Космические измерительные методы ИК теплового диапазона при мониторинге потенциально опасных явлений и объектов В.И. Горный НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК E-mail: img@at1895.spb.edu Видимый Пропускание электромагнитных волн атмосферой Земли СВЧ диапазон Инфра-красный (ИК) Пропускание на 1км столба Частота, Гц Длина волны Тепловой баланс земной поверхности Закономерности суточной динамики температуры поверхности Дистанционное определение теплового потока, тепловой инерции и скорости испарения влаги с дневной поверхности Исходные материалы: * многократная тепловая ИК аэро-космическая съемка; * срочные данные метеонаблюдений; Измеряемые характеристики: * тепловой поток, Вт/м2; * тепловая инерция, ЕТИ; * скорость испарения, мм/сут. Погрешности метода По результатм повторных наблюдений в марте и апреле 1998г ср. кв. ошибка определения теплового потока для одиночного пикселя составила: s = 10 Вт/м2 Ошибки алгоритма: Систематическая Случайная - s ТП ТИ СИ Вт/м2 ЕТИ мм/сут 1.5 130 0.3 3.0 100 0.1 Современные космические системы сбора цифровой измерительной информации ДЗЗ, использующие ИК-тепловой диапазон Спутник Сканер Спектральные диапазоны Кол. каналов NOAA AVHRR Terra MODIS Terra ASTER Landsat 7 ETM Видимый (0.4-1.0 мкм) БИК (1.0-2.5 мкм) СИК (2.5-5.0 мкм) ТИК (5.0-12.5 мкм) Видимый (0.4-1.0 мкм) БИК (1.0-2.5 мкм) СИК (2.5-5.0 мкм) ТИК (5.0-12.5 мкм) Видимый (0.4-1.0 мкм) БИК (1.0-2.5 мкм) СИК (2.5-5.0 мкм) ТИК (5.0-12.5 мкм) Видимый (0.4-1.0 мкм) БИК (1.0-2.5 мкм) СИК (2.5-5.0 мкм) ТИК (5.0-12.5 мкм) 2 1 1 2 16 4 6 10 3 6 5 4 2 1 Геометрическое разрешение на местности, м 1100 1100 1100 1100 250 (1 и 2) 500 (3-7) 1000 (8-36) Ширина полосы съемки, км 2700 Формат регистраци и данных, бит 10 2330 12 13 30 90 30 30 60 60 12, 16-тепловые каналы 185 8 Влияние атомных электростанций на тепловой баланс Балтийского моря Схема размещения атомных электростанций на побережье Балтийского моря Швеция Карты температуры воды в районе АЭС Оскарсхамн Финляндия Карты температуры воды в районе АЭС Олькилуото Российская Федерация Карты температуры воды в районе Ленинградской АЭС Сравнение теплоотдачи шлейфов АЭС и шлейфов рек, впадающих в Балтику Table 3 Thermal characteristics of NPP and natural plumes in the Baltic Sea Area Date GMT Object Olkiluoto Olkiluoto Olkiluoto Olkiluoto September 1 1991 September 2 1991 May 28 1992 May 28 1992 12:35 2:30 3:15 3:15 NPP NPP NPP Bredvik Gulf Olkiluoto Olkiluoto May 30 1992 May 30 1992 2:55 2:55 Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Leningrad NPS Forsmark Forsmark Forsmark July 4 1991 October 8 1991 June 2 1992 May 24 1992 May 24 1992 May 24 1992 June 3 1992 June 3 1992 June 3 1992 Forsmark Forsmark May 28 1992 May 28 1992 3:15 3:15 Forsmark Forsmark May 30 1992 May 30 1992 2:55 2:55 Ringhals Oskarhamn Loviisa Loviisa September 2 1991 September 2 1991 May 28 1992 May 28 1992 2:30 2:30 3:15 3:15 Loviisa Loviisa May 30 1992 May 30 1992 2:55 2:55 Loviisa Loviisa June 3 1992 June 3 1992 2:05 2:05 14:10 12:08 12:15 2:25 2:25 2:25 2:05 2:05 2:05 September 1 1991 12:35 September 2 1991 2:30 September 2 1991 2:30 S (km2) 9.22 23.9 7.89 7 Q ± Q), (MW) qav ±(q) (W/m2) 180 ± 70 1300 ± 250 54 ± 56 98 ± 49 19 ± 7 54 ± 11 6.9 ± 7.2 14 ± 7 NPP 13.4 Bredvik Gulf 4.91 230 ± 70 36 ± 25 17 ± 5 7.2 ± 5.1 NPP NPP NPP NPP Luga River Narva River NPP Luga River Narva River NPP NPP Dalalven River NPP Dalalven River NPP Dalalven River NPP NPP NPP KyuminYoki River NPP KyuminYoki River NPP KyuminYoki River 35.2 60.2 14.9 24.3 86.7 160 50.7 203 473 17.6 27.2 44.5 3400 ± 630 2100 ± 500 620 ± 120 340 ± 140 980 ± 700 2000 ± 1300 1600 ± 500 11000 ± 2200 13000 ± 4600 430 ± 110 1300 ± 290 270 ± 370 97 ± 18 35 ± 8 41 ± 8 14 ± 6 11 ± 8 12 ± 8 31 ± 9 54 ± 11 27 ± 10 25 ± 6 48 ± 11 6.1 ± 8.3 20 49.2 310 ± 160 350 ± 280 15 ± 8 7.1 ± 5.7 29.5 165 330 ± 140 1700 ± 800 11 ± 5 10 ± 5 3.56 25.3 5.94 25.5 57 ± 31 574 ± 225 48 ± 42 500 ± 180 16 ± 9 23 ± 9 8.1 ± 7.1 20 ± 7 13.2 95 210 ± 80 1030 ± 550 16 ± 6 11 ± 6 21.4 56 270 ± 240 740 ± 500 13 ± 11 13 ± 9 Космический мониторинг городских теплопотерь Сравнение теплопотерь С-Петербурга и Хельсинки Характеристика теплопотерь С-Петербурга и Хельсинки Топливно-энергетический баланс Ленинградской области Карта плотности теплового потока городов Ленинградской области (по данным измерений со спутника NOAA(AVHRR)) Проект поддержан фондом Дж. & К. Макартуров Карта состояния лесов Всеволожского района Ленинградской области (по данным повторных съемок спутником Landsat TM)