Title

СПИСОК ГЕОПРОДУКТОВ И ВИДЫ ОБРАБОТКИ

ОПИСАНИЕ ГЕОПРОДУКТОВ

Исходные геопродукты:

L1 – продукт базового уровня обработки, включающий в себя только геометрическую и радиометрическую коррекцию. Вместе со снимком предоставляется файл метаданных. Данный продукт рассчитан для опытных пользователей – фотограмметристов, желающих самостоятельно проводить процесс фотограмметрической обработки;

L2 – космический снимок, включающий в себя геометрическую и радиометрическую коррекцию. Вместе со снимком предоставляется файл метаданных. Снимки приведены к картографической проекции.

Геопродукты с добавленной стоимостью:

L3 – продукт, представляющий собой ортотрансформированный снимок с использованием продуктов L4 или иных ЦММ (ЦМР). Продукт предназначен для проектов тематического картографирования обширных территорий (регион, область), не требующих высокой степени точности. Также может применяться для обновления топографических карт среднего и мелкого масштабов. Создание региональных и областных ГИС. Также возможно использование продуктов L3 для высокоточного картографирования при наличии наземных контрольных точек (НКТ).

L4 – продукт, представляющий из себя ЦММ или ЦМР. Используется для ортотрансформирования данных ДЗЗ, либо извлечения информации о рельефе местности (в виде горизонталей).

L5 – продукт высокого уровня обработки, представляет собой мозаику из ортотрансформированных космических снимков уровня L3. Также возможно создание мозаики из продукта L4.

Подсистема космического мониторинга и контроля (ПКМК)

ПКМК предполагается интегрировать в информационные системы:

• государственных органов (МСХ, МОСВР, МЧС, МО и т.д.);
• электронных акиматов (областей, городов и т.д.);
• национальных кадастров (земельных, водных, лесных и т.д.).

ПКМК создается для мониторинга и контроля над хозяйственной деятельностью в масштабе областей, городов и т. д. и предметной областью отдельных видов кадастров республиканского масштаба (земельный, водный, лесной и т. д.).

ПКМК создается с целью автоматизированного получения данных ДЗЗ и извлечения из них необходимой информации для принятия управленческих решений путём создания клиентских приложений, геопорталов и специализированных ситуационных или диспетчерских центров.

ПКМК может быть составной частью информационных систем государственных органов.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве

Порядок мониторинга сельскохозяйственных территорий:

• Изучение динамики снежного покрова.
• Оценка уровня накопления влаги.
• Оценка паводковой ситуации.
• Оценка готовности угодий к следующему сезону.
• Определение площади пашни, занимаемой озимыми культурами.
• Определение площади земель без осенней послеуборочной обработки почвы.
• Оценка состояния озимых культур для выявления и определения площади ареалов деградированных и погибших озимых.
• Определение площади земель, на которых проведены инженерно-мелиоративные мероприятия.
• Оценка качества проведения осушительной мелиорации.
• Определение площади земель, занятых сельскохозяйственными культурами.
• Определение степени увлажнения почв.
• Определение температуры поверхности.
• Определение площади земель под зерновыми, пропашными и техническими культурами.
• Оценка состояния всходов культур.
• Выявление очагов повышенной засоренности зерновых культур.
• Определение площади паров.
• Оценка степени засоренности паров.
• Определение площади паров, требующих проведения противосорняковых мероприятий.
• Выявление очагов поражения зерновых культур вследствие стихийных явлений (град, ливни, ураганы, засуха, пожары).
• Динамика сенокосных работ. Определение площади скошенных сенокосных угодий.
• Оперативная оценка состояния растительности, оценка биомассы урожая.
• Проведение работ по определению участков, требующих внесения удобрений и ядохимикатов в почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
• Мониторинг и оценка качества оросительных работ.
• Прогнозирование и предварительная оценка урожайности.
• Мониторинг уборочных работ.
• Оценка готовности угодий к следующему сезону.

