Дистанционное зондирование Томска

В мае 2014г., компания ГК "Геоскан" (г.Санкт-Петербург), по заказу администрации г.Томска, выполнила аэрофотосъемку территории Города. Съемка производилась с БПЛА "Геоскан-101" (самолет), "Геоскан-401" (мультикоптер). Всего сделано около 190000 снимков с разрешением 3-5 см на местности. Поперечное и продольное перекрытия снимков - 70% и более. Для высокоточного уравнивания было подготовлено на местности около 1400 опознаков (маркеров). Подробнее о работе..

Результат работы:

- точная 3D модель города:


- ортофотопокрытие с разрешением 5 см на местности и точностью в плане 15см СКО (Часть этих материалов представлена на Градостроительном Атласе Города Томска.):


- аэрофотопанорамы над городом:


- высокоточное моделирование при помощи воздушной фотосъемки с мультикоптера (пилотный проект) отдельных объектов, с целью изучения применимости технологии для создания архитектурных, археологических и других чертежей объектов, представляющих архитектурную ценность:
(Скачайте файл по ссылке на картинке)


Немного предыстории:
Всем пользователям хорошо знакомы геопортальные решения - Интернет-карты. В своей основе, большинство таких решений базируется на данных дистанционного зондирования Земли (ДДЗЗ), в основном на космических снимках. Помимо хорошей оперативности получения, визуального восприятия, достаточного для многих информационных и аналитических задач качества и точности, ДДЗ отличает еще и низкая стоимость приобретения.
Однако, при использовании таких Геопорталов для нужд юридических лиц (специализирующихся на задачах, требующих более полных и пространственно-точных материалов) возникают различные технические затруднения и правовые "коллизии".
В частности лицензия, под которой публикуются материалы в Интернет-картах, предусматривает оплату для юридических лиц, ограничивает или запрещает публикацию, копирование, распространение, использование не в личных целях. Космоснимки в Интернет-порталах являются производным материалом, содержат результаты различных искажений и трансформаций с неясными для потребителей параметрами. Системы координат и уравнивания в проекции могут не соответствовать требуемым потребителю.
Поэтому, для использования лицензионно-чистых материалов, подготовленных по нужным техническим требованиям ( в т.ч. по разрешению, облачности, датам съемки, надиру и т.п.), администрация г.Томска самостоятельно заказывает ДДЗ. Для целей мониторинга, картографирования, землеустройства, проектирования и других задач в 2007-2012г.г. приобреталась космосьемка различного разрешения и назначения. Основным партнером-поставщиком ДДЗ явилась компания Совзонд, (2008, 2010, 2012г.г.). Для решения данных задач космические снимки (после специальной обработки и нарезки на ортофотомозаику) размещаются в банки данных прикладных информационных систем (ИС), таких как информационная система обеспечения градостростроительной деятельности (ИС ОГД), система ведения дежурного плана города (картографическая ИС). Вся обработка исходных снимков выполнялась самостоятельно, силами специалистов комитета геоинформационного обеспечения.
Космические снимки явились практически не заменимыми в области градостроительства, связанной с вопросами публичного представления материалов территориального планирования (публичными слушаниями), представления данных материалов в институтах законодательной власти, средствах массовой информации, презентационных целях.

Отдельный интерес представляет опыт использования космической съемки и геопортальных решений предоставления данных, примененных для мониторинга паводковой ситуации в 2010г. (в данном случае была использована портальная технология предоставления ДДЗЗ от компании ИТЦ Сканэкс).

Основным минусом космосъемки является недостаточная координатная точность снимков. Погрешность определения координат может составлять от 1 до 10м (в зависимости от параметров съемки, рельефа территории), что не позволяет решать задачи, требующие большей точности. Разрешение снимков (не лучше 0.4-0.5м) ухудшает информационное восприятие, вызывает сложности дешифровки объектов местности. Погодные, сезонные и другие факторы сужают оперативные возможности съемки.

Альтернативой космосъемке служит аэрофотосъемка местности. Современные аэрофотосъемочные комплексы могут обеспечить разрешение снимков - 3-4см, а современные алгоритмы уравнивания - точность до 10 - 15 см на местности, что на порядок лучше космоснимков. К достоинствам аэросъемки также относят возможность съемки в фиксированные даты (к примеру, облачность не является значительной помехой) и выполнение других, более строгих по отношению к космосъемке требований и параметров.

Фрагмент космосъемки и фрагмент ортофотоплана, построенного по материалам аэрофотосъемки с БПЛА. г.Томск.

Активно развиваются технологии съемки с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), самолетного и вертолетного типа. Использование БПЛА значительно снижает стоимость работ и повышает их оперативность.
Снижение стоимости позволяет выполнять аэрофотосъемку в режиме плановых, ежегодных работ и обеспечить постоянную актуальность ортофотоплана города. Аэрофотосъемка с помощью БПЛА на сегодняшний день обладает отличным соотношением «цена /качество». Безусловно, с применением промышленных профессиональных аэрофотосъемочных комплексов, устанавливаемых на самолеты или вертолеты, возможно получение более качественных материалов. Но, с учетом крайне незначительных для такого класса съемки площадей и объемов работ для муниципальных целей, себестоимость съемки единицы площади возрастет кратно. Обеспечить ежегодное финансирование таких работ с применением "большой" авиации станет практически не возможным (для бюджета г. Томска).

Оценить возможности применения БПЛА для проведения аэросъемки удалось в июле 2013 г., в формате «ГИС-лаборатории», во время проведения в г. Томске 11-й Всероссийской конференции «Градостроительство и планирование территориального развития России. Применение современных геотехнологий в обеспечении градостроительной деятельности". Совмещенные результаты одновременной работы нескольких компаний, которые провели изыскания несколькими наземными и воздушными методами на одной «пилотной» территории, позволили говорить о возможности проведения аэрофотосъмки с помощью БПЛА с целью картографирования, инвентаризации земель и мониторинга развития территории города. Краткий отчет по результатам совместной обработки данных


ГИС-лаборатория – вычислительный центр / Ортофотоплан с наложением съемки выполненной с помощью наземного лазера, все материалы показаны на специальном Сайте ГИС-лаборатории.