Помощь студентам в учебе
Картографирование внеземных объектов средствами современных ГИС на примере малых небесных тел
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ 5
1.1 Внеземная картография 5
1.2 Космическая съемка внеземных объектов 7
1.3 Картографирование внеземных объектов средствами современных ГИС 8
ГЛАВА 2. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 11
2.1 Физические и оптические параметры малых небесных тел 14
2.2 Современное картографирование малых небесных тел 16
2.3 Формирование основ для картографирования малых небесных тел 20
2.4 Атласы и карты малых небесных тел 25
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ГИС ДЛЯ КАРТОГРАФИРВОАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ. СОВРЕМЕННЫХ ГИС. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 29
3.1 Применение методики картографирования малых небесных тел и создание серии карт 30
3.1.1 Методика картографирования малых небесных тел 32
3.1.2 Анализ возможных объектов для картографирования 34
3.1.3 Основные источники данных для картографирования малых небесных тел 35
3.1.4 Проблемы математической картографии в аспекте работ с малыми небесными телами 38
3.1.5 Обработка исходынх данных и составление карт 45
3.1.6 Создание серии карт малых небесных тел: Ида, Матильда, Гаспра 49
3.2 Апробация методики по построению карт малых небесных тел в рамках педагогической практики на курсе «Картографирование планет» 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58
ПРИЛОЖЕНИЕ отсутствует
ГЛАВА 1. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ 5
1.1 Внеземная картография 5
1.2 Космическая съемка внеземных объектов 7
1.3 Картографирование внеземных объектов средствами современных ГИС 8
ГЛАВА 2. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 11
2.1 Физические и оптические параметры малых небесных тел 14
2.2 Современное картографирование малых небесных тел 16
2.3 Формирование основ для картографирования малых небесных тел 20
2.4 Атласы и карты малых небесных тел 25
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ГИС ДЛЯ КАРТОГРАФИРВОАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ. СОВРЕМЕННЫХ ГИС. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 29
3.1 Применение методики картографирования малых небесных тел и создание серии карт 30
3.1.1 Методика картографирования малых небесных тел 32
3.1.2 Анализ возможных объектов для картографирования 34
3.1.3 Основные источники данных для картографирования малых небесных тел 35
3.1.4 Проблемы математической картографии в аспекте работ с малыми небесными телами 38
3.1.5 Обработка исходынх данных и составление карт 45
3.1.6 Создание серии карт малых небесных тел: Ида, Матильда, Гаспра 49
3.2 Апробация методики по построению карт малых небесных тел в рамках педагогической практики на курсе «Картографирование планет» 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58
ПРИЛОЖЕНИЕ отсутствует
За немногим более семидесяти лет со времени начала изучения и освоения космического пространства произошел колоссальный прорыв в наших знаниях о Вселенной. Неизмеримо расширились представления о ближайших к Земле областях пространства - Солнечной системе и природе небесных тел - планет, их спутников и малых небесных тел (МНТ), к которым относят астероиды и кометы. Эта область нашего ближайшего космического окружения имеет наиболее важное значение, поскольку позволяет лучше понять природу собственной планеты и спрогнозировать дальнейшие процессы.
Исторически Россия, будучи правопреемницей Советского Союза, имеет выдающуюся роль в исследованиях Солнечной системы, особенно в период изучения Луны и планет земной группы - Венеры и Марса 1960-1980 гг. с использованием автоматических космических аппаратов. К сожалению, негативное влияние на развитие космической программы оказали недостригшие своей цели космические аппараты, отправленные к Фобосу в 1988 г., и катастрофа с запуском марсианского космического аппарата в 1996 г. Все это на многие годы отбросило реализацию российской планетной программы, создав разрыв между нами и международным сообществом.
