Когда 20­30 лет назад ученые НИИ механики и прикладной математики ЮФУ работали над математическими моделями Азовского моря, других экосистем, то для сбора информации прибегали к так называемым полевым испытаниям, или, как говорят ученые, натурным наблюдениям.

В море периодически выходили исследовательские суда, ученые брали пробы воды, проводили химический анализ и измеряли количественные характеристики находящихся в ней биологических объектов. Это был единственный способ получить достоверный материал, который интересовал ученых. Ведь для того, чтобы  модель прогнозировала или качественно описывала действительность, в нее, помимо математических уравнений, должна быть введена информация о том, как в реальности система себя ведет.

В последние два десятка лет для исследований стал доступным новый источник информации, связанный с дистанционным зондированием земли из космоса. На сканированном спутником космическом снимке ученые видят весь спектр большой территории земной поверхности. И не только его. Очень важно «разглядеть» электромагнитные волны, которые отражаются от воды, земли и всего, что на ней растет. Такая информация также попадает на сканер спутника. Для исследователей главная задача состоит в том, чтобы правильно расшифровать информацию, понять, что в ней содержится, и привязать к синхронным инструментальным измерениям. Если отраженные электромагнитные волны на снимках одного участка совпадают с теми, что исследованы приборами на другом участке, то с большой долей вероятности можно предположить, что он отвечает таким же биологическим и химическим характеристикам. То есть с помощью дистанционного зондирования, космических снимков можно как бы переносить данные, полученные с отдельных опытных участков, на очень большую территорию. В этом и состоит преимущество дистанционного зондирования земли.

Все тайное становится явным

Пока ученые еще не могут извлечь из множества снимков всю ценную информацию, чтобы ответить на вопрос, какие именно электромагнитные волны несут больше информации? 

Различные растения на разных этапах своего вегетативного цикла  «светятся» по­разному, ­ говорит директор НИИ механики и прикладной математики ЮФУ Федор Сурков. ­ Порой трудно достоверно определить, что там, к примеру, растет: озимая пшеница или подсолнечник?

Зачем исследовать снимки из космоса? Не проще ли позвонить тому же директору агропромышленного предприятия и спросить, что у него растет на поле? — спрашиваю Федора Алексеевича.

Хороший вопрос. Но нам только кажется, что мы знаем, что растет на наших полях. А это далеко не так.

По словам Федора Алексеевича, некоторые руководители агропредприятий не хотят, чтобы кому­то было известно, какой культурой засеяно поле, так как их могут обвинить в нарушениях севооборота. Другие говорят, что у них случился неурожай и нужна финансовая помощь, в то время как с урожаем все в порядке. Если, предположим, страховая компания начнет проверять, на самом ли деле там тяжелая ситуация, ее представителю придется ехать за сотни километров в хозяйство, срывать колоски, проводить обследования… И страховщики предпочитают достоверную информацию, полученную по снимкам из космоса.

На одной из сибирских рек был обнаружен явный след от промышленных выбросов, ­продолжает Федор Алексеевич. ­ А директор производства уверял вышестоящих руководителей, что на его предприятии установлены очистные сооружения. Когда ему показали снимки из космоса, где были запечатлены промышленные отходы, стало понятно, что не все так здорово, как докладывал директор.

Сами знаете, что именно на отсутствии полной достоверной информации вырастают семена всевозможных злоупотреблений. Поэтому новому источнику информации, основанному на космических снимках, не все рады. Однако надо понимать, что сегодня с развитием новых технологий скрыть что­либо становится все труднее. Людей же, заинтересованных в космической информации — все больше.

Нужна информация? Пожалуйста!

Не так давно в НИИ обратились фермеры. Они заключали договор на аренду земли. И просили ученых с помощью данных космофото более точно измерить площади всех полей, которые они собирались взять в аренду. Ученые — измерили, фермеры — проверили. И нашли некоторые отличия с замерами, представленными арендодателями.

В принципе космическая информация может быть использована всюду. В нашей стране есть даже специальная программа «Применение результатов космической деятельности в отраслях народного хозяйства». Скажем, в охране окружающей среды. По снимкам из космоса можно увидеть, что со стороны Волгоградской области, Калмыкии на нашу область наступает пустыня. По словам Федора Алексеевича, это естественный процесс. А есть участки земли, на которых поля из­за недобросовестного их использования просто гибнут. Все это можно увидеть на снимках. И в целом узнать, в каком состоянии находится земля в нашей области.

Нам не так уж все достоверно известно о территории России, ­ говорит Федор Алексеевич. ­Когда мы показываем фото нашей области, сканированные из космоса, коллегам  сибирякам, они спрашивают: «Что это у вас все в клеточку?» «Это поля», ­отвечаем. «У вас так все распахано!» ­удивляются они. Но даже свою область, где, казалось бы, все обжито, мы не до конца знаем.

Чтобы лучше знать, что происходит в области, нужно проводить ежегодный мониторинг. С помощью сравнительного анализа можно будет увидеть, какие происходят изменения в тех или иных территориях региона, и в случае негативных тенденций оперативно предпринять меры. Антенный комплекс «УниСкан­24 тм» в оперативном режиме принимает из космоса до 10 снимков в день. Например, космические снимки состояния замерзших Азовского моря, Таганрогского залива и даже части Черного моря нужны природоохранным, экологическим организациям, рыбоводческим предприятиям, исследователям речной фауны…

Казалось бы, еще десять лет назад мы прекрасно обходились без мобильного телефона, а сегодня он есть у каждого. Никому даже в голову не придет бежать и звонить по телефону­автомату. Так и сейчас: кажется, зачем нужны космические снимки? Так вот, скорость вовлечения в наш быт информации, получаемой с космических снимков, такая же, как с сотовой связью. Доступность и детальность этих снимков увеличивается многократно. Поэтому важно еще многому научиться в использовании данных с космических снимков в той или иной сфере. Кстати, ученые НИИ механики и прикладной математики готовы научить космической «азбуке» работников администраций территорий области и заинтересованных организаций и ве­­домств.