Ресурсный аэрокосмический центр ИрГТУ по приему и автоматизированной обработке данных дистанционного зондирования

Тип работы:
Реферат
Предмет:
География


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 528. 7
Л. А. Пластинин, Б. Л. Тальгамер, А. В. Загибалов, В. П. Ступин ИрГТУ, Иркутск
РЕСУРСНЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИРГТУ ПО ПРИЕМУ И АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Реалии нашего времени таковы, что применение данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для изучения природных и социальноэкономических явлений и процессов в решении многих административно -управленческих и производственных задач стало насущной необходимостью. В то же время на региональном уровне имеет место острая нехватка специалистов в этих областях, отсутствие специализированных центров по получению, обработке и распределению данных ДЗЗ потребителям, а также необходимость объединения усилий заинтересованных организаций для решения перечисленных проблем. Очевидно, что в подобных центрах должны работать специалисты в областях дистанционного зондирования, обработки аэрокосмической информации, математического моделирования, геодезии, картографии, кадастра, геологии, экологии, исследования и рационального использования природных ресурсов и др. [1]. Перечисленные соображения отчетливо прозвучали в выступлениях и заключительном Постановлении участников 2-й Региональной научно-практической конференции «Геодезия, картография, кадастровое и маркшейдерское дело в освоении природных ресурсов Байкальского региона», которая состоялась в Иркутском государственном техническом университете (ИрГТУ) 23−25 марта 2006 года.
Отмеченные причины предопределили формирование в ИрГТУ Ресурсного аэрокосмического центра (РАЦ) коллективного пользования по приему и автоматизированной обработке ДЗЗ. РАЦ создается по инициативе ИрГТУ, согласованной с другими организациями Иркутска, заинтересованными в своевременном получении кондиционных данных ДЗЗ и подготовке специалистов соответствующего профиля. В их число входят: академические институты Иркутского научного центра СО РАН (Институт географии им В. Б. Сочавы (ИГ), Институт солнечно-земной физики (ИСЗФ), Институт земной коры (ИЗК), Институт геохимии (ИГеох.), отраслевой институт МПР ВостСибНИИГиМС, а также с производственные топографо-геодезические и картографические предприятия Иркутска (ФГУП ВостСибАГП Роскартографии, ФГУП филиал Госземкадастрсъемка (ВИСХАГИ), НУПКЦ «Сибэкокарта», филиал ОАО РЖД «Желдорпроект», структуры военнотопографической службы ВТУ МО РФ).
Целями создания Иркутского РАЦ являются:
— Проведение фундаментальных и прикладных исследований, связанных с использованием данных ДЗЗ в различных областях управления, науки и производства-
— Реализация программ и проектов в интересах мониторинга природных и антропогенных ландшафтов Байкальского региона, контроля чрезвычайных ситуаций, геодезии, картографии, решения управленческих и специальных задач-
— Разработка методов и методик обработки данных ДЗЗ-
— Создание различных ГИС Байкальского региона-
— Подготовка, переподготовка и повышение квалификации специалистов в области получения и автоматизированной обработки ДЗЗ-
— Научно-технического и методического обеспечения НИР, учебного процесса и совместных научно-производственных работ,
Для достижения указанных целей РАЦ ИрГТУ в своей деятельности решает ряд фундаментальных задач, характерных для постановки мониторинга природных и антропогенных систем [2].
Одной и важных задач в этой области является сбор, систематизация, обработка и создание баз аэрокосмических данных на Байкальский регион. Для этого необходимо постоянно осуществлять:
— Оперативный прием спутниковых сканерных и радиолокационных данных спутников NOAA (радиометр ARHVR), Метеор-3М (сканер МСУ-Э), Terra и Aqua (MODIS), Irs-1C/1D (PAN и LISS). RADARSAT (SAR) антенными комплексами типа УниСкан, СканЭкс, СканЭр-
— Получение снимков из сети Интернет (SPOT, Terra, Ресурс-О) или через отечественных федеральных дистрибьютреров «Аэрокосмос», «ГеоНадир», «Совинформспутник», «Геокосмос», «СовЗонд» и др. (Ресурс-Ф, Ландсат, ICONOS, QuickBird и др.) —
— Предварительную, статистическую и тематическую обработку первичных данных ДЗЗ (геометрическая нормализация космических изображений, фотометрическая коррекция, создание синтезированных изображений).
