ПКМК |
Подсистема космического мониторинга и контроля (ПКМК) для:
- информационных систем государственных органов;
- электронных акиматов;
- национальных кадастров.
ПКМК создается для мониторинга и контроля над хозяйственной деятельностью в масштабе республики, областей, городов и т.д.
|
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.