Взглянем на землю свысока

Несанкционированные свалки в стране будут находить с помощью спутников и беспилотников

Уникальную технологию аэрокосмического мониторинга разработали в Институте геологии Национальной академии наук. Она позволяет с помощью беспилотников и космической системы дистанционного зондирования Земли выявлять несанкционированные карьеры и свалки. Такой мониторинг на 40% менее затратный и более эффективный, чем полевые рейды. Сейчас пилотный проект тестируют в Витебской, Гомельской и Могилевской областях. До конца года его внедрят по всей стране. Корреспондент «Р» узнала подробности. 

Система космического мониторинга способна распознать карьер и свалку площадью от 5 квадратных метров


Система мониторинга состояния техногенно измененных природных ландшафтов трехуровневая. Она включает в себя космический аппарат, беспилотник и наземное сопровождение полученных материалов. Задача перед учеными стоит серьезная — следить за соблюдением правил недропользования, в том числе внутрихозяйственными карьерами. У нас таковых около 1,5 тысячи.

— Речь идет об официально зарегистрированных карьерах. Например, вот этот, — изучает снимок Вилейского района ведущий научный сотрудник филиала «Институт геологии» государственного предприятия «Научно-производственный центр по геологии» Андрей Понтус. — По документам его разрешенная площадь 0,5 гектара, а на снимке видим, что он уже превысил 1,5 гектара. Это очевидное нарушение. 

Да и к промышленным карьерам у экологов нередко возникают вопросы. В зависимости от мощности осадочного чехла их глубина может достигать и ста метров. С помощью специальных стереоочков и 3D-модели карьера ученые получили возможность следить за его глубиной и формой. 

С места в карьер


По правилам землепользования отработанный карьер нужно выположить, а на его склонах посадить лесные культуры. Однако зачастую владельцы не горят желанием тратиться на рекультивацию карьера, и с годами он превращается в свалку ТБО. А тут еще строительный сезон не за горами, и вскоре возле дачных поселков будет полно мелких внутрихозяйственных карьеров. При их разработке никто не утруждает себя оформлением документов и уж тем более платой. Работы у геологов будет выше крыши, и система аэрокосмического мониторинга тут как нельзя кстати. Андрей Понтус считает, что она уже доказала свою эффективность, мнение подкрепляет цифрами:

— Система не только эффективна, но и экономична. По предварительным подсчетам, аэрокосмический мониторинг на 40% менее затратный, чем полевые рейды.

Беспилотник летает на высоте 100—150 метров, потому в отличие от спутника ему облака не помеха

Мы составляем и постоянно обновляем эталонную базу карьеров строительных материалов с их обязательной планово-координатной привязкой. Это те карьеры, которые землевладельцы и землепользователи официально зарегистрировали, — Андрей Понтус объясняет принцип работы системы. — Затем собираем данные со спутника. На нашем космическом аппарате стоит оптика разрешением 2,4 на 2,2 метра. Она позволяет распознать карьер площадью от 5—6 квадратных метров. Новый спутник, который запустим на орбиту через два года, позволит делать снимки более высокого разрешения — 0,5 на 0,6 метра.

Дрон среди ясного неба


Погода вносит в работу ученых свои коррективы. Так, в облачную погоду спутниковые снимки получаются нечеткие, оператору приходится вручную исключать из рабочей площади закрытые тучами участки. Затем изображение вытягивают в картографическую плоскость и дешифруют. Полученные результаты отправляют в специальные геоинформационные системы для анализа и хранения. 

По текстурным и структурным признакам машина попиксельно анализирует территорию. Прямо сейчас, пока мы разговариваем с Андреем Понтусом, система по эталонным признакам мелового карьера находит еще три участка, в которых предположительно могут находиться несанкционированные меловые карьеры. И наносит на карту метки: промышленные объекты отмечает красным цветом, внутрихозяйственные — синим, предполагаемые карьеры — желтым. Эту карту геологи передадут природоохранным инспекторам, которые выедут непосредственно на место и проверят информацию. Иногда она не подтверждается. Например, свежевырытый котлован под строительство коттеджа спутник может ошибочно принять за карьер. Кстати, Минприроды начало укомплектовывать рейдовые группы природоохранных инспекторов современными планшетами. На них геологи могут оперативно присылать карты с указанием мест, которые необходимо проверить. 

— Во время следующего полета система сама проанализирует динамику изменений местности и сравнит его с данными предыдущей съемки. Все изменения она показывает вот таким пульсирующим сигналом, видите? — показывает на монитор Андрей Понтус. — Затем по эталонным базам мы классифицируем, какие именно изменения произошли, например, появился карьер или вырубили участок леса. 

Космический мониторинг хорош в случае, когда нужно провести исследование на довольно большом участке территории, а для относительно небольших участков гораздо эффективнее беспилотники. Здесь на помощь ученым приходят специалисты НПЦ многофункциональных беспилотных авиационных комплексов Академии наук. 

Им сверху виднее


Вообще, с космического снимка можно вытащить много информации. Помимо поиска незарегистрированных карьеров и свалок, систему аэрокосмического мониторинга эффективно используют для геологоразведочных работ. Особенно эффективна система при поиске углеводородного сырья. Технологию можно использовать для обнаружения и оценки последствий пожаров в лесах и на торфяниках, мониторинга полей и степени засоренности сельхозугодий, определения типа почв и текущего состояния мелиоративных земель. А в прошлом году с помощью аэрокосмического мониторинга подсчитывали ущерб от июльских ураганов. На помощь нашим геологам тогда пришли немецкие коллеги, предоставив для исследования данные радарной съемки. 

С помощью специальных стереоочков и 3D-модели карьера ученые удаленно следят за его глубиной и формой.

— Радарные системы очень дорогостоящие и используются в основном в военных целях. Однако и для гражданских нужд их вполне можно применять. Разрешение у полученных радарными системами изображений такое же, как и у полученных оптикой. Однако при радарной съемке на качество снимков не влияют ни облачность, ни время суток, поскольку изображение строится на основании отраженных от поверхности земли лучей, — перечислил преимущества радарной техники геолог. 

Наша система основана на применении современных геоинформационных технологий. Это позволяет оперативно и точно получать сведения о количестве и месторасположении карьеров, вести их учет, грамотно планировать и контролировать их своевременную рекультивацию, оперативно выявлять нарушения, которые приводят к негативному воздействию заброшенных карьеров на почву, грунтовые воды и воздух. Кстати, согласно Закону о космической деятельности материалы космосъемки являются документами и их разрешено использовать в суде как доказательство, хотя еще несколько лет назад юридического основания у Минприроды для этого не было. 

gorbatenko_inna@mail.ru

Фото Артура ПРУПАСА и из архива Института геологии

Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Версия для печати
Заполните форму или Авторизуйтесь
 
*
 
 
 
*
 
Написать сообщение …Загрузить файлы?