Источник фото https://freephotos.cc

 

Основные вопросы

ПОНЯТИЕ МОНИТОРИНГА
ЦЕЛИ МОНИТОРИНГА
ПРОГРАММА КОПЕРНИК (COPERNICUS)
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ И МОРЕЙ

 

Понятие мониторинга

Результаты экологического мониторинга имеют фундаментальное значение для экологического менеджмента в целом, поскольку разработка и определение приоритетов экологической политики основаны на результатах мониторинга окружающей среды.

Что такое экологический мониторинг? Очень часто сам по себе термин "мониторинг" используется некорректно. Мы читаем, что проведен "мониторинг общественного мнения", под которым подразумевается обычный опрос с представлением результатов этого опроса. Иногда в результатах опроса присутствуют элементы анализа результатов. Но мониторинг должен включать в себя и прогноз развития ситуации.

Для того чтобы на фоне природных процессов можно было выделять изменения состояния биосферы, обусловленные хозяйственной и другой деятельностью человека, создается глобальная система специальных наблюдений (за изменением состояния окружающей среды и реакцией биоты на ее изменения), которую называют мониторингом. С помощью мониторинга предполагается выявить основные изменения, происходящие в биосфере под влиянием антропогенных факторов, определить тенденции в будущем изменении биосферы и на этой основе наметить пути преодоления опасных для человечества нарушений в ее функционированию.

Следует отметить, что проблема загрязнения окружающей среды является одной из важнейших проблем, с которыми столкнулось человечество. Трансграничный перенос загрязняющих веществ приводит к тому, что состояние окружающей среды в каждой конкретной местности может определяться процессами, происходящими далеко за ее пределами.

Необходимость создания системы международного мониторинга окружающей среды была впервые обоснована в 1969 году Научным комитетом по проблемам окружающей среды (СКОПЕ) Международного совета научных союзов (http://www.scopenvironment.org/).

Возникновение Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) связано с Конференцией ООН по проблемам окружающей среды (Стокгольм, 1972 г.). По рекомендации конференции в задачи, стоящие перед Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП), был включен вопрос о координации и стимулировании международной деятельности по мониторингу, особенно на региональном и глобальном уровнях. С 1975 г. ЮНЕП начала целенаправленную деятельность по развитию системы мониторинга, создав центр работ по программе (ЦРП ГСМОС) в Найроби, Кения (http://web.unep.org/nairobiconvention/united-nations-environment-programme-unep).

Первоначально мониторинг определили как систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей среды в пространстве и времени с определенными целями в соответствии с заранее поставленной программой. В более широком смысле под мониторингом понимали систему наблюдения, контроля и управления состоянием окружающей среды, осуществляемую в различных масштабах, в т.ч. глобальном.

Еврокомиссия определяет мониторинг окружающей среды как программу повторяющихся, систематических исследований, которые показывают состояние окружающей среды. Конкретные аспекты окружающей среды, подлежащей изучению, определяются экологическими целями и экологическим законодательством. Целью мониторинга окружающей среды является оценка прогресса, достигнутого в достижении заданных экологических целей, а также для выявления новых экологических проблем (https://ec.europa.eu/jrc/en/research-topic/environmental-monitoring).

Следовательно, мониторинг включает в себя три важных этапа:

  • сбор данных;
  • обработка данных; и
  • прогноз.

Цели мониторинга

Сбор информации о существовании и концентрации веществ в окружающей среде или их выбросе из естественных и/или антропогенных источников достигается путем измерения интересующего вещества или явления. Однако одиночные измерения такого типа, сделанные изолированно, являются фактически бесполезными, так как не могут быть получены временные и пространственные вариации измеряемых величин. Поэтому необходимо контролировать интересующие параметры путем повторяющихся измерений, которые выполняются во времени и в пространстве с достаточной плотностью выборок, чтобы гарантировать получение реальных оценок изменений и тенденций.

Мониторинг окружающей среды может быть проведен по ряду причин, и важно то, что они должны быть определены до начала этого процесса. Цели мониторинга могут быть определены следующим образом:

  • оценка влияния загрязняющих веществ на человека и его окружение для идентификации любых причин и следствий, связывающих концентрацию загрязнителей и, например, влияние на здоровье или климатические изменения;
  • изучение и оценка взаимодействия загрязнителей и объектов. Например, изучение распределения источника и распространение загрязнителей относится к мониторингу окружающей среды;
  • оценка необходимости законодательного контроля выбросов загрязняющих веществ, чтобы гарантировать соответствие стандартам на выбросы. Оценка эффективности законодательства по загрязняющим веществам и методы контроля также являются результатом мониторинга;
  • ликвидация чрезвычайных ситуаций при возникновении эпизодических выбросов загрязняющих веществ;
  • получение исторических данных о качестве окружающей среды и наполнения базы данных для последующего использования, например, при исследовании эпидемиологической обстановки;
  • гарантия пригодности источников воды для предполагаемого использования (промышленного или бытового) или гарантия пригодности земли (например, для жилищного строительства).

Следует отметить, что многие экологические директивы Евросоюза содержат требования к мониторингу окружающей среды.

В Евросоюзе реализуется программа мониторинга окружающей среды Коперник (Copernicus), в рамках которой выполняется множество проектов. Программа сотрудничает с 8-ой рамочной программой (Horizon 2020), которая координирует множество исследовательских проектов в Евросоюзе, а также с Объединенным исследовательским центром Еврокомиссии (JRC).

Программа Коперник (Copernicus)

С того момента, как Николай Коперник сформулировал свою гелиоцентрическую модель Вселенной, границы человеческого знания вышли далеко за пределы границ Солнечной системы, которые она описывает. Однако некоторые из самых больших вопросов, стоящих перед человечеством, по-прежнему относятся к нашей собственной планете и нашему отношению с ней.

Многие природные ресурсы Земли, важные для выживания и развития, являются конечными или, в лучшем случае, ограниченными. Однако глобальное население Земли продолжает расти, что приводит к увеличению спроса на безопасное жилое пространство, пресную воду, плодородные земли и чистый воздух. Поэтому встают следующие вопросы:

  • Как можно наилучшим образом управлять потреблением и использованием природных ресурсов Земли и защищать окружающую среду для благополучия будущих поколений?
  • Как гарантируется безопасность и качество жизни миллионов будущих новых жителей наших городов и регионов, и как можно эффективно реагировать на бедствия и кризисы?
  • Как можно улучшить понимание причин и последствий изменения климата, подготовить адекватное смягчение его последствий и принять меры по адаптации?

Программа Коперник является европейской системой мониторинга Земли, координируется и управляется Европейской Комиссией. Развитие инфраструктуры наблюдения осуществляется под эгидой Европейского космического агентства для космического компонента программы и Европейского агентства по окружающей среде и стран ЕС для компонента программы in situ. Европейская программа наблюдения Земли «Коперник» (ранее называвшаяся «Глобальный мониторинг для окружающей среды и безопасности», Global Monitoring for Environment and Security - GMES http://www.esa.int/) была начата в 1998 году. Эта программа является совместной инициативой Европейской комиссии (ЕС), ее государств-членов, Европейского космического агентства (ESA) и Европейского агентства по окружающей среде (EEA).

Обоснование и мотивация программы Коперник вызваны необходимостью автономного и независимого доступа к информации об окружающей среде и безопасности на глобальном уровне. Программа Коперник является европейским вкладом в международные системы мониторинга окружающей среды (земля, море, атмосфера и изменение климата), такие как Глобальная систем наблюдения Земли (GEOSS), Глобальная система наблюдений за климатом (GCOS) и Глобальная система наблюдений за океаном (GOOS).

