§ 7. География сегодня

Комплексные аппаратно-программные и спутниковые комплексы, предназначенные для высокоточного определения географических координат (широты, долготы, высоты над уровнем моря), направления и скорости движения объектов на суше, в воде, воздухе и околоземном пространстве.

• 1. Принцип действия — приёмники улавливают радиосигналы от созвездия искусственных спутников Земли и по задержке прохождения радиосигнала вычисляют точные пространственные координаты объекта с точностью до метров и сантиметров.
• 2. Глобальные спутниковые системы — российская национальная система ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) и американская система GPS (Global Positioning System).
• 3. Практическое применение — обеспечение безопасности и навигация в авиации (пилоты), морском и речном флоте (лоцманы, капитаны судов), автомобильном транспорте (водители, навигаторы), военной логистике, спасательных операциях МЧС и повседневных геосервисах в смартфонах.

Совокупность естественных и созданных человеком средств, материальных носителей данных и научных методов, позволяющих получать, фиксировать, накапливать и анализировать сведения о природе Земли, населении и его хозяйственной деятельности.

• 1. Картографические источники — географические карты различных масштабов и тематики, топографические планы, настенные учебные карты и картографические атласы (систематические собрания карт).
• 2. Аэрокосмические источники — фотографические снимки, спектральные данные и радарные изображения, получаемые с искусственных спутников Земли, пилотируемых орбитальных станций, самолётов и беспилотных летательных аппаратов (дистанционное зондирование Земли).
• 3. Текстовые и справочные источники — географические энциклопедии, словари, статистические сборники, научные монографии, описания путешествий, туристические путеводители и периодические издания (географические журналы, газеты).
• 4. Полевые и экспедиционные исследования — непосредственные наблюдения учёных на местности, экспедиционные дневники, метеорологические, гидрологические и геодезические замеры, отбор натурных проб горных пород, почв и воды.
• 5. Цифровые и сетевые ресурсы — глобальная сеть Интернет, геопорталы, интерактивные спутниковые онлайн-карты (Яндекс Карты, Google Maps), поисковые системы и специализированные базы пространственных данных.

Современные аппаратно-программные компьютерные комплексы, предназначенные для сбора, цифрового хранения, обработки, многофакторного пространственного анализа, моделирования и наглядного отображения географических данных в виде многослойных электронных карт.

• 1. Принцип послойной организации — пространственные данные распределяются по тематическим слоям (рельеф, гидрография, дорожная сеть, границы, населённые пункты, растительность, инженерные коммуникации), которые можно произвольно комбинировать и накладывать друг на друга.
• 2. Функциональные возможности — быстрый поиск географических объектов по базам данных, расчёт оптимальных транспортных маршрутов, автоматизированное построение карт, экологический мониторинг и оперативное прогнозирование стихийных бедствий (паводков, лесных пожаров, оползней).
• 3. Значение для науки и хозяйства — служат главным аналитическим инструментом современной картографии, градостроительного проектирования, земельного кадастра, сельского хозяйства (точное земледелие), разведки полезных ископаемых и государственного территориального управления.

В современную эпоху сбор географической информации перешёл на качественно новый научно-технологический уровень благодаря сочетанию космических, цифровых и традиционных полевых методов:

• Дистанционное зондирование из космоса: непрерывный мониторинг земной поверхности ведётся с помощью искусственных спутников Земли и пилотируемых орбитальных станций. Спутники производят оптическую, инфракрасную и радиолокационную съёмку планеты в высоком разрешении, фиксируют состояние атмосферы, динамику циклонов, температуру океанских вод, таяние ледников и состояние растительного покрова;
• Аэрофотосъёмка и беспилотные аппараты: применение авиации и дронов позволяет детально обследовать труднодоступные территории, русла рек, зоны стихийных бедствий и очаги лесных пожаров;
• Наземные автоматические станции и буи: сеть стационарных метеорологических станций, океанических дрейфующих буев и сейсмографов круглосуточно передаёт измерения физических параметров окружающей среды;
• Экспедиции и полевые исследования: учёные-географы продолжают непосредственные выезды в труднодоступные районы Арктики, Антарктиды, тайги и Мирового океана для отбора геологических и биологических проб, уточнения ландшафтных описаний и верификации космических снимков.

• Получение географической информации осуществляется из широкого спектра источников:
• Аэрокосмические снимки со спутников и орбитальных аппаратов;
• Геодезические и топографические измерения на местности;
• Материалы полевых географических экспедиций и научных экспедиционных судов;
• Данные государственных статистических ведомств, переписей населения и гидрометеорологических служб;
• Путевые дневники, туристические путеводители и краеведческие отчёты;
• Хранение географической информации:
• Традиционные носители: географические карты, комплексные и тематические атласы, энциклопедии, отраслевые справочники, научные монографии и архивные экспедиционные фонды;
• Современные цифровые носители: геоинформационные системы (ГИС), цифровые базы пространственных данных геопорталов, серверы картографических интернет-сервисов (Google Maps, Яндекс Карты) и электронные облачные библиотеки.

Учёные используют системный арсенал методов сбора географических данных (с. 26—27 учебника):

• Космический мониторинг: создание искусственных спутников Земли (первый ИСЗ был запущен нашей страной 4 октября 1957 г., а 12 апреля 1961 г. состоялся исторический полёт Юрия Гагарина) позволило вести круглосуточное наблюдение за всей планетой. Анализ снимков со спутников позволяет оперативно прогнозировать погоду, оценивать сход снежного покрова, движение ледников и даже совершать новые географические открытия (например, открытие новых островов, ранее скрытых ледниковым куполом, в бухте Визе в Карском море);
• Спутниковые навигационные системы: постоянная группировка навигационных спутников позволяет с высочайшей точностью определять координаты и скорость движения судов, самолётов, автомобилей и исследователей в любой точке земного шара;
• Моделирование и картографирование: учёные обрабатывают огромные массивы спутниковых и наземных измерений на мощных ЭВМ, синтезируя их в цифровые многослойные карты ГИС;
• Сравнительно-географический метод: сопоставление разновременных снимков и исторических карт позволяет выявлять динамику изменений природных комплексов за десятилетия и века.

Основные источники географической информации (рис. 19 учебника) и их научная роль:

• Географические карты и атласы: «второй язык географии», главный образно-знаковый источник информации. Они позволяют наглядно увидеть взаиморасположение объектов, измерить расстояния, высоты, площади и изучить пространственные закономерности размещения природных зон и населения;
• Аэрокосмические снимки: объективные документальные фото- и спектрозональные изображения земной поверхности, служащие основой для создания новейших топографических карт, мониторинга погоды, контроля за вырубкой лесов, паводками и загрязнением вод;
• Географические информационные системы (ГИС): электронные базы данных, объединяющие цифровую карту с подробной аналитической информацией об объектах, позволяющие мгновенно моделировать природные и социально-экономические процессы;
• Поисковые системы Интернета и геосервисы: обеспечивают быстрый доступ к энциклопедическим статьям, статистике, виртуальным панорамам улиц и спутниковым снимкам любой точки планеты;
• Книги, газеты, журналы, справочники и путеводители: содержат качественные научные и научно-популярные описания стран, городов, обычаев народов и маршрутов путешествий;
• Путешествия и полевые исследования: первичный фундамент науки, дающий возможность непосредственно изучать природные комплексы «вживую», проверять теоретические выводы и отбирать натурные образцы пород, почв и растений.