Детектирование и мониторинг пленочных проявлений, биологической активности и прочих явлений в акваториях морей

Цель:

Оценка общей экологической обстановки в акваториях Охотского, Балтийского, Черного и Каспийского морей, детектирование нефтяных загрязнений, грифонной активности, оценка навигационно-судовой и ледовой обстановки, чрезвычайных ситуаций.

Решаемые задачи:

Проведение спутникового мониторинга морских акваторий для анализа экологической обстановки морей, случаев аномального потепления/похолодания, выявления загрязнения нефтепродуктами, определения районов загрязнения, возможных источников загрязнений и путей их вероятного переноса, выявление случаев грифонной активности, оценка ледовой обстановки района, навигационно-судовой активности и случаев чрезвычайных ситуации.

Проведенные работы:

В ходе проекта специалистами «СКАНЭКС» осуществлялись планирование съемки, получение спутниковых данных в оперативном режиме, идентификация вероятных нефтяных загрязнений, отображение их контуров в графическом виде с временной и пространственной привязкой, прогнозировалось распространение нефтяных загрязнений, выявлялись случаи грифонной активности, был создан архив спутниковых данных, проводились работы по идентификация судов с помощью данных системы АИС (системы автоматической идентификации судов).

Результаты:

В результате проведения космического мониторинга был выявлен ряд явлений, в частности:

• цветение сине-зеленых водорослей в Финском заливе в сентябре 2009 года;
• обширные пленочные загрязнения в Новороссийской и Геленджикской бухтах, ставшие результатом речного и площадного стока во время катастрофического наводнения в Краснодарском крае в июле 2012 года;
• помимо данных о пленочных загрязнениях Черного и Азовского морей были получены спутниковые изображения и информация, характеризующие аномальную ледовую обстановку в Азовском море, развитие экстремально сильных бор в Новороссийске и окрестностях в январе и феврале, цветение водорослей в Черном море (2012г);
• цветение толщи открытых вод озера Байкал в июне-июле 2015 года; первые подобные изменения в экосистеме озера были замечены еще в 2011 года, когда дно прибрежной зоны стало покрываться нитчатыми водорослями; также специалистами детектируются кольцевые структуры в ледовом покрове озера Байкал и нефтепроявления около мыса Горевой Утёс (появляются не ежегодно);
• проявления грифонной активности в Черном и Каспийском морях в 2009-2015 гг. и многие другие.

 

 

Методология:

Спутниковый мониторинг базируется на трех ключевых технологиях «СКАНЭКС»: ScanExWebGeo-Mixer, ScanNet и ScanDrifter. Технология GeoMixer, в основе которой лежит геоинформационный подход, позволяет не только эффективно идентифицировать обнаруженные пленочные загрязнения, но и совмещать в режиме онлайн, используя единую картографическую основу, навигационные карты, поля прогнозного ветра и течений, данные системы автоматической идентификации судов (АИС) и другую необходимую для анализа информацию.

Для отслеживания динамики крупных разливов и их вероятных источников (судов) применяется технология ScanNet, использующая оперативную мультиспутниковую съемку в видимом и микроволновом диапазонах. Она же позволяет увеличить частоту и разрешение съемок для мониторинга мелкомаштабных объектов и явлений. Технология ScanDrifter позволяет моделировать дрейф пятен с целью определения вероятных источников загрязнений и оценки направления дальнейшего дрейфа.

Возможности применения результатов

• изучение температурного режима моря;
  
• изучение ареалов распространения взвешенного вещества;
• анализ концентрации и распределения фитопланктона в целях определения биопродуктивности моря и цветения вод;
• отслеживание ледовой обстановки на море;
• мониторинг уровня и динамики вод различных частей моря;
• охрана окружающей среды;
• мониторинг экологического состояния территорий и акваторий в районах добычи, переработки, транспортировки нефти, газа и других полезных ископаемых;
• контроль береговых зон, наблюдение за судами, выявление и отслеживание нефтяных загрязнений;
• поиск и обнаружение естественных источников нефти (грифонов);
• изучение облачного покрова, мониторинг опасных атмосферных явлений, скорости ветра и высоты волн;
• мониторинг природных и антропогенных катастроф.

Необходимые данные

• Различные активные и пассивные сенсоры, работающие в видимой, инфракрасной и микроволновой областях электромагнитного спектра. Используются для измерения четырех основных параметров океанов и морей: цвета, температуры, высоты и шероховатости морской поверхности. Зная эти параметры, можно получать следующие результаты:
  
• Цветовые сканеры определяют спектральные свойства радиации, восходящей с водной поверхности, которая несет информацию о различных оптических характеристиках поверхностного слоя океана – прозрачности вод, концентрации взвешенного вещества, содержании хлорофилла, цветении вод и т.д. Оптический диапазон также позволяет наблюдать скопления и кромку льда, айсберги и при определенных условиях – нефтяные загрязнения.
• Инфракрасные и микроволновые сенсоры используются для измерения температуры поверхности океана/моря (ТПО/ТПМ). В отличие от инфракрасных радиометров и оптических сканеров пассивные микроволновые сенсоры могут измерять поле ТПО в условиях сплошной облачности, правда с меньшей точностью и пространственным разрешением. Инфракрасные радиометры позволяют также наблюдать скопления и кромку льда. Микроволновая радиометрия позволяет (в некоторых случаях) определять соленость поверхностных вод.
• Активные микроволновые сенсоры (альтиметры, скаттерометры, радары с синтезированной апертурой) используются для определения высоты морской поверхности, уровня океанов и морей, высоты волн, скорости приводного ветра, льда и нефтяных загрязнений,
• Веб-геоинформационная платформа (веб-ГИС) ScanEx Web GeoMixer.
• Программа ScanDrifter - предназначена для расчета траекторий распространения плавающих объектов на акватории с учетом данных о гидрометеорологических условиях.
• Программа «Global Scan-Drifter» позволяет получать текущие и архивные данные о: концентрации морского льда, скорости и направлении ветра, уровне моря, поверхностных геострофических течениях, температуре поверхности моря (ТПМ), концентрации хлорофилла-а, интенсивности восходящего излучения на длине волны 555 нм (несет информацию о концентрации взвешенных веществ) и др.
• Данные автоматизированных систем идентификации судов (АИС) предоставленные канадской компанией exactEarth.

По всем интересующем вопросам обращайтесь в Департамент оперативного мониторинга - disaster@scanex.ru