Приведено описание лазерной системы дальномерного мониторинга отклонений стенок Усть-Каменогорского шлюза шахтного типа с глубиной камеры более 47 м и результаты восьмилетних наблюдений за отклонениями, которые обусловлены сезонными температурными деформациями и сменными динамическими нагрузками в процессе наполнения - опорожнения камеры. Определена наметившаяся тенденция уменьшения ширины камеры шлюза в одном из верхних поперечных сечений.

Приведено описание лазерной системы дальномерного мониторинга отклонений стенок Усть-Каменогорского шлюза шахтного типа с глубиной камеры более 47 м и результаты восьмилетних наблюдений за отклонениями, которые обусловлены сезонными температурными деформациями и сменными динамическими нагрузками в процессе наполнения - опорожнения камеры. Определена наметившаяся тенденция уменьшения ширины камеры шлюза в одном из верхних поперечных сечений.

Представлены описание лазерной системы дальномерного мониторинга отклонений стенок Усть-Каменогорского судоходного шлюза шахтного типа с глубиной камеры более 47 м и результаты 8,5-летних наблюдений за этими отклонениями, обусловленными сезонными температурными деформациями и сменными динамическими нагрузками в процессе наполнения-опорожнения камеры. Определена наметившаяся тенденция уменьшения ширины камеры шлюза в одном из верхних поперечных сечений со скоростью - 2,2 мм/год. Исследовано влияние процесса наполнения-опорожнения камеры на динамику отклонения стенок камеры.

Рассмотрен принцип действия датчиков и индикаторов с использованием эффекта памяти формы в металлах. связанный с твердотельными фазовыми переходами, которые контролируются температурой и механическим напряжением. Представлено писание некоторых видов датчиков на основе этого эффекта и приведены примеры их использования в системах регулирования технологических процессов и для систем мониторинга окружающей среды.

Впервые в мировой практике экспериментальных ионосферных исследований в ИСЗФ СО РАН разработана идеология и создан программный комплекс глобального мониторинга ионосферных возмущений естественного и техногенного происхождения на основе фазовых измерений вариаций полного электронного содержания, выполненных с помощью сигналов навигационной системы GPS (Global Positioning System). GPS-детектор отличается от ранее известных средств радиозондирования ионосферы непрерывностью наблюдений, высокой чувствительность и пространственно-временным разрешением, а также технологичностью обработки данных. Возможности новой системы мониторинга продемонстрированы на примерах исследования возмущений электронной концентрации различных видов: ионосферные эффекты солнечных вспышек, солнечных затмений, геомагнитных бурь, землетрясений, запусков ракет, взрывов и др. Глобальный GPS-детектор может быть использован также для исследования качества функционирования спутниковых радиотехнических систем навигации и радиолокации. Приведены результаты анализа сбоев навигационных измерений, погрешности позиционирования, тестирования трансионосферного радиоканала.Монография предназначена для специалистов в области физики околоземного космического пространства и распространения радиоволн, научных работников, аспирантов, студентов.

Предложена методология мониторинга и оценки состояния природной среды, основанная на функциональной иерархичности биологических систем, разграничены подходы к ресурсной и экологической оценке, определен объект исследования. Показана необходимость функционального зонирования и эколого-хозяйственной типологии как основы регионального мониторинга и нормирования допустимых антропогенных трансформаций. Отмечена важная роль в мониторинге природной среды биоиндикационных методов.

По данным автоматического мониторинга с 1 июля 2013 г. по 30 июня 2017 г. на территории Тункинской котловины изучена внутригодовая динамика температуры грубогумусовых криозёмов, оценены последствия сведения леса и агрогенной трансформации гумусового горизонта на режим промерзания и протаивания почв, приведшее к деградации многолетнемёрзлого слоя.

Проведено экспериментальное исследование отклика границ раздела структурно-тектонических блоков земной коры (активных разломов) на вибрационные воздействия и изменение их состояния, реализуемое обводнением. Важнейшим результатом исследования является установление того факт, что совместное влияние вибрационного воздействия и обводнения может принципиально изменять характер отклика сейсмически активных разломов и приводить к инициации аномальных по величине, но плавных смещений гео-блоков без выделения мощных сейсмических импульсов. Анализ результатов на основе обобщенной модели Томлинсона показано, что обнаруженное изменение характера отклика границ раздела структурных элементов является общим для разломно-блоковых сред различной природы. Проведенные исследования позволили авторам предложить новый подход к техногенному управлению режимом смещений в зонах сейсмоактивных разломов, который может быть использован для решения проблем обеспечения сейсмобезопасности.

