Что можно узнать по космическим фотоснимкам

12 апреля 1961 г. гражданин Советского Союза Юрий Гагарин впервые в мире облетел земной шар на космическом корабле. Это была крупная победа советской науки и техники. Весь мир восхищался небывалым полетом в космос. С этого времени началась эра освоения человеком космического пространства.

Одним из направлений использования космических полетов стало фотографирование земной поверхности в интересах науки и народного хозяйства. Изображения ее, полученные со спутников, вносят много нового в наши представления о Земле. С каждым витком вокруг Земли получают серию фотографий, по которым ученые изучают богатейшую информацию о нашей планете.

Первыми воспользовались фотоизображениями со спутников метеорологи. Получив фотографии облачности, они убедились в правильности многих своих гипотез о физическом состоянии атмосферы. Выяснилось, что в зависимости от характера воздушных течений существуют ячейки с восходящим и нисходящим потоком воздушных масс. Огромную информацию дали спутники о дождевых облаках — источниках ливневых осадков, приносящих много бед людям. Полученные с борта спутника изображения облачности позволяют судить об изменениях атмосферы, а следовательно, более правильно предсказывать погоду. Благодаря использованию космических снимков ученые стоят ныне на пороге решения одной из сложнейших задач метеорологии — составления двух- трехнедельного прогноза погоды.

Космические фотоснимки весьма эффективно используют в геологии. С их помощью уточнены и дополнены геологические карты, разработаны новые методы поисков полезных ископаемых. В частности, на основе наблюдений из космоса обнаружены крупные разломы на территории Казахстана и Алтая, что позволило сделать некоторые выводы об их рудоноскости. На основе полученных результатов составлен генеральный план проведения поисковых работ.

Геологический анализ космической информации используют для изучения структуры земной коры. С помощью съемок из космоса обнаружены скрытые глубинные разломы, громадные кольцевые образования. По снимкам изучают геологическое строение океанических мелководий и шельфовых зон.

В зависимости от масштаба изображения можно изучать континенты в целом, платформы, отдельные складки и разрывы. Обзор с космических высот позволяет сделать выводы о взаимосвязи отдельных структур с общим строением региона. При этом во многих случаях удается показать положение и уточнить строение поверхностной и глубинной структуры, погребенной под более молодыми отложениями. Это означает, что при анализе космических фотоснимков появляется новая информация об особенностях региона, что позволяет уточнить имеющиеся или составить новые геологические карты. В таком случае поиск полезных ископаемых становится более целенаправленным.

Наблюдения из космоса позволили получить данные, которые содействуют решению проблем сельского хозяйства. С их помощью следят за запасами влаги в почве, состоянием посевов, использованием пастбищ, прогнозируют урожай. В ряде засушливых районов по космическим снимкам удалось обнаружить грунтовые воды на небольших глубинах. Космическая информация дает возможность вести учет и оценку земель, следить за состоянием угодий, определять зоны, пораженные сельскохозяйственными вредителями, выбирать наиболее подходящие участки для пастбищ.

С помощью космических съемок уже сейчас решают одну из стоящих перед лесным хозяйством проблем — разработку метода учета лесов. По космическим снимкам ведут инвентаризацию лесных ресурсов, картографируют их и даже подсчитывают запасы древесины, следят за состоянием лесов, подверженностью их различным болезням, зараженностью вредителями. Съемки из космоса позволяют обнаружить лесные, тундровые и степные пожары и своевременно ликвидировать очаги возгорания. Космические снимки широко применяют и в географии. Основные задачи космической географии состоят в изучении окружающей нас природы и закономерностей ее изменений. С помощью космической техники мы имеем возможность судить о динамике рельефа земной поверхности, выявить основные рельефообразующие факторы, оценить разрушительные действия речных и морских вод и других сил природы. Не менее важно изучить из космоса растительный покров как обжитых, так и малодоступных районов. Космические снимки дают возможность узнать состояние снежного покрова и ледников для определения запасов снега. На основе этих данных прогнозируют водность рек, возможность снежных обвалов и схода лавин в горах, изучают динамику их движения, оценивают дождевой сток в засушливых районах, определяют площади затопления паводковыми водами.