— Создание и постоянную актуализацию компьютерных баз данных ДЗЗ (аэросъемочных, космических, панхроматических, спектрозональных, радиолокационных, спектральных характеристик и т. п.), дупликацию снимков, предоставление космических изображений из архива-
— Создание фотокарт, топографических и тематических карт на основе ДЗЗ (получение полного покрытия территории — мозаики из нескольких снимков, изготовление фактографической части дистанционной основы разного рода карт, составление и обновление топографических и различных тематических карт на основе дешифрирования данных ДЗЗ).
Другая задача РАЦ — мониторинг промышленных и природных ландшафтов и ресурсов Байкальского региона, который включает:
— Информационное обеспечение ведения кадастров и управления территориями-
— Мониторинг объектов техносферы (гидротехнических сооружений, ТЭЦ, предприятий алюминиевой и нефтегазовой промышленности, выявление промышленной и транспортной загрязненности городов-
— Актуализацию сведений о состоянии объектов горнодобывающей промышленности, экологический мониторинг освоения новых крупных минеральных месторождений Иркутской области, Усть-Ордынского Бурятского автономного округа и смежных территорий-
— Мониторинг крупных линейных сооружений нефтегазовой отрасли в Байкальском регионе и сопредельных территориях (контроль утечек в трубопроводах, оперативное выявление нефтяных загрязнений на суше и акватории озера Байкал и водохранилищ Ангарского каскада-
— Мониторинг состояния сельскохозяйственных угодий, оценка состояния и степени деградации земель-
— Инвентаризация таежных лесов региона, определение видового состава, бонитета, динамики лесного покрова, оценка процессов лесовосстановления, лесопатологический мониторинг-
— Выявление и картирование гарей, вырубок и нарушений границ лицензионных участков-
— Мониторинг национальных парков, заповедников и заказников Байкальского региона-
— Оперативное выявление, контроль динамики и оценка последствий лесных пожаров-
— Локализация и мониторинг паводков и наводнений, слежение за динамикой ледостава и освобождения ото льда акватории Байкала и других водоемов региона-
— Мониторинг атмосферных явлений, облачного покрова, источников аэрозольно-дымовых загрязнителей атмосферы-
— Выявление загрязнителей водных объектов и снежного покрова-
— Выявление и картирование опасных геологических процессов (сели, лавины, оползни, мерзлотные явления) —
— Ведение «дежурных» оперативных экологических карт.
Следующей важной задачей РАЦ является создание коллективных, постоянно актуализируемых геоинформационных продуктов на территорию Байкальского региона, на основе широкомасштабных комплексных теоретических и экспериментальных исследований и использования ГИС-технологий и данных ДЗЗ. В число таких продуктов входят цифровые топографические и тематические карты, серии карт, атласы и др. Таким образом, в комплексе должна быть создана ГИС регионального охвата -информационная система, предназначенная для анализа геопространства и управления его развитием на основе создаваемых и сохраняемых частных геоинформационных моделей с учетом пространственно временных факторов [3]. Создание такой ГИС значительно облегчит решение многих проблем Байкальского региона в целом, г. Иркутска и других промышленных центров
региона в частности, больших хозяйственных комплексов (ЛПК, горнодобывающих, нефтеперерабатывающих, алюминиевых, авиационных комплексов и др.) и территорий освоения различных природных ресурсов (лесных, земельных, водных и других).
Наконец, завершающая задача РАЦ заключается в подготовке, переподготовке и повышении квалификации специалистов по дистанционному зондированию и, в целом, по геоинформационным технологиям. Практика показывает, что спрос на таких специалистов постоянно растет и в обозримом будущем эта тенденция вряд ли изменится. В то же время учебно-методической и технической литературы в этой области крайне недостаточно. В связи с этим считаем, что основными направлениями работы по решению этой задачи РАЦ являются:
— Профессиональная ориентация молодежи в региональных школах, лицеях и колледжах-
— Расширение набора специальностей при подготовке специалистов высшей школы, гибкое сочетание технической и землеведческой направленности образования-
— Актуализация учебно-методической и учебно-технической базы вузов, широкое внедрение в обучение передовых компьютерных технологий-
— Повышение эффективности прохождения производственных практик в этой области с ориентацией на дальнейшее оптимальное трудоустройство студентов-
— Организация учебных классов, взаимных стажировок, курсов повышения квалификации преподавателей и специалистов, изучение новых технологий непосредственно в научных и производственных учреждениях и организациях — членах РАЦ-
— Регулярное проведение региональных научных, практических и методических конференций и круглых столов по наиболее актуальным вопросам ДЗЗ и ГИС-технологий в регионе.
