Методика тематического анализа данных ДЗЗ заключается в определении спектральных диапазонов, чувствительных к изменениям спектральных свойств целевых объектов и выборе зависимостей, связывающих значения дистанционно измеренных яркостей с искомыми параметрами среды (состав, влажность, структура почв при мониторинге почв, типы растительности, уровни вегетации, проективное покрытие при мониторинге фитоценозов, содержание фитопланктона, минеральных взвешенных веществ, органического вещества при мониторинге водной среды и т.п.). Достоверность количественных результатов анализа определяется тем, известны или нет на момент измерений точные значения коэффициентов зависимостей между параметрами среды и спектральными характеристиками целевых объектов. Наиболее часто встречающийся способ повышения достоверности - проведение одновременно с космической съемкой тестовых измерений на репрезентативных участках.

30. Космический сегмент Республики Беларусь. области применения, характеристики БКА. Национальный оператор ДЗЗ.

4.2. Космический сегмент

Космический сегмент Республики Беларусь

В 2012 году 22 июля с космодрома Байконур российской ракетой «Союз-ФГ» Белорусский космический аппарат (БКА) был выведен на околоземную орбиту.

БКА оснащен панхроматической съемочной системой (ПСС), позволяющей получать снимки с разрешением до 2.1 м и мультиспектральной съемочной системой (МСС) для получения снимков с разрешением 10.5 м в четырех спектральных диапазонах.

Области применения:

1. Мониторинг техногенных и природных чрезвычайных ситуаций, в т. ч. стихийных гидрометеорологических явлений: пожаров, паводков и наводнений.

2. Создание и обновление топографических и навигационных карт масштаба 1:25 000 – 1: 100 000.

3. Контроль за землепользованием и сельскохозяйственным производством.

4. Мониторинг изменений в лесном фонде, выполнение лесоустроительных работ, автоматизированная инвентаризация, контроль лесовосстановительных работ.

5. Мониторинг объектов мелиоративного фонда.

6. Инвентаризация и контроль строительства объектов инфраструктуры, добычи полезных ископаемых.

7. Наблюдение за объектами нефтегазового комплекса.

8. Выявление площадей, перспективных на поиск полезных ископаемых.

9. Контроль природных ресурсов и экологии шельфа (для зарубежных заказчиков).

10. Контроль естественных и возобновляемых природных ресурсов.

11. Экологический контроль окружающей среды.

Основные характеристики БКА

Наименование параметра	Панхроматическая съемочная система	Мультиспектральная съемочная система
Тип орбиты	солнечно-синхронная
Высота орбиты, км	510
Срок активного существования не менее, лет	5
Проекция пиксела при съемке в надир при Н=510 км, м	2.1	10.5
Полоса захвата при Н=510 км, км	Не менее 20
Спектральный диапазон, мкм	(по уровню 0.1) 0.54-0.86	(по уровню 0.5) 0.46-0.84
Количество спектральных каналов	1	4 Синий (0.46-0.52) Зеленый(0.51-0.6) Красный (0.63-0.69) Ближний ИК (0.75-0.84)
Радиометрическое разрешение	8 бит на пиксел
Продукция	1. Панхроматическое изображение с разрешением 2.1-2.5 м. 2. Мультиспектральное изображение с разрешением 10.5-11м. 3. Цветное изображение с разрешением 2.5 м, полученное в результате совмещения мультиспектрального и панхроматического изображений.

---

4.3. Национальный оператор

Национальный оператор ДЗЗ

В 2003 году Национальной академией наук Беларуси разработана концепция Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли (БКСДЗ). Концепция подготовлена с учетом анализа тенденций развития космической деятельности стран мирового сообщества, возможностей научно-промышленного потенциала Республики Беларусь, необходимости развития космических информационных технологий для решения экономических и социальных задач нашего государства.

Указом Президента Республики Беларусь от декабря 2004 года "'О реализации государственной политики Республики Беларусь в области исследования и использования космического простанства в мирных целях" было установлено:

1. Возложить на Национальную академию наук Беларуси проведение единой государственной политики, координацию и государственное регулирование деятельности организаций в области исследования и использования космического пространства в мирных целях, за исключением планирования, распределения и эффективного использования радиочастотного ресурса.

2. Определить научно-инженерное республиканское унитарное предприятие "Геоинформационные системы" Национальной академии наук Беларуси Национальным оператором Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли (далее-БКСДЗ) в целях эксплуатации БКСДЗ и белорусского космического аппарата, а также взаимодействия с организациями, участвующими в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях.