С момента своего создания программа Коперник постепенно приобрела актуальность и стратегическое значение в рамках более широкой европейской космической политики и в конечном итоге была принята Евросоюзом в качестве второго флагманского пространства, наряду с программой Galileo, которая является европейской программой глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS). В 2012 году Европейская комиссия переименовала программу GMES в Copernicus (Коперник).

Основная цель программы Коперник - предоставление услуг наблюдения Земли (Earth Observing, EO) ЕС для поддержки экономического развития и повышения благосостояния европейских граждан.

Она опирается на открытую и бесплатную политику в отношении данных и нацелена на увеличение европейского потенциала и спроса на данные наблюдения Земли. Общими целями программы Коперник, как указано Европейским парламентом, являются (http://copernicus.eu/):

  • осуществление мониторинга Земли в целях защиты окружающей среды и усилий по защите граждан и безопасности граждан;
  • максимизация социально-экономических выгод, поддерживая тем самым стратегию «Европа 2020» и ее цели интеллектуального, устойчивого и всеобъемлющего роста посредством использования наблюдения Земли и ее приложений и услуг;
  • развитие конкурентоспособного европейского пространства и индустрии услуг и максимизация возможностей европейских предприятий по развитию и обеспечению инновационных систем наблюдения Земли и услуг;
  • обеспечение автономного доступа к экологическим знаниям и ключевым технологиям для наблюдения Земли и геоинформационным услугам, что позволит Европе достигать независимости в принятии решений и действий.

Структура программы. Программа Коперник осуществляется в партнерстве с государствами-членами EC, Европейским космическим агентством (ESA) (http://www.esa.int/ESA), Европейской организацией по эксплуатации метеорологических спутников (EUMETSAT) (https://www.eumetsat.int/website/home/index.html), Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) (https://www.ecmwf.int/en/about), учреждениями ЕС и французским центром Mercator Ocean (http://marine.copernicus.eu/about-us/about-mercator-ocean/).

Космический сегмент Коперника включает в себя два типа спутниковых систем: спутники программы Коперник "Стражи" (Sentinel) и «Contributing space missions» («Содействующие миссии»), которые являются системами по наблюдению Земли, принадлежащими национальным программам космических агентств в Европе. С момента запуска Sentinel-1A в 2014 году, Европейский Союз приступил к осуществлению процесса по размещению еще 20 спутников на орбите до 2030 года.

Данные всех систем доступны бесплатно как услуги программы Коперник из единого наземного сегмента, который завершает космический компонент. Механизм интеграции, согласования и координации доступа ко всем соответствующим данным от различных систем разрабатывается Европейским космическим агентством (ESA) в сотрудничестве с другими национальными космическими агентствами, EUMETSAT и, где это применимо, с не европейскими участниками, участвующими в реализации целей программы Коперник. Размещение и развертывание космического сегмента влияет на развитие космической отрасли по производству спутников и наземного оборудования, а также на услуги по запуску.

После обработки данных программа предоставляет пользователям через свои услуги надежную и современную информацию, связанную с вопросами охраны окружающей среды и безопасности.

Эти услуги охватывают шесть тематических областей: земля, морские ресурсы, атмосфера, изменение климата, управление в чрезвычайных ситуациях и безопасность (рис.6.1). Они поддерживают широкий спектр применений, включая защиту окружающей среды, управление городскими районами, региональное и местное планирование, сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыболовство, здравоохранение, транспорт, изменение климата, устойчивое развитие, гражданскую защиту и туризм.

Рисунок 6.1. Тематические области программы Коперник (http://copernicus.eu/)

Программа Коперник была специально разработана для удовлетворения требований пользователей. Благодаря спутниковым наблюдениям и наблюдениям на местах, эти службы предоставляют данные в режиме реального времени на глобальном уровне, которые могут также использоваться для удовлетворения местных и региональных потребностей, чтобы помочь лучше понять планету и обеспечить устойчивое управление окружающей средой.

Основными пользователями услуг программы Коперник являются политики и государственные органы, которым необходима информация для разработки экологического законодательства и экологических политик или принятия критически важных решений в случае чрезвычайных ситуаций, таких как стихийное бедствие или гуманитарный кризис.

На основе услуг программы Коперник и данных, собранных через Sentinels и другие спутники, многие услуги с добавленной стоимостью могут быть адаптированы к конкретным общественным или коммерческим потребностям, в результате чего появятся новые возможности для бизнеса.

Схемы программы можно найти на сайте http://copernicus.eu/main/copernicus-brief.

Программа Коперник является краеугольным камнем для мониторинга Земли и ее многочисленных экосистем, обеспечивая при этом подготовку и защиту граждан перед лицом кризисов и природных или техногенных катастроф. Основываясь на фундаментальных научных знаниях и многолетних инвестициях ЕС в исследования и технологическое развитие, программа Коперник является образцом Европейского стратегического сотрудничества в области космических исследований и промышленного развития.

Тематические области программы Коперник.

Мониторинг атмосферы включает:

  • мониторинг состава атмосферы, снега и льда;
  • мониторинг качества воздуха и глобальной атмосферы;
  • составление, картирование возможных вспышек эпидемий или болезней;
  • Планирование готовности к общественному здравоохранению в чрезвычайных ситуациях.

Загрязнение воздуха представляет собой растущую угрозу нашему здоровью. Воздействие воздуха низкого качества усугубляет респираторные заболевания и увеличивает вероятность развития аллергических реакций у людей. Программа Коперник обеспечивает регулярную, ценную и актуальную информацию о состоянии состава атмосферы, включая информацию о качестве воздуха.

Мониторинг океана включает:

  • мониторинг океанов и европейских морей;
  • мониторинг морских и прибрежных зон, качества морской воды;
  • наблюдения за цветом океанов и уровнем моря;
  • мониторинг морской среды для получения знаний и, таким образом, поддержка устойчивого развития морской экономики в различных секторах, таких как добыча нефти и газа в оффшорных зонах, прибрежный и морской туризм;
  • мониторинг прибрежных зон, предоставление критических показателей и индексов для оценки и планирования мероприятий сезонного туризма, таких как снежный покров, качество купальных вод в Европе, вклад в охрану природного и культурного наследия;
  • мониторинг судоходных маршрутов или мониторинг разливов нефти.

Мониторинг морской среды позволяет получить знания и, таким образом, поддерживать устойчивое развитие морской экономики в различных секторах, таких как добыча нефти и газа в оффшорных зонах, прибрежный и морской туризм, развитие морского судоходства.

Служба мониторинга морской среды программы Коперник (CMEMS) может помочь предсказать появление вредных (токсичных) водорослей. Их можно обнаружить на ранней стадии и контролировать посредством спутникового мониторинга хлорофилла.

Северный морской путь - это судоходная полоса, соединяющая Европу и Азию, покрытая льдом большую часть года. В течение многих лет масштабы арктического пакового льда препятствовали установлению коммерческих морских перевозок по маршруту между Европой и Азией с использованием Северного морского пути. Значительные изменения арктического пакового льда, в частности усадка из-за изменения климата, сделали навигацию в этом регионе возможной - даже если это не всегда легко. Данные программы Коперник используются для создания ледовых карт высокого разрешения, мониторинга айсбергов и прогнозирования ледовых условий.

Даже небольшое увеличение глобального уровня моря может иметь серьезные последствия для населения Земли, особенно для того, которое проживает в прибрежных районах. Мониторинг изменений уровня океана необходим для планирования менеджмента прибрежных районов и принятия мер по управлению и адаптации, таких как системы береговой обороны, введения улучшенных строительных норм и ограничений. Программа Коперник обеспечивает непрерывную и достоверную информацию о масштабах и влиянии повышения уровня моря в низколежащих прибрежных районах по всему миру с помощью Службы мониторинга морской окружающей среды.

