Понедельник, 14 апреля 2014 04:05

Спутниковая визуализация и аэрофотосъёмка пожаров

Автор
Оцените материал
(10 голосов)

Широкое развитие программного обеспечения и авиационно-космических средств позволили успешно внедрить в пожарное дело множество полезных устройств и систем для проведения наблюдений за возгораниями, площадью и направлением распространения огня. Поэтому инновационное направление изучения и анализа поверхности Земли в работе пожарных служб занимает важное место для анализа возникновения, распространения и предупреждения пожаров.

 

Крупнейшие зарубежные и отечественные компании геоинформационного сервиса

Множество компаний геоинформационных сервисов конкурируют между собой в оказании услуг при решении многофакторных задач, осуществляемых путём космического мониторинга поверхности земли в разных ракурсах. Дистанционная оценка земли и выполнение снимков участков в различном уровне разрешения (включая крайне необходимый для оперативного реагирования режим реального времени), анализ изображений, полученных при действии космических комплексов или спутников, при помощи ПО, составляют основу их деятельности.

Американская компания DigitalGlobe использует спутники Д33, позволяющие оценивать площадь до 3 млн. км2. Разрешающая точность полученных ими снимков минимальна, она составляет 50 см. Немецкая фирма «BlackBridge» также эксплуатирует данный тип спутников, но может оценивать в сутки площадь до 4 млн. кв. км, проводя съёмки в 5 спектральных каналах, имеющих разрешением до 5 м. Непосредственно для мониторинга природных бедствий, картографирования и выполнения необходимых задач в аграрном секторе и лесном хозяйстве предназначены спутниковые системы DMC британской корпорации DMCii.

Японский центр RESTEC оказывает услуги по получению и последующему анализу спутниковых данных при помощи космического комплекса ALOS. Французское подразделение Astrium Services использует оптические спутники SPOT и Pleiades с высоким и сверхвысоким разрешением, а также радарные модели TanDEM-X и TerraSAR-X.

Компания e-GEOS специализируется на операциях мониторинга стихийных бедствий в различных зонах, для чего использует оптические и радарные изображения спутников COSMO-SkyMed, отличающихся способностью осуществлять съёмку вне зависимости от погодных условий, светлого или тёмного времени суток.

Испанское предприятие Deimos Imaging оперирует спутником Deimos-1, разрешение съёмки которого составляет 22 м, с шириной свыше 620 км (за сутки охват территории составляет свыше 5 млн. км). Планируемый к выпуску Deimos-2 будет отличаться более высоким разрешением, осуществляя съёмку в мультиспектральном и панхроматическом режимах (соответственно точность съёмки будет 4 и 1 м).

ТОО НПК «АлГеоРитм» комплексно оценивает состояние объектов, в том числе проводит лазерное сканирование в режиме 3D, аэрофотосъёмку в высоком разрешении, создаёт ортофотопланы, планы и оперативные карты, модели в цифровом выражении. Спутниковый мониторинг осуществляет диспетчерская система ЗАО РФ ЕНДС. Аналогичные функции входят и в функциональные задачи ЗАО НПК «БАРЛ», принимающего и выполняющего аналитическую обработку спутниковых данных Д33. Российский центр НЦ ОМЗ получает, обрабатывает и распространяет информацию, полученную с отечественных и зарубежных спутников, куда входит ДЗЗ «Ресурс-ДК1», получающего изображения, точность разрешения которых не превышает 1 м.

Крупные разработчики программного обеспечения для геосервисов

Немецкая фирма INPHO GmbH является владельцем фотограмметрического ПО, позволяющего выполнять аэротриангуляцию, осуществлять моделирование рельефа, сканировать аэрофотоснимки и строить стереоизображения с ортофотопланами. Поставкой и разработкой ПО ArcGIS, стандартизированного по OGC, для оценки геоинформационной картины планеты, занимается американская компания ESRI. Её разработки успешно применяют для ГИС, работающих в настольном, серверном и мобильном режимах. 3D-визуализация моделей и данных местностей входит в основные задачи французских разработчиков SpacEyes. Принцип их работы базируется на обработке и последующей аналитической оценке данных, полученных в системе Д33.

Владельцем фотограмметрической системы PHOTOMOD является компания «Ракурс». В её задачи входит обработка результатов ДД3, компьютерное моделирование карт и геоинформационных программных систем. КБ «Панорама» отличается многофункциональностью задач: разработка геоинформационных и корпоративных систем, картографических схем, многочисленного ПО (ГИС различных уровней, рассчитанное для работы в нескольких программных средах), что позволяет успешно конкурировать на мировом рынке с аналогичными импортными продуктами.

Отдел ИКИ РАН осуществляет мониторинг различных геообъектов, производит архивирование результатов исследований. В число их разработок входит система отслеживания и мониторинга лесных пожаров, которая была успешно внедрена в госкомпанию ИСДМ-Рослесхоз. Дистанционным зондированием в режиме ГЛОНАСС, разработкой ПО для геоинформационных сервисов и навигации занимается ОАО НПК «РЕКОД». Основой для выполнения этих задач служит информация, полученная в итоге осуществления космической деятельности.

Визуализация данных по принципу технологий multi-touch в комплексе TTS, с обеспечением получения изображения согласно режиму реального времени с соблюдением точности и яркости космоснимков – основные задачи программистов TTSystems. Белорусское предприятие «Геоинформационные системы» выполняет разработку ПО для аналитики данных аэрофотосъёмки и дистанционного зондирования, для решения народнохозяйственных задач.

Принцип действия систем получения и анализа космо- и аэрофотосъёмок

Сервис космосъёмок области возникновения пожаров и их распространения основывается на автоматическом детектировании спутниковых данных, куда включают информацию о границах торфяников, участков палов, лесов и прочих природных объектов. На их основе осуществляется разработка масок покровов, облачности, пожаров и аномальных тепловых факторов. Детектирование пожаров осуществляется благодаря оценке степени инфракрасного излучения и разницы в спектральных диапазонах. Инфракрасные каналы позволяют дополнительно оценивать площадь предполагаемого участка возгорания. Кластеризация области пожара показывает динамику развития возгорания в определённом временном диапазоне, силу огня на участках и площадь выгоревшей территории.

Просмотр о данных пользователи ведут при помощи картографического интерфейса, или путём встраивания интерактивной карты пожаров в ресурсы ПО. Периодичность обновления информации составляет от 2 до 6 раз в сутки, в зависимости от скорости движения и количества спутников. После получения и обработки данных выполняется их верификация, путём дополнения и уточнения снимков площади при помощи сканеров и камер высокого разрешения. Система геосервиса может быть встроена в сервер предприятия, с внедрением туда дополнительного ПО, после чего можно работать с данными, осуществляя их масштабирование, оперативную оценку и генерирование данных с разработкой интерактивного прогноза (для этого используют архивы и реляционные базы данных).

Аэрофотосъёмка проводится при помощи мультикоптеров и БПЛА самолётного типа, оснащённых мобильным комплексом аэросъёмки, проводимой в ИК-спектре, тепловизионном и стандартном перспективном режимах.

В зависимости от качества полученных снимков и уровня разработки ПО, данные по пожарам могут колебаться: в одних программных комплексах можно оценивать только верховые пожары, другие, высокоточные, разрешают анализировать даже незначительные торфяные возгорания. Это же относится к площади очага. Тем не менее, проведение наблюдений при помощи БПЛА и спутниковой съёмки позволяет существенно снизить вероятность возгораний, предупредить возможные очаги их возникновений, что делает аэрофото- и космосъёмку важным инструментом работы пожарных бригад.

share and comment

Прочитано 2437 раз

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.