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

Исследование загрязнения водных объектов взвешенными веществами по материалам космических съемок Брук, Владимир Викторович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

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

Брук, Владимир Викторович. Исследование загрязнения водных объектов взвешенными веществами по материалам космических съемок : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 11.00.11.- Харьков, 1991.- 23 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы. Для решения ряда задач, связанных с іроблемой рационального использования и охраны водных ресурсов, геобходимы своевременные и достоверные опенки эколого-санитар-1ых состояний водных объектов и антропогенного воздействия на шх. При этом в ряде случаев существенный интерес представляет тформация о пространственном распределении взвешенных веществ іа акваториях. Такая информация может быть использована, напри-іер, для решения следующих природоохранных задач:

выявления диффузных источников загрязнения поверхностных зод;

ононтуригания зон влияния точеных И диффузных источников іагрязнения;

выявления направлений транспорта и зон аккумуляции загрязняющих, веществ, бактерий или радионуклидов, сорбированных на ззвешенных частицах;

-определения участков берега или береговых отмелей, подверженных однонаправленным деформациям (абразия или аккумуляция);

- прогноза процессов заиления водоемов и судоходных каналов.

Современная хозяйственная деятельность приводит к значительным объемам поступления в водные объекты антропогенного взвешенного материала. Это обуславливает необходимость поиска высоко- , іроизводительньїх методов картографирования пространственного рас-іределения взвешенных веществ на акваториях.

Одним из перспективных методов исследований в этом направлении ярляєтся анализ материалов космических съемок водных объектов. Очевидными достоинствами данного метода являются возможность юлучения единовременной информации для обширных, акваторий, возможность объективной пространственной интерполяции данных о кон-дентрации взвешенных веществ, полученных наземными методами изме-

рений. Вместе с тем, до настоящего времени материалы космических съемок применялись для исследования загрязнения поверхностных вод взвешенными веществами только опизодически для отдельных водных объектов. При этом использовались методы тематической обработки изображений, разработанные в других областях науки, которые не всегда оказываются эффективными при использовании указанных материалов для решения задач охраны вод.

Цель и задачи исследований. Основная цель работы - исследование и разработка методов тематической обработки и тематического анализа материалов космических съемок, полученных в видимом и ближнем инфракрасном (ПК) диапазоне, для оценки масштабов загряз-нения водных объектов взвешенными веществами. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

  1. выявить н обосновать дешифровочныэ признаки замутненных вод на космических изображениях;

  2. разработать методики тематической обработки космических изображений водных объектов для выделения областей замутненных вод,

  3. исследовать возможности оценки концентрации.взвешенных вещесті по параметрам космических изображений,

  4. исследовать особенности использования материалов космических съемок при анализе влияния на качество вод источников загрязнения различных типов (сбросы сточных вод, поверхностный сток и др.).

Мзтодика исследований. Методика исследований, выполненных для решения поставленных задач, включала: визуальный анализ космических снимков, синтез изображений в условных цветах на проекторе МСП-4с, цифровую обработку изображений на ЭВМ КС-І060 с ис-пользованием графопостроителя ЕС-7052, натурные исследования на Ладожском озере и Мингечаурском водохранилище, корреляционный и

регрессионный анализ результатов натурных исследований и микрофотометрических измерений, сопоставление материалов дешифрирования космических снимков с литературными и ведомственными данными. Научная новизна. В ходе исследований получены следующие научные результаты:

экспериментально виявлена и теоретически обоснована система дешифровочных признаков замутненных вод на космических снимках;

исследованы корреляционные связи между концентрацией взвешенных веществ и параметрами космических изображений водоемов с различным трофическим состоянием;

разработаны методики идентификации на космических изображениях замутненных вод, выделения различных градаций мутности и оконтуривания зон влияния различных источников загрязнения;

исследованы особенности использования материалов космических съемок для мониторинга источников загрязнения различных типов. '

Положения, выносимые на защиту:

методика тематической обработки и анализа материалов космических съемок в видимом и ближнем ИИ диапазонах излучения для картографирования загрязнения водных объектов взвешенными веществами, включающая:

систему дешифровочных признаков на космических снимках взвешенных веществ от различных типов источников загрязнения;

методику синтеза в условных цветах изображений акваторий;

алгоритмическое и программное обеспечение цифровой обработки космических изображений акваторий для восстановления пространственно-временных распределений взвешенных веществ органического и минерального происхождения.