Мониторинг земли включает:

  • мониторинг европейских земель;
  • регулярную оценку посевных площадей;
  • мониторинг развития посевов в региональном и глобальном масштабах;
  • оценку продовольственной безопасности;
  • оценку урожая;
  • поддержку устойчивых сельскохозяйственных методов (например, предполагаемые потребности в орошении);
  • оценку параметров водного цикла (влажность почвы или водоемы);
  • мониторинг лесов и оценка лесного ущерба;
  • регулярный мониторинг почвы и оценка заповедных территорий (закрытых областей);
  • мониторинг пустынь;
  • мониторинг биоразнообразия;
  • мониторинг землепользования;
  • создание подробных карт высокого разрешения главных городов ЕС.

По мере роста населения Земли увеличивается количество и размер городских агломераций - малых и больших городов, крупных мегаполисов. Устойчивое управление распространением и разрастанием городских районов, планирование их роста и коммуникаций, а также поддержка их устойчивости к природным угрозам - это те преимущества, которые могут быть получены с использованием данных и услуг программы Коперник.

Поверхность Земли под нашими ногами жива и движется, хотя только в диапазоне нескольких миллиметров в год. Осаждение (движение вниз) или подъем могут быть вызваны рядом природных геологических процессов, а также деятельностью человека, такой как создание туннелей или добыча полезных ископаемых. Эти минимальные наземные деформации могут представлять опасность для инфраструктуры и зданий.

Города в значительной степени зависят от ресурсов в окружающей местности, таких как энергия, вода и продукты питания. Поскольку города, поселки и деревни постепенно расширяются в прилежащие районы, городские планировщики должны балансировать между развитием инфраструктуры и деградацией окружающей среды. Служба мониторинга Земли программы Коперник может поддерживать принятие решений в этом процессе на местном и региональном уровнях.

Мониторинг климата включает:

  • получение научных данных о геофизических переменных для борьбы с изменением климата;
  • получение климатических показателей (например, повышение температуры, повышение уровня моря, таяние ледникового покрова, потепление океанов), климатических индексов (например, основанных на записях о температуре, осадках, засухи);
  • поддержка выбора и управления возобновляемыми энергетическими производствами путем предоставления информации по особенностям, включая водохранилища, осадки и снег в течение зимы;
  • мониторинг критических активов, таких как атомные станции, или защита жизненно важных инфраструктур, таких как электростанции или трубопроводы;
  • оценка эффективного использования энергии для промышленных предприятий и зданий.

Температура и, следовательно, здоровье нашей планеты, является результатом тонкого баланса явлений, таких как движение океанских течений, трансформация углерода при его перемещении между землей, морем и воздухом, а также количество солнечного света, которое поглощается или отражается поверхностью Земли. Этот баланс может быть легко нарушен, что и осознается с растущей озабоченностью.

Международное сообщество соглашается с тем, что человеческая зависимость от сжигания ископаемого топлива для получения энергии считается одной из причин глобального изменения климата, а с другой стороны, человечество сталкивается с надвигающимся энергетическим кризисом из-за угрозы истощения нефтяных месторождений.

Европейский союз признал изменения климата и энергетику в качестве приоритетов, и обязался обеспечить, чтобы возобновляемые источники составляли 20% от общего потребления энергии ЕС к 2020 году и 27% к 2030 году. Программа Коперник поддерживает эти приоритеты, контролируя изменения климата и помогая подготовиться и реагировать на его эффекты (адаптация) и содействвать эффективному использованию возобновляемых ресурсов (смягчение).

В результате программа Коперник улучшает возможности по мониторингу, прогнозированию и прогнозам изменения климата, увеличив число источников исходных данных, оказывая услуги на основе интеграции, моделирования и анализа этих данных, а также путем координации получения сертифицированной климатической информации из нескольких источников.

Знание того, что наша природная среда изменяется, позволяет эффективно разрабатывать стратегии как для смягчения (попытки свести к минимуму величину эффектов изменения климата, например, путем сокращения выбросов парниковых газов) и адаптации (сокращение нашей уязвимости к эффектам изменения климата), которые программа Коперник поддерживает через свою специализированную службу мониторинга изменения климата.

Мониторинг чрезвычайных ситуаций включает:

  • скоординированный прогноз и реагирование на крупные бедствия и гуманитарные кризисы;
  • предоставление точной географической информации для спасения населения;
  • разработка логистики, инфраструктуры водоснабжения;
  • решение демографических проблем;
  • связь с медицинскими учреждениями в районах, связанных со стихийными бедствиями или антропогенными катастрофами.
  • Стихийные бедствия затрагивают тысячи людей каждый год в Европе и в остальном мире. Европейские власти связаны с глобальным сообществом организаций реагирования, помощи и поддержки. Такие инициативы, как Европейский гражданский механизм защиты и Международная хартия по космосу и крупным катастрофам обеспечивают платформу для сотрудничества и поддержку через границы в периоды кризисов. Программа Коперник предоставляет глобальные и оперативные европейские услуги для раннего предупреждения, реагирования на чрезвычайные ситуации и кризисное управление, усиливая позицию Европы как ответственного глобального участника.

Знание того, где находятся уязвимые граждане и инфраструктура, позволяет принимать меры для снижения воздействия потенциальных катастроф. Служба картирования рисков и восстановления программы Коперник (часть Службы управления чрезвычайными ситуациями) предоставляет карты, объединяющие информацию об опасности с социально-экономическими данными для поддержки эффективной подготовленности, предотвращения и снижения риска бедствий. Другие приложения, сделанные этой службой, включают оценку потребностей после стихийных бедствий, поддержку планирования восстановления и мониторинг программ реконструкции и реабилитации.

Пепел и газ, выброшенные во время извержения вулкана, имеют важное значение для дорожного и воздушного транспорта. Видимость на дорогах существенно сокращается, дороги становятся скользкими для автомобилей и, как это наблюдалось в 2010 г. (извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль, Исландия) и в 2017 г. (извержение вулкана Агунг, Бали) годах, временное закрытие воздушного пространства и аэропортов неизбежны. Благодаря услугам программы Коперник предоставляются прогнозы переноса атмосферных загрязнителей в том числе пепла вулканических извержений, на большие расстояния, относящиеся к воздушным перевозкам.

Пиратство представляет собой глобальную угрозу жизни людей, путешествующих по морю, и мировой экономике. К сожалению, лодки, участвующие в преступной деятельности, как правило, остаются на море в течение короткого периода времени, поэтому их обнаружение с помощью спутниковых снимков является сложной задачей не только из-за присущих технических ограничений обнаружения мелких и неметаллических целей, но также и из-за ограниченных возможностей временного окна для их обнаружения. Для поддержки услуг безопасности в области морского наблюдения программы Коперник были разработаны методы обнаружения малых и/или быстрых судов, обеспечивающие информацию и ситуационную осведомленность о незаконной деятельности на море.