В настоящее время космические агентства всего мира - Федеральное космическое агентство (Роскосмос), Европейское космическое агентство (ЕКА), Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) установили в качестве приоритетного направление исследований МНТ, а также открытие новых тел. Поэтому, в рамках «Федеральной космической программы России на 2016-2025», предусматривающей серию посадочных миссий к Луне, Марсу и Фобосу, возникла острая необходимость в картографических материалах для обеспечения успешных полетов и посадок космических аппаратов. Важнейшими научными задачами в комплексе исследований МНТ являются: определение их формы, размеров и картографирование поверхности с целью получения данных для формирования комплексных знаний об объектах Солнечной системы; выбор благоприятных районов для посадки аппаратов на поверхность МНТ и т.д.
Таким образом, цель данной дипломной работы заключается в изучении методики картографирования и создании карт малых небесных тел.
Объектом исследования является методика создания карт малых небесных тел.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить литературу и методики внеземного картографирования, существующие референц-поверхности и методы их подбора под конкретные МНТ на основе их параметров.
2. Выполнить поиск исходных данных и выбрать объекты для картографирования.
3. Осуществить картографирование МНТ согласно выбранному методу (определить способ оформления карт МНТ и принцип использования ЦМР и материалов космической съёмки для картографирования МНТ).
4. Провести апробацию методики в рамках педагогической практики.
Для реализации цели и задач исследования будут использоваться следующие методы: теоретический анализ, изучение материалов и обобщение опыта, описательный, графический и картографический методы, геоинформационного картографирования и дешифрирования космических изображений.
Теоретическая значимость работы состоит в развитии картографического метода исследований поверхности малых небесных тел. Практическая значимость - заключается в изучении и обобщении информации о малых небесных телах, а также возможности внедрения методики создания карт малых небесных тел в учебную программу.
Дипломная работа состоит из введения, трех глав и заключения. В первой главе рассмотрены общие данные по истории изучения внеземных объектов, картографированию планет и малых небесных тел, а также актуальные проблемы этой области. Во второй главе рассматриваются основные характеристики внеземных объектов и малых небесных тел, в частности. Третья глава посвящена вопросам методики создания карты малого небесного тела. В заключении подведены итоги и рассмотрены дальнейшие перспективы.
Объём работы составляет 66 страниц, включая 20 рисунков. Список литературы включает в себя 86 наименований, в том числе зарубежные научные статьи.
Исторически Россия, будучи правопреемницей Советского Союза, имеет выдающуюся роль в исследованиях Солнечной системы, особенно в период изучения Луны и планет земной группы - Венеры и Марса 1960-1980 гг. с использованием автоматических космических аппаратов. К сожалению, негативное влияние на развитие космической программы оказали недостригшие своей цели космические аппараты, отправленные к Фобосу в 1988 г., и катастрофа с запуском марсианского космического аппарата в 1996 г. Все это на многие годы отбросило реализацию российской планетной программы, создав разрыв между нами и международным сообществом.
В настоящее время космические агентства всего мира - Федеральное космическое агентство (Роскосмос), Европейское космическое агентство (ЕКА), Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) установили в качестве приоритетного направление исследований МНТ, а также открытие новых тел. Поэтому, в рамках «Федеральной космической программы России на 2016-2025», предусматривающей серию посадочных миссий к Луне, Марсу и Фобосу, возникла острая необходимость в картографических материалах для обеспечения успешных полетов и посадок космических аппаратов. Важнейшими научными задачами в комплексе исследований МНТ являются: определение их формы, размеров и картографирование поверхности с целью получения данных для формирования комплексных знаний об объектах Солнечной системы; выбор благоприятных районов для посадки аппаратов на поверхность МНТ и т.д.
Таким образом, цель данной дипломной работы заключается в изучении методики картографирования и создании карт малых небесных тел.
Объектом исследования является методика создания карт малых небесных тел.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить литературу и методики внеземного картографирования, существующие референц-поверхности и методы их подбора под конкретные МНТ на основе их параметров.
2. Выполнить поиск исходных данных и выбрать объекты для картографирования.
3. Осуществить картографирование МНТ согласно выбранному методу (определить способ оформления карт МНТ и принцип использования ЦМР и материалов космической съёмки для картографирования МНТ).
4. Провести апробацию методики в рамках педагогической практики.
