Дистанционное зондирование

Современные национальные интересы России и её столицы — города Москвы в реализации проектов «Цифровой экономики» настоятельно требуют перехода на инновационный путь развития, основанный на умении практически использовать современные технологии и научные знания.

Москва активно внедряет во все сферы жизнедеятельности города современнейшие методы и технологии решения городских задач. В Москве создан и функционирует Общегородской Банк данных дистанционного зондирования по территории города Москвы (ОБДДЗ), оператором которого является ГБУ «Мосгоргеотрест» (далее – Трест).

Сегодня в Москве реализован комплексный подход по получению, обработке, хранению и предоставлению в пользование материалов аэрокосмосъёмок территории города Москвы. Успешно функционирует централизованная система обеспечения органов исполнительной власти города Москвы, городских служб и организаций информационными ресурсами, созданными Трестом по материалам аэрокосмосъёмок.

На протяжении двадцатилетнего существования фотограмметрического производства в Тресте постоянно производилась не только модернизация существующих технологий обработки данных дистанционного зондирования, но и внедрение новых технологий, расширяющих области использования данных ДЗ. Все рабочие места фотограмметрического производства оснащены стереофотограмметрическими станциями (Рис. 1), что позволяет перейти от создания по материалам аэрокосмосъемок традиционных ортофотопланов (Рис.2) к получению дополнительных данных из аэрофотоснимков и космических снимков, например, выполнять в стереорежиме измерения высот строений.


Рис.1

Рис.2

Совершенствование технологий обработки данных дистанционного зондирования осуществляется также на основе внедрения новых средств дистанционного зондирования. В частности, появились аэросъёмочные системы, состоящие из пяти камер, производящие аэрофотосъемку как в направлении надира, так и с углом наклона в 45 градусов в четыре разные стороны: RCD30 Penta (Рис 3).


Рис.3

Получаемые таким образом дополнительные наклонные (перспективные) аэроснимки ранее не использовались в традиционной стереофотограмметрической обработке из-за присутствия в них значительной разномаштабности. Но они содержат дополнительную информацию об объектах местности, которая практически закрыта на аэрофотоснимках крышами строений и деревьями. В 2018 году Трестом была выполнена опытно-производственная работа с применением такой аэросъемочной системы RCD30 Penta на территории Троицкого и Новомосковского административных округов (ТиНАО) города Москвы. (Рис. 4).


Рис.4

По материалам специальной аэросъемки кроме обычных ортофотопланов местности автоматическим методом была построена так называемая мэш-модель местности (Рис. 5).


Рис.5

Она может использоваться в качестве оперативной трехмерной модели отдельных территорий города. Особая ценность такой модели заключается в возможности наблюдать объекты местности не только сверху, но в других ракурсах.
Еще одним интереснейшим реализованным проектом стала задача проведения мониторинга территории города Москвы с помощью построения плотной матрицы высот (semi global matrix). По материалам аэросъемки 2017 года было подготовлено покрытие плотной матрицей высот уже всего города с шагом матрицы 0.3м. В 2018 году было получено соответствующее покрытие и сравнение данных текущего и прошлого годов методом вычитания значений высот. Полученная модель сравнения представляется в виде растрированного изображения с цветовым кодированием разностной высоты и в виде облака точек (Рис. 6).


Рис 6.

На изображении выделяются участки местности правильной формы сине-голубого цвета. Они соответствуют понижениям модели, вызванным сносом строений или выкапыванием котлованов. Участки правильной формы желто-красного цвета соответствуют возвышениям, вызванным строительством новых объектов. Представление модели в виде облака точек имеет такое же цветовое кодирование и позволяет выполнять детальные измерения разностных высот.

Еще одним примером улучшения технологий фотограмметрического производства стало совершенствование обработки материалов тепловой инфракрасной съемки территории города Москвы, выполняемой с борта вертолета на малых высотах 300-350 метров (Рис.7).


Рис.7

Традиционные программы фотограмметрической обработки данных ДЗ не могли быть использованы в технологической цепочке обработки. Было обращено внимание на то, что средства создания мозаик в программе PhotoShop могут автоматически «сшивать» небольшие фрагменты территории. Перейдя к профессиональным программам создания мозаик, удалось построить мозаику на всю территорию «старой» Москвы без использования операторского труда.

Примеры использования новых программных средств и совершенствование технологических процессов в сфере обработки материалов ДЗ позволяют не только рассчитывать на существенное ускорение сроков обработки материалов, но и значительно расширяют возможности использования данных ДЗ для решения многочисленных городских задач, привлекая тем самым новых потребителей данных ДЗ.