм. Каналы 4 и 5 измеряют излучение максимума потока энергии от земли в диапазонах 10.5 - 11.5 мкм, и 11.5 - 12.5 мкм.

Первичная обработка и тематический анализ результатов мониторинга биосферы со спутников серии NOAA осуществляется с помощью специального программного комплекса SCANOR . Каждая из существующих в системе SCANOR программ выполняет определенную функцию, необходимую для решения проблем мониторинга:

Программный продукт PREDIKT производит расчет орбитальных данных спутника. ? Программа VIEW TDF предназначена для просмотра данных с AVHRR, записанных в специальном формате TDF.

Программа FRAME предназначена для распаковки потока данных, принимаемых со спутника, их просмотра, географической привязке, фрагментов информации и записи их в формате TDF.

Программа GRIFF разрешает проблемы, возникающие с самой системой сканирования, исключаются погрешности примерной географической привязки.

Пакет MULTI - это достаточно мощный продукт, с помощью которого можно проводить подробную классификацию объектов. Начиная с этапа сегментации снимка на схожие по заданным свойствам элементы я заканчивая собственно классификацией. Эта классификация производятся по трем способам, которые имеют разные методики (по нормальному расстоянию и по яркостным коэффициентам).

AVNRR -программа расчета разного рода температур, от температуры поверхности земли, морской поверхности и водяного пара, позволяет рассчитать вегетационный индекс (vi), соединить несколько снимков в один, проводит расчеты с текстурой снимка.

Похожие диссертации на Районирование техногенной нарушенности территории Восточного Донбасса на основе комплексного геоэкологического мониторинга