Для реализации цели и задач исследования будут использоваться следующие методы: теоретический анализ, изучение материалов и обобщение опыта, описательный, графический и картографический методы, геоинформационного картографирования и дешифрирования космических изображений.
Теоретическая значимость работы состоит в развитии картографического метода исследований поверхности малых небесных тел. Практическая значимость - заключается в изучении и обобщении информации о малых небесных телах, а также возможности внедрения методики создания карт малых небесных тел в учебную программу.
Дипломная работа состоит из введения, трех глав и заключения. В первой главе рассмотрены общие данные по истории изучения внеземных объектов, картографированию планет и малых небесных тел, а также актуальные проблемы этой области. Во второй главе рассматриваются основные характеристики внеземных объектов и малых небесных тел, в частности. Третья глава посвящена вопросам методики создания карты малого небесного тела. В заключении подведены итоги и рассмотрены дальнейшие перспективы.
Объём работы составляет 66 страниц, включая 20 рисунков. Список литературы включает в себя 86 наименований, в том числе зарубежные научные статьи.
За все время, начиная с запуска «Спутника-1», российская космическая отрасль испытала немало трудностей, тем не менее, она сохранила свой научно-технический потенциал и многолетний опыт. Поэтому даже в современных сложных условиях международной конкуренции, российские ученые продолжают исследования, в том числе и в области внеземной картографии. Главным образом это делается в рамках «Федеральной космической программы России на 2016-2025 гг.», где внеземная картография является одним из пунктов космического развития страны и усиления ее международных позиций. Картографирование МНТ необходимо, так как карты остаются важным инструментом для развития всего спектра наук, а малые небесные тела бросают вызов традиционным методам картографирования и заставляют разрабатывать новые уникальные методики.
В результате выполнения данной работы была достигнута ее цель - изучена методика картографирования малых небесных тел и созданы карты астероидов Иды, Матильды и Гаспры.
Была изучена необходимая тематическая литература по внеземной картографии, при этом основной акцент делался на планетной картографии и истории зарождения основ картографирования МНТ, а также актуальных вопросах и существующих проблемах. Также были рассмотрены методики картографирования малых небесных тел и изучены основные вопросы математической картографии применительно к малым небесным телам.
Были рассмотрены три основных источника исходных данных - Gazetteer of Planetary Nomenclature, PDS Small Bodies Node и Отчёты рабочей группы Международного астрономического союза. В результате, были изучены разделы ресурсов и данные, содержащиеся в них, которые могут быть использованы при подготовке карт малых небесных тел.
Было проведено картографирование МНТ и созданы карты карты астероидов Иды, Матильды и Гаспры. Также были созданы примеры оформления карт малых небесных тел и принципы использования ЦМР и материалов космической съёмки для картографирования.
В рамках педагогической практики успешно прошла апробация практической работы по картографированию МНТ для 4 курса бакалавриата в рамках дисциплины «Картографирование планет».
В результате выполнения данной работы была достигнута ее цель - изучена методика картографирования малых небесных тел и созданы карты астероидов Иды, Матильды и Гаспры.
Была изучена необходимая тематическая литература по внеземной картографии, при этом основной акцент делался на планетной картографии и истории зарождения основ картографирования МНТ, а также актуальных вопросах и существующих проблемах. Также были рассмотрены методики картографирования малых небесных тел и изучены основные вопросы математической картографии применительно к малым небесным телам.
Были рассмотрены три основных источника исходных данных - Gazetteer of Planetary Nomenclature, PDS Small Bodies Node и Отчёты рабочей группы Международного астрономического союза. В результате, были изучены разделы ресурсов и данные, содержащиеся в них, которые могут быть использованы при подготовке карт малых небесных тел.
Было проведено картографирование МНТ и созданы карты карты астероидов Иды, Матильды и Гаспры. Также были созданы примеры оформления карт малых небесных тел и принципы использования ЦМР и материалов космической съёмки для картографирования.
В рамках педагогической практики успешно прошла апробация практической работы по картографированию МНТ для 4 курса бакалавриата в рамках дисциплины «Картографирование планет».