Путем компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов проведено теоретическое изучение отклика активных границ раздела структурно-тектонических блоков земной коры (разломов0 на вибрационные воздействия и изменение их состояния, реализуемое обводнением. Результаты расчетов подтвердили выводы, сделанные по данным натурных испытаний, а также позволили выявить роль каждого из факторов в изменении характера отклика разлома, что может быть использовано для однозначного объяснения обнаруженных экспериментально эффектов. На основе результатов моделирования и экспериментальных данных разработан конкретный способ реализации предложенного подхода к техногенному управлению режимом смещений в зонах сейсмооактивных разломов, основанный на применении электроразрядных технологий.

Описывается измерительная метеорологическая система на основе четырех постов ультразвуковых АМС серии АМК-03, территориально разнесенных на несколько десятков километров в окрестностях г. Томск, контроллеров для передачи методанных через Интернет, сервера для сбора информации и специального программного обеспечения. Приводятся примеры синхронных измерений основных метеорологических величин на постах, их корреляционный анализ для четырех периодов недельных наблюдений и функций взаимной пространственно-временной корреляции. Система является прототипом для реализации технологии мезомасштабного мониторинга атмосферного приземного слоя.

Рассмотрены методологические и инструментальные основы создания прототипа информационно-измерительной системы (ИИС) для мониторинга и прогноза опасных метеорологических явлений на территории площадью до нескольких сотен квадратных километров. Инструментальная часть системы включает территориально-разнесенную сеть ультразвуковых автоматических метеостанций АМК-03, предающих измеряемые значения метеовеличин на сервер сбора информации с высокой частотой обновления данных. Для прогнозирования метеорологических процессов используются мезомасштабная модель WRF и разработанный метод локального краткосрочного прогноза, основанный на применении алгоритмов калмановской фильтрации измеряемых АМК-03 значений метеовеличин. Приведены описание созданной ИИС и первые полученные результаты.

На примере нелинейно-оптического материала ZnGeP2 рассмотрены основные проблемы развития технологии получения оптических материалов для новых функциональных узлов в средствах и системах современного дистанционного мониторинга и представлены результаты исследований, выполненных лабораторией оптических кристаллов ИОМ СО РАН.Показано, что исследования причин оптических потерь в кристаллах ZnGeP2 и последовательное их устранение обеспечивают достаточно надежное получение монокристаллов с высоким оптическим качеством, позволяющим их эксплуатацию в условиях экстремальной интенсивности оптических пучков рабочего излучения.Дана краткая характеристика основных технологических и производственных возможностей лаборатории оптических кристаллов ИОМ СО РАН.

Разработаны алгоритмы импорта космических снимков в ГИС, позволяющие манипулировать ими как векторными слоями полигональных объектов. Разработаны программные средства автоматизации импорта космических снимков, представленных в форматах GeoTIFF (Landsat) и HDF EOS (Terra ASTER). Рассмотрены вопросы оценки состояния растительного покрова лесоболотных территорий юго-востока Западной Сибири с использованием космических снимков и геоинформационных технологий.

В сборник включены материалы докладов по методологии и результатам исследований современного состояния и тенденций изменения климатической системы Сибирского региона. Рассмотрены научно-методические вопросы организации многокомпонентного мониторинга мезомасштабных природно-территориальных комплексов Сибири по физической, химической, биологической и техногенной компонентам системы. Представлены доклады по методологии и результатам исследований, оценке состояния и выявлению происходящих изменений в экосистемах бореальных лесов. Рассмотрены вопросы заболачивания ландшафтов таёжной зоны. Представлены доклады о влиянии антропогенных факторов на трансформацию ландшафтов Сибири.Сборник представляет интерес для специалистов в области климатологии, метеорологии, экологии, охраны окружающей среды, а так же по физическим и техническим проблемам климато-экологических изменений.

Атласы временных вариаций - это сборники, где помещены фактические данные о протекании различных природных и социальных процессов, приводятся результаты обработки имеющихся временных рядов, дается их интерпритация. Материал представлен в основном в виде временных рядов и результатов их обработки при помощи спектрально-временного анализа. В Атласе приводятся и обосновываются идеи комплексного мониторинга - геодинамического, экологического, медицинского с целью оздоровления населения и улучшения социальной и демографической обстановки в России, выработке более правильной стратегии природопользования.

