СПОСОБ ОПЕРАТИВНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ, ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ОКЕАНА Российский патент 2011 года по МПК G01W1/08 G01W1/00 

Изобретение относится к мониторингу окружающей среды и может быть использовано при исследовании и контроле параметров атмосферы, земной поверхности, океана.

Известны способы оперативного исследования атмосферы земной поверхности и океана [1-7], которые включают транспортировку к области исследования диагностического модуля с комплектом спускаемых капсул, снабженных регистрирующей аппаратурой, включающей радиозонды, датчики измерения температуры, давления, морского течения, солености, акустических сигналов, при этом количество спускаемых капсул удовлетворяет условию заполнения всей исследуемой области, разведение капсул по площади исследуемой области, регистрацию сигналов геофизических полей, передачу измеренных сигналов на пункт приема для последующей их обработки, анализа и выработки корректирующих действий по предотвращению нежелательных последствий, способных нарушить эксплуатационную безопасность объектов хозяйственной деятельности на море.

В известном способе [3] на каждом i-м радиозонде измеренные значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана преобразуют в цифровые коды, формируют цифровое сообщение, содержащее i-й номер радиозонда и измеренные значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана в цифровой форме, генерируют высокочастотное колебание на частоте ω, манипулируют его по фазе цифровым сообщением и сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией усиливают по мощности и излучают в эфир, а на каждом пункте приема осуществляют последовательный поиск и преобразование сигналов по частоте, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на промежуточной частоте, осуществляют его частотное детектирование, в результате которого выделяют короткие разнополярные импульсы, соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы сложного сигнала с фазовой манипуляцией, формируют с их помощью разнополярное напряжение в прямом и обратном коде, пропорциональное цифровому сообщению, регистрируют и анализируют его, в результате чего определяют i-й номер радиозонда и значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана. Использование сложных сигналов с фазовой манипуляцией для передачи дискретной информации от радиозондов на пункт приема обеспечивает достоверные результаты исследований.

Однако данный известный способ, основанный в основном на радиометрических измерениях, позволяет фиксировать только изменение параметров естественных полей и его технический результат заключается только в усовершенствовании линии передачи дискретной информации от радиозондов на пункт приема. При этом структурные параметры исследуемых областей не восстанавливаются, что позволяет использовать данный известный способ только для исследовательских целей.

Использование в качестве основного средства измерения сигналов только радиозонда позволяет регистрировать сигналы, распространяющиеся в атмосфере и на границе поверхности атмосфера - водная поверхность и атмосфера - земля, что существенно снижает информативность известного способа.

Кроме того, в последние годы с развитием добывающей промышленности увеличилось количество морских платформ и терминалов, а соответственно увеличились судовые потоки в этих регионах, что вносит дополнительные искажения в результаты исследований.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение достоверности исследований и расширение функциональных возможностей за счет повышения информативности.

Поставленная цель достигается тем, что к области исследования транспортируют диагностический модуль, последовательно с временными заданными интервалами отделяют от него несколько комплектов спускаемых капсул, снабженных измерительной аппаратурой, включающей радиозонд, количество которых удовлетворяет условию заполнения исследуемой области, измеряют с помощью радиозондов во время их спуска и после приземления или приводнения параметры атмосферы, земной поверхности и океана, передают информацию от радиозондов на пункты приема, при этом на каждом i-м радиозонде измеренные значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана преобразуют в цифровые коды, формируют цифровое сообщение, содержащее i-й номер радиозонда и измеренные значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана в цифровой форме, генерируют высокочастотное колебание на частоте ωi, манипулируют его по фазе цифровым сообщением и сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией усиливают по мощности и излучают в эфир, а на каждом пункте приема осуществляют последовательный поиск и преобразование сигналов по частоте, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на промежуточной частоте, осуществляют его частотное детектирование, в результате которого выделяют короткие разнополярные импульсы, соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы сложного сигнала с фазовой манипуляцией, формируют с их помощью разнополярное напряжение в прямом и обратном коде, пропорциональное цифровому сообщению, регистрируют и анализируют его, в результате чего определяют i-й номер радиозонда и значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана. При этом перед размещением капсул с измерительной аппаратурой предварительно выполняют мониторинг исследуемой области по фондовой и/или архивной информации с формированием базы данных на пункте приема, включающей информацию о рельефе дна, стационарных гидродинамических процессах, данные дистанционных аэрокосмических зондирований, характеристики состояния природной среды и техногенных объектов хозяйственной деятельности, характеристики геофизических полей, с формированием электронных карт. Кроме того, дополнительно выполняют ионизирующее, электромагнитное, акустическое и спин-протонное зондирование водной среды с последующим восстановлением физико-химических характеристик среды, при этом излучение и прием сигналов выполняют по методике многократных перекрытий или одинаковых зондирований, выделяют флуктуации аномальных сигналов на фоновых уровнях естественной среды, выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов, выявляют аномальные области, на основании прогноза развития аномальных процессов в области исследований определяют степень рисков, влияющих на объекты хозяйственной деятельности, расположенные в области исследования, методом экспертных оценок, выраженных ранжировками, при этом выполняется проверка согласованности ранжировок с помощью коэффициентов ранговой корреляции Кендалла и Спирмена, коэффициента ранговой конкордации Кендалла и Бэбингтона Смита и параметрической модели парных сравнений Терстоуна, Бредли-Терри-Льюса, и непараметрических моделей теории люсианов.

Совокупность новых отличительных признаков, а именно: перед размещением капсул с измерительной аппаратурой предварительно выполняют мониторинг исследуемой области по фондовой и/или архивной информации с формированием базы данных на пункте приема, включающей информацию о рельефе дна, стационарных гидродинамических процессах, данные дистанционных аэрокосмических зондирований, характеристики состояния природной среды и техногенных объектов хозяйственной деятельности, характеристики геофизических полей, с формированием электронных карт; дополнительно выполняют ионизирующее, электромагнитное, акустическое и спин-протонное зондирование водной среды с последующим восстановлением физико-химических характеристик среды, при этом излучение и прием сигналов выполняют по методике многократных перекрытий или одинаковых зондирований, выделяют флуктуации аномальных сигналов на фоновых уровнях естественной среды, выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов, выявляют аномальные области, на основании прогноза развития аномальных процессов в области исследований определяют степень рисков, влияющих на объекты хозяйственной деятельности, расположенные в области исследования, методом экспертных оценок, выраженных ранжировками, при этом выполняется проверка согласованности ранжировок с помощью коэффициентов ранговой корреляции Кендалла и Спирмена, коэффициента ранговой конкордации Кендалла и Бэбингтона Смита и параметрической модели парных сравнений Терстоуна, Бредли-Терри-Льюса, и непараметрических моделей теории люсианов, позволяет повысить достоверность исследований и расширить функциональные возможности, что достигается за счет избыточности измерений посредством измерительной аппаратуры, основанной на разных принципах действия, за счет обеспечения восстановления рельефа исследуемых природных средств, использования фондовой (архивной) информации о характеристиках исследуемой области с учетом характеристик субъектов хозяйственной деятельности (добычные платформы и морские терминалы и т.д.).

Совокупность новых признаков из уровня техники не выявлена, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Способ реализуется следующим образом. Предварительно выполняют целевой мониторинг объекта исследований (точечного, группового, площадного или протяженного) и оперативной акватории, на которой возможно проявление нежелательных явлений природного или техногенного характера, оказывающих отрицательное воздействие на объект хозяйственной деятельности (акватория месторождения углеводородов, трассы морских трубопроводов и зоны их берегового примыкания, морские транспортные коммуникации, районы рыболовства, портовые акватории, морские платформы и терминалы в районах газоконденсатных месторождений), и определяют варианты по его защите.

В результате целевого мониторинга объединяют в единое виртуальное пространство набор информационных блоков и локальных баз данных.

Предварительный целевой мониторинг объекта исследований включает:

- анализ гидрометеорологических и навигационно-гидрографических данных;

- сбор первичного материала об объекте хозяйственной деятельности (ОХД) и районе его размещения;

- составление перечня действий для обеспечения эксплуатационной безопасности ОХД;

- составление покомпонентных, моноэлементных и интегральных картосхем;

- сбор дополнительной информации;

- выявление приоритетных зон мониторинга;

- обоснование сети мониторинга и перечня контролируемых параметров.

Информационные блоки и локальные базы данных включают следующую информацию:

1. Характеристики рельефа дна.

2. Гидрофизические и гидродинамические характеристики акватории.

3. Инженерно-геологические условия района ОХД.

4. Характеристику системы навигационно-гидрографического обеспечения района.

5. Характеристику интенсивности судоходства.

6. Оценку особых природных явлений, влияющих на эффективность эксплуатации ОХД.

База данных ОХД и прилегающих акваторий включает следующие блоки: инженерно-технический, гидрометеорологический, гидрографический и навигационный.

Инженерно-технический блок содержит базу данных о расположении сооружений и систем обеспечения деятельности ОХД; перечень физических параметров ОХД, носящих излучающие свойства (акустическое, электромагнитное поле и др.); сведения о возможных аварийных ситуациях на ОХД, функционировании систем и средств обеспечения жизнедеятельности ОХД и персонала; сведения о способах прокладки трубопроводов, техническую характеристику основного оборудования; сведения об опасных природно-техногенных процессах, развитие которых может повлечь за собой разрушение инженерных сооружений. Эти сведения содержатся в виде многослойных схем и карт ГИС-формата на пункте приема. На схемах развития опасных (для инженерных сооружений) процессов и явлений выделяются опасные литодинамические, геокриологические, геодинамические, физико-химические и другие процессы и явления.

Гидрометеорологический блок включает фондовые (архивные) и оперативные материалы об изменениях уровня моря, экстремальных ветрах и волнениях, скорости и направлении течений, определяемых посредством размещенных капсул на морской акватории. Здесь рассчитываются возможные варианты снижения эффективности ОХД под влиянием гидрометеорологических факторов с выполнением численных экспериментов на моделях; определяются зоны стамухообразования, зоны навалов льда на берег, оценивается экзарация морского льда и абразия (термоабразия) берегов. Также упомянутый блок содержит сведения о сроках появления и исчезновения различных генераций дрейфующего льда и припая, границах их распространения, морфологии, характеристиках сплоченности ледовых полей, динамике дрейфующего льда (в том числе айсбергов) и припая при нахождении ОХД в бассейне морей арктического региона.

Гидрографический блок содержит результаты промеров глубин, гидролокационной съемки, магнитометрии, подводных фотографирования и телеметрии, необходимые для выявления особенностей подводного рельефа; инженерно-гидрографические схемы участков с указанием размеров форм и углов наклона поверхностей; выделенные зоны возможного развития гравитационных процессов, виды ландшафтов в зоне воздействия проектируемых сооружений. В гидрографическом блоке выполняется прогноз возможного изменения ландшафтов, обусловленный перепланировкой поверхности морского дна и созданием новых форм микрорельефа.

Навигационный блок содержит сведения о действующих в районе расположения ОХД характеристиках радионавигационного поля, системах движения судов, рекомендуемых путях движения судов на акватории и подходах к морским терминалам.

Ввиду того что активные литодинамические процессы широко распространены практически на любых акваториях, доминируя в прибрежной зоне, на мелководьях и в зонах развития выраженного подводного рельефа, то реальную сложность для безопасной эксплуатации ОХД может представлять как интенсивное осадконакопление, способное нарушить функционирование систем механизмов и сооружений, так и искусственный интенсивный размыв, обусловленный вибрацией от функционирования агрегатов и механизмов, результатом которого может стать подмыв опор подводных инженерных сооружений с вероятностью их обрушения. Особенностью данного вида опасных процессов и явлений является возможность резкого труднопредсказуемого опасного изменения литодинамического режима, обусловленного созданием на дне подводных инженерных сооружений, которые представляют собой препятствия для подводных течений и потоков наносов.

При этом на схеме опасных литодинамических процессов и явлений выделяются зоны интенсивного развития и аккумуляции донных отложений, зоны интенсивного размыва, показываются направления господствующих придонных течений, оцениваются объемы и направления потоков наносов.

Для данной схемы выделяется отдельный ГИС-слой.

Структурно информация, сформированная в базе данных на пункте приема, подразделяется на:

- территориально-обобщенную информацию;

- объектно-идентифицирующую информацию;

- информацию о состоянии природной среды;

- дополнительную информацию.

Блок территориально-обобщенной информации содержит пространственную (картографическую) и атрибутивную (описательную) информацию о местонахождении и основных характеристиках ОХД на континентальном шельфе РФ, а также об основных транспортных маршрутах. Базой этого блока является цифровая карта М:2500000.

Блок объектно-идентифицирующей информации содержит данные, характеризующие исследуемый объект и участок ОХД. Базой этого блока является цифровая карта М 1:10000.

Информация данного блока включает:

- вид объекта и его основные характеристики;

- сведения об операторе проекта;

- вид минерального ресурса, добываемого на данном участке;

- данные о технологической установке;

- степень опасности объекта;

- пути и средства транспортировки.

Блок информации о состоянии природной среды содержит данные о характеристиках окружающей среды в районе и явлениях.

В состав данных о природной среде входят:

а) графическая информация:

- рельеф дна;

- гидродинамическая картина;

- состав осадочного слоя;

- картины дистанционного зондирования (спутниковые снимки и аэрофотоснимки),

б) атрибутивная информация:

- текущие характеристики природной среды в контрольных областях и точках;

- данные о наличии и развитии опасных явлений в геологической среде;

- данные планово-высотного контроля.

Блок дополнительной информации содержит информацию о:

- смежных видах хозяйственной деятельности (помимо недропользования, например, о зонах рыболовства, путях судоходства, трубопроводных системах и т.п.);

- особо охраняемых территорий (заповедных зонах, путях миграции морских животных и т.п.).

Формирование информационной базы приемного пункта для участков континентального шельфа, на которых расположены ОХД, проводится на основе существующей информации (архивной).

Для своевременной оценки эксплуатационной безопасности ОХД и возможности принятия конкретных корректирующих действий необходимо обеспечить анализ временной динамики процессов и явлений в масштабах изучаемого региона, что осуществляется посредством размещения в исследуемой области диагностических модулей, оснащенных капсулами с измерительной аппаратурой, которые размещаются на водной и земной поверхностях, на разных горизонтах глубин, на морском дне и в атмосфере на разных горизонтах высот, с обеспечением заданного распределения их в пространстве.

Посредством измерительной аппаратуры, включающей радиозонд, гидроакустический зонд, датчики измерения температуры воздуха, морской воды, земной поверхности, атмосферного и гидростатического давления, деформации земной поверхности, технические средства формирования, излучения и приема зондирующих сигналов (ионизирующих, электромагнитных, акустических, протонных) определяют параметры геофизических полей природного и искусственного происхождения. При этом диагностические модули содержат комплекты капсул, представляющие собой радиозонды, размещаемые в атмосфере с использованием парашютных систем, на водной (дрифтеры) и земной поверхности, на нескольких горизонтах глубины (ныряющие буи), на дне (автономные донные станции). Капсулы, размещенные на водной поверхности, в атмосфере и на земной поверхности, снабжены спутниковыми каналами связи с приемным пунктом. Помимо этого капсулы, находящиеся в водной среде снабжены гидроакустическими каналами связи, что позволяет зарегистрированную информацию (сигналы) оперативно транслировать на приемный пункт посредством капсулы, находящийся на водной поверхности и снабженной, помимо гидроакустического канала связи, также и спутниковым каналом связи.

Капсулы от поверхности до дна размещают с образованием веерной зоны. При этом каждая капсула, находящаяся на поверхности может принимать по гидроакустическому каналу связи от восьми других капсул, находящихся в толще водной среды.

Принцип работы радиозондов аналогичен принципу работы, описанному в прототипе [3]. Формирование, регистрация и обеспечение гидроакустического канала связи осуществляется посредством соответствующих гидроакустических средств.

Аналогами измерительных датчиков капсул, размещенных в толще водной среды, являются измерительные датчики, описанные в аналоге [1].

Спин-протонное зондирование основано на детектировании механизмов спин-фононных и спин-фотонных взаимодействий в морской среде методом когерентного импульсного протонного спинового эха, который является одним из современных и перспективных методов квантовой радиофизики и относится к методам неразрушающего контроля [8].

Главное преимущество метода заключается в четкой физической концепции квантово-механических представлений о структуре вещества. Вся информация о структуре среды и явлениях, происходящих в ней, отображена в динамике прецессии спинов резонирующих поляризованных атомных ядер и детектируется методом протонного спинового эха, с учетом механизмов спин-фононных взаимодействий. Исследование структуры молекулы воды, динамики ее изменения в результате взаимодействия воды с природными и антропогенными объектами и явлениями дает возможность для изучения физической сути различных природных и антропогенных процессов (микроструктуры морской воды, динамики океанских течений, взаимодействия океана и атмосферы, поиск и обнаружение затонувших объектов, динамических характеристик магистральных трубопроводов и морских терминалов). Проблема исследования структуры воды, как и вообще жидкого состояния вещества, - одна из наиболее сложных в современной физике конденсированного состояния. Морская вода по составу и своей структуре является сложной гетерогенной и многофазной системой. Исследования показали, что многофазовые состояния морской воды обладают различными временами корреляции молекул жидкости и соответственно разными временами релаксации, которые зависят от интенсивности межфазового обмена. Благодаря уникальной энергетической чувствительности, почти достигшей в настоящее время квантового предела - постоянной Планка h=4×10^-15 эВ/Гц, данный квантовый радиофизический метод все более широко используется для самых различных измерений, требующих предельных разрешения и чувствительности. Импульсная мультиплексная логика измерений позволяют выделить фазы с разной подвижностью молекул и временами жизни протона в данной фазе, что исключительно важно для решения вышеуказанных задач. А использование эффектов механизма спин-фононных взаимодействий, т.е. поглощение энергии ультразвукового излучения отдельными фазами, составляющими гетерогенную систему, позволяет усилить или подавить остальные составляющие, что существенно повышает селективность и чувствительность метода. Определение номинальных условий распространения различных физических полей в пограничном слое океан - атмосфера, а также в толще морских и океанических вод позволяет реализовать задачу поиска и обнаружения утечек при эксплуатации подводных магистральных трубопроводов и реализовать квантовую измерительную сигнатурную систему анализа и контроля оперативной подводной обстановки в области исследований.

При этом осуществляется измерение геометрических размеров и соотношений, статистических, динамических и других физических характеристик контролируемых и наблюдаемых объектов (стационарных и подвижных), а также производится регистрация сигнатур: характерных полей, создаваемых этими объектами (электромагнитных, радиационных, магнитных) и приравненных к ним (полям) сигналов (акустических, сейсмических и др.), выявление химических и биологических агентов и состава конструкционных материалов объектов и их элементов.

Измерительная аппаратура капсул, размещенных в водной среде и на земной поверхности (в прибрежной зоне) также включает датчик ионизирующего излучения, посредством которого в зоне, представляющей интерес (например, береговые изломы, магистральные трубопроводы и другие подводные сооружения) в исследуемой области, облучают пучком ионов подводный объект, регистрируют ионы, прошедшие через объект, детектором, на основе сигналов которого по распределению пробегов ионов получают изображение [9].

На приемном пункте по информации, полученной от диагностических модулей, с учетом информационных данных предварительного целевого мониторинга выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов, выявляют аномальные области, строят прогноз развития ситуации путем построения параметрических моделей парных сравнений; при появлении в процессе регистрации сигналов новых аномальных точек корректируют прогноз на основе адаптивных методов оценок прогнозирования; на основании прогноза развития аномальных процессов в области исследований определяют степень рисков, влияющих на объекты хозяйственной деятельности, расположенные в области исследования, методом экспертных оценок, выраженных ранжировками, при этом выполняется проверка согласованности ранжировок с помощью коэффициентов ранговой корреляции Кендалла и Спирмена, коэффициента ранговой конкордации Кендалла и Бэбингтона Смита и параметрической модели парных сравнений Терстоуна, Бредли-Терри-Льюса, и непараметрических моделей теории люсианов [10], что позволяет проводить точечное и интервальное оценивание параметров, проверять значимость их отличия от 0 в непараметрической постановке, строить доверительные границы для прогноза. Основными процедурами обработки прогностических экспертных оценок являются проверка согласованности, кластер-анализ полученных результатов исследований.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известными техническими решениями оперативного исследования атмосферы, океана и земной поверхности является обеспечение регистрации сигналов геофизических полей, не только обусловленных изменениями характеристик природной среды, но также и регистрации сигналов, возбуждаемых ОХД в исследуемой области. Предлагаемый способ может быть реализован на основе серийно выпускаемых измерительных средств, средств вычислительной техники, стандартных интерфейсах и апробированных алгоритмах обработки информации, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «промышленная применимость».

Источники информации

1. RU 2254600 С1, 20.06.2005.

2. RU 2041476 С1, 09.08.1995.

3. RU 2295142 С1, 10.03.2007.

4. RU 2156958 С1, 27.09.2000.

5. SU 1836726 A3, 23.08.1993.

6. DE 2455341 А1, 26.05.1976.

7. US 5209112 А, 11.05.1993.

8. С.Зверев. Новый метод исследования динамики вод океана. - Владивосток: Труды Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН, т.3, 1990, с.160-172.

9. US 3980885 А, 14.09.1976.

10. А.Кофман. Введение в теорию нечетких множеств. - М.: Радио и связь, 1982, 432 с.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано при проведении мониторинга окружающей среды. Сущность: изучают исследуемую область по фондовой и архивной информации. Формируют базу данных, включающую информацию о рельефе дна, стационарных гидродинамических процессах, состоянии природной среды и техногенных объектов хозяйственной деятельности, характеристиках геофизических полей, а также данные дистанционных аэрокосмических зондирований. Транспортируют к области исследований диагностический модуль. Последовательно отделяют от диагностического модуля несколько комплектов капсул, снабженных измерительной аппаратурой, в том числе радиозондами. Во время спуска, а также после приземления или приводнения капсул при помощи радиозондов измеряют параметры окружающей среды. Дополнительно выполняют ионизирующее, электромагнитное, акустическое и спин-протонное зондирование водной среды. Передают информацию на пункты приема. Выделяют флуктуации аномальных сигналов на фоновых уровнях естественной среды. Выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов. Выявляют аномальные области. На основании прогноза развития аномальных процессов определяют степень рисков, влияющих на объекты хозяйственной деятельности. Степень риска определяют методом экспертных оценок, выраженных ранжировками. Технический результат: повышение достоверности и информативности результатов исследований.

Способ оперативного исследования атмосферы, земной поверхности и океана, включающий транспортировку к области исследования диагностического модуля, последовательное с временными заданными интервалами отделение от него нескольких комплектов спускаемых капсул, снабженных измерительной аппаратурой, включающей радиозонд, количество которых удовлетворяет условию заполнения исследуемой области, измерение с помощью радиозондов во время их спуска и после приземления или приводнения параметров атмосферы, земной поверхности и океана, передачу информации от радиозондов на пункты приема, при этом на каждом i-м радиозонде измеренные значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана преобразуют в цифровые коды, формируют цифровое сообщение, содержащее i-й номер радиозонда и измеренные значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана в цифровой форме, генерируют высокочастотное колебание на частоте ωi, манипулируют его по фазе цифровым сообщением и сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией усиливают по мощности и излучают в эфир, а на каждом пункте приема осуществляют последовательный поиск и преобразование сигналов по частоте, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на промежуточной частоте, осуществляют его частотное детектирование, в результате которого выделяют короткие разнополярные импульсы, соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы сложного сигнала с фазовой манипуляцией, формируют с их помощью разнополярное напряжение в прямом и обратном коде, пропорциональное цифровому сообщению, регистрируют и анализируют его, в результате чего определяют i-й номер радиозонда и значения j параметров атмосферы, земной поверхности и океана, отличающийся тем, что перед размещением капсул с измерительной аппаратурой предварительно выполняют мониторинг исследуемой области по фондовой и/или архивной информации с формированием базы данных на пункте приема, включающей информацию о рельефе дна, стационарных гидродинамических процессах, данные дистанционных аэрокосмических зондирований, характеристики состояния природной среды и техногенных объектов хозяйственной деятельности, характеристики геофизических полей, с формированием электронных карт; дополнительно выполняют ионизирующее, электромагнитное, акустическое и спин-протонное зондирование водной среды с последующим восстановлением физико-химических характеристик среды, при этом излучение и прием сигналов выполняют по методике многократных перекрытий или одинаковых зондирований, выделяют флуктуации аномальных сигналов на фоновых уровнях естественной среды, выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов, выявляют аномальные области, на основании прогноза развития аномальных процессов в области исследований определяют степень рисков, влияющих на объекты хозяйственной деятельности, расположенные в области исследования, методом экспертных оценок, выраженных ранжировками, при этом выполняется проверка согласованности ранжировок с помощью коэффициентов ранговой корреляции Кендалла и Спирмена, коэффициента ранговой конкордации Кендалла и Бэбингтона Смита и параметрической модели парных сравнений Терстоуна, Бредли-Терри-Льюса, и непараметрических моделей теории люсианов.