Оперативное решение предусматривает:

• Доступ к агрономической информации (состав почвенного и растительного покрова, биомасса, индекс листовой поверхности).
• Высокий уровень автоматизации и минимальное использование полевых исследований.
• Снижение затрат.
• Доставка данных в кратчайшие сроки, даже при съемке больших территорий.
• Использование калиброванных данных, сопоставимых в пространстве и времени.
• Предоставление качественной информации.
• Предоставление снимков различного разрешения в зависимости от поставленной цели.
• Обеспечение безопасности полученных данных.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли в атомной энергетике и промышленности Республики Казахстан

Виды мониторинга:

• мониторинг разработки урановых месторождений;
• мониторинг захоронения ядерных отходов;
• мониторинг атомной энергетики, промышленности, инфраструктуры;
• инспекция утилизации отходов атомной промышленности и энергетики;
• мониторинг температурной и энергетической обстановки на аэс;
• мониторинг экологического состояния природных ресурсов;
• мониторинг территорий особо опасных объектов;
• мониторинг взрывопожаро обстановки на территории особо опасных объектов;
• мониторинг температурной и энергетической обстановки на территориях атомных электростанций;
• мониторинг водоемов, подземных вод, снежного покрова, паводков;
• мониторинг экологического и радиационного контроля;
• мониторинг экологической безопасности;
• мониторинг рационального природопользования.

В результате осуществления проекта достигается:

• информационное обеспечение учета имущества и контроля состояния инфраструктуры (систем водоснабжения и энергоснабжения, жилья, транспортной сети и пр.), контроля состояния недропользования, контроля экологического состояния территорий, обнаружения угроз безопасности объектов и территорий на республиканском и региональном уровнях;
• информационное обеспечение принятия решений о мерах по защите населения от стихийных бедствий, о ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, о мерах по защите окружающей среды, о строительстве промышленных объектов и объектов инфраструктуры, о развитии топливно-энергетического комплекса.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли при чрезвычайных ситуациях и катастрофах

• мониторинг наводнений и определение ущерба;
• мониторинг лесных пожаров и определение ущерба;
• мониторинг состояния водных ресурсов.

Решение задач обеспечения комплексного и эффективного мониторинга Земли для реагирования на чрезвычайные ситуации и катастрофы и их предотвращения возможно только средствами ДЗЗ. Для этого используются данные, получаемые от космических аппаратов природно-ресурсного назначения, которые позволяют проводить наблюдения на Республиканском, региональном и локальном уровнях с периодичностью наблюдения не реже одних суток. Для выполнения требований, предъявляемых к решению данных задач необходимо, чтобы были обеспечены информационные возможности оперативного сбора данных в требуемом масштабе.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли для выявления участков незаконных посевов и в мероприятиях борьбы с наркобизнесом

АО «НК «Қазақстан Ғарыш Сапары» (далее - ҚҒС) в сотрудничестве с АО «КАЗГЕОКОСМОС» (далее - КГК) имеют необходимые технические, информационные и кадровые ресурсы для разработки, внедрения и сопровождения системы космического мониторинга территорий с целью выявления незаконных посевов и сбора наркосодержащих растений.

1Выбор данных дистанционного зондирования различного разрешения, обеспечение своевременного их поступления, обработки и архивации.

В рамках системы космического мониторинга будут решаться задачи по следующим основным этапам:
1) обнаружение подозрительных полей растительности по снимкам низкого и среднего разрешения;
2) детализация подозрительных участков по снимкам высокого разрешения;
3) идентификация растительности методами распознавания образов.

В компании АО «КАЗГЕОКОСМОС» (далее - КГК) с 2003 года функционирует станция УниСКАН и осуществляется прием, обработка, архивация и тематическая обработка данных космического дистанционного зондирования в оптическом и радиолокационном диапазонах низкого, среднего и высокого разрешения со спутников Terra, Aqua (США), RADARSAT-1 (Канада), IRS (Индия).

Таким образом, имеется реальная техническая возможность реализации указанных выше этапов для решения задач космического мониторинга наркосодержащей растительности.

2Разработка структуры ГИС с учетом необходимости оперативного получения информации.

Компания КГК имеет большой опыт разработки и сопровождения ГИС-проектов для таких заказчиков, как АО НК «КазМунайГаз», АО «РД КазМунайГаз», АО «Интергаз Центральная Азия» и др. Особо отметим разработку и внедрение в эксплуатацию ГИС- систем космического экологического мониторинга, в архитектуру которых интегрированы базы геоданных, инструменты решения тематических задач и дружественный интерфейс с пользователями. Базы данных в этих системах ежегодно пополняются, а также расширяются решаемые задачи и объекты мониторинга.

3Создание электронных версий топографических карт проектной территории по технологии ГИС в масштабе 1:100000 и их корректировка по аэрокосмическим снимкам высокого разрешения с целью отражения современного состояния природных комплексов и объектов инфраструктуры (населенные пункты, зимовки, транспортные коммуникации и т.п.).

Картирование проектной территории, включая разработку топосновы, является одним из элементов ГИС-проекта. Компания КГК использует различные способы построения карт местности: (1) обновление имеющихся карт с использованием новых космических данных и наземной GPS съемки, (2) построение новых топографических и тематических карт по данным стереопары аэрокосмической съемки в масштабах 1: 2000 и мельче. Аэросъемочный комплекс, включая самолет King Air C90A, камеру Vexcel UltraCamX, сканер CASI-1500, GPS аппаратуру, является собственностью компании КГК.

4Полевые и лабораторные сезонные спектрометрические исследования с целью пополнения библиотеки спектральных подписей конопли и других объектов (почв, растительности, инфраструктуры и т.п.) и верификации (калибровки), валидации данных дистанционного зондирования для дальнейшего мониторинга.

Спектральные подписи объектов подстилающей поверхности используются для верификации данных гиперспектральной съемки. Компания КГК располагает цифровым гиперспектральным аэросъемочным сканером CASI-1500 (Канада), выполняющим аэросъемку в 288 каналах в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Для верификации данных гиперспектральной съемки используется синхронная полевая съемка спектров отражения поверхности (спектральных подписей) соответствующим ручным радиометром и/или база данных спектральных подписей, составленная на основе лабораторных исследований. Такие базы данных встроены в программные комплексы ERDAS и ENVI. При необходимости будут использоваться более полные данные, например, спектральная библиотека Университета Джона Хопкинса (город Балтимор, США). Компания КГК имеет опыт обработки данных гиперспектральной съемки, однако для задачи распознавания конопли и других наркосодержащих растений необходимо будет разработать специализированную технологию.

5Полевые эколого-биологические исследования зарослей конопли (распространение, структура, продуктивность, химический состав сырья, сезонная динамика и т.п.).

Для выполнения таких исследований будут привлечены на контрактной основе специалисты-ботаники и арендована соответствующая аппаратура для экспедиционных наблюдений.

6Формирование атрибутивной базы данных основных экологических и биологических параметров (растительности, почв и т.п.).

Атрибутивная база данных является неотъемлемым элементом ГИС-проекта. При создании такого проекта к основным объектам карты будет привязана соответствующая атрибутивная информация, включая экологические и биологические параметры.

7Создание архива-каталога спутниковых изображений.

Такой архив-каталог реализован в КГК и постоянно пополняется новыми аэрокосмическими снимками. При решении задач мониторинга наркосодержащих растений, произрастающих на проектных территориях, будет создан и передан заказчику специализированный архив-каталог.

8Создание серии сезонных карт-масок ареалов конопли.

Процедура распознавания посевов и естественных ареалов конопли, разработанная как итог исследований по задачам 2, 4, 5 и 6, будет ориентирована на выдачу конечной продукции в виде векторных карт и растровых масок ареалов распространения конопли. Сезонные карты будут получены путем обработки оперативных карт и предоставлены пользователю в срок, оговоренный в проекте. Опыт создания сезонных карт компания КГК имеет. Например, при космическом мониторинге фитопланктона на Северном Каспии кроме динамических характеристик (темпы роста, распространения и т.д.) были разработаны и предоставлены заказчику сезонные карты распределения фитопланктона по акватории Северного Каспия.

9Создание серии оперативных оценочных карт (ареалов и площадей распространения, продуктивности, сроков фенологического развития, ресурсного потенциала и т.п.).

При проектировании системы мониторинга основным документом является Техническое Задание (ТЗ), в котором учитываются все технические требования заказчика, в том числе и выпуск серии оперативных оценочных карт. КГК имеет опыт реализации оперативного и регулярного режимов мониторинга. В оперативном онлайновом режиме Заказчику поставляются снимки и построенные по ним тематические карты. В регулярном режиме с периодичностью раз в два месяца составляется сводный отчет за прошедшие два месяца и также загружается в систему. В случае выполнения обсуждаемого здесь проекта на первом этапе Заказчик и Исполнитель совместно выработают ТЗ, предусмотрев в нем содержание, форму и регламент выдачи оперативных оценочных карт.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли в нефтегазовой отрасли

Данные ДЗЗ широко используются на стадии геологоразведочных работ для оценки залежей природных ресурсов и состояния разрабатываемого пласта, при решении различных задач территориального управления нефтегазовым, горнодобывающим комплексами по следующим направлениям:

• Поиск и прогнозирование месторождений полезных ископаемых (нефть, газ, золото и т.д.).
• Определение величин просадок земной поверхности на разрабатываемых месторождениях нефти и газа с целью предотвращения аварий.
• Оценка угроз тектонического и сейсмологического характера на основе точнейшей оценки подвижек разломов и их динамики (с высокой точностью на основе данных радиолокационной интерферометрии).
• Создание современной топографической основы на базе космических снимков высокого разрешения для проведения поисково-разведочных работ и размещения инфраструктуры нефтегазовой отрасли, для которой в дальнейшем будут решаться задачи экологического контроля и мониторинга.
• Планирование и контроль развития инфраструктуры добычи, транспортировки и переработки нефти и газа.
• Мониторинг экологического состояния территорий в районах добычи, переработки, транспортировки нефти и газа, выявление территорий, загрязненных нефтепродуктами, мониторинг аварийных разливов нефти.
• Инвентаризация месторождений и условий добычи полезных ископаемых.
• Картографирование геологических объектов на морских мелководьях и прибрежных зонах.
• Мониторинг нефтегазопроводов и других объектов инфраструктуры нефтегазового комплекса, а также объектов добывающей промышленности.

Виды и описание геопродуктов с высокой добавленной стоимостью в области картографии

Описание геопродуктов с высокой добавленной стоимостью в области картографии:

Областные пространственные данные (ОПД) – набор средне- и крупномасштабных (1:100 000 – 1:10 000) пространственных данных (растровых, векторных и атрибутивных) для области, полученных на основе продуктов L3, L4, L5 с опциями расширения.

1Растровые данные
Растровые данные включают в себя базовые продукты L3 – L5, созданные на основе космических снимков с КА KazEOSat-1 и KazEOSat-2. Данные могут быть предоставлены в виде набора ортотрансформированных космических снимков (L3), покрывающих территорию области, или в виде единой ортотрансформированнной мозаики (L5) на всю территорию области. Продукт L4 – будет использоваться как источник информации о рельефе.

2Векторные данные

Векторные данные предоставляются в виде ГИС или базы геоданных, включают в себя базовый набор векторных слоёв:

• границы области;
• границы районов области;
• границы населенных пунктов;
• дорожная сеть;
• рельеф;
• гидрография.

Рис.2 – Базовый набор векторных слоев для ОПД.

Рис.3 – Базовый набор векторных слоев для ОПД.

Опция расширения – возможность включения дополнительных векторных слоев и создания ГИС на основе данных ДЗЗ для решения отраслевых тематических задач в области:

• сельского хозяйства;
• использования лесных ресурсов;
• использования водных ресурсов;
• геологии и недропользования;
• профилактики и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
• и т.д.

Рис.4 – Пример опции расширения. Инвентаризация земель сельскохозяйственного назначения на основе использования данных ДЗЗ и технологий ГИС.

3Атрибутивные данные
Описания, списки, реестры и классификаторы к географическим объектам.

Пространственные данные населенных пунктов (ПД НП) – набор крупномасштабных (1:10 000 – 1:5 000) пространственных данных (растровых, векторных и атрибутивных) для населенных пунктов, полученный на основе продуктов L3, L4, L5 с опциями расширения.

1Растровые данные
Растровые данные включают в себя базовые продукты L3 – L5, созданные на основе космических снимков с КА KazEOSat-1. Данные могут быть предоставлены в виде набора ортотрансформированных космических снимков (L3), покрывающих территорию НП, или в виде единой ортотрансформированной мозаики (L5) на всю территорию НП. Продукт L4 будет использоваться как источник информации о рельефе или высоте объектов на местности.

Рис. 5 – Мозаика г. Астана. Аналог продукта – L5.

Рис.6 – Базовый набор векторных слоев для ПД НП, г. Астана.

2Векторные данные
Векторные данные предоставляются в виде ГИС или базы геоданных, включают в себя базовый набор векторных слоёв:

• границы НП;
• границы районов НП;
• дорожная сеть;
• жилые и промышленные кварталы;
• гидрография;
• рельеф.

Рис.7 – Базовый набор векторных слоев для ПД НП, г. Астана.

Опция расширения – возможность включения дополнительных векторных слоев и создания ГИС для решения тематических задач:

• геодезические пункты;
• инженерные сети;
• промышленные объекты;
• транспортная инфраструктура;
• объекты недропользования;
• гидротехнические сооружения;
• растительность;
• и т.д.

Рис.8 – Пример опции расширения. Строения и лесные насаждения в черте г. Астана.

Рис.9 – Пример опции расширения. Крупные инженерные сети в г. Астана.

3Атрибутивные данные
Описания, списки, реестры и классификаторы к географическим объектам.

Локальные пространственные данные (ЛПД) – набор средне- и крупномасштабных (1:100 000 – 1:5 000) пространственных данных (растровых, векторных и атрибутивных) для отдельных территорий, полученных на основе продуктов L3, L4, L5 с опциями расширения.

1Растровые данные
Растровые данные включают в себя базовые продукты L3 – L5, созданные на основе космических снимков с КА KazEOSat-1 и KazEOSat-2. Данные могут быть предоставлены в виде набора ортотрансформированных космичеcких снимков (L3), покрывающих территорию интереса или в виде единой ортомозаики (L5) на всю территорию интереса. Продукт L4 – будет использоваться как источник информации о рельефе или высоте объектов на местности.

2Векторные данные
Векторные данные предоставляются в виде ГИС или базы геоданных, включают в себя базовый набор векторных слоёв:

• рельеф;
• границы зоны интереса;
• дорожная сеть;
• гидрография;

Рис.10 – Базовый набор ЛПД. Тестовое поле в Шортандинском районе.

Опция расширения – возможность включения дополнительных векторных слоев и создания ГИС для решения отдельных тематических задач:

• сельского хозяйства;
• использования лесных ресурсов;
• использования водных ресурсов;
• геологии и недропользования;
• профилактики и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
• и т.д.

Рис.11 – Пример опции расширения. Классификация тестового поля по выращиваемым культурам.

Рис.12 – Пример опции расширения. Содержание фосфора в почве тестового поля.

Рис.13 – Пример опции расширения. Содержание азота в почве тестового поля.

3Атрибутивные данные
Описания, списки, реестры и классификаторы к географическим объектам.