Отмечая большие преимущества коллективной организации и пользования ресурсами центра по дистанционному зондированию, позволяющие легче решать вопросы финансового, методического и технического характера, нам также представляется, что еще одной сильной стороной созданного РАЦ является его модульная структура. Входящие в его состав предприятия и организации всегда могут безболезненно войти в РАЦ и выйти из него. Они являются самостоятельными структурами, решающими свои собственные задачи, и создающие на базе коллективного банка данных ДЗЗ свои специфические геоинформационных модели, ориентированные на специфику данной организации, и одновременно обогащающие региональную ГИС.
В качестве примера остановимся на некоторых аспектах модуля РАЦ, сформированного в ИрГТУ на базе выполненных на кафедре инженерной геодезии и картографии университета совместно с институтом географии СО
РАН за предыдущие годы разработок в области аэрокосмического мониторинга Прибайкалья [4,5].
Характерной особенностью данного модуля является двухуровневая структура его функционирования:
РАЦ на первом уровне — Межведомственный региональный центр коллективного пользования научно-техническим оборудованием, полученными данными и результатами их обработки-
РАЦ на втором уровне — межфакультетский центр обработки своих материалов и наработок на базе коллективного пользования материалами ДЗЗ и научно-техническим оборудованием-
РАЦ в составе ИрГТУ планируется создавать с использованием материально-технической базы горного, геологического, строительного, транспортного, кибернетики, и других факультетов университета.
В составе РАЦ ИрГТУ формируются:
— Станция по приему космической информации-
— Научно-исследовательская и научно-методическая лаборатория по вводу и автоматизированной обработке геоизображений (аэрокосмических, картографических и пр.) —
— Автоматизированный сервер-центр по хранению, размножению и передаче цифровой геоинформации и геопродукции научным, учебным и производственным организациям Байкальского региона, с приоритетом для Иркутской области и Усть-Ордынского БАО.
В качестве материально-технической основы РАЦ ИрГТУ выступают:
— Базы полевых учебных геодезической, картографической и геологических практик и эталонные участки на Байкале, в Тункинской котловине Республики Бурятия, северных таежных территориях Иркутской области и в степных районах Усть-Ордынского БАО-
— Вычислительный центр ИрГТУ и факультетские компьютерные классы-
— Лаборатория фотограмметрии и аэрокосмических методов-
— Парк геодезических электронных спутниковых и наземных приборов-
— Мультимедийная проекционная аппаратура-
— Программные комплексы цифровой фотограмметрии и картографии (Панорама, АutoCad, Фотомод, МарШо, Талка, Нева) —
— Архив космических снимков, полученных, в основном с помощью отечественных спутниковых систем серии Ресурс-Ф в последней четверти XX века-
— Атласы, топографические, инженерно-экологические и природохозяственные карты районов Иркутской области, Усть-Ордынского БАО и Республики Бурятия.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Книжников Ю. Ф. Аэрокосмическое зондирование. Методология, принципы, проблемы. — М.: Изд-во МГУ, 1997.
2. Научный центр проблем аэрокосмического мониторинга. — М.: ЦПАМ «Аэрокосмос»,
2004.
3. Карпик А. П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий. — Новосибирск: СГГА, 2004.
4. Пластинин Л. А., Ступин В. П., Котельникова Н. В. Картографо-космический мониторинг антропогенных ландшафтов Прибайкалья. — ГЕО-Сибирь-2005. т.5. Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования Земли: Сб. материалов научного конгресса Геосибирь-2005. — Новосибирск: СГГА, 2005.
5. Пластинин Л. А., Бардаш А. В., Батуев А. Р., Кириченко Ю. А., Клевцов Е. В., Котельникова Н. В., Плюснин В. М., Ступин В. П., Торосян П. Р. Дистанционное зондирование и экологическое картографирование в космическом мониторинге таежных экосистем Прибайкалья // Сборник научных докладов к 10-летию программы «Университеты России». — С-Пб, 2002.
© Л. А. Пластинин, Б. Л. Тальгамер, А. В. Загибалов, В. П. Ступин, 2006

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой