Ночной надзор

Экономисты научились рассчитывать ВВП по спутниковым фотографиям. Newsweek попробовал применить этот метод к России

Уже несколько месяцев многие фермеры штата Колорадо плохо спят по ночам. Их будит звук автомобильного двигателя и яркий свет. Сотрудник Колорадского университета Бенджамин Таттл колесит по сельской местности на своем внедорожнике, оборудованном мощным прожектором. Он долго ищет место для стоянки, а потом направляет луч света прямо в ночное небо. Это длится где-то полчаса. Ученый ждет, когда его засечет один из американских военных спутников, предназначенных для ночной съемки Земли. У Пентагона сейчас два таких космических аппарата.
Таттл не имеет к разведке никакого отношения. Он географ. Данные с этих спутников секретны первые шесть часов, но уже на следующий день ученый может посмотреть, как выглядела с орбиты его ночная деятельность. Таттл возит с собой прожекторы с заранее измеренной яркостью, и это позволяет ему оценить по фотографиям интенсивность свечения других объектов. В последнее время его интересуют факелы нефтедобывающих предприятий. Обрабатывая ночные снимки, ученый рассчитывает объемы парниковых газов, выделяющихся в окружающую среду. Главное достоинство метода в том, что статистика получается действительно независимой.
Географы и экологи используют разные альтернативные методы подсчета уже много лет. Не так давно они заинтересовали экономистов. В 2006 году эксперты Международного валютного фонда призвали экономистов пересмотреть отношение к Ямайке. Аналитики утверждали, что эта страна была сильно недооценена. Согласно официальной статистике, в 1990-х ВВП Ямайки рос на 0,3% в год. Специалисты МВФ настаивали на другой цифре – 2,7%. Не то чтобы ямайцы скромничали. Просто в стране был очень развит теневой сектор экономики, а он плохо поддается оценке. Эксперты сделали поправку к официальным показателям. Они воспользовались косвенными данными – отчетами об энергопотреблении страны.
Логика тут была простая – развивающаяся экономика требует все больше энергии. Что ускользнуло от официальной статистики, тому не укрыться от обычного электросчетчика. В том же году Кристофер Элвидж из Национального управления по изучению океана и атмосферы США предложил использовать для таких подсчетов ночные спутниковые фотографии. В основе метода все тот же учет потребления электроэнергии. Разница в том, что оно регистрируется прямо с орбиты. Компьютерная программа анализирует ночные снимки территории государства и подсчитывает степень освещенности. Экономист использовал данные с тех же аппаратов, с которыми работает Таттл в Колорадо.

В этом году коллекцией спутниковых фотографий Элвиджа заинтересовались ученые из Университета Брауна – экономист Дэвид Вейл и его коллеги. Предложенный ими метод позволяет извлечь из ночных изображений еще больше информации – рассчитать ВВП государства не хуже, чем это сделал МВФ для Ямайки.
Вейл создал математическую модель, которая использует сводки аналитиков Мирового банка по ВВП. Экономист заложил в модель наиболее надежные оценки – данные по странам с достаточно прозрачной статистикой. И увязал их с уровнем ночного освещения. Затем с помощью этой закономерности экономисты самостоятельно оценили ВВП государств, в точности показателей которых эксперты Мирового банка сомневались. Как правило, это были страны третьего мира. В некоторых случаях сомнения вполне себя оправдали.
Так, согласно расчетам, ВВП Демократической Республики Конго стабильно рос с 1993 по 2004 год – в среднем на 2,4% ежегодно. А по официальной статистике он все время падал – примерно на тот же самый процент. В Мьянме темпы роста ВВП за то же самое время оказались заметно завышены – ученые насчитали 3,4% вместо заявленных 8,6%. «Мы не призываем отказываться от стандартных расчетов, – говорит Вейл. – Но чем больше разных инструментов окажется в руках специалистов, тем лучше». По его словам, такой подход можно применять к самым разным странам, не обязательно совсем отсталым.
Newsweek решил проверить, можно ли проследить со спутника за экономикой России, и обратился за помощью к Кристоферу Элвиджу. Так в распоряжении редакции оказались карты ночного освещения практически всей территории России в период с 1997 по 2008 год.
Всю эту информацию кто-то должен был обработать. За это с энтузиазмом взялся давний соавтор Элвиджа – руководитель лаборатории сетевых информационных технологий Геофизического центра РАН Михаил Жижин. С помощью специальной программы ученый проанализировал, как за 11 лет менялась освещенность страны. Результат оказался неожиданным: суммарная площадь ночных огней на территории России все это время не росла. И это при том что ВВП как раз шел в гору – с 1997 по 2008 год он вырос на 80%.
На первый взгляд правило «выше ВВП – больше света» в России не работало. Тогда ученый разбил территорию страны на отдельные зоны, соответствующие субъектам федерации, и рассмотрел каждый такой участок отдельно. Оказалось, что за 11 лет освещенность многих регионов даже упала. Это, например, произошло в экономически весьма развитых Краснодарском крае и Татарстане. «Полученные данные не противоречат здравому смыслу, – говорит доцент кафедры экономической и социальной географии геофака МГУ Владимир Горлов. – Снижение суммарной освещенности этих регионов вполне согласуется с происходящим в последнее время территориальным сжатием экономики». Эксперт посетовал на отсутствие у редакции советских снимков – на них, по его словам, освещенная область была бы гораздо больше.
Одним из немногих исключений стали Москва и Московская область. Светимость этих регионов – и без того одних из самых ярких в стране – не сильно, но все же росла. Хотя и испытала два резких падения – в 1999 и 2002 годах.
По мнению автора метода, Дэвида Вейла, отсутствие роста освещенности при увеличении ВВП может быть вызвано особенностями региональной экономики. «Строительство новых предприятий просто обязано вызывать резкий скачок освещенности, – утверждает он. – Но если все развитие заключается в модернизации старых производств, это уже не так просто засечь по ночным снимкам».
Кроме того, рассуждает экономист, результаты анализа могли быть в какой-то степени искажены по техническим причинам. Одна из возможных проблем – неодинаковая точность измерений со спутника на разных широтах. При анализе снимков небольших стран этим фактором можно пренебречь. А в случае с Россией на это, возможно, стоило сделать поправку. «На наблюдения за энергопотреблением в определенных регионах могли повлиять световые помехи, – рассуждает Вейл. – Это могут быть самые разные яркие огни – например, засветка от нефтяных факелов». Таких огней в России предостаточно – именно за счет нефтяных факелов не слишком заселенные Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа обогнали по суммарной яркости все другие регионы. Причем то, что ученый считал досадной помехой, оказалось весьма точным индикатором. В этих регионах, а также в Тюменской области и Республике Саха рост освещенности хорошо совпадал с увеличением ВВП.

