Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 243-261
Разработка системы анализа состояния окружающей среды в зонах расположения крупных промышленных объектов, хвостохранилищ и отвалов
E.А. Лупян
1 , А.М. Константинова
1 , И.В. Балашов
1 , А.В. Кашницкий
1 , В.П. Саворский
2, 1 , О.Ю. Панова
2, 1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал, Фрязино, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 20.12.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-243-261
В работе рассматриваются возможности организации постоянного дистанционного мониторинга районов влияния источников техногенных отходов и отвалов (ИТОО). Представлена созданная на базе Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» подсистема работы с данными дистанционного мониторинга, ориентированная на решение этих задач. Описаны особенности построения данной подсистемы, предложены и реализованы программно-алгоритмические решения, а также представлены её текущие возможности. Созданный набор инструментов сбора и анализа данных спутникового мониторинга позволяет решать разнообразные задачи, связанные с изучением и мониторингом влияния крупных промышленных источников загрязнения, в том числе и ИТОО, на окружающую среду. В состав подсистемы входят инструменты как для ретроспективного анализа различных районов с ИТОО, так и для их постоянного оперативного мониторинга. Реализуемость и эффективность работы подсистемы подтверждена приведёнными в работе примерами её использования для организации дистанционного мониторинга зон потенциальных загрязнений от ИТОО, в том числе возможностей анализа долговременных изменений, происходящих в различных растительных и водных объектах, расположенных в этих зонах.
Ключевые слова: техногенные отходы, отвалы, дистанционный мониторинг, растительные объекты, водные объекты, контрольные участки, спектральные индексы, подсистема ЦКП «ИКИ-Мониторинг»
Полный текстСписок литературы:
- Бузников А. А., Тимофеев А. А. Региональный экологический мониторинг: метод и аппаратно-программный комплекс для дистанционной оценки загрязнения индикаторных видов растительности тяжёлыми металлами // Региональная экология. 2010. № 3(29). С. 9–17.
- Горный В. И., Крицук С. Г., Латыпов И. Ш., Храмцов В. Н. Верификация крупномасштабных карт термодинамического индекса нарушенности экосистем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 4. С. 201–212.
- Горный В. И., Киселев А. В., Крицук С. Г., Латыпов И. Ш., Тронин А. А. Термодинамический подход к спутниковому картированию накопленного экологического ущерба лесных экосистем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 124–136.
- Григорьева О. В., Дроздова И. В., Шилин Б. В. Экспериментальное обоснование возможностей видеоспектральной дистанционной индикации кратковременного стресса растительности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 78–88.
- Зеньков И. В., Заяц В. В., Нефедов Б. Н., Юронен Ю. П., Вокин В. Н., Кирюшина Е. В., Логинова Е. В., Кондрашов П. М., Раевич К. В., Маглинец Ю. А., Конов В. Н., Афанасов В. И., Федоров А. Б., Перфильев Д. А. Спирин Т. С. Угольные разрезы России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель: монография / Российская академия наук, Сибирское отд-ние; Сибирский федеральный ун-т; Сибирский гос. ун-т науки и технологий им. М. Ф. Решетнева; Институт вычислительных технологий. Красноярск: СФУ, 2017. 518 с.
- Зеньков И. В., Заяц В. В., Нефедов Б. Н., Юронен Ю. П., Морин А. С., Вокин В. Н., Кирюшина Е. В., Кондрашов П. М., Раевич К. В., Маглинец Ю. А., Конов В. Н., Афанасов В. И., Федоров А. Б., Латынцев А. А., Спирин Т. С. Железорудные карьеры России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель: монография / М-во образования и науки Российской Федерации; Ин-т вычислительных технологий СО РАН;, Сибирский федеральный ун-т; Сибирский гос. ун-т науки и технологий им. М. Ф. Решетнёва. Красноярск: СФУ, 2018. 664 с.
- Калабин Г. В., Горный В. И., Крицук С. Г. Спутниковый мониторинг реакции растительного покрова на воздействие предприятия по освоению Сорского медно-молибденового месторождения // Физико-технич. проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 1. С. 153–161.
- Калабин Г. В., Горный В. И., Давидан Т. А., Крицук С. Г., Тронин А. А. Восстановление тундровой экосистемы после закрытия рудника «Валькумей» на Чукотке // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2018. № 2. C. 146–153.
- Кобец Д. А., Матвеев А. М., Прошин А. А., Мазуров А. А. Контроль работоспособности и управление распределенными комплексами автоматической потоковой обработки спутниковых данных // Вопросы электромеханики. Тр. ВНИИЭМ. Приложение за 2017 г.: Материалы 5-й международной научно-техн. конф. «Актуальные проблемы создания космических систем дистанционного зондирования Земли». 2018. С. 225–234. URL: http://www.vniiem.ru/ru/uploads/files/conferences/170525/materialy_2017.pdf.
- Константинова А. М., Балашов И. В., Кашницкий А. В., Лупян Е. А., Прошин А. А., Сенько К. С., Сычугов И. Г. Организация подсистем работы с наблюдениями объектов в сервисах, работающих по технологии GEOSMIS // 18-я Всероссийская открытая конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: сб. тез. Москва. 16–20 нояб. 2020. М.: ИКИ РАН, 2020. С. 82. DOI: 10.21046/18DZZconf-2020a.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Кобец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., Матвеев А. М., Радченко М. В., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Прошин А. А., Лупян Е. А., Балашов И. В., Кашницкий А. В., Бурцев М. А. Создание унифицированной системы ведения архивов спутниковых данных, предназначенной для построения современных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 9–27. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-9-27.
- Саворский В. П., Лупян Е. А., Горный В. И., Ермаков Д. М., Панова О. Ю., Константинова А. М. Методы и инструменты анализа данных ДЗЗ для выявления изменений растительного покрова, вызванных техногенными отходами и отвалами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 31–47. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-31-47.
- Титов А. Ф., Таланова В. В., Казнина Н. М., Лайдинен Г. Ф. Устойчивость растений к тяжелым металлам. Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 2007. 170 с.
- Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 2014. 194 с.
- Толпин В. А., Балашов И. В., Ефремов В. Ю., Лупян Е. А., Прошин А. А., Уваров И. А., Флитман Е. В. Создание интерфейсов для работы с данными современных систем дистанционного мониторинга (система GEOSMIS) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 93–108.
- Cleugh H. A., Leuning R., Mu Q., Running S. W. Regional evaporation estimates from flux tower and MODIS satellite data // Remote Sensing of Environment. 2007. V. 106. P. 285–304.
- Kashnitskii A. V., Lupyan E. A., Balashov I. V., Konstantinova A. M. Technology for designing tools for the process and analysis of data from very large scale distributed satellite archives // Atmospheric and Oceanic Optics. 2017. V. 30. Iss. 1. P. 84–88.
- Krupa S. G., Arndt U. Special Issue on the Hohenheim Long Term Experiment // Environmental pollution. 1990. V. 68. P. 193–478.
- Metals from the Forest. World Conservation Union (IUCN) and World Wide Fund for Nature (WWF). Gland, Switzerland, 1999. 40 p.
- Running S., Mu Q., Zhao M. MOD16A2 MODIS/Terra Net Evapotranspiration 8-Day L4 Global 500 m SIN Grid V006 [Data set]. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2017. DOI: 10.5067/MODIS/MOD16A2.006.