Мониторинг безопасности включает:

  • поддержку внешних действий Европейского Союза, включая миротворческие операции,
  • мониторинг европейских земель и морских границ и наблюдение за морем в целом;
  • поддержку широкого круга сообществ;
  • разработку приложений для мониторинга сельского хозяйства и продовольственной безопасности, обезлесения и опустынивания или биоразнообразия в развивающихся странах в сотрудничестве со странами-партнерами и международными организациями (такими как Африканский союз, учреждения Организации Объединенных Наций);
  • разработка Приложений для моделирования рисков, опасностей и повреждений;
  • оценка и управление претензиями;
  • контроль морских перевозок в целях безопасности и наблюдения;
  • контроль авиационной безопасности и поддержка воздушных перевозок в чрезвычайных ситуациях;
  • оценка гео-опасности и экологического риска в критических областях для наземного транспорта.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что экологические факторы, такие как вода, санитария, качество пищевых продуктов и воздуха, могут приводить к заразным болезням. Программа Коперник может помочь выявить районы, подверженные появлению и распространению эпидемий. Контролируя параметры, такие как земляной покров, состояние водоемов, ветер или пыль, программа Коперник поддерживает готовность к раннему предупреждению, эпидемическому надзору и быстрому реагированию на вспышки заболеваний. Понимание климатических и экологических переменных имеет важное значение для того, чтобы обозначить возможную эволюцию болезни и ее последующее распространение.

Краткий анализ направлений мониторинга показывает, что результаты мониторинга в одних областях широко используются и в других областях, и программа Коперник действует как единое целое.

В дополнение к поддержке охраны окружающей среды и безопасности граждан, программа Коперник будет стимулировать европейские предприятия к изучению новых возможностей роста для бизнеса, и способствовать созданию рабочих мест.

Результаты деятельности программы Коперник представлены в докладах, размещенных на http://www.copernicus.eu/library/detail/252.

Программа Коперник представляет собой подлинно европейский совместный проект. В качестве финансируемой государствами программы Европейского союза программа Коперник является первым проектом и собственностью европейских граждан как владельцев и бенефициаров. В партнерстве с государствами-членами ЕС Европейская комиссия контролирует и координирует программу и гарантирует, что она остается под управлением. Европейская комиссия отвечает за установление и разработку политического видения программы Коперник и создание элементов, которые обеспечивают непрерывное и правильное функционирование системы. Вместе с Европейским парламентом и Советом, Европейская комиссия отвечает за долгосрочные финансовые обязательства, обеспечивая основу для устойчивости программы.

Государства-члены ЕС и Европейского космического агентства (ЕКА) вносят свой вклад в Коперник несколькими способами:

  • путем разработки спутников в ЕКА;
  • предоставление данных Национальными космическими инфраструктурами;
  • предоставление данных из источников данных in situ или путем участия в «сегментах совместной работы», в которых государства-члены могут иметь прямой доступ к данным спутников Sentinel;
  • путем финансирования и развития собственных объектов наземного сегмента - приемные станции, центры обработки и архивирования, с указанием страны.

Основные результаты программы Коперник получены в 8-ми секторах: сельское хозяйство, лесное хозяйство, мониторинг городов, страхование, мониторинг океана, газ и нефть, возобновляемые источники энергии и качество атмосферного воздуха (http://www.copernicus.eu/sites/default/files/library/Copernicus_Market_Report_11_2016.pdf).

Сельское хозяйство. Исторически сельское хозяйство было одной из первых областей, использующих дистанционное зондирование Земли. Это рынок, на котором программа Коперник, как ожидается, окажет наибольшее влияние, особенно за счет точного земледелия. Промежуточные пользователи в цепочке создания стоимости имеют различные размеры - от стартапов и малых и средних предприятий до крупных предприятий, а также научные организации. Оно представляет собой рынок с самым высоким уровнем использования результатов программы Коперник, в этом секторе используется порядка 13 % данных дистанционного зондирования. Можно ожидать существенный вклад программы в фермерский бизнес, учитывая важность дистанционных технологий для технологий точного земледелия.

Лесное хозяйство. В некоторых странах леса, в основном, принадлежат государственным структурам, в то время как в других странах они являются собственностью частных лиц. Как и в сельском хозяйстве, у промежуточных пользователей программы Коперник есть диапазон применений, и программа Коперник предоставляет значительную долю данных дистанционного зондирования, которая оценивается примерно в 12%. Конечные пользователи, в основном, являются государственными органами, и есть только несколько коммерческих приложений, которые используют продукты для лесного хозяйства на основе дистанционного зондирования, что затрудняет оценку преимуществ конечного пользователя.

Мониторинг городов. Мониторинг городов предлагает широкий спектр приложений для дистанционного зондирования и, следовательно, для программы Коперник. Промежуточным пользователям, которыми являются, в основном, малые и средние предприятия, работающие на хорошо развитом рынке, программа Коперник уже предоставляет около 10% данных дистанционного зондирования. Продукты городского мониторинга, как ожидается, выиграют от высокого темпа роста рынка интеллектуальных городов и, следовательно, влияние программы Коперник продолжит расти. Большинство конечных пользователей являются местными органами власти, которые часто сталкиваются с бюджетными ограничениями, ограничивающими скорость, с которой они могут использовать такие инновационные продукты, как дистанционное зондирование, но есть обнадеживающие тенденции.

Страхование от стихийных бедствий. При страховании от стихийных бедствий преимущества пользователей программы Коперник являются, по оценкам, незначительными, поскольку существует разрыв между очень специфическими потребностями страховщиков и доступными на рынке продуктами дистанционного зондирования. Результатом является либо то, что исходные данные дистанционного зондирования Земли обрабатываются внутри компании самими пользователями, которые могут позволить себе такую инфраструктуру, или что спутниковые изображения вообще не используются, потому что они рассматриваются как некритический источник данных. Индексированные продукты представляют собой потенциальный рынок для промежуточных пользователей, но спутники программы Коперник не зондировали необходимые районы в течение длительного времени. Преимущества конечного пользователя могут быть значительнее, учитывая большие суммы, связанные со страхованием от стихийных бедствий. Но в настоящее время трудно оценить общую стоимость преимуществ программы Коперник в области страхования.

Мониторинг океана. Приложения дистанционного зондирования для мониторинга океана разнообразны и охватывают различные типы заинтересованных сторон. Промежуточные пользователи включают частных участников от микрокомпаний до крупных компаний, органы власти, научные лаборатории или исследовательские центры. Конечные пользователи могут быть как государственными, так и такими, как рыбоводы и кооперативы. Быстро изменяющаяся среда требует данных дистанционного зондирования Земли практически в режиме реального времени, и поэтому использование данных программы Коперник в настоящее время довольно низкое, около 6%. Ожидается, что спутник Sentinel-3 значительно улучшит преимущества программы Коперник в приложениях для мониторинга океана.

Газ и нефть. Нефть и газ - коммерчески ориентированная цепочка создания стоимости, и дистанционное зондирование Земли в основном используется в увеличивающемся потоке деятельности нефтегазовых компаний. Промежуточные пользователи получают существенные доходы на основе программы Коперник в виде ГИС-продуктов, а не чистых данных дистанционного зондирования Земли. Ожидается, что преимущества конечного пользователя будут намного выше, учитывая крупные рынки. Недавнее падение цены на нефть обусловили готовность нефтегазовых компаний инвестировать средства в дистанционное зондирование Земли, и это должно привести к улучшению в ближайшие годы.

Возобновляемые источники энергии. Действующие игроки в цепочке создания стоимости возобновляемых источников энергии используют данные дистанционного зондирования Земли, особенно для биомассы и солнечной энергии. Коммерческие приложения относительно новы для промежуточных пользователей. Общий рынок дистанционного зондирования составляет менее 23 миллионов евро, из которых доля программы Коперник составляет 10% от выручки. Оценки преимуществ конечных пользователей оцениваются как низкие по сравнению с европейским рынком возобновляемых источников энергии в 130 млрд евро из-за ограниченной части цепочки добавленной стоимости, подверженной влиянию дистанционного зондирования, и низкой доли вклада программы Коперник в данные дистанционного зондирования Земли в этой области, которые оцениваются от 0,001% до 0,1%.

