О первом в Украине спутниковом исследовании светового загрязнения

Комитет экомониторинга Профессиональной ассоциации экологов Украины в сотрудничестве с Институтом космических исследований НАН Украины проводит первое в Украине исследование светового загрязнения территорий на основе спутниковых снимков.

Цель проекта:

Выявить корреляционные взаимосвязи между уровнем внедрения уличного (наружного) LED-освещения и уровнем светового загрязнения территории Украины в разрезе регионов и отдельно взятых населенных пунктов с помощью спутникового мониторинга.

Задачи проекта:

Проанализировать уровень светового загрязнения территорий на уровне регионов Украины на основании данных мониторинга социально-экономического развития регионов за 2015–2018 гг.

Проанализировать уровень светового загрязнения отдельно взятых населенных пунктов.

Исследовать удельный вес LED в структуре применяемых источников освещения органами местного самоуправления.

Проанализировать проектно-сметную документацию проектов модернизации освещения на предмет наличия просчета экологической нагрузки на окружающую среду в связи с применением LED-освещения.

Установить причинно-следственные связи между уровнем внедрения уличного освещения (в т. ч. LED) и ростом светового уровня Украины.

Сравнить уровень светового загрязнения Украины со световым загрязнением других стран, применяя максимально релевантные подходы.

Разработать прогноз изменения светового загрязнения Украины по крайней мере на 5 лет, учитывая имеющиеся прогнозы внедрения внешнего LED-освещения.

Откуда вообще возникла такая необходимость?

Постановлением Кабинета Министров Украины от 21.10.2015 г. № 856 утверждены Порядок и Методика проведения мониторинга и оценки результативности реализации государственной региональной политики. Согласно данным нормативным документом одним из показателей ежегодной оценки социально-экономического развития по направлению Возобновляемая энергетика и энергоэффективность является уровень внедрения энергосберегающих источников света во внешнем освещении населенных пунктов, процентов к общему количеству светоточек.

Стоит отметить, что используется понятие «мониторинг», которое предусматривает использование такой аналитической операции как прогнозирование изменения показателя.

Что касается отслеживания трендов, то показатель «уровень внедрения энергосберегающих источников света во внешнем освещении населенных пунктов, процентов к общему количеству светоточек» не входит в перечень анализируемых тенденций.

Порядок разработки Государственной стратегии регионального развития Украины и плана мероприятий по ее реализации, а также проведение мониторинга и оценки результативности реализации указанных Стратегии и плана мероприятий, утвержденный постановлением Кабинета министров Украины от 11.11.2015 г. № 931 не дает определения понятия «мониторинг».

В части прогнозирования как одной из главных функций мониторинга в статье 10 отмечается, что: «Результаты реализации Стратегии определяются на основании проведения мониторинга состояния выполнения плана мероприятий путем сравнения фактически полученных значений индикаторов оценки результативности выполнения задач и их прогнозных значений».

Также в Порядке разработки региональных стратегий развития и планов мероприятий по их реализации, а также проведение мониторинга и оценки результативности реализации указанных региональных стратегий и планов мероприятий, утвержденном постановлением Кабинета Министров Украины от 11.11.2015 г. № 932 в разделе «Проведение мониторинга и оценки результативности реализации региональных стратегий и выполнения планов мероприятий», в статье 13 указано, что «результаты реализации региональной стратегии определяются на основании проведения мониторинга: состояния выполнения плана мероприятий путем сравнения фактически полученных значений индикаторов оценки результативности выполнения задач и их прогнозных значений».

В статье 2 Порядка проведения мониторинга и оценки результативности реализации государственной региональной политики указано, что «Мониторинг и оценка результативности реализации государственной региональной политики проводятся с целью наблюдения за процессом ее реализации, выявления проблем развития регионов и причин их возникновения, повышение эффективности управленческих решений».

Как должно осуществляться прогнозирование значений индикаторов в документе не упоминается.