С большой эффективностью космические методы применяют при исследовании Мирового океана. Оперативно получаемые снимки используются для изучения морских волнений, скорости движения океанских течений и оповещения о штормах и ураганах. Ледовые карты, составленные по снимкам, используют в навигации, а карты состояния поверхности океана применяют и при организации рыбного лова.

В группу специалистов, извлекающих из космических снимков ценную информацию, влились сегодня и археологи. Им удалось обнаружить погребенные и скрытые от глаз исследователя следы прошлого. Фотографии с орбиты помогли выявить в калмыцком Заволжье сотни древних поселений и археологические объекты, находящиеся под землей. На снимках хорошо видно, где когда-то пролегали дороги, жили люди, текли реки. Поиски таких объектов с помощью космических снимков продолжаются.

Широкому распространению съемки из космоса способствует исключительно быстрое получение фотоизображения обширных площадей земной поверхности. В качестве примера можно привести объем работы по фотографированию с космического корабля «Союз-22». За сравнительно короткий срок — всего 6 дней — было получено около 14 тыс. снимков высокого качества, на которых сфотографировано 20 млн. км2 земной поверхности.

В настоящее время для съемки широко используют многозональный космический фотоаппарат МКФ-6, разработанный специалистами СССР и ГДР и изготовленный в ГДР. Его шесть фотокамер позволяют вести спектрозональную съемку в шести диапазонах спектра электромагнитных колебаний. В результате получают серию фотографий, на каждой из которых видны только те объекты, которые отражают электромагнитные волны определенной длины. Если их сопоставить, то скрытое изображение на одном снимке будет отчетливо видно на другом. На таких изображениях цветопередача не соответствует реальным цветам природных объектов, а используется для увеличения контрастности между объектами. Вот почему спектрозональные снимки позволяют получить сведения о влажности и составе почвы, солености воды, ее загрязненности, увидеть геологические разломы, поля, засеянные различными культурами, и т. п.

Спектрозональные снимки широко используют в работе по комплексному исследованию малоизученных зеленых массивов Сибири и Дальнего Востока. Бескрайние просторы сибирских лесов впервые подверглись всестороннему изучению, причем применение космических фотоснимков позволило проводить работу одновременно на территории в миллионы гектаров.

 

Космическая картография

Особенно широкое применение снимки из космоса нашли в картографии. И это понятно, потому что космический фотоснимок точно и с достаточной подробностью запечатлевает поверхность Земли и специалисты могут легко перенести изображение на карту.

Чтение (дешифрирование) космических снимков, так же как и аэрофотоснимков, основано на опознавательных (дешифровочных) признаках. Основными из них служат форма объектов, их размеры и тон. Реки, озера и другие водоемы изображаются на снимках темными тонами (черным цветом) с четким выделением береговых линий. Для лесной растительности характерны менее темные тона мелкозернистой структуры. Подробности горного рельефа хорошо выделяются резкими контрастными тонами, которые получаются на фотографии в результате различной освещенности противоположных склонов. Населенные пункты и дороги также можно опознать по своим дешифровочным признакам, но только под большим увеличением. На типографских оттисках этого сделать нельзя.

Использование космических снимков в картографических целях начинают с определения их масштаба и привязки к карте. Эту работу обычно выполняют по карте более мелкого масштаба, чем масштаб снимка, так как на нее приходится наносить границы не одного, а целого ряда снимков.

Сличая снимок с картой, можно узнать, что и как изображено на снимке, как это показано на карте и какие дополнительные сведения о местности дает фотоизображение земной поверхности из космоса. И даже в том случае, если карта будет того же масштаба, что и фотоснимок, все равно по снимку можно получить более обширную и главное — свежую информацию о местности по сравнению с картой.

