Комплекс дистанционного обнаружения загрязнений поверхности земли несанкционированными объектами размещения отходов

Цель исследования заключается в повышении эффективности обнаружения и контроля загрязнения поверхности земли несанкционированными объектами размещения отходов (ОРО) за пределами городской черты посредством разработки комплекса инфракрасного дистанционного обнаружения несанкционированных ОРО.

Методы. Работа комплекса инфракрасного дистанционного обнаружения загрязнений поверхности земли ОРО базируется на методах дистанционного зондирования, которые подразделяются на активные, полуактивные и пассивные. К пассивным методам дистанционного зондирования относят методы, основанные на регистрации теплового излучения Земли (ИК, СВЧ). В силу того, что несанкционированные свалки, расположенные за пределами населенных пунктов, находятся там достаточно продолжительно время, в теле свалок начинают протекать экзотермические химические реакции, приводящие к возникновению температурного контраста между поверхностью земли и несанкционированной свалкой. На полученном температурном контрасте и базируется работа комплекса инфракрасной дистанционной диагностики загрязнения поверхности земли несанкционированными ОРО.

Результаты. Разработанный комплекс инфракрасного дистанционного обнаружения несанкционированных ОРО состоит из комплекта входной оптики, инфракрасного объектива, устройства для вертикального и горизонтального сканирования, фотоприемника с системой охлаждения, усилителя с предусилителем, а также блока обработки поступающих сигналов, GPS-приемника и ЭВМ. Комплекс может быть установлен на малый мобильный летательный аппарат (квадрокоптер и т. п.), что позволит осуществлять оперативный контроль и обнаружение несанкционированных ОРО за пределами городской черты.

Заключение. Данные, полученные с помощью комплекса инфракрасного дистанционного обнаружения загрязнений поверхности земли несанкционированными ОРО, могут быть обработаны, систематизированы и использованы для разработки планов ликвидации обнаруженных ОРО с учетом приоритетов экологической политики.

1. Разработка элементов информационно-аналитической системы учета несанкционированных свалок / В. В. Юшин, В. М. Попов, И. О. Кирильчук, А. В. Гнездилова // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2018. Т. 8, № 3 (28). С. 68-80.

2. Иорданова А. В. Использование web-технологий в решении экологических и природоохранных задач // Медико-экологические информационные технологии - 2019: сборник научных статей по материалам XXII Международной научно-технической конференции / отв. ред. Н. А. Кореневский; Юго-Западный государственный университет. Курск, 2019. С. 100-105.

3. Кирильчук, И. О., Иорданова, А. В. Использование интерактивных технологий при формировании эколого ориентированного мировоззрения обучающихся // Alma mater (Вестник высшей школы). 2020. № 4. С. 89-93.

4. Попов В. М., Кирильчук И. О., Коровина А. Ю. Социально-экономическая оценка объектов размещения отходов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 2 (23). С. 56-65.

5. Юшин В. В., Кирильчук И. О. Геоинформационный учет и оценка опасности стихийных несанкционированных свалок // Безопасность жизнедеятельности. 2017. № 6 (198). С. 34-42.

6. Привалов В. Е., Фотиади А. Э., Шеманин В. Г. Дистанционное лазерное зондирование и экологическая безопасность // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2013. № 2 (2). С. 72-82.

7. Расулова Н. А. Экологический мониторинг объектов рекреационной прибрежной зоны на базе ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования // Альтернативная энергетика и экология. 2012. № 11 (115). С. 69-75.

8. Using remote sensing to assess peatland resilience by estimating soil surface moisture and drought recovery / K. J. Lees, R. R. E. Artz, D. Chandler, T. Aspinall, C. A. Boulton, J. Buxton, N. R. Cowie, T. M. Lenton // Science of the Total Environment. 2021. Vol. 761.

9. Коменданова Т. М., Имескенова Э. Г., Абгалдаев Ю. В. Применение методов дистанционного зондирования для мониторинга почвенно-растительного покрова Кабан- ского района Республики Бурятия // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В. Р. Филиппова. 2015. № 3 (40). С. 63-68.

10. Грехнев Н. И., Липина Л. Н., Усиков В. И. К вопросу оценки экологического риска с использованием метода дистанционного зондирования земли // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № S30. С.437-447.

11. Миртова И. А., Швецов Д. В. Использование методов дистанционного зондирования для целей локального мониторинга опасных экзогенных процессов // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2016. № 4. С. 84-89.

12. Чикунов И. А. Решение задач экологической безопасности с применением методов дистанционного зондирования // Modern Science. 2020. № 11-1. С. 427-431.

13. Чикунов И. А. Мониторинг экологического состояния земли с помощью методов дистанционного зондирования // Modern Science. 2020. № 11-1. С. 431-435.

14. Akmalov Sh. B., Gerts J., Samiev L. N. Using the remote sensing of very high resolution images in observation of technical conditions of open drainage system in Syrdarya province // Science and World. 2015. Vol. 3, N 12 (28). P. 136-141.

15. Асатрян Р. С., Хачатрян Н. Р., Караян Г. С. Об одном методе дистанционного инфракрасного мониторинга // Colloquium-journal. 2018. № 13-7 (24). С. 11-15.

16. Виноградов А. Н., Демидова Д. С., Егоров В. В. Возможности дистанционного мониторинга объектов земной поверхности с помощью гиперспектрального комплекса в диапазоне длин волн 400-1700 нм // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15, № 3. С. 21-28.

17. Колокутин Г. Э., Фомин Б. А. Новые спектроскопические базы и дистанционное зондирование земли методами инфракрасной спектрометрии высокого разрешения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11, № 3. С. 278-287.

18. Онуфрей А. Ю., Разумов А. В., Ваганов А. А. Метод оценивания достоверности информации об обнаружении малоразмерных высокотемпературных объектов // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2020. № 4. С. 89-96.

19. Estimation of the transpiration of urban shrubs using the modified three-dimensional three-temperature model and infrared remote sensing / G. Y. Qiu, B. Wang, T. Li, X. Zhang, Z. Zou, C. Yan // Journal of Hydrology. 2021. Vol. 594.

20. Monitoring properties of the salt-affected soils by multivariate analysis of the visible and near-infrared hyperspectral data / G. R. Mahajan, B. Das, B. Gaikwad, D. Murgaonkar, A. Desai, S. C. Morajkar, K. P. Patel, R. M. Kulkarni // Catena. 2021. Vol. 198.