Основной целью создания Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли, является обеспечение необходимой информацией для поддержки принятия решений в задачах управления на всех уровнях государственной и территориальной власти, в системах управления министерств и ведомств, в решении своих функциональных задач различными организациями и предприятиями.

Информация, получаемая в рамках использования космической системы дистанционного зондирования Земли, необходима для решения целого ряда важнейших народнохозяйственных задач. Это обеспечение контроля за состоянием нефте- и газопроводов, предупреждение и прогнозирование чрезвычайных ситуаций, охрана и использование природных ресурсов. "Космическая" информация также будет широко востребована в сельском, лесном, водном хозяйствах, градостроительстве, картографии. А ее использование позволит не только повысить достоверность и объективность получаемых данных, но и значительно сократить наземные затраты на проведение соответствующих мероприятий.

Поскольку развитие космической деятельности имеет огромное значение для нашего государства - Беларусь в перспективе должна стать космической державой, имеющей, возможно, не один космический аппарат и обладающей своей системой управления спутниками. Несмотря на то, что запуск первого белорусского космического спутника “БелКА” оказался неудачным будут осуществлены работы по производству и запуску белорусского космического аппарата по характеристикам, близким к первому спутнику «БелКА». Однако с учетом серьезных научных достижений, сделанных в последнее время, аппарат будет значительно усовершенствован, а его возможности будут расширены.

---

БКСДЗ имеет в своем составе как наземный сегмент, так и космический сегмент.

31. Топографическое дешифрирование. Масштабы, методы, принципы. Сущность понятия «дешифровочные признаки».

Топографическое дешифрирование является частью процесса создания топографической карты и обеспечивает получение первичного оригинала контурной нагрузки карты. Как и топографическая карта, топографическое дешифрирование имеет целью интерпретацию и отображение в условных знаках внешних видимых элементов ландшафта, основными из которых являются населённые пункты, дорожная сеть, гидрография, рельеф, растительность, грунты и другие. Масштабы аэрокосмических снимков, используемых для создания и обновления топографических карт и планов, имеют диапазон от 1 : 500 до 1 : 1 000 000. Крупные масштабы аэрофотоснимков (1 : 500–1 : 5 000) обеспечивают получение точной модели природно-территориального комплекса с учётом промышленно-хозяйственной деятельности человека; средние масштабы (1 : 10 000–1 : 25 000) позволяют выявить типичные черты и основные ориентиры местности, а также являются первой ступенью хозяйственной интеграции. Снимки масштабов 1 : 50 000–1 : 200 000 способствуют выделению генетически однородных участков ландшафта, дальнейшее уменьшение масштабов снимков (1 : 500 000–1 : 1 000 000) ведёт к отображению геосистем более высокого ранга и соответственно к дальнейшей интеграции хозяйственного комплекса территориального субъекта. В зависимости от технологии топографических работ, характера и изученности района применяются следующие методы дешифрирования: 1. Сплошное полевое дешифрирование (на территории с интенсивным хозяйственным освоением); 2. Избирательное полевое (маршрутное дешифрирование) с последующим камеральным (на малообжитой территории, а также в труднодоступных районах); 3. Сплошное камеральное дешифрирование; 4. Избирательное камеральное с последующим полевым обследованием. На топографических картах крупного и среднего масштабов, основным материалом для создания которых является аэрофотосъёмка, а космические снимки привлекаются как дополнительный материал, отображаются ландшафтные системы локального уровня. При топографическом дешифрировании на аэрофотоснимках распознаются объекты местности, как доступные, так и недоступные непосредственному наблюдению и измерению, то есть определяются основные качественные и количественные характеристики самых разнообразных объектов. Топографическое дешифрирование, выполняемое в крупных и средних масштабах, требует обязательного комплекса полевых работ. Дешифрирование при камеральном методе обработки информации заключается в распознавании объектов на снимках в лабораторных условиях путём сопоставления изображения с имеющимися эталонами и знаниями исполнителя. Меньшая надёжность по сравнению с полевым дешифрированием компенсируется значительно большей экономичностью. При камеральном дешифрировании, выполняемом до полевых работ, после изучения редакционных указаний проводят стереоскопическое изучение снимков и используют снимки-эталоны, а также дополнительные материалы, содержащие сведения об объектах местности. В качестве дополнительных применяются географические, топографические и специальные планы, карты, схемы, атласы, энциклопедии, справочники, кинофильмы и другие материалы, содержащие сведения о местности в районе картографирования. Принцип дешифрирования по эталонам является основным при камеральном дешифрировании. Чтобы распознать объекты на снимке, необходимо знать, какими признаками обладает их изображение. Даже если дешифровщик не обладает соответствующим опытом по камеральному дешифрированию, он сравнивает изображение на снимке с эталонным изображением, и находя сходные признаки, относит объекты на снимке к тому или иному классу. Дополнительно можно использовать описательную информацию основных признаков, характеризующих изображения различных топографических объектов. Признаки, по которым распознают объекты на снимках, называют дешифровочными. Они были сформулированы применительно к визуальному дешифрированию аэрофотоснимков, но большинство из них сохраняет значение как при работе с космическими фотографическими снимками, так и при визуальном дешифрировании цифровых снимков на экране монитора. Дешифровочные признаки (ДП) – это характерные особенности природных и антропогенных объектов дешифрирования, непосредственно отображаемые на снимках и позволяющие опознать, выделить и проинтерпретировать эти объекты. Дешифровочные признаки принято подразделять на прямые, присущие изображению самих объектов дешифрирования (например, их геометрические и оптические характеристики), косвенные или индикационные, характеризующие объект дешифрирования опосредованно, через какой либо другой природный компонент, и комплексные. К прямым ДП, помимо формы, размера, цвета объектов, относятся тон изображения, его структура, которая связана с пространственной сменой и взаимным расположением его участков, различающихся по оптическим характеристикам, текстура изображения, обусловленная взаимным закономерным расположением тоновых неоднородностей изображения (например, тонкосетчатая, полосчатая, однородная, пятнистая и другая текстура), тень – по теневому силуэту можно определить форму объектов. При камеральном дешифрировании важно уметь хорошо разбираться в структуре и текстуре изображений. Структура – это наименьшая ячейка светочувствительного материала, способная передавать какую-либо информацию. В классической фотографии такой единицей служит зерно восстановленного в ходе фотографического процесса металлического серебра изображения, в цифровой фотографии – пиксель изображения. На структуру изображения в целом влияют и размеры единичных ячеек, а также вид объекта. Например, для изображения лесов в среднем и мелком масштабах типична крупнозернистая структура, для кустарников – среднезернистая, травянистая растительность передаётся мелкозернистой структурой. Текстура – это совокупность структурных свойств изображения, тона (цвета) и в некоторой степени размера объекта. Тон (цвет) изображения зависит от многих показателей (условий, сезона съёмки, характеристик съёмочной системы и методов обработки), поэтому он может существенно меняться. Рисунок изображения (структура и текстура) практически не изменяются, поэтому являются главными дешифровочными признаками, особенно при тематическом дешифрировании.

---

32. Последовательность выполнения топографического дешифрирования. Приемы дешифрирования населенных пунктов, линий связи и электропередач, дорожной сети

Визуальное дешифрирование выполняется при помощи прямых и косвенных признаков изображений объектов с использованием эталонов дешифрирования. В прил. 1 приведена таблица наиболее часто встречающихся рисунков изображений естественных и искусственных объектов (структура и текстура, а также тон и цвет изображений). Дешифрирование изображений среднего и мелкого масштаба рекомендуется выполнять в следующей последовательности: − Населённые пункты; − Линии связи электропередач; − Дорожная сеть; − Гидрография; − Растительность; − Другие объекты. Населённые пункты Выполнение камерального дешифрирования различного рода населённых пунктов по снимкам в процессе создания карт масштаба 1 : 10 000 и 1 : 25 000 часто вызывает затруднения. Важнейшими требованиями при дешифрировании населенных пунктов являются: − Правильное и наглядное отображение планировки, плотности застройки и внешних очертаний; − Чёткое выделение главных улиц, а также переулков, проездов, тупиков; − Точный показ зданий и сооружений, являющихся ориентирами, а также строений и дворов, расположенных по внешнему контуру селения. Хотя отдельные здания при рассматривании изображения чётко обособляются среди других объектов более или менее правильным расположением и своей характерной формой: резкостью очертаний, вертикальностью стен, тенью – определить достоверно огнестойкость строений, их специализацию можно только при натурном обследовании. Начинать дешифрирование рекомендуется с показа проезжих частей улиц, если проездов очень много, необходимо выделять наиболее важные. При изображении границ кварталов часто допускаются ошибки: например, огороды оконтуриваются сплошной линией, даже если ограждения нет, а есть только межа. Границей квартала могут служить дороги, проезды, канавы, живые изгороди. При дешифрировании строений делаются обобщения: сараи, не выражающиеся в масштабе и примыкающие к жилым постройкам, опускаются; два-три близко расположенных дома объединяются в одном прямоугольнике с зачернением соответствующего числа углов; группа тесно расположенных домов объединяется в общем многоугольнике с показом внутри него крайних или наиболее выдающихся строений. Постройки могут изображаться на линии улицы, могут отстоять от неё. Линия улицы может быть обобщена в виде прямой, ломаной или кривой, если уклонение от действительного её положения не превышает при этом 0,5 мм. В масштабе 1 : 10 000 все здания подразделяют на жилые и нежилые с характеристикой огнестойкости строений. При графической оформлении это подразделение выделяется красным и синим цветом, причём жилые огнестойкие здания обычно закрашиваются чёрный цветом, а жилые неогнестойкие просто оконтуриваются. В масштабе 1 : 25 000 кварталы, в которых более 50 % составляют огнестойкие строения, покрывают крестообразной штриховкой, а с преобладанием неогнестойких – одинарной штриховкой. Обозначения административных зданий сопровождают сокращёнными пояснительными подписями. В населённых пунктах дешифрируют все промышленные объекты: заводы, фабрики, сооружения башенного типа, трансформаторы. У фабрик и заводов дают пояснительные подписи, указывающие род производства, например, «кирп.», «мук.» и др.; обозначения административных и общественных зданий также сопровождается сокращёнными пояснительными подписями. Дешифрируют в населённых пунктах и вне их памятники, церкви, сооружения религиозного культа. При дешифрировании территорий скотных дворов нужно показывать их границы, постройки с подразделением на жилые, нежилые, огнеупорные и неогнеупорные. Дешифрируются загоны для скота, силосные ямы, башни, колодцы, водонапорные