Составление карт по космическим снимкам выполняют так же как и по аэрофотоснимкам. В зависимости от точности и назначения карт применяют различные методы их составления с использованием соответствующих фотограмметрических приборов. Наиболее легко изготовить карту в масштабе снимка. Именно такие карты и помещают обычно рядом со снимками в альбомах и книгах. Для их составления достаточно скопировать на кальку со снимка изображения местных предметов, а затем с кальки перенести их на бумагу.

Такие картографические чертежи называют картосхемами. Они отображают только контуры местности (без рельефа), имеют произвольный масштаб и не привязаны к картографической сетке.

В картографии космические снимки используют прежде всего для создания мелкомасштабных карт. Достоинство космического фотографирования в этих целях заключается в том, что масштабы снимков сходны с масштабами создаваемых карт, а это исключает ряд довольно трудоемких процессов составления. Кроме того, космические снимки как бы прошли путь первичной генерализации. Это происходит в результате того, что фотографирование выполняется в мелком масштабе.

В настоящее время по космическим снимкам созданы разнообразные тематические карты. В ряде случаев характеристики некоторых явлений можно определить только по космическим снимкам, а получить их другими методами невозможно. По результатам космического фотографирования обновлены и детализированы многие тематические карты, созданы новые типы геологических ландшафтных и других карт. При составлении тематических карт особенно полезными являются снимки, полученные в различных зонах спектра, так как они содержат богатую и разностороннюю информацию.

Космические снимки нашли широкое применение при изготовлении промежуточных картографических документов — фотокарт. Их составляют так же, как и фото-планы, путем мозаичного склеивания отдельных снимков на общей основе. Фотокарты могут быть двух видов: на одних показано только фотографическое изображение, а другие дополнены отдельными элементами обычных карт. Фотокарты, как и отдельные снимки, служат ценными источниками изучения земной поверхности. Вместе с тем они являются дополнительным материалом к обычной карте и в полной мере заменить ее не могут.

Облик Земли постоянно меняется, и любая карта постепенно стареет. Космические снимки содержат самые свежие и достоверные сведения о местности и успешно используются для обновления карт не только мелкого, но и крупного масштаба. Они позволяют исправлять карты больших территорий земного шара. Особенно эффективно космическое фотографирование в труднодоступных районах, где полевые работы связаны с большой затратой сил и средств.

Съемка из космоса применяется не только для картографирования земной поверхности. По космическим фотоснимкам составлены карты Луны и Марса. При создании карты Луны были использованы также и данные, полученные с автоматических самоходных аппаратов «Луноход-1» и «Луноход-2». Как же велась съемка с их помощью? При движении самоходного аппарата прокладывался так называемый съемочный ход. Его назначение — создать каркас, относительно которого на будущую карту будут наносить топографическую ситуацию. Для построения хода измерялись длины пройденных отрезков пути и углы между ними. С каждой точки стояния «Лунохода» выполнялась телевизионная съемка местности. Телевизионные изображения и данные измерений передавались по радиоканалу на Землю. Здесь производилась обработка, в результате которой составлялись планы отдельных участков местности. Эти отдельные планы привязывались к съемочному ходу и объединялись.

Карта Марса, составленная по космическим снимкам, менее подробна по сравнению с картой Луны, но все же она наглядно и достаточно точно отображает поверхность планеты (рис. 55).

Рис. 55. Фрагмент фотокарты Марса.

Карта сделана на тридцати листах в масштабе 1:5 000 000 (в 1 см 50 км). Два околополюсных листа составлены в азимутальной проекции, 16 околоэкваториальных листов — в цилиндрической, а остальные 12 листов — в конической проекции. Если все листы склеить друг с другом, то получится почти правильный шар, т. е. глобус Марса.

Основой для карты Марса, как и для карты Луны, послужили сами фотоснимки, на которых поверхность планеты изображена при боковом освещении, направленном под определенным углом. Получилась фотокарта, на которой рельеф изображен комбинированным способом — горизонталями и естественной теневой окраской. На такой фотокарте хорошо читается не только общий характер рельефа, но и его детали, особенно кратеры, которые нельзя отобразить горизонталями, так как высота сечения рельефа составляет! км.

Значительно сложнее обстоит дело со съемкой Венеры. Ее нельзя сфотографировать обычным путем, потому что она укрыта от средств оптического наблюдения плотными облаками. Тогда появилась мысль сделать ее портрет не в световых, а в радиолучах. Для этого разработали чувствительный радиолокатор, который мог как бы прощупывать поверхность планеты.

Чтобы разглядеть ландшафт Венеры, надо приблизить радиолокатор к планете. Это и сделали автоматические межпланетные станции «Венера-15» и «Венера-16».

Сущность радиолокационной съемки заключается в следующем. Установленный на станции радиолокатор посылает отраженные от Венеры радиосигналы на Землю в центр обработки радиолокационной информации, где специальное электронно-вычислительное устройство преобразует полученные сигналы в радиоизображение.

С ноября 1983 г. по июль 1984 г. радиолокаторы «Венеры-15» и «Венеры-16» отсняли северное полушарие планеты от полюса до тридцатой параллели. Затем с помощью ЭВМ на картографическую сетку было нанесено фотоизображение поверхности Венеры и, кроме того, построен профиль рельефа по линии полета станции.

 

Контроль из космоса за окружающей средой

В настоящее время проблема охраны окружающей среды носит глобальный характер. Вот почему все большее значение приобретают космические методы контроля, позволяющие увеличить объем исследований и ускорить получение и переработку данных. Основное средство осуществления контроля — это система космических съемок, опирающаяся на сеть наземных пунктов. Эта система включает фотографирование с искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций. Полученные фотоизображения поступают в наземные приемные центры, где ведется переработка информации.

Что же видно на космических снимках? Прежде всего — почти все формы и виды загрязнений окружающей среды. Промышленность — главный источник загрязнения природы. Деятельность большинства производств сопровождается выбросами отходов в атмосферу. На снимках отчетливо фиксируются шлейфы таких выбросов и простирающиеся на многие километры дымовые завесы. При большой концентрации загрязнений сквозь них не просматривается даже земная поверхность. Известны случаи, когда вблизи некоторых североамериканских металлургических предприятий погибала растительность на площади несколько квадратных километров. Здесь уже сказывается не только воздействие вредных выбросов, но и загрязнение почвы и грунтовых вод. Эти районы представляются на снимках блеклой сухой безжизненной полупустыней среди лесов и степей.

На фотоснимках хорошо заметны выносимые реками взвешенные частицы. Обильные загрязнения особенно характерны для дельтовых участков рек. К этому приводят эрозия берегов, сели, гидротехнические работы. Интенсивность механического загрязнения можно установить по плотности изображения водной поверхности: чем светлее поверхность, тем больше загрязненность. Мелководные участки также выделяются на снимках светлыми пятнами, но в отличие от загрязнений носят постоянный характер, в то время как последние меняются в зависимости от метеорологических и гидрологических условий. Космическая съемка позволила установить, что механическое загрязнение водоемов возрастает в конце весны, начале лета, реже — осенью.

Химическое загрязнение акваторий может быть изучено с помощью многозональных снимков, которые фиксируют, насколько угнетена водная и окаймляющая побережье растительность. По снимкам можно установить и биологическое загрязнение водоемов. Оно выдает себя чрезмерным развитием особой растительности, различимой на снимках в зеленой области спектра.

Выбросы промышленными и энергетическими предприятиями теплой воды в реки хорошо выделяются на инфракрасных снимках. Границы распространения теплой воды позволяют прогнозировать изменения в природной среде. Так, например, тепловые загрязнения нарушают становление ледяного покрова, что хорошо заметно даже в видимом диапазоне спектра.

Большой ущерб народному хозяйству наносят лесные пожары. Из космоса они заметны прежде всего благодаря дымовому шлейфу, простирающемуся иногда на несколько километров. Космическая съемка позволяет быстро определить масштабы распространения пожара. Кроме того, космические снимки помогают обнаружить поблизости облачность, из которой вызывают обильный дождь при помощи специальных распыленных в воздухе реактивов.

Большой интерес представляют космические снимки пылевых бурь. Впервые стало возможно наблюдать их зарождение и развитие, следить за перемещением масс пыли. Фронт распространения пылевой бури может достигать тысячи квадратных километров. Чаще всего пылевые бури проносятся над пустынями. Пустыня — это не безжизненная земля, а важный элемент биосферы и поэтому нуждается в постоянном контроле.

А теперь перенесемся на север нашей страны. Часто спрашивают, почему так много говорят о необходимости охраны природы Сибири и Дальнего Востока? Ведь интенсивность воздействия на нее пока во много раз меньше, чем в центральных районах.

Дело в том, что природа Севера значительно ранимее. Кто был там, тот знает, что после проехавшего по тундре вездехода почвенный покров не восстанавливается и развивается эрозия поверхности. Очищение водных бассейнов происходит в десятки раз медленнее, чем обычно, и даже небольшая вновь проложенная дорога может быть причиной труднообратимого изменения природной обстановки.

Северные территории нашей страны простираются на 11 млн. км2. Это — тайга, лесотундра, тундра. Несмотря на тяжелые жизненные условия и материально-технические трудности на Севере появляется все больше городов, увеличивается население. В связи с интенсивным освоением территории Севера особенно остро ощущается нехватка исходных данных для проектирования населенных пунктов и промышленных объектов. Вот почему космическое изучение этих районов так актуально сегодня.

В настоящее время два родственных метода — картографический и аэрокосмический — тесно взаимодействуют при изучении природы, хозяйства и населения. Предпосылки такого взаимодействия заложены в свойствах карт, аэроснимков и космических снимков как моделей земной поверхности.

 

От космических фотоснимков к тематическим картам

Тематическая карта — это и основной исследовательский документ для ученого, и необходимое пособие при разработке проектов освоения природных богатств, и средство познания окружающего нас мира. Большинство карт в школьных атласах именно тематические. Они служат незаменимыми учебными пособиями, по которым можно знакомиться с природными и общественными явлениями на территории нашей Родины и всего мира.

При составлении тематических карт обязательно соблюдается основное правило: изображаемое явление показывают более выразительно, а общегеографические элементы — с меньшей степенью полноты и подробности по сравнению с общегеографической картой. Содержание тематических карт постоянно совершенствуется. В прошлом главная задача их заключалась в отображении какого-либо явления физико-географического или социально-экономического характера. В дальнейшем их начали составлять не только на основе материалов, полученных непосредственно при съемках, но и путем соответствующей обработки и обобщения разнообразной информации. Так появились карты по оценке природных и трудовых ресурсов, карты прогнозирования различных явлений и др. В настоящее время многие тематические карты составляют по материалам космических съемок.

В зависимости от высоты полета спутника и типа установленной на нем аппаратуры космические фотоснимки могут быть получены в разном масштабе, охватывать различные по площади территории и отображать разные по размеру природные объекты. Снимки разных масштабов несут неодинаковую информацию. Для изучения явлений, протекающих на обширных территориях, используют глобальные и континентальные снимки. Они дают такую информацию, которая не может быть получена другими методами. Как выяснилось, на мелкомасштабном фотоизображении можно обнаружить элементы глубинного строения Земли, нашедшие отражение в ландшафте ее поверхности.

Космические фотоснимки позволяют создавать мелкомасштабные тематические карты, минуя этапы составления этих карт в крупных и средних масштабах. Обычный же путь картографирования — от крупномасштабных к среднемасштабным и мелкомасштабным картам предполагает большой объем дорогостоящих картографических работ. Кроме того, в процессе уменьшения карт и обобщения содержания при переходе от крупного масштаба к мелкому происходит некоторая потеря деталей и вкрадываются отдельные неточности. Это — своего рода плата за картографическую генерализацию. Космические снимки обширных пространств сразу могут быть использованы для создания мелкомасштабных тематических карт. Изображение на них получается уже обобщенным.

Тематическое дешифрирование космических фотоснимков производится теми же методами, что и топографическое, с помощью тех же приборов и инструментов, ко с большей степенью использования автоматизированных средств. Особое внимание при этом уделяется косвенным дешифровочным признакам. Эти признаки основаны на имеющихся в природе закономерных взаимосвязях размещения различных объектов.

Чаще всего эти взаимосвязи проявляются в двух основных направлениях: приуроченности одних объектов к другим и изменении свойств одних объектов в результате влияния на них других.

Чтобы дешифрировать какой-либо объект, нужно его обнаружить и распознать. Обнаружение объекта — это непосредственное восприятие его на снимке, а распознавание — определение его количественных и качественных характеристик. Важно, чтобы дешифровщик был знаком с опознаваемыми объектами. В этом случае выявление объекта проводится путем сравнения его изображения с известным в натуре.

Космические фотоснимки позволяют составлять по ним разнообразные тематические карты. Но особенно широкое применение они нашли при составлении геологических карт. Обработка снимков для этих целей обычно ведется в три этапа: предварительное камеральное дешифрирование, полевые работы и окончательная камеральная обработка.

Предварительное камеральное дешифрирование проводят до начала полевых работ. При этом составляют серии карт, на которых отображают предполагаемые геологические структуры. На снимках разных масштабов выделяют контуры объектов, зоны фоновых аномалий. На основе имеющегося картографического материала строят предположения о геологической природе выявленных объектов и устанавливают вероятность их опознавания на снимках.

Во время полевых работ уточняют данные, полученные со снимков, выполняют полевое дешифрирование и ведут необходимые геологические работы и наблюдения.

Завершающий этап — окончательная камеральная обработка данных, полученных со снимков, и результатов наземных наблюдений. Затем по этим данным составляют окончательный вариант карты.

Наиболее полную информацию о геологическом строении Земли получают при дешифрировании цветных многозональных фотоснимков. По ним, например, уточнена и дополнена геологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000, а также составлены или уточнены многие другие карты. Особый интерес заслуживает сводная геологическая карта структур территории Советского Союза. Она составлена в масштабе 1:5 000 000 по космическим снимкам, полученным в трех зонах спектра и называется космогеологической. Эта карта в нашей стране была изготовлена впервые и мы на ней остановимся более подробно.

При ее составлении работа велась в два этапа. На первом этапе при дешифрировании снимков выделялись районы, общие по характеру рельефа. Учитывая, что выделенные районы не всегда совпадают с принятыми в геологии, их назвали- космогеоструктурными. Следующим этапом стало изучение космогеоструктурных районов. И вот здесь удалось дешифрировать большое количество линейных объектов, представляющих собой особого вида разломы. От граничных разломов они отличаются более строгим направлением и примерно одинаковой плотностью по всей территории. По направлению четко выделяются меридиональные, широтные и диагональные разломы.

Меридиональные секущие разломы прослеживаются с интервалом 5–7° по долготе, сходясь в северном направлении и расходясь к экватору. Это следы плоскостей, секущих земной шар параллельно оси его вращения. На территории СССР насчитывается около двадцати таких разломов.

Широтные секущие разломы представляют собой следы плоскостей, перпендикулярных к оси вращения Земли. Они расположены неравномерно. Наиболее четко эти разломы проявляются на востоке, где отстоят друг от друга на 3–4° по широте (на 300–500 км).

Диагональные секущие линейные структуры развиты на территории СССР более равномерно. Они отстоят друг от друга на 300–500 км, но простирание их не остается постоянным на всем протяжении.

Кроме космогеоструктурных площадей и линейных объектов на космических снимках были обнаружены и перенесены на карту кольцевые объекты диаметром от десятков до сотен километров. Анализ геологических материалов позволил расшифровать геологическую природу части этих структур. Причина образования другой части оказалась пока неясной. Две кольцевые структуры вероятно связаны со следами падения крупных метеоритов в отдаленные геологические эпохи.

Информация, показанная на космогеологической карте принципиально новая и ранее не отображалась ни на каких других картах. Выбранный для нее масштаб позволяет исследовать не только проблемы формирования земной коры, но и закономерности размещения полезных ископаемых. Этому способствует картографирование принципиально новых геологических форм, что стало возможным лишь при использовании материалов космических съемок.

В последнее время космическая съемка находит широкое применение при изучении шельфа — прибрежной части морского дна, наиболее перспективной для освоения. Нужно отметить, что уже сегодня на шельфовую зону приходится 20–25 % всей мировой добычи газа и нефти.

Комплексное изучение шельфовой зоны северо-восточного Каспия по фотоснимкам, полученным с космического корабля «Союз — 22», позволило выявить характеристики рельефа дна, вид грунта, подводную растительность и многое другое. В результате таких исследований составлена геологическая карта шельфа, на которой с достаточной подробностью нанесены все данные необходимые для изыскательских работ.

Впервые по космическим фотоснимкам составлена геоморфологическая карта Южного Предбайкалья в крупном масштабе (1:400 000). Она служит основой для анализа приуроченности полезных ископаемых к рельефу и для других исследований. В отличие от обычных способов составления геоморфологических карт, картографирование выполнено не по отдельным формам рельефа, а по их площадной совокупности.

По космическим фотоснимкам созданы многие другие тематические карты: ландшафтов, лесов, почв, грунтов, грунтовых вод и т. п. Практика изготовления их показывает высокую эффективность космических методов картографирования. Подсчитано, например, что при создании почвенных и кормоботанических карт в интересах сельского хозяйства сроки составления их по сравнению с обычными способами сокращаются в 3–4 раза, а общие затраты — в 2–3 раза.

Материалы космической съемки используются также для создания тематических карт краткосрочного пользования, например карт ледовой обстановки. Их составляют упрощенным способом. Отобрав необходимые снимки на заданную территорию, изготавливают из них фотомонтаж и на него наносят сетку параллелей и меридианов. Такие карты создавались, например, на район дрейфа дизель-электрохода «Михаил Сомов», зажатого в антарктических льдах. Это было в июне — июле 1985 г. Положение корабля оказалось очень тяжелым. На помощь ему подошел ледокол «Владивосток». Последняя карта ледовой обстановки, переданная на борт ледокола, помогла кораблям выйти из ледового плена на чистую воду.

Многие из вас проводят свои каникулы в увлекательных походах, дальних путешествиях, знакомясь с историческими и культурными памятниками нашей страны, с природой родного края. И здесь вам без карты не обойтись. По ней намечают маршрут и определяют его протяженность, выбирают места остановок, намечают объекты, с которыми следует ознакомиться более подробно.

Для туристов создается много разных карт. Такие карты часто называют схемами, потому что на них местность изображается с большими обобщениями. А это создает значительные затруднения в ориентировании на местности. Как же исключить такой недочет? Выход нашли: на туристских схемах решили печатать фотоизображение местности, полученное путем фотографирования со спутника. Получилась наглядная картина действительной местности, на которой условными знаками выделены лишь основные объекты.

