Використання результатів дистанційного зондування Землі в задачах моніторингу навігаційно-гідрографічної обстановки

• Main Authors: Shchyptsov, Olexandr A., Kreta, Dmitry L., Lebid, Oleksiy G., Sheviakina, Natalia A.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Ukrainian
• Published: Kyiv National University of Construction and Architecture 2020
• Subjects: дистанційне зондування Землі; екологічний моніторинг; космічні знімки; інформаційні технології; навігаційно-гідрографічна обстановка; remote sensing; ecological monitoring; space images; information technology; navigation and hydrographic situation; The Sentinel; Sea ice
• Online Access: http://es-journal.in.ua/article/view/222676

В роботі представлені можливості використання сучасних онлайн-джерел супутникової інформації в задачах моніторингу екологічної і навігаційно-гідрографічної обстановки та побудови на їх основі методів і інформаційних технологій відображення стану морських акваторій та оперативного прогнозування змін цього стану. Для задач моніторингу екологічної і навігаційно-гідрографічної обстановки однією з найбільш зручних і інформативних є служба моніторингу морського середовища COPERNICUS (CMEMS). Зазначена служба COPERNICUS накопичує та представляє дані спостережень просторово-часової мінливості значень температури та солоності морської води, параметрів течій тощо, отриманих при використанні спеціалізованих штучних супутників Землі Sentinel-1 та Sentinel-2, що призначені для використання в рамках місії здвоєного супутника з високою частотою повторного перегляду і високою роздільною здатністю. CMEMS надає на регулярній і систематичній основі довідкову інформацію про фізичний стан, мінливість і динаміку океанічних і морських екосистем. Принцип вимірювання використовує природні мікрохвильові викиди на поверхні моря, які варіюються в залежності від ступеня шорсткості поверхні моря. Можна отримати параметри напрямку вітру, атмосферної водяної пари, швидкості дощу, морського льоду (вік, концентрація і межа), протяжності снігового покриву і вмісту води в снігу. Послуги льодового картографування з високою роздільною здатністю забезпечують льодову класифікацію і дані по плавучих крижинах для берегової охорони, військово-морських флотів і судноплавних компаній для забезпечення безпечного цілорічного судноплавства. Здатність Sentinel-1 вести спостереження в будь-яку погоду і в денний або нічний час робить її ідеальною для точного визначення місцезнаходження і пересування судна в морі. Додатки з виявлення нафти використовуються для збору доказів незаконних скидів, аналізу поширення нафтових розливів і пошуку нафтових запасів шляхом виявлення природного просочування. Морські продукти Sentinel-1 в поєднанні з глобальними моделями морських хвиль допомагають визначити напрямок, довжину хвиль і висоту хвиль у відкритому морі, а також допомагають у прогнозуванні погоди, руху суден і використанні енергії хвиль. Крім того, Sentinel-1 може надавати дані про взаємодію океанських хвиль і течій, що дозволяє візуалізувати великомасштабні океанські течії, масиви холодної/теплої води, прибережні течії і внутрішні хвилі. Створені з використанням вказаних методів і технологій програмно-технічні комплекси й інформаційно-аналітичні системи можуть істотно підвищити оперативність і результативність вирішення задач екологічного моніторингу, навігаційно-гідрографічного забезпечення судноплавства, проведення пошукових і аварійно-рятувальних операцій в морських акваторіях. The paper presents the possibilities of using modern online sources of satellite information in the tasks of monitoring the ecological and navigational-hydrographic situation and building on their basis methods and information technologies to reflect the state of marine waters and operational forecasting of changes in this state. For the tasks of monitoring the ecological and navigational-hydrographic situation, one of the most convenient and informative is the marine environment monitoring service COPERNICUS (CMEMS). This service collects and presents data on observations of spatio-temporal variability of sea water temperature and salinity values, streams parameters, etc. by using specialized artificial satellites Sentinel-1 and Sentinel-2, which intended for use in the mission of a dual satellite with high viewing frequency and high resolution. CMEMS provides, on a regular and systematic basis, information on the physical condition, variability and dynamics of the oceanic and marine ecosystems. The principle of measurement uses natural microwave emissions on the sea surface, which vary depending on the degree of roughness of the sea surface. You can get the parameters of wind direction, atmospheric water vapor, rain speed, sea ice (age, concentration and limit), the length of the snow cover and the water content in the snow. High-resolution ice mapping services provide ice classification and floating ice data to navies and shipping companies to ensure safe year-round shipping. The ability of the Sentinel-1 to conduct observations in any weather and during the day or night makes it ideal for accurately determining the location and movement of the vessel at sea. Oil detection applications are used to gather evidence of illegal discharges, analyze the spread of oil spills and search for oil reserves by detecting natural infiltration. Sentinel-1 marine products, in combination with global sea wave models, help determine the direction, wavelength and height of waves on the open sea, as well as help predict the weather, the movement of ships and the use of wave energy. In addition, Sentinel-1 can provide data on the interaction of ocean waves and streams, which allows you to visualize large-scale ocean streams, cold/warm water massifs, coastal streams and internal waves. Software and hardware complexes and information-analytical systems created with the use of these methods and technologies can significantly increase the efficiency and effectiveness of solving problems of environmental monitoring, navigation and hydrographic support of navigation, search and rescue operations in marine waters.