Качество атмосферного воздуха. Информация и приложения по качеству воздуха, традиционно основанные на метеорологических данных, статистических данных и измерениях, только недавно начали использовать данные дистанционного зандирования Земли. Промежуточными пользователями являются в основном экологические и метеорологические агентства или организации, финансируемые из государственного бюджета. Потребности конечных пользователей, как правило, относятся непосредственно к государственным секторам, поскольку отдельные пользователи не демонстрируют готовности платить за информацию или продукты по качеству воздуха.

Объединенный исследовательский центр Еврокомиссии (JRC) проводит исследования в различных научных областях, в том числе и по мониторингу окружающей среды (https://ec.europa.eu/info/departments/joint-research-centre_en).

Дистанционное зондирование Земли.

Наблюдение Земли - это сбор информации о физических, химических и биологических системах планеты Земля с помощью технологий дистанционного зондирования, обычно включающих спутники, несущие устройства для визуализации. Наблюдение Земли используется для мониторинга и оценки состояния и изменения естественной и искусственной среды. Космические технологии предоставляют надежные и периодические наборы данных, которые в сочетании с исследованиями и разработкой соответствующих методов предоставляют уникальные средства для сбора информации о планете. Примеры включают в себя мониторинг состояния и эволюции нашей окружающей среды, будь то земля, море или воздух, а также способность быстро оценивать ситуации во время кризисов, такие как экстремальные погодные явления или во время человеческих конфликтов.

JRC поддерживает несколько политик, в которых ключевое значение играет использование наблюдения Земли: директива INSPIRE (Инфраструктура пространственной информации в Европе), Общая экологическая информационная система (SEIS), Европейская программа наблюдения Земли (Copernicus), Глобальная Земля Система наблюдений систем (ГЕОСС), Общая сельскохозяйственная политика (ПСП) и Комплексная морская политика.

Цель JRC заключается в разработке цифровой копии нашей планеты, которая обеспечивает доступ к наилучшим имеющимся данным, моделям и сценариям, необходимым для поддержки политики ЕС, участия общественности и научных исследований. JRC помогает устанавливать международные стандарты для измерений из космоса посредством своих собственных исследований и сотрудничества с партнерами и позволяет получать, обеспечивать доступ и хранить данные спутниковых наблюдений и аэрофотосъемок.

Мониторинг окружающей среды.

Мониторинг окружающей среды, проводимый Объединенным исследовательским центром Еврокомиссии, можно рассматривать как программу повторяющихся, систематических исследований, которые показывают состояние окружающей среды. Конкретные аспекты окружающей среды, подлежащей изучению, определяются экологическими целями и экологическим законодательством. Целью мониторинга окружающей среды является оценка прогресса, достигнутого в достижении заданных экологических целей, а также для выявления новых экологических проблем.

Результаты имеют основополагающее значение для управления окружающей средой в целом, поскольку разработка и определение приоритетов экологической политики основывается на результатах мониторинга окружающей среды.

JRC участвует в многочисленных мероприятиях по мониторингу окружающей среды, которые изучают постоянно растущее число загрязнителей окружающей среды в экосистемах, нехватку продовольствия и водоснабжения, быстро меняющееся состояние изменения климата и стихийные бедствия и опасности. JRC поддерживает осуществление соответствующей политики ЕС и мира, способствует обмену передовой практикой и разрабатывает, внедряет и согласовывает методы тестирования.

Мониторинг воздуха.

JRC осуществляет долгосрочный мониторинг выбросов парниковых газов (ПГ), в частности в рамках Европейской интегрированной системы наблюдений за углеродом (ICOS), а также через деятельность в рамках Европейской программы наблюдения Земли Коперник. JRC контролирует и оценивает влияния политик по контролю последствий загрязнения воздуха и изменения климата Земли для определения их эффективности и предоставления ранних предупреждений о потенциальных рисках.

JRC ведет базу данных по выбросам для глобальных исследований атмосферы (EDGAR). Это онлайн-инвентаризация выбросов ПГ и загрязнителей воздуха. С помощью этой базы данных JRC показывает глобальные тенденции выбросов сопоставимым и последовательным образом для анализа политик в области энергетики, климата и загрязнения воздуха для промышленно развитых и развивающихся стран.

JRC также поддерживает Климатическую службу программы Коперника путем работы над стандартизацией продуктов и услуг наблюдения Земли, связанных с изменением климата. Это предполагает проведение измерений on-site, разработку и сопоставление новых спутниковых продуктов и обеспечение соответствия международным стандартам.

Кроме того, JRC поддерживает осуществление Киотского протокола путем контроля и анализа предоставленных государствами-членами ЕС докладов для включения в отчет Европейского союза по инвентаризации парниковых газов.

С помощью информационной системы «Парниковые газы в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и других землях в Европе (AFOLU DATA)» (http://afoludata.jrc.ec.europa.eu/), JRC предоставляет данные, модели и другие инструменты для содействия прозрачным, полным и сопоставимым оценкам выбросов парниковых газов для этого сектора в Европе.

Директива 2008/50/EC по качеству окружающего воздуха и чистому воздуху для Европы от 21 мая 2008 г. с уточнениями Директивы комиссии Евросоюза 2015/1480 от 28 августа 2015 г (http://eur-lex.europa.eu/) требует мониторинга ряда параметров. Примерами сертифицированных справочных материалов, предоставленных JRC в этой области, являются данные о полициклических ароматических углеводородах (ПАУ) и выбранных тяжелых металлов в пыли, микроэлементах или диоксинах в летучей золе, подобных PM10, и элементах платиновой группы в дорожной пыли.

Мониторинг воды.

Деятельность JRC по мониторингу воды охватывает следующие области:

  • мониторинг качества воды и оценка воздействия загрязнителей и химических веществ;
  • мониторинг водных и морских экосистем;
  • ранние предупреждения и управление рисками;
  • мониторинг наводнений и засух;
  • мониторинг количества воды в Европе и во всем мире.

Служба мониторинга воды, созданная в рамках исследовательского проекта GEOLAND, занимается вопросами управления водными ресурсами согласно Рамочной директиве по водным ресурсам и Директиве о наводнениях в Европе. Обе директивы требуют качественной и согласованной информации о качестве и количестве воды, а также о средствах для составления прогнозов.

Служба мониторинга водных ресурсов представляет собой общеевропейскую модель, которая направлена на сравнение моделей для конкретной страны с целью решения проблем трансграничных водосборных бассейнов и комплексного анализа транснациональных водных объектов.

Модели предоставляют информацию о водном балансе, потоках во всех крупных ручьях и реках, уровне влажности почвы, уровнях воды в озере/водохранилище, эквивалентах снежной воды и региональном снежном покрове.

Система может использоваться для прогнозирования текущего и будущего гидрологического климата.

Для мониторинга воды и сбора надежных и сопоставимых аналитических данных JRC разрабатывает подходящие справочные материалы по приоритетным веществам в пресноводных, морских и связанных с ними матрицах, таких как биота и осадок.

Мониторинг экосистемных услуг.

Одной из главных ролей JRC в этой области является предоставление инструментов для мониторинга экосистем и агросистем, а также содействие пониманию взаимодействия между проблемами развития, окружающей средой и безопасностью. JRC выполняет эту роль, участвуя в мониторинге в режиме реального времени с использованием спутниковых данных и специализированных систем управления геопространственными знаниями.

В докладе ООН 2004 года "Оценка экосистем на пороге тысячелетия" экосистемные услуги были определены как «выгоды, которые люди получают от экосистем». Экосистемные услуги были разделены на четыре группы:

  • предоставление ресурсов, таких как производство продуктов питания и воды;
  • регулирующие, таких как контроль климата и болезней;
  • поддержка, например, циклов питательных веществ и опыления культур;
  • культурных, таких как духовные и рекреационные преимущества.

