Файл: В. А. Кухарчик оценка недвижимости с использованием гистехнологий курс лекций.pdf

55 ном пространстве, ГИС–программное обеспечение позволяет в системе географической связки получать информацию о застройке территории города, объектах зеленых зон, гидрографии, свободных участках в виде векторных слоев. Объекты недвижимости инфраструктуры могут быть выполнены в виде 3 D моделей; дополнительно через функции горячей связи подключаются фотографии фасадов зданий.
Рис. 18. Драпировка космоснимком фрагмента территории г. Минска [22]
В целом в Беларуси в настоящее время разрабатывается автоматизи- рованная система градостроительного кадастра на базе технологий ГИС
(www.ais.by). Основными возложенными на нее задачами являются: централизация градостроительной проектной документации, ведение учета информации о зданиях, визуализация процесса планирования строительных проектов, осуществление контроля по соблюдению ограничений правового зонирования, регулярное ведение пространст- венного и атрибутивного анализа, оперативное генерирование отчетов.
В Европейских странах региональный космический мониторинг ур- банизированных территорий является составной частью проекта
CORINE (Coordination of information on the environment). Методика
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

56 работы основывается на обработке спутниковых изображений (Landsat и
Spot) с визуальной и автоматизированной интерпретацией, оцифровкой, интеграцией в единую базу данных ГИС.
В Республике Беларусь основная информация по структуре земле- пользования содержится в земельных информационных системах (ЗИС), при создании которых, в отличие от проекта CORINE, в основном традиционно используются аэроортофотопланы, которые дешифрируют- ся и оцифровываются на базе специального республиканского классифи- катора кодов земель. Однако с вводом в действие белорусской системы космического монитринга, роль спутниковых снимков будет возрастать при решении вопросов территориального планирования и управления. В этой связи рассмотрим более подробно основные подходы к выполнению регионального мониторинга урбанизированных территорий на основе спутниковых данных среднего разрешения на примере европейского проекта CORINE.
В рамках проекта CORINE в рабочем масштабе 1:100 000 составля- ются карты структуры земель с использованием трехуровенного класси- фикатора категорий земель (первый уровень — 5, второй уровень — 15, третий уровень — 44 категории), табл. 10.
Как следует из данной таблицы, основные категории земель первого уровня отражают общепланетарную схему использования земель; соответственно, второй уровень предназначен для идентификации 15 категорий использования земель в масштабе 1:500 000 и 1: 1 000 000; третий уровень — с 44 категориями используется при выполнении проектов в масштабе 1: 100 000.
Для компьютерной обработки структуры землепользования в качест- ве территориальной операционной единицы (ТОЕ) принимается единица местности (unit size area), которая обладает следующими основными характеристиками:
•
территориальная операционная единица должна быть гомогенная или представлять комбинацию элементарных областей, для кото- рых в целом можно указать на единое целевое назначение;
•
ТОЕ должна представлять в метрическом отношении значимую территорию с выраженными границами по отношению к соседним
ТОЕ;
•
хозяйственное использование земель в ТОЕ должно быть доста- точно стабильным во времени для обеспечения более точного сбора информации.
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

57
Таблица 10
Категории земель трех уровней по номенклатуре CORINE
(http://reports.eea.europa.eu)
Уровень 1
Уровень 2
Уровень 3 1.1.1.Населенные пункты с плотной застройкой
1.1.Городские земли
1.1.2.Населенные пункты со свободной застройкой
1.2.1.Промышленные или коммерческие объекты
1.2.2.Земли дорожного и железнодорожного хозяйства
1.2.3.Порты
1.2.Земли про- мышленности, коммерческих объектов и транспорта
1.2.4.Аэропорты
1.3.1.Карьеры и открытые рудники
1.3.2.Свалки
1.3.Земли под шахтами, свалками и строительными объектами
1.3.3.Строительные площадки
1.4.1.Зеленые зоны городов
1.Антропогенные объекты
1.4.Искусственные несельскохозяйст- венные земли
1.4.2.Земли для спорта и отдыха
2.1.1.Неорошаемые земли
2.1.2.Орошаемые земли
2.1.Обрабатываема я земля
2.1.3.Рисовые поля
2.2.1.Виноградники
2.2.2.Фруктовые и ягодные плантации
2.2.Сады, планта- ции и виноградни- ки
2.2.3.Оливковые рощи
2.Сельскохозяйстве нные земли
2.3.Пастбища
2.3.1.Пастбища
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

58
Продолжение табл. 10
Уровень 1
Уровень 2
Уровень 3 2.4.1.Чередование пашни и многолетних культур
2.4.2.Сельскохозяйственны е земли комплексного использования (пашня, пастбища, сады, планта- ции)
2.4.3.Сельскохозяйственны е земли со значительными участками естественной растительности
2.4.Разнородные сельскохозяйст- венные объекты
2.4.4.Лесопитомники
3.1.1.Широколиственные леса
3.1.2.Хвойные леса
3.1.Леса
3.1.3.Смешанные леса
3.2.1.Естественные травяные ассоциации
3.2.2.Растительные сообщества из кустарников и трав
3.2.3.Средиземноморская растительность
3.2.Кустарниковая растительность и/или травяные ассоциации
3.2.4.Переходная древесно- кустарниковая раститель- ность
3.3.1.Дюны, пески
3.3.2.Голые скалы без растительности
3.3.3.Редкая растительность
3.3.4.Пожарища
3.Леса
3.3.Открытые пространства с небольшим количеством растительности или ее отсутствием 3.3.5.Ледники и постоянно заснеженные области
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

