ДОКЛАДЫ И СООБЩЕНИЯ

К вопросу анализа численности и структуры популяции сайгаков в Калмыкии на основе высотных видеотепловизионных съемок с использованием вертолетного комплекса ТАВР-ВТК

Р. Д. Мухамедяров, Н. И. Горбунов, Ю. П. Байков
Центр экологического и техногенного мониторинга;
Е. В. Цуцкин
Калмыцкий институт социально-экономического и правового исследования

В результате обсуждения различных аспектов проблемы мониторинга поголовья сайгаков в естественных условиях их обитания, было признано, что наиболее достоверно эти животные могут быть обнаружены и идентифицированы по их тепловому контрасту с подстилающей поверхностью. Действительно, радиационная температура животных практически в любое время суток превосходит радиационную температуру поверхности, особенно растительной, как за счет собственно температуры, так и за счет более высокого коэффициента излучения кожи и шерсти животных.

Так коэффициент излучения для почвы e _поч. с редкой растительностью находится в интервале значений 0,85…0,9, а для кожи и шерсти животных e _жив. в интервале 0,95…0,98. Используя закон Стефана-Больцмана для излучения серых тел (e < 1) получаем зависимость радиационной температуры Т_рад. от коэффициента излучения e при заданной термодинамической температуре Т_терм..

Т_рад.= Т_терм. (1)

Так на уровне 20° по Цельсию из (1) получаем для иллюстрации следующую таблицу.

Как видим даже для минимальной разницы коэффициентов излучения 0,9 и 0,95 разница радиационных температур 16,3 –12,4 достигает 3,9 градуса. А тепловизор “видит” именно эту разницу.

Специальные тепловизионные съемки животных нашей организацией не планировались и не производились, но в результате просмотра материалов вертолетных видеотепловизионных съемок, выполненных в ходе ЛКИ и опытной эксплуатации уникального видеотепловизионного комплекса ТАВР-ВТК на базе вертолета Ми-8Т, были обнаружены и с достаточно высокой достоверностью идентифицированы тепловые изображения большого количества различных животных .

Как и ожидалось, тепловой контраст животных относительно естественных подстилающих поверхностей стабильно положителен и достаточно высок. В утренние часы ожидается существенное повышение контраста при одновременном уменьшении радиационной неоднородности фона. Таким образом, с учетом запаса по пространственному разрешению, высоту съемки можно увеличить до 3000 метров без особого ущерба для надежности идентификации.

Рассмотрим ориентировочную программу тепловизионных съемок местообитания сайгака размерами 30 на 80 км, которая в частности, подробно обсуждалась на техническом совещании с участием В.М. Неронова, Е.В. Цуцкина, А.А. Лущекиной, Ю.П. Байкова и Н.И. Горбунова.

При базировании рядом с районом съемки (еще одно достоинство вертолета) за одну съемку с 6 до 9 утра можно выполнить 7…8 галсов длиной 80 км и шириной 300 м с шагом 500 метров и в результате произвести тепловизионную съемку более 180 квадратных километров.

Таким образом, за один полет будет обследована полоса шириной около 4 км и для обследования заданной площади шириной 30 км потребуется 7…8 таких полетов.

В заключение несколько слов о стоимости работ. По оценкам эксплуатирующей вертолетный комплекс организации (Центр экологического и техногенного мониторинга, г. Трехгорный) стоимость летного часа составляет 1100 долларов США. Следовательно, прямые затраты на производство съемок с выдачей материалов съемки на магнитных носителях составляет 21…24 тысячи. Это и много и мало, но учитывая общую площадь обследованного района местообитания (2400 км²) стоимость обследования 1-го квадратного километра составляет менее 10 долларов. Еще 3…5 долларов потребуется на тематическую обработку с выдачей формализованных результатов оценки и структуры популяции сайгаков (на км²). Но это уже затраты заказывающей организации.