Разработка методики предоставления информации о характеристике водных объектов Северного Кавказа на примере Ханского озера по данным спутника Landsat 7 ЕТМ+
ВВЕДЕНИЕ 2
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА СПУТНИКА ДЗЗ LANDSAT 7 ETM+ 5
1.1 Общая характеристика спутника ДЗЗ Landsat 7 ETM+ 6
1.2 Техническая характеристика приборов спутника Landsat 7 ETM+ 9
1.3 Процесс получения данных спутника Landsat 7 EMT+ для региона Ханского озера до и после повреждения прибора SLC на основе примеров и
сравнительного анализа 13
Выводы 14
ОБЩИЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДУЕМОГО РАЙОНА 15
2.1 Описание гидрометеорологических условий исследуемого района... 18
2.2 Экологические проблемы региона Ханского озера 21
2.3 Использование ресурсов Ханского озера в оздоровительных и
хозяйственных целях 25
Выводы 26
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ, СВЯЗАННОЙ С ИЗМЕНЕНИЕМ ПЛОЩАДИ ОЗЕРА 27
3.1 Ретроспективный анализ данных о площади озера в 90-ые годы 20-го
века 28
3.2 Характеристика современного состояния Ханского озера 30
3.3 Сравнительный анализ данных о площади озера в 90-ые годы и его
современного состояния 35
3.4 Разработанная методика доступа к информации о Ханском озере по
данным спутника Landsat 7 EMT+ в условиях изменения характеристики его приборов 37
Выводы
1. Оценка экономической эффективности методики 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Проблема Ханского озера, как никогда актуальна в год экологии. Оно представляет собой уникальную экосистему, имеющую особое значение для поддержания уровня биологического разнообразия не только для Краснодарского края, но и Российской Федерации. Озеро является местом воспроизводства редких и хозяйственно ценных видов птиц, а также местом отдыха и кормежки, где останавливается 500 - 700 тысяч водоплавающих и околоводных птиц в период миграции и зимовки. В этом районе зарегистрировано около 70 видов животных и растений, занесенных в Красные книги России и Краснодарского края. Озеро Ханское является памятником природы Краснодарского края и Ключевой орнитологической территорией международного значения.
Площадь его вод сократилось почти вдвое, по сравнению с началом 2000 - х годов, когда было нарушено питание озера посредством поступления вод из рек Ясени, Глубокая Балка и вод Бейсугского лимана во время нагонных явлений. Изначально она была равна примерно 100 квадратных километров. Спустя 10 лет его площадь колебалась в пределах 50 - 70 квадратных километров. Существенное сокращение питания озера наряду с экстремально высокими температурами в летний период привели к полному высыханию озера за счет дисбаланса между поступлением вод в озере и испарением.
Ежегодно собираются советы, на которых представляются возможные варианты по решению данной проблемы, но всё это остаётся на бумаге, а озеро исчезает на глазах.
Объектом исследования является уникальное мелководное Ханское озеро, расположенное на побережье Азовского моря. С 2007 года озеро находится в критическом состоянии. В начале 2000 - х годов оно было одним из чудес Краснодарского края и гордостью Ейского района, где гнездились редкие кудрявые пеликаны, а грязью из его недр лечили сердечно сосудистые и кожные заболевания.
Предметом исследования является американский спутник дистанционного зондирования Земли Landsat 7 ETM+. Спутник был запущен в 1999 году и функционирует в настоящий момент времени, передавая на обозрение пользователей уникальные снимки.
До этого были запущены ещё шесть спутников серии Landsat, пять из которых предоставляли информацию с 1972 по 2013 года. Landsat 6 был запущен в 1993 году, но вскоре потерян в результате аварии.
В работе можно было использовать спутник Landsat 5, который функционировал в период с марта 1984 года по январь 2013 год. Первые пять каналов спутников Landsat 5 и 7 одинаковы, но на 7 спутнике присутствует панхроматический канал. Он воспринимает больше света и дает самую четкую картинку среди всех диапазонов. Его разрешение составляет 15 метров, тогда как, все остальные каналы имеют пространственное разрешение равное 30 метрам.
В 2003 году на спутнике Landsat 7 ETM+ произошел сбой, в результате которого перестал исправно функционировать прибор ScanLineCorrector (SLC). Данный прибор предназначен для компенсации продольного движения спутника, таким образом, чтобы итоговые полосы сканирования были расположены параллельно друг другу и перпендикулярно направлению движения спутника. После выхода данного прибора из строя, изображения, предоставляемые спутником, теряли около 75% информации. На них были полосы, мешающие чёткому анализу данных (Рисунок 1).
Но в случае с Ханским озером, выход из строя прибора SLC никак не повлиял на предоставляемую информацию для пользователей, так как спутник проходил над озером в надир.
Целью и задачами работы является разработка методики предоставления информация о Ханском озере с помощью данных спутника Landsat 7 ETM+ в условиях изменения его приборов, предоставление данных о площадях озера в 90 - ые годы 20 - го века. Предложить несколько решений по
установившейся проблеме, для ее дальнейшего устранения.
По результатам работы о проблеме Ханского озера, была разработана методика предоставления информации по данным спутника Landsat 7 ETM+ за различные периоды времени. Данный спутник дистанционного зондирования Земли используется с 1999 года и является очень важным элементом, несмотря на повреждение оси зеркала. Так как центральная часть его может быть использована в работе.
Также представлены основные проблемы и задачи по их решению для пересыхающего, исчезающего на глазах Ханского озера. Среди которых, например, расчистки протоков воды в реки Ясени, которые забиты ракушечником и песком.
Ещё совсем недавно озеро Ханское являлось одной из ключевых орнитологических территорий международного значения. В последние годы всевозможные природоохранные, научные, контролирующие организации перевели много бумаги на составление различных актов и заключений об отсутствии действенной охраны озера и прилегающей к нему территории. На различных совещаниях бессчётное число раз говорили о необходимости научных изысканий для спасения уникального озера. Не раз общественный экологический совет при губернаторе призывал власти принять экстренные меры для спасения Ханского озера, которое на протяжении десятка лет переживает экологическое бедствие.
Общественность считает, что чиновники ограничиваются констатацией факта экологического бедствия. Большие надежды защитники природы связывают с объявленным в этом году, годом экологии. В Краснодарском крае разработан план мероприятий по расчистке в 2017 году азовских лиманов и других водоёмов.
