Болсуновский М.А. Обновление картографической основы для кадастрового учета с помощью космических данных дистанционного зондирования высокого разрешения
Болсуновский М.А.
компания "Совзонд"
С каждым годом, в условиях бурного роста инфраструктуры регионов, возникает проблема в обеспечении отраслевых структур обновленной крупномасштабной топографической основой, отражающей реальное состояние территории. К сожалению, картографический материал значительно устарел и требует серьезной корректировки. По официальным данным Федерального агентства геодезии и картографии актуальность картографического материала масштаба 1:25 000 составляет 30% от общего количества номенклатурных листов, покрывающих территорию Российской Федерации, причем в электронном виде представлено только 5 % номенклатурных листов. Значительно упростить задачу обновления картографического материала помогают данные с космических аппаратов (КА) и они уже находят широкое применение в некоторых региональных и корпоративных проектах по картографированию территорий.
Мы являемся свидетелями непрерывного роста количества новых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на орбите. Только за последние три года запущено 11 коммерчески доступных спутников ДЗЗ и, причем темпы явно нарастают: 2004 год Formosat-2 (Тайвань); 2005 год IRS P5 (Индия), Монитор-Э (Россия); 2006 год Ресурс-ДК1 (Россия), Kompsat-2 (Южная Корея), EROS-B (Израиль), ALOS (Япония). В 2007 году уже осуществлен успешный запуск четырех аппаратов - Cartosat-2 (Индия), TerraSAR-X (Германия), CosmoSkyMed-1 (Италия), WorldView-1 (США), до конца текущего года планируется запуск КА ДЗЗ RADARSAT-2 (Канада), GeoEye-1 (США), CosmoSkyMed-2 (Италия). Спутники и установленные на них сенсоры серьезно отличаются друг от друга своими технологическими особенностями, функциональными возможностями, целевой направленностью.
Большим шагом в сторону еще более широкого применения космических снимков высокого разрешения в России должен стать аппарат нового поколения: WorldView-1, который был запущен в сентябре 2007 года. Спутник обладает высоким пространственным (около 50 см), радиометрическим (11 бит/пиксел) разрешением. Высокое качество снимков обеспечивается совершенной конструкцией телескопа и применением многошаговой ПЗС-матрицы с временной задержкой накопления от 8 до 64 крат, что позволяет улучшить контрастность изображений и снимать в условиях низкой освещенности. Еще одно преимущество WorldView -1 - высокая точность координатной привязки изображений, которая достигается обеспечению высокой стабильности космической платформы и повышенной точностью навигационно-угловых определений. Координатная точность привязки изображений WorldView -1 составляет 3,0 7,0 м СКО без наземных контрольных точек, а также без учета рельефа и угла отклонения от надира. При использовании наземных контрольных точек точность составит уже 1 м. Планируемая координатная точность позволит без использования наземных контрольных точек создавать геопорталы, эквивалентные продуктам предыдущего поколения картам и ГИС - масштаба 1:10 000.
В 2007 году реализовалась перспективная тенденция на орбите появился спутник, оборудованный радиолокаторами бокового обзора нового поколения. Так, немецкий спутник TerraSAR-Х несет радарную аппаратуру, позволяющую осуществлять всепогодную съемку земной поверхности с пространственным разрешением до 1 метра, что дает возможность решать задачи без ограничений по погоде и времени суток. Кроме того, возможности интерферометрической обработки радиолокационных данных позволят строить высокоточные цифровые модели рельефа и выявлять миллиметровые подвижки на земной поверхности.
Наибольший интерес для решения задач картографирования представляют снимки КА ДЗЗ ALOS. Основными преимуществами спутника являются:
1.Комплексность бортового оборудования панхроматический и многозональный сканер, радар с синтезированной апертурой, обеспечивающая возможность совмещения разнотипных снимков.
2.Достаточно высокое пространственное разрешение каждого из сенсоров, составляющее соответственно 2,5; 10 и 6,5-100 метров.
3.Очень широкая для снимков такого разрешения полоса съемки до 70 км. Размер сцены многозонального сканера и радара 70 Х 70 км, каждый панхроматический снимок триплета 35 Х 35 км (возможна одиночная съемка с размером сцены 35 Х 70 км).
4.Отличные геометрические свойства снимков, позволяющие работать на масштабах вплоть до 1:10000 1:25000.
5.Высокие радиометрические характеристики, при стандартном 8-битном квантовании обеспечивающие хорошие результаты автоматического и визуального дешифрирования лесов и связанных с ними объектов.
6.Относительно низкая цена, составляющая 890 долларов за любую из сцен.
7.Четко выверенный и соблюдающийся Японским космическим агентством съемочный план, который позволил уже к ноябрю 2006 года (полгода активной съемки) покрыть съемкой только оптическими сканерами PRISM (панхроматический) и AVNIR (многозональный) свыше 51 процента территории России.
8.Наличие радара с синтезированной апертурой. Наивысшее пространственное разрешение среди радарных данных (до 6,5 метра) и наличие многополяризационного режима делает его лучшим из всех радарных космических сенсоров на сегодняшний день. Данные всепогодной радарной съемки могут быть совмещены с оптическими снимками для выявления тонких процессов в лесных фитоценозах.
Космические данные ДДЗ уже являются реальной геопространственной основой для построения сложнейших ГИС, решения задач управления, администрирования, учета и хозяйствования, создания кадастра и обновления топоосновы. Очевидно, что дальнейшее развитие экономики страны напрямую связано с наличием точной и достоверной информации о территории России, что с ней происходит, как распоряжаются ее природными, людскими и прочими ресурсами. Очевидна необходимость создания системы использования современных технологий в интересах развития целых отраслей народного хозяйства.
Компания «Совзонд» является официальным дистрибьютором ведущих компаний-операторов спутников дистанционного зондирования Земли мировых лидеров в области поставки данных дистанционного зондирования: ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, НЦ ОМЗ, компаний DigitalGlobe, GeoEye, SPOT Image, Restec, Eurimage, Infoterra GmbH, Antrix Ltd, Геологической службы США, предлагает российским заказчикам цифровые данные дистанционного зондирования, полученные со спутников Ресурс-ДК1, Монитор-Э, QuickBird, IKONOS, OrbView, Formosat-2, SPOT, ALOS, TERRA (ASTER), TerraSAR-X, IRS, Landsat и др.
Компания «Совзонд» имеет эксклюзивные права на распространение продукции и услуг компании DigitalGlobe на территории Казахстана, Узбекистана, Туркменистана, Таджикистана, Киргизии, Армении, Азербайджана, Грузии. В соответствии с подписанным в начале 2007 года соглашением с компанией Eurimage (Италия), компания «Совзонд» получила официальные право на распространение данных со спутника QuickBird на территории Белоруссии и Украины, являясь в настоящее время единственным официальным дистрибьютором данных со спутника QuickBird на территории Белоруссии и вторым (после украинской компании ECOMM Co) на территории Украины.
Помимо данных дистанционного зондирования компания «Совзонд» поставляет программные средства для их обработки программный комплекс ENVI, язык программирования IDL для создания собственных алгоритмов обработки данных, модуль атмосферной коррекции FLAASH, систему скоростной передачи видеоданных IAS. «Совзонд» выступает эксклюзивным дистрибьютором компании ITT на территории России и стран СНГ. А также компания «Совзонд» является дистрибьютором компании Bentley Systems по распространению программных решений MicroStation V8 XM Edition, включая приложения MicroStation Geospatial Extension, MicroStation Descartes, Bentley Map, Bentley Geospatial Server на территории России.