башни с соответствующей подписью: «вод.», «сил.». Дороги на территории сельскохозяйственных объектов не показываются. Территории промышленных предприятий, школ, больниц оконтуриваются соответственно своим границам с изображением внутри них проездов и строений так же, как это делается в населённых пунктах, и сопровождаются пояснительной надписью. Растительность перед домами и на улицах показывается в соответствии с условными знаками кроме одиночных кружков, которые легко спутать с другими объектами. Разбросанные или одиночные деревья допускается показывать на их месте кружками с подсечкой, как кружки редкого леса. Примыкающие к домам участки садов и огородов отделяются от остальных приусадебных земель условным знаком изгороди или точечным пунктиром, несмотря на то, что все приусадебные земли, как правило, показываются условным знаком огорода. Линии связи и электропередачи. К населённым пунктам обычно подходят наземные линии связи и электропередачи, подземные газопроводы и водопроводы. Наземные линии связи и линии электропередачи (ЛЭП) опознают по тёмным овальным пятнам опашек столбов или по изображению самих столбов в виде тёмных иглчёрточек. Каждый столб опознавать не требуется, но обязательно нужно опознать поворотные столбы. Знаки линий электропередачи, связи не вычерчиваются на улицах, в застроенных частях кварталов, а также в полосах отчуждения железных и автомобильных дорог. Если линия связи и ЛЭП подходит к дороге со стороны и затем следует вдоль неё, то параллельно знаку дороги вычерчивается только небольшой участок для обозначения направления данной электротехнической коммуникации. Дорожная сеть. На картах среднего масштаба должны быть показаны все дороги: автострады (ширина покрытия не менее 14 м); усовершенствованное шоссе (не менее 6 м), шоссе (ширина покрытия менее 6 м), улучшенные дороги, грунтовые (просёлочные) дороги, полевые дороги. Автострады – автомобильные магистрали, имеющие прочное покрытие из асфальтобетона или цементобетона на твёрдом основании. Прямыми признаками при дешифрировании автострад служат: наличие разделительной полосы, съезды, эстакады, насыпи и выемки, путепроводы, мосты. Автострады выделяются относительно спрямлёнными контурами, тёмной проезжей частью и более светлыми полосами кювет. Ширина проезжей части автострад не менее 14 м. Усовершенствованное шоссе и шоссе значительно уже, чем автострады: ширина проезжей части не менее 6 м и менее 6 м соответственно. При изображении автострад и шоссейных дорог приводятся их технические характеристики: ширина покрытой части дороги, ширина дороги с обочинами, материал покрытия. Улучшенные грунтовые дороги выделяются светлыми полосами проезжей части, как правило, располагаются на насыпях, либо вдоль дороги есть канавы. Ширина дороги на протяжении одинаковая, можно различить следы колеи. Данные дороги грейдеруются, поэтому структура всех участков примерно одинаковая. На условных знаках подписывается ширина проезжей части. Граница смены покрытия обозначается в виде поперечной черты, по обе стороны которой даётся подпись материала покрытия. Грунтовые (просёлочные) дороги – это непрофилированные дороги без покрытия, накатанные транспортом. Грунтовые дороги выделяются в виде извилистых тонких белых линий различной толщины. Полевые (лесные) дороги отличаются сильной извилистостью, неровностями и наличием объездов, ширина дорог – в одну колею. При дешифрировании таких дорог отдают предпочтение более коротким, если несколько таких дорог имеют одно и то же направление. Не показываются дороги, идущие параллельно дорогам более высокого класса. Не следует дешифрировать объезды у незначительных препятствий и временные дороги, проложенные к единичным объектам (например, к сенокосу).

---

33. Приемы топографического дешифрирования гидрографии, болот и солончаков.

Гидрография. Распознавание на изображениях водоёмов и водотоков, как правило, не вызывает затруднений, так как береговые линии в большинстве случаев имеют достаточно чёткие очертания, а изображение водной поверхности обычно хорошо отличается от окружающих участков суши на изображениях любых масштабов. На тон изображения гидрографии влияют оптические условия съёмки, глубина, цвет дна, чистота и прозрачность воды, её окраска, волнение, наличие водной растительности. Обычно с увеличением глубины, а также при илистом, глинистом или торфянистом грунте дна тон изображения более тёмный. Мелкие реки и озёра с песчаным или каменистым дном имеют преимущественно светлый тон изображения. Мутная и вспененная вода также придаёт светлый тон изображению. В результате очень неглубокие и бурные горные реки, текущие по каменистым ложам, на изображении почти порой неотличимы от окружающих их берегов. Сложнее дешифрировать реки и ручьи, берущие начало из почти незаметных, в сухие периоды пересыхающих ключей и родников, а также реки, русло которых проходит по болотным массивам. В первом случае правильнее такие водоёмы показывать условным знаком пересыхающего водотока, во втором – линией постоянного водотока показывается лишь то русло, где в натуре прослеживается заметное течение воды и оно читается на изображении (в виде струйчатой текстуры). Все реки, как постоянные, так и пересыхающие, в зависимости от ширины их русла в натуре, должны изображаться одной либо двумя линиями берегов. Одной линией, постоянно утолщаемой от истока к устью, на оригиналах карт масштаба 1 : 10 000 показываются водотоки ýже трёх метров, а на оригиналах масштаба 1 : 25 000 – водотоки ýже 5 м. Реки, шириной в натуре от 3 до 5 м (1 : 10 000) и от 5 до 10 м (1 : 25 000) показываются двумя тонкими параллельными линиями с просветом между ними в 0,3 м. Более широкие реки или отдельные их участки изображаются с сохранением ширины реки (в масштабе карты) и очертаний береговых линий. Мели, отмели наносятся на реках шире 15 м. При дешифрировании рек обязательно указывать направление течения. При дешифрировании озёр, прудов и искусственных водохранилищ показываются все объекты, имеющие площадь 1 мм2 и более в масштабе создаваемой карты. Многие озёра, находящиеся в стадиях зрелости и старости, зарастают водолюбивой растительностью. По берегам и прямо в воде появляются густые заросли камыша, тростника и рогоза. На изображении такие заросли опознаются достаточно чётко. Расставлять знаки камыша по площади озера нужно не оконтуривая и с таким расчётом, чтобы крайние из них подчеркнули границу заросшей тростником части озера, а сам заросший участок хорошо читался и резко отличался от плёса чистой воды. Естественные источники (ключи, родники) – это выходы подземных вод на дневную поверхность. Даже на открытых участках они почти не распознаются на изображениях. Обычно их дешифрируют по косвенным признакам, особенно когда известно примерное местонахождение ключа, кроме того, выход источника демаскирует начинающийся в такой точке водоток, просматривающийся на фотоизображении. Если у источника образуется небольшой водоём, участок влаголюбивой растительности или даже маленькое болотце, то их тёмный тон выделяется на снимках. Ключи на сравнительно крутых склонах в оврагах, балках, местах выходов подземных вод часто опознаются по миниатюрным чашеобразным углублениям. Когда источники оборудуются срубами, желобами для отвода воды и искусственными бассейнами, то по тропам, небольшим дорогам и подходам, а также по теням и форме изображения данные источники могут быть опознаны.

---