В монографии подробно описывается система космического мониторинга чрезвычайных ситуаций МЧС России (СКМ ЧС), созданная и развивавшаяся на протяжении десяти лет коллективом ученых ВНИИ ГОЧС. СКМ ЧС представляет собой наземную распределенную систему комплексов приема и обработки космической информации, поставляемой отечественными и зарубежными космическими аппаратами в интересах МЧС России. Предложна методология оценки эффективности системы информации для снижения рисков чрезвычайных ситуаций не только природных, но и части техногенных ЧС. Проведенный на основе разработанной методологии анализ эффективности мониторинга при прогнозе, обнаружении, контроле изменений и оценке последствий природных и техногенных ЧС позволяет обосновать рациональную трехуровневую структуру и состав системы дистанционного мониторинга территорий и объектов РФ. Предлагаемая трехуровневая система мониторинга разрешает присущее космическому мониторингу противоречие между требованиями высокого пространственного и временного разрешения, что обеспечивает использование ее данных не только для управления природными и рядом техногенных рисков, но также открывает перспективу увеличения вероятности краткосрочного прогноза сильных землетрясений. Книга может представлять интерес для разработчиков федеральной системы мониторинга территорий, объектов и ресурсов Российской Федерации.

Книга знакомит с основными направлениями исследований Земли из космоса. Представлено современное состояние систем и технологий космического мониторинга, его история и тенденции развития. Обобщение опыта решения крупных тематических задач в сфере природопользования и наук о Земле на базе аэрокосмической информации дает проектантам космической техники знания требований к геопространственным данным. Для разработчиков космической техники, специалистов, использующих продукты космической съемки в своей работе, и преподавателей.

В настоящее время применение аэрокосмических методов и технологий является перспективным направлением в решении множества задач нефтегазовой отрасли, в том числе может быть использовано для экологического мониторинга мест добычи, транспортировки и переработки углеводородов, оценки последствий и снижения риска воздействия на компоненты окружающей природной среды. Аэрокосмические методы позволяют выявлять и катографировать неблагоприятные воздействия, оценивать восстановительную динамику нарушенных территорий. Целью данной работы является расчет количественной характеристики состояния и динамики восстановления растительного покрова на нефтедобывающих территориях Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО), выполненный на основе определения коэффициентов энтропии и нормализованного вегетационного индекса с использованием космических снимков (КС) Landsat в геоинформационных пакетах ERDAS Imagine, ArcGIS и ArcView.

Излагаются принципы построения и правила использования автоматизированной системы краткосрочного прогнозирования стока рек бассейна Кубани и Черноморского побережья Кавказ. Система включает методики ежедневного получения прогноза расходов и уровней воды в различных речных створах данного региона. Система предназначена для паводков и использованию водных ресурсов. Разработанная структура и программные средства бассейновой автоматизированной системы краткосрочного прогнозирования речного стока обладают универсальностью и могут быть использованы в других регионах Российской Федерации.Для специалистов в области гидрометеорологических прогнозов, гидрологии, водного хозяйства, мониторинга окружающей среды и экологии.

Проект организации и проведения VI Всероссийской конференции с приглашением иностранных участников "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине" (Грант РФФИ № 15-08-20071 Г).В сборник вошли доклады, представленные на VI Всероссийской конференции "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине". На конференции обсуждались вопросы по исследованию и созданию лазеров и лазерных систем, по методам улучшения их характеристик, по исследованию физических и химических процессов при лазерном, импульсном и плазменном разряде. Широкий круг докладов посвящен практическому применению лазеров в научных исследованиях и технологических процессах, плазмохимическим технологиям переработки материалов, методам объемного и поверхностного модифицирования с использованием порошковых материалов и аддитивным технологиям, а также вопросам исследования и оптимизации параметров плазматронов. Отдельная секция посвящена применению лазеров, плазмы и компьютерной томографии в медицине.

