Соглашение №14.583.21.0003 от 08.08.2014

№14.583.21.0003
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Рациональное природопользование
Тема: Разработка методов и технологий оценки объёмов эмиссий и распространения углеродсодержащих газовых
компонент и аэрозолей в воздушной среде Северной и Восточной Евразии по данным космического мониторинга
Руководитель проекта: академик Бондур В.Г. директор НИИ "АЭРОКОСМОС"
Соглашение №14.583.21.0003 от 08.08.2014
на период 2014 - 2016 гг.
Получатель субсидии: федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт
аэрокосмического мониторинга "АЭРОКОСМОС"
Цели и задачи проекта
Цель исследований - разработка и экспериментальная отработка методов и технологий
мониторинга состояния воздушной среды для оценки объемов эмиссий и распространения
углеродсодержащих газовых компонент и аэрозолей в интересах предупреждения и
уменьшения негативных последствий от природных пожаров.
Целью совместных научных исследований является развитие и реализация новых
подходов к мониторингу состояния воздушной среды с учётом антропогенных и природных
воздействий, ориентированных на разработку методов и технологий мирового уровня,
позволяющих снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, а также усилить
координацию исследовательской деятельности между Российской Федерацией и КНР.
Актуальность исследований обусловлена следующими факторами:
•серьезным экологическим ущербом, наносимым эмиссиями малых газовых компонент и аэрозолей;
•необходимостью предоставления оперативной космической информации для оценки влияния природных пожаров на
состав атмосферы и снижения их последствий;
•высокой эффективностью космических методов и технологий для мониторинга воздушной среды;
• необходимостью создания методов и технологий комплексного оперативного мониторинга состава атмосферы.
Новизна проекта заключается в разработке новых и усовершенствовании существующих методов и технологий
мониторинга состава атмосферы, для более точной оценки объёмов эмиссий и распространения вредных газов и
аэрозоля в атмосфере с привлечением космической данных для предотвращения экологической ущерба и улучшения
качества жизни.
Ожидаемые результаты проекта
В процессе выполнения проекта буду получены следующие результаты:
• Методы оценки объемов эмиссий углеродсодержащих газовых компонент (СО, СО2) и аэрозолей в воздушной среде при природных пожарах по данным
космического мониторинга.
• Технология сбора и обработки данных космического мониторинга для проведения оценки объемов эмиссий и распространения углеродсодержащих газовых
компонент и аэрозолей в воздушной среде, возникающих при природных пожарах.
• Макет системы для оценки объемов эмиссий и распространения углеродсодержащих газовых компонент и аэрозолей в воздушной среде, возникающих при
природных пожарах, на основании данных космического мониторинга для проведения экспериментальных исследований.
• Фрагмент базы данных с результатами оценки объемов эмиссий и распространения углеродсодержащих газовых компонент и аэрозолей в воздушной среде,
возникающих при природных пожарах, полученных на основании данных космического мониторинга для тестовых участков территории Российской Федерации.
Перспективы практического использования
Выполнение проекта обеспечит возможность применения самых современных подходов для оценки состояния атмосферы при природных пожарах, гармонизировать данные и
программное обеспечение, что сэкономит значительные средства при интеграции информационных ресурсов, необходимых для оценки состояния окружающей среды на
глобальном, региональном и локальном уровнях, а также обеспечит снижение негативных воздействий на атмосферу и качество жизни вследствие природных пожаров.
Проект позволит объединить ресурсы НИИ «АЭРОКОСМОС» (Россия) и RADI CAS (Китай) для совместных исследований в области дистанционного мониторинга состояния
воздушной среды и обмена данными, разработать методы и технологии мирового уровня, сократить сроки выполнения работ не менее, чем на 30% и получить синергетический
эффект от международной кооперации.
В практическом использовании результатов проекта будут заинтересованы Росгидромет, МЧС России, Минздрав России, промышленные предприятия, вузы и научноисследовательские институты, организации субъектов Российской Федерации, а также различные ведомства и организации Китая и других стран.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
1.
Разработана
технология
сбора
и
обработки
спутниковых
данных,
позволяющая
оптимизировать процесс оценки объемов эмиссий и распространения углеродсодержащих
газовых компонент и аэрозолей в воздушной среде, возникающих при природных пожарах.
2.
Разработаны
различные
методы
оценки
объемов
эмиссий
и
распространения
углеродсодержащих газовых компонент (СО и СО2) и аэрозолей в воздушной среде при
природных пожарах.
3. Разработана логическая структура базы данных, описывающая понятия предметной области,
взаимосвязь между компонентами этой базы, а также ограничения, налагаемые предметной
областью. Она используется при создании базы данных с результатами оценки объемов
Блок-схема технологии сбора и обработки и хранения спутниковых данных
эмиссий углеродсодержащих газовых компонент и аэрозолей в воздушной среде.
S (тыс.км2)
СО (млн.тонн)
4. Проведены сбор, систематизация и предварительная обработка спутниковых данных за
период 2010-2015 гг., которые необходимы для подготовки и проведения экспериментальных
исследований.
5. Разработаны технические решения и структурная схема, определившие облик Макета
системы оценки объемов эмиссий и распространения газовых компонент и аэрозолей в
РМ2,5 (млн.тонн)
воздушной среде.
6.
Разработан
Макет
системы,
реализующий
методы
оценки
объемов
СО2 (млн.тонн)
эмиссий
углеродсодержащих газовых компонент и аэрозолей в воздушной среде при природных
пожарах по космическим данным.
7. Разрабатывается техническая документация на Макет системы.
Примеры результатов расчета площади пройденной огнём и объёмов эмиссий
CO, CO2 и PM2.5 на территории Сибири с апреля по октябрь 2010-2015 гг.
8. Разрабатывается программа и методика экспериментальных исследований.
Распределение концентрации СО2 по данным AIRS (AQUA)
Партнеры проекта
Международный партнёр: Институт дистанционного зондирования и цифровой Земли Китайской академии наук (RADI CAS).
Основные направления деятельности:
•
Разработка
и
усовершенствование
моделей
и
механизмов переноса излучения от различных
наземных объектов различных пространственных
масштабов
№14.583.21.0003
• Разработка
передовых технологий дистанционного зондирования и обработки
данных, полученных датчиками различного пространственного разрешения
• и др.
Объемы финансирования
Всего
2014 г.
2015 г.
2016 г.
Средства иностранного партнера,
млн. руб
35
15
10
10
<Номер постера>