Дистанционное зондирование земли

НИЦ «Геодинамика» выполняет работы по созданию цифровых моделей местности (ЦММ) с использованием космических снимков высокого разрешения (дистанционное зондирование Земли, ДЗЗ). В состав работ входят:

  • подготовка массивов электронных данных о местности и препятствиях (eTOD) в соответствии с Приложением 15 к Конвенции о международной гражданской авиации ИКАО;
  • создание цифровых моделей местности (ЦММ) и их трёхмерная визуализация;
  • создание баз данных аэродрома на основе обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в сочетании с геодезическими методами.

Цифровые модели местности

Трёхмерная визуализация объектов

Аэродромная база данных

К ДДЗ относят данные о поверхности Земли и объектах, расположенных на ней или в её недрах, которые могут быть получены в процессе съёмок любыми неконтактными, то есть дистанционными методами с помощью съёмочной аппаратуры наземного, воздушного или космического базирования в одном или нескольких участках электромагнитного спектра. Характеристики такого изображения зависят от природных условий (сезон съёмки, освещённость снимаемой поверхности, состояние атмосферы и пр.) и технических факторов (тип платформы, несущей съёмочную аппаратуру; тип сенсора; метод управления процессом съёмки; ориентация оптической оси съёмочного аппарата; метод получения изображения). Основные характеристики ДДЗ определяются числом и градациями спектральных диапазонов; геометрическими особенностями полученного изображения (вид проекции, распределение искажений), его разрешением.

Исходной информацией для создания ЦММ является снимок, полученный со спутника высокого разрешения. В настоящее время орбитальная группировка представлена значительным числом спутников высокого разрешения.

Спутник Пространственное разрешение, м
GeoEye 0,41
WorldView 0,50
QuickBird 0,61
Ikonos 1,00
OrbView 1,00
Kompsat 1,00
Ресурс-ДК 1,00

Для обработки космических снимков специалистами НИЦ «Геодинамика» применяется программное обеспечение INPHO компании Trimble, позволяющее в автоматическом режиме строить цифровую модель местности по стереопарам, проводить фильтрацию полученного облака точек для разделения поверхности Земли и препятствий.

Использование опорных точек повышает точность геопривязки снимка. Ориентирование стереопары производится по моделям снимка, представленным в виде RPC-коэффициентов. На снимке выбираются равномерно расположенные зоны, в которых и выполняется съёмка опорных и контрольных точек. Для привязки снимка достаточно 6 точек, остальные могут быть использованы для контроля точности построения цифровой модели.

Для повышения точности построения ЦММ используется дифференцированный подход для плоской, волнистой, горной и застроенной территорий. Цифровые модели могут создаваться одновременно для нескольких областей интереса, отдельные ЦММ могут быть объединены.

Профиль цифровой модели позволяет оператору находить и устранять ошибки.

Широкий набор фильтров даёт возможность подобрать наиболее эффективную стратегию фильтрации для конкретного типа рельефа местности, а также для разделения в различные слои точек, находящихся на земле, растительности и строениях.

После построения цифровой модели местности и её фильтрации выполняется контроль качества результатов.

Выбор технологии создания цифровых моделей местности на основе данных ДЗЗ может быть обусловлен такими факторами, как:

  • точностные требования (технология позволяет создавать ЦММ с точностью до 3 и более метров по высоте);
  • возможность оперативного получения и обработки спутниковых данных (пользователи могут сделать как прямой запрос на получение информации со спутника, так и заказать архивные данные съёмки);
  • возможность выполнения съёмки значительных площадей произвольной формы;
  • приемлемая стоимость использования технологии.