Методы дистанционного зондирования и ГИС

Развитие доступных на коммерческой основе космических снимков, получаемых потребителем практически в ре-жиме реального времени, обеспечивает развитие новых областей применения ГИС. Появление доступных по стоимости технических средств цифровой обработки для ГИС, глобальных систем позиционирования (GPS), рабо-чих станций, лаптопов привело к тесному сближению технологий дистанционного зондирования и ГИС.
Использование телекоммуникационных систем типа Internet существенно ускорило и упростило процессы инте-грации и обмена данных.
Основные средства и технологии дистанционного зондирования были созданы в соответствии с тремя программа-ми ': программой по международным метеорологическим ИСЗ NOAA (США) 1960 г., программой LANDSAT (США) 1972 г., программой SPOT (Франция) 1984 г. Развитие этих программ создало возможность коммерческого применения данных, в том числе для ГИС-пользователей. Ввод информации для задач ГИС осуществляется ком-плексно: по данным дистанционного зондирования, со снимков спутников, аэроснимков, по материалам дешифри-рования снимков, полевым измерениям, по информации с карт.
Из традиционных технологий следует отметить программное обеспечение для ГИС, которое может расширяться на основе уже имеющихся пакетов для решения фотограмметрических и картографических задач. Например, фир-ма Оптон (ФРГ) первоначально создала универсальную систему программного обеспечения "Фокус" (Phocus).
В дальнейшем этот пакет уже рассматривается от фирмы Карл Цейсс, Оберкохен, как программное средство сбора и обработки фотограмметрических и картографических данных для ГИС. В системе для крупно-и среднемасштабных карт почти решена проблема автоматической генерализации зданий и транспортных сетей
В модульной системе CHANGE, интегрированной в "Фокус", решена задача генерализации атрибутивных данных. В ней же решена задача обнаружения участков, требующих перемещения объектов, выделения места для текста и обозначения горизонталей и т.п.
(‘Фредерик В. Гедерсон. Дистанционное зондирование Земли для ГИС // ГИС - Обозрение, - Лето , 1995. - С. 48 - 51.)
В США разрабатываются программы дистанционного зондирования высокого разрешения.
Помимо программного обеспечения международные организации располагают в Internet собранные ими данные, в частности космические снимки, дважды в сутки представляют в Internet обновляемые изображения поверхности Земли с метеорологических спутников. Для облегчения доступа к информационным материалам в Internet созданы каталоги ГИС-ресурсов, которые содержат ряд указателей.
Разведка месторождений нефти и газа проводится в разных системах. Такие возможности предоставляет рассмот-ренный выше пакет ER Mapper. В частности, при интерпретации данных трехмерной сейсмики используются та-кие средства пакета, как "солнечное освещение" в реальном времени и кодирование цветом. Включение этих функций в алгоритмы обработки сейсмических данных позволяет выделять различные особенности строения под-земного массива.
Сейсмические данные могут объединяться с данными аэрофотосъемки и космическими снимками для получения карт предполагаемых залежей нефти и газа. Использование радаров с синтезированной ап-пертурой (SAR) позво-ляет получить данные о геологической и иной структуре местности.
Проблему прогноза и оценки последствий стихийных бедствий можно решать с применением ГИС-технологий. Современная техника обработки космических снимков обеспечивает решение таких задач, как предсказание на-воднений, штормовые предупреждения и оценка разрушений; обнаружение и сопровождение циклонов; контроль лесных пожаров и др. Например, автоматизированный сравнительный анализ снимков Landset за длительные промежутки времени позволяет выявить опасные изменения ландшафта, которые могут привести к возникновению оползней и наводнений.
С помощью ГИС-технологий, основанных на методах дистанционного зондирования, проводится разведка полез-ных ископаемых .
Так, используя пакет ER Mapper для обработки многозональных снимков, можно находить участки повышенной минерализации почв и другие объекты, представляющие интерес при поиске полезных ископаемых.
Основными методами обработки изображений, применяемыми в геологии, являются: анализ спектральных харак-теристик, выделение лине-амен, визуальный анализ однополосных и многозональных снимков, выделение геохи-мических аномалий, а также анализ спектральных отношений. Например, аэроснимки в 24 полосах спектра могут применяться для поиска золотоносных участков.
Результаты интерпретации данных, а также различные комментарии и заголовки могут быть нанесены непосред-ственно на растровое изображение снимка совместно с данными из произвольных геоинформационных систем и баз данных. Можно также объединять растровые данные различной природы, например снимки Landset TM можно комбинировать с данными аэромагнитной съемки, результатами радиометрических измерений и другими данными.