Вітчизняний космічний апарат «Ресурс-ДК», що постачає дані з дозволом 1-3 метра дозволяє вирішувати широке коло прикладних задач, в тому числі і завдання великомасштабного картографування
Мал. 1. Загальний вигляд КА «Ресурс-ДК»
Швидко розвиваються технологи і космічного спостереження мають ряд переваг в порівнянні з аерофотозніманням:- більш низька вартість (до трьох разів) комплексу робіт з проведення зйомки (особливо в малообжитих і важкодоступних районах) та оброблення його результатів для кінцевого споживача;
- більший територіальне охоплення одноразової зйомки;
- спрощення процедур формування фотопланів і виправлення геометричних спотворень в межах одного кадру, що підвищує геометричну точність мозаїки зображень;
- просторову роздільну здатність супутникових даних стрімко наближається до вирішення аерофотозйомки (до 0,41 метра).
Мал. 2. Ситуація в районі Березняки
а) фрагмент вихідного листа топографічної карти
б) в центрі дані «Ресурс-ДК»
в) фрагмент оновленого листа топографічної карти
В даний час найбільший інтерес масові споживачі проявляють до топографічних карт масштабу 1: 100 000. Пов'язано це з тим, що карти цього ряду не є секретними і доступ до них не має обмежень, при цьому їх змісту достатньо для вирішення багатьох завдань.
Як показує досвід, оновлення карт можна вести відразу для того масштабу, який необхідний для вирішення того чи іншого завдання. Залучення досвідчених фахівців-картографів, що мають багатий досвід дешифрування, дозволяє проводить генерализацию даних з високою роздільною здатністю безпосередньо в процесі дешифрування, а саме: проводити відбір шляхів сполучення, вести коректну для конкретного масштабу отрисовку кварталів населених пунктів, вирішувати, в одну або в дві лінії показувати об'єкти гідрографії.
Дозвіл даних, отриманих з КА «Ресурс-ДК», становить 1-2 метри в панхроматичному діапазоні, що є достатнім для поновлення карт, при цьому смуга огляду одного маршруту становить 36 кілометрів.
Збільшилася площа забудови в населених пунктах зі сформованою структурою, особливо в місті Краснозаводську (Рис. 3). З'явилися великі масиви дачної забудови в районах примикання до Ярославського шосе і Ярославському напрямку Московської залізниці, особливо в районі платформ 83-й кілометр і 90-й кілометр (Рис. 4). площа новопосталих дачних селищ досягає десятків гектарів, перевищуючи по площі багато навіть досить великі сільські населені пункти району.
Мал. 3. Динаміка розвитку міської території
а) фрагмент вихідного листа топографічної карти
б) дані «Ресурс-ДК»
в) фрагмент оновленого листа топографічної карти
Мал. 4. Динаміка розвитку території, зайнятої садовими ділянками
а) фрагмент вихідного листа топографічної карти
б) дані «Ресурс-ДК»
в) фрагмент оновленого листа топографічної карти
З'явилися нові безрейкові дороги; частина польових доріг, зображених на топографічній карті, на знімку не простежується. Дозвіл даних «Ресурс-ДК» дозволяє виявити наявність насипів і виїмок, необхідних до показу на картах зазначеного масштабного ряду.
Змінилися контури рослинності, причому в деяких місцях досить істотно. Залучення синтезованих даних ДЗЗ на певний період зйомки дозволить розділити лісові масиви за складом порід на хвойні та листяні.
У цьому районі знаходиться перша в нашій країні гідроакумулююча електростанція - Загорська ГАЕС. На момент складання топографічної карти будівництво комплексу ГАЕС тільки велося, контури майбутніх водосховищ нанесені пунктиром. В даний час ГАЕС успішно діє, готується до введення в експлуатацію нова черга споруд, в зв'язку з цим об'єкти гідрографії можна впевнено і коректно нанести на карту, використовуючи в якості основи дані ДЗЗ (Рис. 5).
Мал. 5. Зміна ситуації в районі Загорській ГАЕС
а) фрагмент вихідного листа топографічної карти
б) дані «Ресурс-ДК»
в) фрагмент оновленого листа топографічної карти
У той же час слід зауважити, що ситуація з оновленням елементів рельєфу не має простого рішення, так як це виглядає з іншими елементами змісту. Для поновлення рельєфу необхідно або використовувати стереопари, або залучати інформацію радіолокаційного спостереження.