Проект организации и проведения VI Всероссийской конференции с приглашением иностранных участников "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине" (Грант РФФИ № 15-08-20071 Г).В сборник вошли доклады, представленные на VI Всероссийской конференции "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине". На конференции обсуждались вопросы по исследованию и созданию лазеров и лазерных систем, по методам улучшения их характеристик, по исследованию физических и химических процессов при лазерном, импульсном и плазменном разряде. Широкий круг докладов посвящен практическому применению лазеров в научных исследованиях и технологических процессах, плазмохимическим технологиям переработки материалов, методам объемного и поверхностного модифицирования с использованием порошковых материалов и аддитивным технологиям, а также вопросам исследования и оптимизации параметров плазматронов. Отдельная секция посвящена применению лазеров, плазмы и компьютерной томографии в медицине.

В учебном пособии освещены основные вопросы охраны атмосферного воздуха: влияние загрязнителей атмосферы на здоровье людей, нормирование качества атмосферного воздуха, организация наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха, влияние метеорологических условий на распространение примесей, моделирования переноса примесей в атмосфере и др.Учебное пособие рассчитано на широкий круг читателей. интересующихся вопросами охраны атмосферного воздуха, для студентов различных специальностей, в первую очередь для студентов. обучающихся по направлениям "Гидрометеорология" и "Экология и природопользование".Учебное пособие подготовлено при поддержке ФЦП "Кадры", Соглашение №8345.

Рассматриваются общие принципы организации систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса, классификация таких систем, их назначение и решаемые задачи. Большое внимание уделено приборам с зарядовой связью, являющимся основными элементами бортовой аппаратуры. Приводятся характеристики отечественных и зарубежных космических аппаратов, выполняющих функции ДЗЗ. Студентам, изучающим дисциплины, связанные с проектированием телекоммуникационных систем, а также специалистам, разрабатывающим и эксплуатирующим системы ДЗЗ.

В учебном пособии обобщены данные по организации и проведению эколого-аналитического мониторинга стойких органических загрязнителей (СОЗ) – полихлорированных диоксинов, дибензофуранов, бифенилов, хлорсодержащих пестицидов, полициклических ароматических углеводородов, хлорфенолов, фталатов, хлорбснзолов, органических соединений ртути, олова и свинца в природных средах и живых организмах, а также применению методов аналитической химии для определения этих веществ в различных объектах. Рассмотрены особенности распространения СОЗ в природных средах, их свойства, классификация. Большое внимание уделено методам пробоотбора, пробоподготовки и определения СОЗ в природных матрицах. Для студентов и преподавателей химических, биологических и медицинских вузов, а также специалистов в области охраны природы и аналитической химии.

Излагаются новые подходы, основанные на использовании в качестве исходных данных абсолютно калиброванные значения интенсивности излучения, регистрируемого аппаратурой дистанционного зондирования в различных спектральных каналах. Описаны процедуры распознавания образов и количественной оценки состояния наблюдаемых природно-техногенных объектов. Предназначено для студентов, аспирантов и специалистов, занимающихся физико-математическими моделями распознавания при-родно-техногенных объектов с использованием данных, получаемых многоспектральными и гиперспектральными оптикоэлектронными средствами дистанционного зондирования.

Работа посвящена обобщению накопленного к настоящему времени опыта по теоретическому обоснованию и практической реализации метеорологических пассивно-активных радиолокационных систем (ГТАРЛС). Приводится обоснование общих теоретических положений, показывающих возможность построения и применения ПАРЛС, дано описание схемотехнических и конструктивных решений, направленных на реализацию этих положений. Издание адресовано радиометеорологам, геофизикам, специалистам в области электронного приборостроения и других областей знаний, а также может быть использовано в учебном процессе по специальностям метеорологического, приборостроительного и радиотехнического направлений.

Представлены описание и предварительные результаты работы прототипа инструментальной части информационно-измерительной системы, созданной на основе ультразвуковых автоматизированных метеостанций (АМС) АМК-03. В состав системы входят три поста автоматических метеорологических станций (АМС), разнесенные на несколько десятков километров, контроллеры для передачи метеоданных от постов АМС через Интернет, сервер для сбора информации. специальное программное обеспечение. Показаны возможности мониторинга и локального сверхкраткосрочного прогноза изменения полей метеорологических величин.

Представлены результаты научных исследований современного состояния природной среды архипелага Шпицберген,выполненных специалистами Росгидромета в последние десятилетия. издание представляет интерес для широкого круга специалистов: океанологов,гидрометеорологов, геморфологов,геофизиков, гляциологов,а также преподавателей и студентов профильных вузов.

Мониторинговые исследования на базовом полигоне - горно-ледниковом бассейне Актру ( Северо- Чуйский центр оледенения, Центральный Алтай) - продолжаются на протяжении 22 лет и соответствуют общемировой направленности научных усилий на исследование горных экосистем. Предложены основные подходы к мониторингу горных экосистем и их климатическому отклику, основывающиеся на ведущей роли их автотрофного блока, в особенности эдификаторов лесных экосистем Алтая - лиственницы сибирской, кедра сибирского. Изложены основные результаты мониторинга в старовозрастных лесах, лесотундровом экотоне и формирующихся экосистемах на молодых моренах долинных ледников. Приводится информация о жизненных формах кедра и лиственницы, структуре древостоев, видовом разнообразии сообществ. Рассмотрено образование генераций деревьев в ходе сверхвековых циклов потеплений/ похолоданий, а также связи прироста деревьев с вековыми и внутривековыми климатическими изменениями; проведен сравнительный анализ семеношения в лесах и экотоне. Показано современное положение границ деревьев ( групп и одиночных, репродуктивных) в лесотундровом экотоне и выявлено их продвижение вверх по склонам как отклик на изменение климата. Описан ход первичных сукцессий на молодых моренах ледников Малый Актру и Левый Большой Актру.

Оценка корректности использования автоматических термографов DS 1922L- F5 и термогигрографов DS 1923-F5 для мониторинга температуры и относительной влажности воздуха в горно-котловинных ландшафтах проведена путем сравнения данных, полученных при использовании логгеров и стандартных психрометрических термометров, установленных на метеорологической станции Тунка ( Республика Бурятия). Анализ выполнен с помощью стандартных статистических методов. Различия между показаниями приборов не превышают инструментальную погрешность измерения срочных температур воздуха ( 0,1 град С ) в 75% случаев, погрешность измерений относительной влажности ( 5%)- в 98%. При анализе средних суточных характеристик эти диапазоны увеличиваются до 80 и 100% случаев соответственно. Коэффициенты корреляции между рядами данных измерения стандартными метеорологическими приборами и логгерами во всех случаях выше 95%. В результате исследования сделан вывод о корректности использования указанных приборов при микроклиматическом мониторинге. Измерения температуры и влажности воздуха проводятся на 56 модельных площадках начиная с 2007 г. синхронно с наблюдениями на метеорологических станциях Росгидромета. На основе полученных данных описаны особенности температурного режима и режима относительной влажности в горно-котловинных ландшафтах Юго-Западного Прибайкалья ( Тункинская и Мондинская котловины). Показаны статистически значимые различия температур воздуха и влажности на склонах и днище каждой из котловин в отдельные месяцы и за год, а также различия температурного режима между котловинами, обусловленные строением, площадью, относительной высотой и коэффициентом котловинности. В средних годовых значениях разности температур между аналогичными формами рельефа в двух котловинах составляют около 2 град.С. Такой же порядок микроклиматических разностей между склонами в каждой из котловин.

В монографии рассмотрены современные методы и средства лазерного дистанционного зондирования атмосферы. Изложены традиционные принципы построения систем лидарного мониторинга, рассмотрены источники помех и особенности обработки эхосигналов. Раскрыты особенности разработанной автором обобщенной безразмерно-параметрической методологии оценки эффективности и потенциальных возможностей всех классов атмосферных лидарных систем. Показаны особенности применения разработанной методологии для широкого круга приложений лазерного дистанционного зондирования. Развиты методы повышения эффективности атмосферных лидаров в сложной помеховой обстановке на основе улучшения пространственной избирательности и повышения фоновой устойчивости. Представлена теория непрерывных частотно-модулированных лидарных систем лазерного зондирования атмосферы с пространственным разрешением. На основе методологии безразмерной параметризации осуществлен комплексный сопоставительный анализ потенциальных возможностей двух основных классов лидаров: импульсных и непрерывных частотно-модулированных. Проведены комплексное сравнение важнейших разновидностей лидарных приемников на ФЭУ и ЛФД и прогнозирование их поведения в присутствии фоновых помех, характерных для атмосферных лидаров. Для научных работников и инженеров, специализирующихся в области разработки и использования систем дистанционного зондирования и оптической локации, исследования природных ресурсов, охраны окружающей среды и предотвращения чрезвычайных ситуаций, а также аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.