Экосистемные услуги представляют собой физическую связь между экологическими системами и экономиками человечества. С преобразованием природных экосистем в другие формы землепользования общий поток услуг в регионе иногда бесповоротно изменяется. Пространственно-явная информация об экосистемном обслуживании, предоставляется, как правило, на классических картах землепользования, где показана доминирующая экосистемная услуга (например, посевы, древесина, рекреационная природная система), но многие экосистемные услуги, одновременно предоставляемые на том же месте, игнорируются. Поэтому существует настоятельная необходимость в обновлении базы знаний о землепользовании и картографировании с целью отражения существующих знаний об экосистемных услугах и их социальных и экономических ценностях для лучшего информирования при разработке политики и процессах принятия решений. Кроме того, увеличение доступности к другим пространственным наборам данных позволяет более прямое количественное определение некоторых экосистемных услуг.

Спрос на пространственно четкую количественную информацию об экосистемных услугах и их управлении быстро растет на уровне европейских государств и государств-членов, занимающихся реализацией планов действий по сохранению биоразнообразия, программы Natura2000 и соответствующих политик в области сельского хозяйства, лесного хозяйства и экономического развития. Недавно Европейская комиссия сделала это требование совершенно явным, приняв в своих документах в качестве цели прекращение утраты биоразнообразия и деградации экосистемных услуг в ЕС к 2020 году и восстановления их, насколько это возможно, при одновременном увеличении вклада ЕС в предотвращение глобальной утраты биоразнообразия.

Мониторинг биоразнообразия.

Цифровая обсерватория по охраняемым районам (The Digital Observatory for Protected Areas, DOPA) представляет собой информационную систему по биоразнообразию, которая функционирует в качестве инструмента оценки, мониторинга и прогнозирования биоразнообразия. Она была создана для поддержки амбициозной миссии Конвенции о биологическом разнообразии до 2020 года: прекратить утрату биоразнообразия и справедливо распределить ценности и выгоды биоразнообразия и экосистемных услуг.

DOPA призвана предоставить лицам, принимающим решения, самую актуальную и надежную научную информацию, полученную из наземных и космических наблюдений, для оценки воздействия на охраняемые районы, а также аналитические инструменты для определения областей, наиболее подходящих для сохранения

Сельскохозяйственный мониторинг (https://ec.europa.eu/jrc/en/research-topic/agricultural-monitoring).

Сельскохозяйственный мониторинг проводится в JRC в основном для того, чтобы различать, выявлять и измерять основные районы производства сельскохозяйственных культур в Европе, оценивать производство в начале года и проверять обоснованность заявок фермеров на субсидии ЕС. Европейская комиссия использует данные спутникового наблюдения Земли как экономически эффективный способ сбора необходимой информации о мониторинге.

JRC поддерживает осуществление Общей аграрной политики (CAP) и ее инструментов, таких как стандарты надлежащих сельскохозяйственных и экологических условий (GAEC) и Консультативная система фермерских хозяйств (FAS). Он также вносит вклад в Цифровую повестку дня для Европы и «Комплексную промышленную политику для эпохи глобализации» в отношении совместного использования экологических наблюдений и принятых стандартов.

Мониторинг сельского хозяйства, проводимый JRC с использованием дистанционного зондирования, начался в 1988 году с целью предоставления независимой и своевременной информации о посевных площадях и урожайности с использованием новых космических технологий. JRC фокусируется на прогнозировании и реагировании на меняющиеся потребности, связанные с сельскохозяйственным мониторингом. На протяжении многих лет деятельность JRC приводила к нескольким инновационным разработкам, таким как контроль с дистанционным зондированием (CwRS), цифровая система идентификации земельных участков (LPIS) и измерение площади участка с использованием устройств глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS).

JRC обеспечивает научную и техническую поддержку реализации Комплексной системы администрирования и контроля (IACS), реализации перекрестного соответствия и управления информацией, связанных с правилами CAP. Экспертиза, разработанная в рамках JRC, объединяет исследования и методы, используемые для проведения статистических измерений, обработки изображений и интерпретации (со спутников или эфирных носителей), управления географической информационной системой (GIS) и веб-информационные технологии, геоматику и GPS (ортофотоснимки, крупномасштабное картографирование), стандартизацию и контроль качества.

Цифровая система идентификации земельных участков (LPIS).

Система идентификации земельных участков (LPIS) была разработана в качестве основного инструмента для реализации первого этапа CAP, в соответствии с которым прямые платежи фермеру производятся после количественного определения земли и территории, имеющих право на платежи. JRC участвует в процессах стандартизации, чтобы повысить совместимость пространственных данных с помощью базовой модели LPIS, и поддерживает разработку удобных для пользователей приложений для документации данных. Кроме того, он поддерживает страны-члены ЕС, предоставляя руководящие принципы по получению ортоизобразений.

JRC адаптирует недавно разработанные методологии, практики и шаблоны, чтобы помочь улучшить приложения LPIS и IACS-GIS (Integrated Administration and Control System - Geographic Information System). JRC способствует процессам стандартизации путем разработки и согласования методов управления LPIS для проверки заявок CAP. JRC также предоставляет государствам-членам ЕС рабочие документы, учебные курсы и консультационные услуги, а также помогает им проверять эффективность своих систем путем внедрения системы обеспечения качества. JRC разрабатывает веб-портал обеспечения качества LPIS и объединяет сводные руководящие принципы на своем веб-сайте MARS WikiCAP. Принимаются два основных подхода: контроль с помощью дистанционного зондирования (CwRS), который выполняется с использованием спутниковых дистанционных зондирований, и контроль с помощью глобальных спутниковых систем (GNSS, GPS), который выполняются с использованием спутниковой навигационной системы, обеспечивающей автономное геопространственное позиционирование с помощью глобального покрытия. Для осуществления контроля над средствами, выделенными в рамках CAP, всем администрациям стран-членов ЕС нужны инструменты ICT&GIS (Системы идентификации земельных участков - LPIS). Основная цель заключается в том, чтобы предотвратить дублирование требований по финансированию одних и тех же участков земли, которые называются «сельскохозяйственными участками». Это делается с помощью уникальных идентификаторов, основанных на географических координатах. В общей сложности в ЕС-27 содержится около 100 миллионов сельскохозяйственных участков. В течение последних двух десятилетий JRC предоставлял техническое руководство и/или поддержку для оказания помощи в создании, уточнении и, по возможности, согласовании этих документов, особенно в новых государствах-членах и странах-кандидатах. Сегодня JRC продолжает предоставлять информацию для оценки качества LPIS, что также помогает уменьшить необходимость контроля на месте, тем самым помогая государствам-членам экономить финансовые ресурсы.

Получение и хранение изображений

JRC отвечает за сбор изображений. Используются два типа изображений: спутниковые снимки и аэрофотосъемка. Они используются для управления технико-экономическими исследованиями. JRC также предоставляет характеристики получения изображений и проводит сравнительные исследования недавно запущенных спутниковых датчиков.

Основное преимущество аэрофотосъемки в отношении спутниковых снимков с очень высоким разрешением (VHR) заключается в том, что она может охватывать гораздо большие области (например, крупные административные единицы, такие как полные провинции) в течение ограниченного периода времени. Однако получение аэрофотосъемок имеет некоторые ограничения, такие как ограничения по военным зонам и полосам воздушного движения. Облачный покров не ограничивает аэрофотосъемку, как для спутниковых снимков, но метеорологические условия влияют на радиометрическое качество фотографий. Более того, время обработки аналоговой аэрофотосъемки (которая требует проявления, печати, сканирования) может быть больше, чем для спутниковых изображений. Поэтому получение аэрофотографий должено быть организовано заранее, а периоды их получения должны быть относительно ранними в текущем году. Использование естественных или инфракрасных цветных изображений позволяет упростить идентификацию растительного покрова, тем самым значительно уменьшая необходимость последующих посещений полей для идентификации культур.