 

Применение космических фотоснимков в школьной географии

Основным наглядным пособием при обучении географии, как известно, является географическая карта. Это — замечательное и пока что ничем не заменимое пособие. И все же, несмотря на все ее достоинства, картографическое изображение изучаемых объектов является условным и недостаточно точно отражает объективную реальность. Если сопоставлять картографическое изображение объектов и явлений с их изображением на космических фотоснимках, то намного возрастают возможности формирования объективных географических образов. Даже черно-белые фотоизображения позволяют представить реальный облик земной поверхности. Тем более велика роль цветных космических снимков в создании объективного зрительного образа. Формирование таких образов и является главной целью в использовании учебных наглядных пособий по физической географии.

Основной методический прием использования космических фотоснимков в учебном процессе заключается в сопоставлении их с географической картой. При этом сравнивают и обобщают физико-географические характеристики, закрепляют показанное демонстрацией наземных фотоснимков или картин природы изучаемой территории.

Весьма полезным является самостоятельная практическая работа по сличению космических фотоизображений земной поверхности с ее изображениями на различных картах школьных атласов. Здесь очень важно научиться схематически переносить на карту сфотографированный участок или какой-либо отдельный физико-географический объект. Для такой работы фотоснимки должны быть размножены в необходимом количестве экземпляров с тем, чтобы каждый мог самостоятельно выполнить это интересное и полезное упражнение.

Нередко приходится изучать различные природные процессы. В таких случаях для работы со снимками следует подбирать соответствующие карты. Если, например, рассматривается процесс образования и развития циклона, то его фотоизображение полезно сопоставлять с климатической картой, а при изучении геологических структур космические снимки соответствующих территорий лучше сличать с физической картой.

Первое знакомство с космическими фотографиями начинается со снимка земного шара. С высоты 200 тыс. км Земля похожа на гигантский глобус с затуманенными из-за наличия атмосферы краями с диаметром, в несколько раз превосходящим диаметр Луны. Земля из космоса представляется в виде идеального шара. Небольшое сжатие, а тем более горные возвышенности незаметны, так как они слишком малы по сравнению с земным радиусом. Фотография нашей планеты из космоса — яркое и убедительное доказательство того, что Земля является шарообразным небесным телом.

Особенно впечатляющим является рассматривание стереоскопической пары фотографий нашей планеты. Здесь мы уже наблюдаем не плоское, а объемное изображение Земли и нашему взору представляется голубой шар, летящий в необозримом пространстве.

Космические фотоснимки служат замечательными наглядными пособиями при изучении закономерностей атмосферной циркуляции и климатообразующих факторов. Неравномерность нагревания земной поверхности обусловливает существование воздушных масс с неодинаковыми свойствами. Зоны их взаимодействия называют атмосферными фронтами. Холодный фронт постепенно поворачиваясь против часовой стрелки, сближается с теплым и в результате образуется циклон. Этот процесс образования циклона хорошо прослеживается на спутниковых снимках. Сфотографированная облачность фронтальных разделов дает четкую картину возникновения и развития циклонов.

Фотографические изображения, полученные из космоса, можно с успехом использовать при изучении любой темы физической географии. Так, с природными зонами СССР полезно познакомиться по снимкам, на которых изображены леса, пустыни и пр. Эти пособия способствуют формированию зрительного образа каждой природной зоны. Понятие о гидросфере лучше усваивается с помощью глобальных фотоснимков и фотокарты земного шара и т. д.

При изучении природы земной поверхности иногда возникает необходимость одновременно обозревать настолько большие участки, что даже со спутника нельзя их получить на одном снимке. В таких случаях прибегают к монтажу нескольких спутниковых снимков в единое фотографическое изображение. Монтаж производится по общим контурам, изобразившимся на смежных снимках. Перекрывающиеся части срезают, снимки наклеивают на картон и в результате получают фотосхему. При необходимости на нее можно нанести градусную сетку. Линии сетки переносят с карты по идентичным географическим объектам теми же приемами, которыми наносят границы фотоснимка на карту, но только в обратном порядке. Градусная сетка ориентирует фотоизображение и позволяет определять приближенные координаты объектов, изображенных на снимках.