Також неможливо обійтися без залучення інформації Росстату і місцевих органів статистики для отримання відомостей про число жителів в населених пунктах, про адміністративно-територіальний поділ усіх рівнів.
У технологічному процесі оновлення карт також поки неможливо виключити роботи по польовому обстеженню камерально виправлених карт. Воно проводиться з метою доповнення їх змісту необхідними кількісними (характеристики деревостану, вантажопідйомність мостів тощо) і якісними (матеріал покриття автодоріг, тип тяги на залізницях, тип рослинності, характер грунту дна річок тощо) характеристиками і власними назвами. Виконуються вони, як правило, після завершення камеральних робіт.
Обсяг робіт по польовому обстеженню встановлюється конкретно на кожен лист карти за результатами камерального виправлення, залежить від кількості що відбулися на місцевості змін, а також від прийнятої технології оновлення карти і визначається затвердженим робочим проектом.
Проте основний масив даних можливо оновити за даними ДЗЗ. Вихідними даними для роботи з оновлення є радіометричного і геометрично кориговані дані, згодом «прив'язані» до топографічній карті по опорних точках. Природно, що прив'язка даних ДЗЗ такого дозволу до топографічній карті масштабу 1: 100 000 не є цілком коректною, але тим не менш задовольняє вимогам точності, що пред'являються до карти даного масштабного ряду.
Наступним технологічним етапом є цифрование змісту топографічної карти в програмному комплексі ArcGIS. Тематичні шари створюються на основі «Керівництва по картографічним і картоіздательскім робіт. Частина 1. Складання і підготовка до видання топографічних карт масштабів 1:25 000, 1:50 000, 1: 100 000 ». Заповнюються внутрішня база даних на лист карти: присвоюються назви об'єктів, вказується тип поселення, характер рослинності, тип доріг та інше. В результаті проводиться оновлення змісту шляхом візуального дешифрування, і, при необхідності, коректура. Отрісовка змінилися елементів змісту проводиться з урахуванням масштабу оновлюваної топографічної карти, тобто необхідно проводити генерализацию і приймати рішення безпосередньо в процесі дешифрування.
Для оформлення листа карти з урахуванням необхідних вимог використана бібліотека символів, розроблена компанією «ДАТА +» для роботи в середовищі ArcGIS.
Як зазначалося вище, для успішного ведення кадастру і виконання землевпорядних робіт необхідна наявність планів, найбільш сучасно відображають поточну ситуацію. Найчастіше такі плани, наявні на місцях, навіть не переведені в цифрову форму, не кажучи вже про повноцінний веденні ГІС. І при цьому різні схеми розвитку міського середовища будуються саме на таких морально і фізично застарілих даних.
Застосування даних дуже високою роздільною здатністю дозволяє виконувати успішне оновлення не тільки топографічних оглядово-топографічних карт, але і кадастрових планів до масштабу 1:10 000. Наявність актуальних планів такого масштабу очевидно, особливо в сучасних умовах активного розвитку великих міст і їх зон впливу.
Як приклад оновлення картографічних матеріалів масштабу представлений проект оновлення кадастрового плану на частину міста Долгопрудний Московської області за даними, отриманими з КА «Ресурс-ДК».
В якості вихідного матеріалу використаний кадастровий план на частину міста і прилеглі території станом на початок 1980-х років. Як матеріал, що використовується для оновлення, застосовані дані «Ресурс-ДК».
Аналіз отриманих даних ДЗЗ показав, що місцевість зазнала суттєвих змін, площа забудови на території, яка підлягала оновленню, збільшилася майже в два рази. В основному новозбудовані будівлі - малоповерхова котеджна забудова (Рис. 6).
Динаміка ситуації в місті Долгопрудний Московської області
а) фрагмент вихідного листа кадастрового плану
б) дані з КА «Ресурс-ДК»
в) фрагмент оновленого кадастрового плану
Оскільки дані з КА «Ресурс-ДК» мають дуже високу роздільну здатність, проблем з дешифруванням і нанесенням оновлюваних елементів змісту не виникло.
Накопичений досвід використання інформації КА «Ресурс-ДК» при проведенні картографічних робіт дозволить в найближчі роки ефективно застосовувати дані перспективних КА «Ресурс-П», «Канопус-В», «Картограф» та інших з метою забезпечення широкого кола споживачів актуальною картографічної інформацією.
К. С. Ємельянов, А. П. Коршунов, Ю. В. Федоркова. Науковий центр оперативного моніторингу Землі ВАТ «Російські космічні системи»