Поддержка инструментов сельскохозяйственной политики.

Цель перекрестного соблюдения заключается в том, чтобы способствовать развитию устойчивого сельского хозяйства и сделать Общую аграрную политику (Common Agricultural Policy (CAP) более совместимой с ожиданиями общества в целом. Перекрестное соответствие является частью базового уровня для определения обязательств по сельскохозяйственной среде и для расчета соответствующих платежей. Фермеры, получающие платежи для поддержания своих доходов, а также поддержка реализации определенных мер в области развития сельских районов, то есть улучшение окружающей среды и сельской местности, должны соблюдать перекрестное соблюдение на всем холдинге. В противном случае финансовая поддержка, которую они получают, уменьшается или отменяется.

В рамках перекрестного соответствия стандарт GAEC (the Good Agricultural and Environmental Conditions) касается вопросов, затрагивающих почву (эрозии, органического вещества и структуры), минимальный уровень содержания, защиты и управления водными ресурсами и содержания постоянных пастбищ. Консультативная система ферм (the Farm Advisory System (FAS) - это система консультирования фермеров по управлению земельными и фермерскими хозяйствами, которая также может охватывать требования перекрестного соответствия. JRC содействует использованию дистанционного зондирования и GIS для реализации, управления и мониторинга/контроля GAEC. Он также работает над оптимизацией определения и контроля GAEC путем обмена передовым опытом и поддерживает разработку и продвижение методов с использованием прослеживаемости, качества, сертификации и учета на уровне фермы/участка. JRC также работает в поддержку низкоуглеродных методов ведения сельского хозяйства. Это способствует разработке эффективных мер по низкоуглеродному сельскому хозяйству в ЕС, чтобы помочь адаптироваться к увеличению уровня CO2 и снизить влияние сельского хозяйства на уровни парниковых газов, обеспечивая при этом устойчивое производство. JRC помогает Европейской комиссии и государствам-членам ЕС понять, как взаимосвязаны сельское хозяйство и окружающая среда, обеспечивая научные знания, полученные в результате оценок геопространства и моделирования.

Водные источники для сельского хозяйства

Водозабор для целей орошения в среднем составляет 24% от общего потребления воды в Европе. Давление на водные ресурсы достигает кульминации в летний период, когда спрос на орошение для нужд сельского хозяйства достигает самого высокого уровня. Интенсивное сельское хозяйство также несет ответственность за деградацию качества поверхностных и подземных вод, включая загрязнение пестицидами и нитратами. JRC активно участвует в изучении влияния сельского хозяйства на количество и качество водных ресурсов.

Ограниченное количество осадков и нехватка воды оказывают важное влияние на доступность продовольствия и продовольственную безопасность в нескольких регионах Европы и всего мира. Ожидается, что изменение климата приведет к усилению требований к орошению и нехватке воды, что даст дополнительную нагрузку на водозабор и на землепользование. JRC разработал ряд инструментов для количественной оценки производства сельскохозяйственных культур в контексте устойчивого использования водных ресурсов и участвует в различных смежных областях исследований. JRC исследует возможность комбинирования моделей прогноза урожайности, которые используют, например, индикаторы состояния растительности, полученные со спутника, или показатели удовлетворенности водой, полученные из агрометеорологических моделей. Он также проводит анализ пространственной уязвимости, объединяющий социально-экономические данные и биофизические показатели. Кроме того, JRC разрабатывает методы использования изображений среднего и высокого разрешения для получения масок культур (т. е. карт, используемых для фильтрации индикаторов с низким разрешением по спутнику) и статистики обрабатываемой площади.

Окружающая среда и изменение климата.

Защита окружающей среды для будущих поколений и усилия по ограничению воздействия изменения климата имеют первостепенное значение в европейской и мировой политике. Международное сообщество согласилось с тем, что глобальное потепление должно поддерживаться на уровне ниже 2 C по сравнению с температурой в доиндустриальные времена, чтобы смягчить последствия изменения климата. Помимо очевидных преимуществ, решение экологических и ресурсоэффективных проблем принесет социально-экономические выгоды с точки зрения здоровья и благополучия человека, а также инициирует рост и создание рабочих мест.

В соответствии с задачами ЕС до 2030 года по климату и энергетике и стратегией Европейской комиссии по адаптации к изменению климата, JRC проводит исследования для смягчения последствий изменения климата и сохранения окружающей среды посредством анализа природных ресурсов, таких как сырье и почвы, по мониторингу деградации земель и опустыниванию путем разработки информационных систем по лесам и лесным пожарам, по мониторингу качества воздуха и комплексной оценке воздействия и устойчивости политик ЕС.

Как научное подраделение Европейской комиссии, JRC поддерживает лиц, ответственных за разработку политик, в Генеральных директоратах по вопросам климата и окружающей среды. Другие политики, которые JRC поддерживает с научными рекомендациями, включают Рамочную директиву по воде и связанные с ней директивы, такие как Голубая карта (Blueprint) для защиты водных ресурсов Европы, Директивы по качеству воздуха, пакет документов по Европейскому климату и энергетике до 2020 года и Дорожную карту до 2050 года.

Радиоактивный мониторинг окружающей среды (https://ec.europa.eu/jrc/en/research-topic/radioactive-environmental-monitoring).

Мониторинг искусственной радиоактивности в окружающей среде имеет первостепенное значение для проверки соблюдения Основных норм безопасности (в настоящее время пересматриваются Euratom / 96/29) и отслеживания тенденций с течением времени. В соответствии с Договором Евратома JRC несет ответственность за сбор этой информации от компетентных органов государств-членов, а затем за ее проверку и отчетность. Он выполняет этот мандат посредством онлайн-базы данных REM и публикует ежегодные отчеты о мониторинге.

В 1988 году была создана база данных по радиоактивному мониторингу окружающей среды (the Radioactivity Environmental Monitoring (REM), которая объединяет и хранит гармонизированные данные об искусственной радиоактивности окружающей среды, полученные после аварии на Чернобыльской АЭС. Таким образом, база данных имеет в основном две цели:

  • сохранить исторические записи об аварии на Чернобыльской АЭС для дальнейшего научного исследования;
  • хранить данные мониторинга радиоактивности в государствах-членах ЕС для подготовки ежегодного отчета о мониторинге.

Государства-члены информируются через этот отчет об уровнях радиоактивности в окружающей среде в Европейском союзе.

Информация, хранящаяся в банке, охватывает данные из 27 государств-членов ЕС, а также других участвующих европейских стран как по экологическим пробам, так и по продуктам питания с 1984 года. Лучше всего представлены данные по воздуху, осаждению, воде, молоку, мясу и овощам. Текущее общее количество записей данных, хранящихся в REM, превышает 2 миллиона. Данные направляются национальными контактными группами EU27 в JRC с помощью «инструмента представления данных REM», который был разработан для этой конкретной цели. Данные также доступны онлайн для внешних пользователей. При запросе пользователь может загрузить выбранный набор данных на свой ПК в различных общих форматах данных.

Государства-члены ЕС обязаны осуществлять постоянный мониторинг радиоактивности в воздухе, воде и почве в силу статей 35 и 36 Договора Евратома о мониторинге радиоактивности в окружающей среде. В дополнительном законодательстве ЕС устанавливаются критерии качества воды, предназначенной для потребления человеком, и максимально допустимые уровни радиоактивного загрязнения пищевых продуктов (Директива 98/83 / EC и Правило 733/2008 / EC соответственно).

