Останнім часом аерокосмічні методи дослідження природних ресурсів і вирішення еколого-геологічних завдань розвиваються в багатьох промислово розвинених країнах світу. Комплексно до їхнього використання підходять і в Україні, де головно в інститутах, які координує Наукова рада АН України з вивчення природних ресурсів дистанційними методами, вперше в рамках програм "Укркосморесурси" і "Космос" створено та випробувано методики й апаратура, що дають змогу під час зондування в діапазонах від ультрафіолетового до мікрохвильового оцінювати вологовміст, підтоплення і засолення ґрунтів, виявляти активні розломні зони, зараженість рослинності, ґрунтів і водойм нітратами та важкими металами, шукати підземні води, нафтогазові поклади, сульфідні поліметалічні руди, визначати товщину льодового покриву і глибину промерзання ґрунту, прогнозувати погоду за результатами знімань акваторій тощо.

Визнанням сучасного рівня цих розробок в Україні є її участь у міжнародних аерокосмічних експериментах з організації Дніпровського полігону аерокосмічного моніторингу ГС (Дніпропетровська і Полтавська області), на яшму за допомогою наземних досліджень і різновисотних аеро- і космічних знімань контролюють обводненість ґрунтів на зрошуваних масивах і ділянках осідань над шахтними полями Західного Донбасу, виявляють активні розломні зони, забруднення рослинності, ґрунтів нітратами і важкими металами тощо.

Як типові приклади застосування аерокосмічних методів з метою вирішення еколого-геологічних завдань в Україні розглянемо активне зондування в дециметровому діапазоні для визначення вмісту вологи і підтоплення ґрунтів, ІЧ-знімання для виявлення активних розломних зон, спектрометричне знімання високого розділення у видимому діапазоні для виявлення ділянок рослинності, заражених нітратами і важкими металами.

Дистанційне визначення вмісту вологи і підтоплення ґрунтів шляхом їхнього активного зондування в дециметровому діапазоні. Цей метод ґрунтується на прямій залежності між амплітудою (інтенсивністю) хвилі, відбитої від визначеного типу ґрунту, і повним водонасиченням ґрунту, коли інтенсивність відбитого сигналу пропорційна до вологості і щільності. Під час виконання калібрувальних робіт, тобто виявлення залежності інтенсив-ності відбитого сигналу над ґрунтами з різним ступенем зволоженості, ділянки варто вибирати в межах літогенетично однотипних ґрунтів однакової щільності. Калібрувальні залежності E=J( W] інтенсивності відбитого сигналу Е від вологості ґрунту W будують для кожної літогенетичної товщі. З цією метою на калібрувальних ділянках полів відбирають (якщо можливо, майже синхронно з дистанційним зондуванням у дециметровому діапазоні) зразки ґрунту на вологість з інтервалом 0,2 м від поверхні до глибини 1-2 м. Вологість визначають термостатно-ваговим способом.

Бортова апаратура конструкції ІГН АН України складається з випроміню-вача і приймача дециметрового діапазону (довжина хвилі 70 см).

Для однотипних ґрунтів глибина зондування (потужність шару, у якому оцінюють вміст вологи) зростає зі збільшенням довжини хвилі зондування. Для довжини хвилі 70 см вона може становити: у сухих пісках (W=5—10%)—до 10—15 м (можна виявляти поверхню ґрунтових вод у пустельних районах); у сухих суглинках і глинах (W= 10—15%)—до трьох довжин хвилі зондування, тобто 2—3 м; у зволожених суглинках і глинах (7Г=20—40% і більше) - порівнянна з довжиною хвилі зондування, близько 1 м.

Детальність дистанційного знімання залежить від вимог вирішуваного завдання і відстані між трасовими маршрутами зондування. Якщо відстань між маршрутами прийняти 250 м (масштаб 1:25 000) і виконувати знімання за допомогою літака АН-2 (середня швидкість 150 км/год), то тривалість знімання 1 км2 становитиме 1,8 хв, а вартість - близько 100 грн./км2. Сигнали записують на магнітну стрічку або бортовий комп'ютер. Після опрацювання результатів знімань на ЕОМ споживач одержує карти і профілі вологозапасу у шарі ґрунту потужністю їм. Маючи зазначені карти для фіксованого моменту, за якими визначають правильність режиму меліорації або виникнення загрози підтоплення земель, можна оперативно реагувати на чинники, що погіршують еколого-геологічну обстановку. Такі види дистанційних і наземних знімань виконані в різних регіонах України, у тому числі на Магдалинівському зрошувальному масиві в зоні впливу каналу Дніпро—Донбас.

Дистанційне виявлення активних розломних зон за допомогою інфрачервоного знімання та оцінка його проникності. Для виявлення розкритості тектонічних порушень використовують різні методи досліджень, що Ірунтуються на пошуках відповідних аномалій у хімічному складі компонентів геологічного середовища. Ці аномалії зумовлені трансформацією вод і газів із глибоких горизонтів у приповерхневі водоносні горизонти по зонах підвищеної проникності. Висхідний рух підземних вод і газів спричинює додаткове конвекгив-не винесення тепла з надр, що призводить до виникнення температурних аномалій геотермічного поля в приповерхневих шарах і наземній поверхні. Однак подібні аномалії можна виявляти за допомогою продуктивніших та економічних дистанційних теплових знімань, виконаних із борту літака.

Для одержання кількісної оцінки можливих значень температурної аномалії розглянемо модель формування геотермічного поля в зоні висхідної вертикальної фільтрації підземних вод, що розвантажуються в приповерхневий водоносний горизонт.

Завдання виконано на квазіаналоговій електромоделі, побудованій на базі електроінтегратора БУСЕ-70. Результати моделювання засвідчили, що температурна аномалія зростає зі збільшенням швидкості вертикальної фільтрації за залежністю, близькою до параболічної. Наявність горизонтальної фільтрації в приповерхневому горизонті приводить до зменшення аномалії і зміщення її екстремуму в напрямі фільтрації. Температурна аномалія на глибині 1 м у разі швидкості висхідної фільтрації Vz=(3—6)-10'9 м/с становить 0,7—3,0 °С.

Для експериментальної перевірки проведено натурні дослідження. Як полігон обрано Михайлівську площу на південному заході Дніпровське-Донецької западини в зоні глибинного крайового розлому. За матеріалами гідрохімічних досліджень тут в еоценовому водоносному горизонті виявлено розвиток гідрокарбонатно-хлоридних натрієвих вод із найнижчими коефіцієнтами NaVCT і SO42VCf, формування яких зумовлено процесами змішування слабомінералізованих вод еоцену з високомінералізованими водами