Атмосфера состоит из нескольких слоёв: тропосферы, стратосферы, мезосферы и термосферы.

Введение в дисциплину.

Лесная авиация и аэрофотосъемка (применение аэрокосмических методов в лесном хозяйстве) - специальная учебная дисциплина лесохозяйственного цикла. Впервые она была введена в 1928 г. в Ленинградской лесотехнической академии. Разработал и читал ее до 1972 г. Г. Г. Самойлович. За истекшие время эта дисциплина непрерывно изменялась и развивалась в соответствии с теми задачами, которые стояли перед лесным хозяйством в различные периоды развития страны. В настоящее время она является обширным самостоятельным курсом, охватывающим различные области знаний.

В России сосредоточена пятая часть лесных ресурсов мира. Значение наших лесов в решении экологических, биосферных и экономических проблем, стоящих как перед страной, так и мировым сообществом, исключительно велико. Но леса в условиях все возрастающего разностороннего антропогенного воздействия на них могут обеспечить выполнение названных выше проблем лишь при условии сохранения их экологического и ресурсного потенциала. Поэтому важнейшей задачей современности является устойчивое управление лесами, обеспечивающее многоцелевое неистощительное лесопользование, охрану, защиту и воспроизводство лесов.

Для устойчивого эффективного управления лесами органам лесного и лесопаркового хозяйства необходима объективная информация о состоянии и динамике лесных экосистем. Для получения информации ежегодно на обширных территориях проводят лесоустройство, инвентаризацию и картографирование лесов, осуществляют комплекс мероприятий по охране их от пожаров, защите от вредителей и болезней, слежению за многоцелевым лесопользованием и воспроизводством лесов.

При выполнении перечисленных задач широко используются аэрокосмические методы - авиация, материалы аэро- и космических съемок и методы, основанные на их применении. Они стали надежной технической основой российского лесоустройства, охраны лесов от пожаров, борьбы с вредителями и болезнями, лесопатологических и иных лесохозяйственных обследований, инвентаризации и картографирования объектов рекреационного лесопользования и садово-паркового хозяйства, при проведении научных исследований, используются на транспортных работах. Создаваемая Государственной лесной службой страны комплексная система мониторинга состояния и динамики лесов базируется на аэрокосмических методах, и создание такой системы в нашей многолесной стране без них было бы просто невозможно.

Благодаря аэрокосмическим методам создано информационное обеспечение, необходимое для организации лесного хозяйства и многоцелевого лесопользования. Материалы изученности лесного фонда позволили также осуществлять комплексные многоплановые исследования в интересах как лесоведения и лесного хозяйства, так и многих других отраслей знаний - от

биосферных до социально-экономических. В частности, они составляют основу при изучении и оценке глобальных процессов, происходящих в северном полушарии, связанных с депонированием и эмиссией углерода - с крупнейшей экологической и социально-экономической проблемой современного мирового сообщества.

Основное содержание курса составляет изучение аэрокосмических средств и методов, применяемых в лесном хозяйстве при изучении, охране, защите лесов, оценке их состояния, а также при лесохозяйственных работах.

Правильное использование аэрокосмических снимков зависит от знания их свойств. В связи с этим данный курс изучает технические средства и процессы аэро- и космических съемок, геометрические, изобразительные и информационные свойства снимков. Количественные и качественные характеристики объектов, изображенных на аэрокосмических снимках, устанавливаются их дешифрированием (интерпретацией) на основе анализа тех признаков, которые присущи тому или иному объекту местности. Для этого необходимо знать закономерности строения древостоев и их полога и использовать взаимосвязь лесных объектов с элементами ландшафта, поэтому данный курс предусматривает изучение морфологической структуры насаждений и масштабов установления взаимосвязей между морфологическими, таксационными показателями, элементами ландшафтов и свойствами объектов местности.

В зависимости от целевого назначения дешифрирование подразделяется на несколько видов. Данный курс включает изучение методов дешифрирования и приборов, необходимых для снятия информации с аэрокосмических снимков.

Перспективы развития народного хозяйства нашей страны ставят перед лесным хозяйством новые сложные задачи, для успешного решения которых требуется дальнейшее изучение неосвоенных лесных массивов и обновление таксационные описаний и планово-картографических материалов. Поэтому данный курс предусматривает изучение методов и технологий инвентаризации лесов и составления лесных карт, базирующихся на применении материалов аэро- и космических съемок.

Аэрометоды используют и для лесоинженерных целей. Широкое применение получила аэрофотосъемка при изысканиях и проектировании лесовозных дорог. Материалы аэро- и космической съемки позволяют более рационально вести полевые работы по изысканною, проектированию и трассированию лесоосушительной сети.

Состав и строение атмосферы.

Атмосфера – воздушная оболочка земного шара, вращающаяся вместе с Землёй. Верхнюю границу атмосферы условно проводят на высотах 150-200 км. Нижняя граница – поверхность Земли.

Атмосферный воздух представляет собой смесь газов. Большая часть его объёма в приземном слое воздуха приходится на азот (78%) и кислород (21%). Кроме того, в воздухе содержатся инертные газы (аргон, гелий, неон и др.), углекислый газ (0,03), водяной пар и различные твёрдые частицы (пыль, сажа, кристаллы солей).

Воздух бесцветен, а цвет неба объясняется особенностями рассеивания световых волн.

Атмосфера состоит из нескольких слоёв: тропосферы, стратосферы, мезосферы и термосферы.