По просьбе Генерального директората по энергетике JRC организует регулярные межлабораторные сопоставления для оценки сопоставимости данных мониторинга. Эти межлабораторные сопоставления также предоставляют контрольным лабораториям государств-членов средства для оценки их эффективности и повышения их возможностей измерения.

Применение методов дистанционного зондирования Земли для исследования поверхности земли и морей

Морское наблюдение.

Морское наблюдение имеет важное значение для создания морской осведомленности («знать, что происходит на море»). Обладая компетенцией в области космических технологий и слияния данных, JRC помогает укрепить возможности ЕС в области морского наблюдения, внося вклад в развитие Европейской системы пограничного наблюдения (the European Border Surveillance System (EUROSUR) и Общей информационной зоны (the Common Information Sharing Environment (CISE) для морской области ЕС , а также путем изучения решений морского наблюдения, например в борьбе с пиратством у Африки. Надежная и точная информация имеет важное значение для поддержки экологической политики в определении проблем, которые необходимо решать, и контроля за их эффективностью. Основополагающий аспект работы JRC включает в себя проверку, контроль качества и сравнительный анализ результатов дистанционного зондирования Земли над океаном и поверхностью земли.

Морские прибрежные воды в Европе постоянно подвергаются воздействию изменения климата и повышению давления человека на такие виды деятельности, как рыболовство, производство энергии, туризм и торговля. Соответственно происходит влияние на фзические, биологические и морфологические характеристики европейских морей и побережий, изменяя их экологическую структуру, их функции и предоставляемые ими товары и услуги. Экологическая морская информационная система разработана для облегчения доступа к научным и техническим экологическим продуктам и опирается на биологические и физические переменные, созданные как из гидродинамических моделей, так и для дистанционного зондирования со спутников. Ряд этих переменных и продвинутых продуктов доступен научному и управленческому сообществу с помощью географической информационной системы (GIS), позволяющей пользователю создавать карты и проводить основные региональные оценки.

JRC также создала и поддерживает интегрированную систему данных, которая обрабатывает, анализирует и архивирует качественные данные о цвете океана для обеспечения информации о биомассе и углеродной продуктивности европейских морей и глобальных океанов.

Наблюдение за лесами.

Деятельность JRC по наблюдению за лесами включает в себя проведение количественных измерений и картирование изменений лесных ресурсов, мониторинг европейских лесов и взаимодействий в окружающей среде.

JRC разрабатывает методы мониторинга лесов, которые включают радиолокационные технологии, поскольку они обладают хорошими свойствами проникновения через облака и работают без солнечного света. Он направлен на создание региональных лесных карт, отслеживание районов быстрого изменения лесов и получение статистически достоверных оценок изменения лесного покрова в течение текущего и предыдущих десятилетий.

Исследования по биоразнообразию лесов привели к разработке методов анализа пространственных моделей лесов и фрагментации лесов в Европе.

Местообитания многих видов, находящихся под угрозой исчезновения в Европе, тесно связаны с состоянием лесов, поскольку усиленная фрагментация лесов может вызвать исчезновение этих видов. Деятельность по мониторингу лесов, проводимая JRC, имеет важное значение для реализации показателей, связанных с мониторингом пространственного распределения лесов и фрагментации лесов.

Глобальный мониторинг сельскохозяйственной и пищевой безопасности.

Резкое увеличение численности населения за последние 50 лет и прогноз до 2050 года совместно с давлением на альтернативное использование земель, производящих продукты питания, подчеркивает необходимость всеобъемлющей, систематической и точной глобальной деятельности по мониторингу сельского хозяйства.

JRC обеспечивает ранние, независимые и объективные оценки урожайности и производства основных культур в Европе и ее окрестностях и расширяет эту деятельность в других стратегических областях мира. Спутниковые наблюдения и метеорологические данные объединяются с базовыми данными о региональных агрономических практиках и результатами моделирования роста сельскохозяйственных культур. Эта информация используется для подготовки ежемесячных бюллетеней прогнозов урожайности для стран ЕС и соседних регионов.

С января 2012 года оценки урожайности и производства сельскохозяйственных культур включены в Информационную систему сельскохозяйственного рынка (the Agricultural Market Information System (AMIS) Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (FAO). AMIS является международной инициативой (инициатива G-20) в качестве вклада в прозрачность глобальных сельскохозяйственных рынков с целью снижения волатильности цен на сырьевые товары. JRC обязуется участвовать в этой инициативе, предоставляя своевременные данные и информацию об урожайности и уровне производства.

JRC также контролирует продовольственную безопасность в регионах с высоким уровнем риска во всем мире. Полученная информация способствует внешней политике ЕС и политике развития, в частности политике в области продовольственной помощи и продовольственной безопасности. Желаемый результат состоит в том, чтобы избежать нехватки продовольствия и рыночных сбоев, а также лучше откалибровать и направить европейскую продовольственную помощь. Будут подготовлены бюллетени и оценки, чтобы подчеркнуть развитие потенциально критических ситуаций и поддержать анализ продовольственной безопасности, проводимый службами ЕС, правительствами, международными организациями и другими субъектами продовольственной безопасности. Оценки основаны на нескольких показателях, включая аномалии осадков, Глобальный индекс удовлетворенности водой и индикаторы состояния сельскохозяйственных культур, полученные со спутников.

Наблюдения Земли для кризисного менеджмента

Информация, полученная со спутников, играет важную роль на всех этапах кризисного менеджмента в качестве синоптического, независимого и объективного источника данных. Исследования JRC сосредоточены на автоматическом анализе спутниковых данных для предоставления информационных продуктов и анализов для более эффективного снижения риска бедствий, предотвращения конфликтов и оценки потребностей для планирования реагирования, восстановления и реконструкции после бедствий.

 

Список источников

  1. Annual report 2015. The European Commission’s science and knowledge service Joint Research Centre. Report EUR 27501 EN. 36 P.
  2. Convention on Biological Diversity United Nation. URL: https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf/ (дата обращения 20.10.2017).
  3. Copernicus Brochure. Europe’s Eyes on Earth. Directorate-General for Communication Publications. 2015. 1049 Brussels. Belgium. 25 P.
  4. Copernicus Market Report. November 2016. Eupean commission. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2016. – 97 P. URL:http://www.copernicus.eu/sites/default/files/library/Copernicus_Market_Report_11_2016.pdf (дата обращения10.2017).
  5. Keramidas, K., Kitous, A., Despres, J., Schmitz, A. JRC Technical Raport. POLES-JRC model documentation. EUR 28728 EN. Publication office of the European Union. Luxemburg. 2017. ISBN 978-92-79-71801-4. Doi: 10.2760/225347, JRC 107387,
  6. Saveyn1, H., Eder1, P., Ramsay2, M., Thonier3, G., Warren2, K., Hestin3, M. (2016). Towards a better exploitation of the technical potential of waste-to-energy. EUR 28230 EN.DOI:10.2791/870953
  7. Study to examine the socioeconomic impact of Copernicus in the EU. Report on the Copernicus downstream sector and user benefits European Commission. 360 P. European Commission. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2016
  8. Study to examine the socioeconomic impact of Copernicus in the EU Report on The socio-economic impact of the Copernicus programme. 66 P. European Commission. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2016
  9. Introduction to Remote Sensing of Environment (RSE). URL: http://www.microimages.com (дата обращения 20.10.2017).
  10. The groupe of Earth observation. URL: http://earthobservations.org (дата обращения 20.10.2017).

Air quality in Europe URL: https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2013(дата обращения 20.10.2017).