Не все из подготовленного нами материала поместилось в бумажную версию, поэтому мы хотели бы дополнить статью фотографиями и текстом, который для нас подготовили специалисты из фирмы «СканЭкс».

Для начала большой файл – карта светимости различных регионов Земли за 1992, 2000, 2006 гг.

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

Карта светимости различных областей России за 2003, 2006, 2008 гг.

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

Обозначения на картах:
Спутник регистрировал свечение:
Синий цвет: в 1992 г.

Зеленый цвет: в 2000 г.

Красный цвет: в 2006 г.

Белый цвет: в период с 1992-2006 гг.
Ведущий эксперт по обработке спутниковых изображений Инженерно-технологического центра «СканЭкс» Артем Никитский сделал для нас подборку по изменению светимости некоторых точек на карте России. А Надежда Пупышева подготовила к этим ночным фотографиям «дневные» аналоги.

1. Изучение Кавказского региона выявило объект, который в 2003 году давал яркую засветку (изображен голубым цветом), а по данным 2006 и 2008 гг. уже не детектировался («погас»). В целом в период 2003-2008 гг. интенсивность свечения Кавказского региона не изменилась.
2. Объект в 35 км к югу от Краснодара близ пос. Горячий ключ. В 2002 году его еще не было. Интенсивность свечения объекта в 2006 и в 2008 гг. находилась примерно на одинаковом уровне.
3. Район Красной поляны близ Сочи. В 2002 году свечение еще не регистрировалось. Яркость объекта в 2006 и в 2008 гг. находилась примерно на одинаковом уровне.

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

Спутниковая мозаика IRS, разрешение 6 м

Копирайт: ANTRIX, SCANEX
Нижеприведенные объекты возникали на карте по следующему сценарию: на снимках 2002 года объекты отсутствуют, в 2006 году появляются, в 2008-ом существенно увеличивают свою интенсивность.
4. Объект на границе Московской и Калужской областей в «треугольнике» городов Калуга, Обнинск, Серпухов.

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

Спутниковая мозаика IRS, разрешение 6 м

Копирайт: ANTRIX, SCANEX
5. Объект в Усть-Лужской губе Финского залива Балтийского моря
6. Объект к северу от Санкт-Петербурга около побережья Ладожского озера;

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

г. Санкт-Петербург, фрагмент мозаики IKONOS, пространственное разрешение 1 м

Копирайт: GeoEye, SCANEX
7. Объект в верховьях течения реки Нижняя Тунгуска и в среднем течение реки Лена к северу от оз. Байкал.

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

Озеро Байкал, в нижней части снимка отчетливо видны свидетельства пожара. Снимок Landsat, дата съёмки 1 июня 2009 г
8. Объекты на о. Сахалин близ г. Корсаков и на северо-восточном побережье острова;

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

о. Сахалин, мозаика Landsat

Копирайт: SCANEX

9. На полуострове Камчатка в 2008 году появился объект высокой светимости (в нижнем течение реки Камчатка). При этом на мозаиках 2003 и 2006 гг. данного объекта не было. Этим объектом является вулкан Ключевая Сопка. Его извержение – источник мощной «засветки».

Копирайт: NOAA’s National Geophysical Data Center, Christopher Elvidge

Вулкан Ключевская Сопка 08.02.2007, SPOT 4

Копирайт: Spot Image, SCANEX, 2007
Отчетливо видны выбросы из основного и боковых кратеров.

А теперь, для тех, кто дочитал до конца – конкурс с призами от Михаила Жижина и «СканЭкс» (большой плакат ночной Земли и календарь на следующий год).

Необходимо аргументировано ответить на три вопроса.
Какие объекты явлеются источником света:
– на снимке Кавказа (выделены голубым цветом и рамкой на ночной карте)
– в «треугольнике» городов Калуга, Обнинск, Серпухов (выделены красным цветом)
– на о. Сахалин близ г. Корсаков и на северо-восточном побережье острова?

Ответы аргументированные, со ссылками, пожалуйста.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
webnewsite.ru / автор статьи
Загрузка ...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: