Много говорилось о возможностях космической съёмки, сейчас наступает время когда можно реально посмотреть и понять какие возможности она даёт.

На рынке космической видеоинформации огромное количество продукции. Продукции самого разнообразного качества и, соответственно, стоимости. Начиная от снимков низкого разрешения, которые характеризуются размером пикселя на местности порядка 100-150 метров и заканчивая снимками радиолокационного диапазона, разрешающая способность которых достигает 25 см. Весь этот диапазон доступен сейчас для пользователя.

Всю эту огромную информацию можно использовать в различных целях. Естественно, что разрешающая способность 150-200 метров с точки зрения решения землеустроительных задач нас не интересует. Это обзорная информация, чаще всего применяется в работе геологов и экологов. Наши интересы начинаются от снимков, разрешающая способность которых составляет приблизительно 10-15 метров.

Кратко о технологии обработки космических снимков.

Современные космические снимки это, как правило, цифровые многозональные снимки. Заказчику, предоставляется набор чёрно/белых изображений, полученных в различных зонах спектра, начиная от ближней инфракрасной зоны и заканчивая ультрафиолетовой зоной спектра. Весь видимый диапазон разбит на элементарные фрагменты. В данном диапазоне разрешающей способности основными источниками информации являются снимки космических аппаратов Landsat (американский), "Астер"(американский) и Spot(французский). Они обладают разрешающей способностью до 15 метров. Один снимок покрывает территорию приблизительно 180 на 180 километров (~3.5га), это примерно % Омской области. Снимки имеют следующие стоимостные показатели, один снимок стоит 1200$, в пересчёте на квадратный километр съёмки ~ 4 цента.

Рассмотрим задачу дешифрирования местности. Дешифрирование позволяет выделить различные элементы местности на момент съемки. Хорошо видны линейные контуры, элементы эрозии почвы и все искусственные сооружения, которые имеются на территории. Основное назначение дешифрирования с точки зрения экологии - это возможность выявления различных загрязнений окружающей среды. Применений таких снимков достаточно много, необходимо только обладать опытом синтезирования изображений. Многозональные снимки обладают замечательной способностью - их комбинация, окрашенная в различные цветовые палитры, позволяет получить цветное синтезированное изображение. Цвета могут быть условны, причём контраст определённых объектов на этих снимках будет разным. Иначе говоря, вы можете получить снимок для того, чтобы хорошо распознать характер растительности. По цветовому контрасту вы сможете отличить древесную растительность от кустарниковой и т.д.

Космический снимок Омска. По первой стрелке показан спектр, отображающий загрязнение хлором. Вторая стрелка указывает на спектр, показывающий различие растительности.

Опытный дешифровщик, не зная местность, может определить, где присутствуют продукты переработки нефти, загрязнение хлором, угнетённая растительность, радиация, и следовательно найти самые благополучные места для жизни.

Несмотря на 15-ти метровое разрешение этих снимков, можно получить очень интересную информацию.

Неизвестно что лучше: видео или геометрическая информация.

Технология обработки геометрической информации.

Обработка цветного снимка, который удовлетворяет нас по изобразительным свойствам, заключается в приведении этого изображения в систему координат, для основы используются существующие карты и планы,

Выбираются опорные точки с планового материала для нанесения опоры.
Производится идентификация с точками на растровом изображении.
С использованием специального математического аппарата, заложенного в программном комплексе Roscad, выполняется преобразование: растровое изображение карты совмещается с растровым изображением снимка (приведение в единую систему координат карты: геодезической, географической и пр.) Ограничений для систем координат практически никаких нет. В результате получается совмещенное изображение двух растров. Технология предусматривает обработку нескольких снимков.
В результате формируется ортофотоизображение, которое при помощи Модуля "Ориентирование" может быть напечатано на планшетах в определенном масштабе.

Создание ортофотоизображения

Сравнение космического снимка и плана горного отвода месторождения (масштаб 1:25000).

На космическом снимке (см. рис) можно увидеть:

белая полоса - это фактическое положение нефтепромысловой дороги;
чёрная полоса - это её положение на карте.

Таким образом, мы обнаружили ошибку положения нефтепромысловой дороги на картографическом материале. Такого рода ошибки карт очень хорошо просматриваются по космическим снимкам, способным охватить всю территорию месторождения, всю зону ответственности нефтяной или газовой компании, или всего региона.

Возникает интересный момент в связи со снятием части ограничений, которые неизбежны при работе с системами координат. Существует проблема, связанная с использованием системы координат 1942 года (6-ти градусная зона) или 1963 года (3-х градусная зона), а также проблемы связанные с секретностью этих данных.

Достоинства использования таких космических снимков:

Снимки не секретные;
Ориентирование данных снимков может быть выполнено в любой системе координат (даже географической) или WGS84, которые не являются секретными;
Огромный охват снятой территории позволяет вести различные работы, в частности, по инвентаризации трансконтинентальных объектов, таких как магистральные нефтепроводы, дороги.
Получение территории в единой системе координат.

По оценкам экспертов геометрические свойства снимков, полученных с аппарата Landsat 7, обеспечивают геометрическую точность масштаба плана 1: 25000, с учётом того, что мы ориентировали по опорным точкам карты , которые по точности не являются опорными, и поэтому не соответствуют наземным опознакам.

Здесь показаны ошибки на планах и картографическом материале, которые легко выявляются с помощью космических снимков (наложение горных отводов).

Существовали карты одного горного отвода, и другого горного отвода и никто не анализировал их совместно. При проведении работ выполнялось ориентирование этого снимка, и возникла необходимость соединения этих планов и обнаруживаются: оказываются отводы накладываются один на другой.

Хорошо видно насколько ошибочно нанесена сеть внутри промысловых дорог на месторождении, по сравнению с тем что существует на плановом материале.

До сих пор работа по космическим снимкам носила больше исследовательский характер, но теперь она нашла и практическое применение.

Использование космических снимков - это одно из перспективных направлений в настоящее время. Например, успешное применение этих космических снимков на объектах Российского нефтегазового комплекса.

Одним из успешных применений можно считать опыт использования фрагмента одного из космических снимков Омской области. При сравнении космического снимка и планового материала Одесского района также были обнаружены ошибки карты и появилась возможность совмещения карт различных масштабов. Из приведенных примеров очевидно, что при использовании космических снимков исчезает много проблем, с которыми постоянно сталкиваются землеустроители при ведении кадастрового учёта.