Нижний приземной слой воздуха называется тропосферой. На различных широтах её мощность неодинакова. Тропосфера повторяет форму планеты и участвует вместе с Землёй в осевом вращении. У экватора мощность атмосферы колеблется от 10 до 20 км. У экватора она больше, а у полюсов – меньше. Тропосфера характеризуется максимальной плотностью воздуха, в неё сосредоточено 4/5 массы всей атмосферы. Тропосфера определяет погодные условия: здесь формируются различные воздушные массы, образуются облака и осадки, происходит интенсивное горизонтальное и вертикальное движение воздуха.

Над тропосферой, до высоты 50 км, располагается стратосфера. Она характеризуется меньшей плотностью воздуха, в ней отсутствует водяной пар. В нижней части стратосферы на высотах около 25 км. расположен «озоновый экран» – слой атмосферы с повышенной концентрацией озона, который поглощает ультрафиолетовое излучение, гибельное для организмов.

На высоте 50 до 80-90 км простирается мезосфера. С увеличением высоты температура понижается со средним вертикальным градиентом (0,25-0,3)° / 100 м, а плотность воздуха уменьшается. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Свечение атмосферы обусловлены сложными фотохимическими процессами с участием радикалов, колебательно возбуждённых молекул.

Термосфера располагается на высоте 80-90 до 800 км. Плотность воздуха здесь минимальная, степень ионизации воздуха очень велика. Температура изменяется в зависимости от активности Солнца. В связи с большим количеством заряженных частиц здесь наблюдаются полярные сияния и магнитные бури.

Атмосфера имеет огромное значение для природы Земли. Без кислорода невозможно дыхание живых организмов. Её озоновый слой защищает всё живое от губительных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера сглаживает колебание температур: поверхность Земли не переохлаждается ночью и не перегревается днём. В плотных слоях атмосферного воздуха не достигая поверхности планеты, сгорают от терния метеориты.

Атмосфера взаимодействует со всеми оболочками земли. С её помощью осуществляется обмен теплом и влагой между океаном и сушей. Без атмосферы не было бы облаков, осадков, ветров.

Значительное неблагоприятное влияние на атмосферу оказывает хозяйственная деятельность человека. Происходит загрязнение атмосферного воздуха, что приводит к увеличению концентрации оксида углерода (CO₂). А это способствует глобальному потеплению климата и усиливает «парниковый эффект». Озоновый слой Земли разрушается из-за отходов производств и работы транспорта.

Атмосфера нуждается в охране. В развитых странах осуществляется комплекс мер по защите атмосферного воздуха от загрязнения.

3.Оптические свойства атмосферы.

Для солнечных лучей атмосфера является полупрозрачной средой, частично отражающей (30%), поглощающей (20%) и пропускающей (50%) солнечную радиацию. Прозрачность атмосферы увеличивается с увеличением длины волны. Фиолетовые, синие и голубые лучи рассеиваются атмосферой в 2,2 раза больше, чем красные. Поэтому небо имеет синий цвет, а солнце в утренние и вечерние часы – красное.

В результате рассеивания фиолетовых, синих и голубых лучей столб воздуха приобретает собственную яркость (свечение) – дымка первого рода. На снимках она изображается в виде равномерно серой вуали (пелены). В результате этого объекты местности с меньшей яркостью не находят изображения на снимках. Для устранения вредного влияния дымки первого рода используются желтые и оранжевые светофильтры, не пропускающие фиолетовых, синих и голубых лучей.

Твердые частицы пыли, дыма и льда в одинаковой мере рассеивают все лучи – дымка второго рода. При ее наличии АФС проводить запрещается.

величина,. может выйти за пределы ошибок фотограмметрических измерений.

Возможность глазомерного восприятия объектов обусловлена различием их отражательной способности – яркости, которую характеризует коэффициент яркости (в долях единицы или %).

B₁- яркость отражающей поверхности (объекта)

B₀ – яркость абсолютно белой идеально рассеивающей поверхности (гипсовая пластинка или белая бумага покрытая сернокислым барием, отражает 90% света и принимается за 1,0, эталон).

Снег чистый – 88%, лес – 5%, Затемненные участки в лесу – 3%, желтые поля – 20%, песок желтый – 31%, песок мокрый – 18%.

Различные лучи спектра отражаются объектами не одинаково и для характеристики их отражения используются коэффициент спектральной яркости ( -длина волны).

Для оценки различия яркости объектов используются яркостные контрасты

B₁- яркость объекта с большей яркостью, B₂ – яркость объекта с меньшей яркостью, r₁– коэффициент яркости первого объекта, r₂- коэффициент яркости второго объекта.

Контраст абсолютно белых и черных объектов 1,0.

В природе таких объектов нет. Контрасты между древесными породами составляют от 0,03 до 0,2, т.е. малоконтрастны между освещенными и затененными частями крон 0,86, 0,87, 0,88, в ИК зоне 0,94-0,97.

Глаза человека воспринимают минимальные контрасты 0,01-0,02, который называется пороговым контрастом зрительного восприятия. Глаз человека более чувствителен к цветам, чем серым (черно-белым) тонам. Передача естественных цветов не обязательна. Необходимы лишь наибольшие различия в цветах. Поэтому дешифровочные свойства спектрозональных АФС выше, чем черно-белых и цветных.

Спектральные характеристики природных объектов в натуре и с летательных аппаратов измеряются с помощью различных спектрометров, в которых результаты наблюдений регистрируются на фотопленке или фотоэлементом.

Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 77; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!