В статье 4 вышеупомянутого Порядка есть отсылка к Закону Украины «Об основах государственной региональной политики», в котором в статье 1 определено, что мониторинг и оценка результативности реализации государственной региональной политики — периодическое отслеживание соответствующих индикаторов на основе официальных статистических данных и информации центральных органов исполнительной власти, органов местного самоуправления и проведения на основании данных мониторинга оценки результативности выполнения индикаторов путем сравнения полученных результатов с их целевыми значениями.

Таким образом, мониторинг рассматривается не как постоянное отслеживание, а как периодическое.

Определение прогнозирования мы находим в Законе Украины «О государственном прогнозировании и разработке программ экономического и социального развития Украины» от 23.03.2000 г. № 1602-III.

Статья 1 отмечает, что государственное прогнозирование экономического и социального развития — научно обоснованное предвидение направлений развития страны, отдельных отраслей экономики или отдельных административно-территориальных единиц, возможного состояния экономики и социальной сферы в будущем, а также альтернативных путей и сроков достижения параметров экономического и социального развития.

Таким образом, нам не известно, осуществляется ли мониторинг уровня внедрения энергосберегающих источников света во внешнем освещении населенных пунктов должным образом и как используется инструментарий прогнозирования тренда данного показателя.

Отсутствие прогноза изменения уровня данного показателя обуславливает неопределенность относительно возможности прогноза и уровня светового загрязнения территории Украины, что является неприемлемым в связи с прямым воздействием данного фактора на состояние окружающей среды, в частности, человеческого здоровья, растительного и животного мира.

Именно поэтому мы инициировали этот инновационный и важный проект.

Методология исследования:

Спутниковые данные уже является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. На них основывается как разумное фермерство, так и разумное планирование города. Большинство оптических спутников находятся на синхронизированной с солнцем орбите и снимают в дневное время, однако ночные снимки не менее информативны.

Так называемые Ночные Огни — это оптические спутниковые данные, отражающие интенсивность светового излучения, источники которого находятся на земле и могут быть замечены из космоса.

Подавляющее большинство этих ночных огней связано с искусственными источниками света.

Начиная с 70-х годов этот тип спутниковых данных является ключевым в исследовании экономической активности человечества, развития инфраструктуры и регионов. Во временном разрезе эти данные показывают, как расширяются городские территории и исчезают сельские.

На сегодняшний день большей части человечества недоступен обзор звездного ночного неба.

Этот эффект называется «световым загрязнением» и возникает за счет рассеяния света от искусственных источников освещения в окружающей среде и атмосфере. Уже долгое время идет исследование того, как световое загрязнение и нарушение цикла дня и ночи, вызванное им, влияет на людей и другие живые организмы. Однако фактом остается то, что это влияние не является положительным и может выражаться как в бессоннице, так и в нарушении гормонального баланса людей.

Также важным аспектом являются проблемы в функционировании исследовательских обсерваторий в условиях светового загрязнения и трудности в управлении летательными аппаратами. Важным шагом для решения этой проблемы является оптимизация использования искусственного освещения в ночное время.

Технологии разумных городов, такие как автоматизированные осветительные станции и LED-освещение способствуют как экономии средств на освещение, так и уменьшению негативного влияния освещения на окружающую среду.

Теперь немного подробнее о данных «Ночных Огней».

Начиная с 2011 года, активной является миссия Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP). Для работы с этими данными было разработано большое количество алгоритмов и программного обеспечения, предназначенных для обработки данных за счет учета влияния на изображение сезонной вегетации, облаков, аэрозолей в атмосфере, снега и льда. При обработке этих данных весомым фактором является даже фаза луны, с помощью которой должна быть рассчитана и добавлена ​​поправка на уровень естественного ночного освещения территорий. Это все необходимо, чтобы предоставлять научному сообществу высокий уровень продуктов искусственного освещения земли. Эти продукты доступны в системе NASA's Earth Observing Satellite Data and Information System (EOSDIS).