Практическая значимость работы. Полученные в работе резуль-

таты могут быть использованы для решения прикладних задач, связан ных с планированием и оценкой эффективности водоохранных мероприятий местными и региональными органами управления хозяйством, органами охраны природы и крупными водопользователями, а также при реализации природоохранными органами производственных функций:

государственного контроля за использованием и охраной поверхностных вод;

выдачи разрешений на захоронение промышленных отходов, на специальное водопользование;

- осуществление государственной экологической экспертизы.
Внедрение результатов работы. Разработанная в диссертации

методика, а также составленные по ней тематические картосхемы ряда водохранилищ и отдельных участков акваторий Азовского и Черного морей, применялись в ряде производственных и проектных организаций (Харьковкоммунпромвод, Укрюжгипроводхоз, Черноморниипроект и др.),для изучения закономерностей загрязнения водохранилищ Волжского и .Днепровского каскадов, загрязнения и заиления Краснодарского водохранилища и некоторых других водохранилищ Краснодарского края, для разработки картографических моделей загрязнения Цимлянского, Печенежского и Краснооскольского водохранилищ; она также была использована при изучении закономерностей засоления водных масс оэ. Сасык на .Шунай-.Цнестровской оросительной системе, при разработке проектов дноуглубительных работ на морских каналах и акваториях портов Южный, Поти, а также при организации подводных отвалов грунта.

Исследования, связанные с темой диссертации, проводились во Всесоюзном научно-исследовательском институте по охране вод по планам государственных заказов. В І9С0-І965 г.г. согласно Постановлению ГійГГ СССР, Госплана СССР, ШК Президиума СМ СССР, Президиума АН СССР * 32/30/54/16-02 от 17.02.61 г. была выполнена НИР

- б -

"Разработать методические рекомендации по использораниго аэрокос-иической информации о Земле для оценки, прогнозирования, охраны 1 управления водными ресурсами". В І9Б5-І990 г.г. по государственному заказу Госкомприроды СССР пыполнялась НИР "Разработать и знедрить методику использования материалов аэрокосмических съемок для выявления влияния точечных и диффузных источников загряз-іения на качество вод".

Достоверность результатов. Обоснованность научных положений, эыводоз и рекомендаций подтверждается сопоставлением результатов 'ематической обработки и тематического анализа материалов косми-шскйх съемок с теоретическими моделями формирования сигнала, ре-'Истрируемого при космической съемке^ литературными и ведомст-юнными данными о качестге вод и других характеристиках подстила->щей поверхности, а также с результатами натурних эксперименталь-(ых исследований на акваториях родных объектов.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссерта-[ии докладывались и обсуждались на следующих совещаниях, семнна-іах и конференциях:

5-е Всесоюзное совещание "Круговорот вещества и энергии в одоемах" (Листвиничное, 1911 г.),

Всесоюзний семинар "Технические средства для государстген-ой системи! контроля природной среды" (Обнинск, 1961 г.),

Вторая всесоюзная конференция ".Ьмнамика и термика рек, во-охранилищ и эстуариев". (Москва, 19Ь4 г.),-

Всесоюзная конференция "Гидрология 200G г." (Москва, 19Ь5г.),

Конференция молодых ученых МГУ "Современные методы геогра-

>

ической картографии" (Москва, 1915 г.),

XI Всесоюзная научно-техническая коиференгия молодых уче-ых й специалистов Госцентра "Природа" (Москва, 19Ь7 г.),

Всесоюзная конференция "Математические метода в экологи-

ческих и космических исследованиях" (Баку, І9Ш г.),

Всесоюзная конференция "Методы и средства дистанционного зондирования Земли и обработки космической информации в интересах народного хозяйства" (Рязань, 1969 г.),

Всесоюзный семинар "Технические и программные средства тематической обработки спутниковой информации" (Москва, 1969 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, Ь глав, заключения, списка литературы из 90 наименований, в том числе 22 работ зарубежных авторов, и содержит 116 страниц текста, 12 таблиц и 39 иллюстраций. К диссертации имеется приложение, которое содержит 5 таблиц на 14 страницах.