59
Продолжение табл. 10
Уровень 1
Уровень 2
Уровень 3 4.1.1.Внутренние болота
4.1.Болота
4.1.2.Торфяные болота
4.2.1.Соленые болота
4.2.2.Лиманы
4.Внутренние болота
4.2.Береговые болота
4.2.3.Приливно-отливные области
5.1.1.Реки
5.1.Внутренние воды
5.1.2.Озера
5.2.1.Береговые лагуны
5.2.2.Эстуарии
5.Водные объекты
5.2.Морские воды
5.2.3.Моря и океаны
В рабочем масштабе 1:100 000 минимальной единицей измерения на местности является квадрат в 25 га, который на бумажной карте
1:100 000 представлен квадратом 5 x 5 мм или кругом с радиусом в
2,8 мм и ширина дешифрируемого объекта должна быть не менее 100 м.
В целом технологическая цепочка обработки данных Landsat ТМ включает традиционную последовательность шагов: Destriping (т. е. процедуру статистического усреднения — устранение полос); удаление артефактов путем фильтрации изображения; геометрическую коррек- цию; спектральную комбинацию каналов (4, 5, 3 или 4, 3, 2) для получе- ния синтезированных мультиспектальных изображений в псевдоцветах; изготовление космокарт на бумажных носителях в масштабе 1:100 000 или 1:250 000.
Поскольку для потребителя снимки Landsat EТМ+ поставляются в формате GEOTIFF, что подразумевает их первичную привязку в системе координат UTM на эллипсоиде WGS–84, то эта привязка приблизительна с точностью около 200 м на местности. В этой связи более точную привязку обеспечивает ввод дополнительных опорных точек, координа- ты которых определяются или по крупномасштабным картам и схемам или непосредственно на местности с использованием систем спутнико- вого позиционирования. Также с целью усиления чёткости мультиспек- трального изображения возможно использование пространственного разрешения панхроматического изображения (15 м).
Специализированное программное обеспечение для дешифрирования и интерпретации космоснимков должно обеспечивать выполнение следующих минимальных алгоритмов: цветное отображение снимков
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

60 любого размера, в том числе работу с мозаикой изображений; комбина- цию спектральных каналов; статистический анализ; радиометрическую коррекцию; выполнение классификаций изображения без обучения и с обучением; вывод изображения на бумажные носители. Целесообразен выбор программной системы ERDAS Imagine (США) в качестве базовой системы обработки космической информации. ERDAS IMAGINE(r) от
Leica Geosystems GIS & Mapping является лидирующим программным пакетом по обработке снимков, которое использует географическое сообщество.
В целом фотоинтерпретация спутниковых снимков является процес- сом экстраполяции, основанном на интерактивных элементах управле- ния. В процессе фотоинтерпретации на синтезированном в псевдоцветах изображении выделяются границы полигонов, которые включают земли согласно классикатору CORINE, табл. 10. В процессе уточнения границ полигонов необходимо использовать максимальное количество дополни- тельных источников информации (топографические карты, схемы, статистические материалы, аэрофотоснимки) и индивидуальные призна- ки области (цвет, структура и текстура), чтобы правильно идентифици- ровать земельный участок и присвоить ему соответсвующий код.
В целом дешифрирование спутниковых данных основывается на двух ведущих принципах: определенный цвет на снимке имеет отноше- ние в одному классу или ограниченному классу категорий земель; области, содержащие группы пикселов разных оттенков, представляют гетерогенные неоднородные структуры земель.
Для повышения достоверности дешифрирования необходимо при- держиваться следующей комбинации каналов спутника при прорисовке изображения в псевдоцветах на мониторе компьютера в цветовой палитре RGB: зеленый спектральный канал — синий канал цветовой палитры RGB; красный — зеленый; ближний инфракрасный — красный.
В общем в псевдоцветном космоснимке следующие цвета и оттенки можно интерпретировать в следующем порядке, табл. 11.
На космоснимках Landsat городские земли являются достаточно го- могенными областями и достаточно хорошо дешифрируются, однако в небольших населенных пунктах с преобладанием частного сектора, городские земли достаточно гетерогенны и их идентификация определя- ется совокупностью косвенных признаков и привлечением дополнитель- ных источников информации.
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

61
Таблица 11
Интерпретация цветов в псевдоцветном космоснимке
Характер земельного покрытия
Псевдоцвет в изображении
Городские земли
Синий (темный или более светлый - или ровный белый - согласно строительной плотности)
Карьеры, строительные площадки, голые скалы, песок, дюны
Белый
Автомобильные и железные дороги
Темно-синий, серый
Ледники, облака, постоянно заснеженные области
Белый, голубовато-белый
Солевые болота
Белый, серый
Водные объекты
Черный, зелено-синий (темный или более светлый в соответствии с глубиной и мутностью воды)
Посевы однолетних культур
Красный (посевы), серо-розовый
(убранные посевы после урожая) и сине-белый (распаханная земля)
Постоянные посевы
Красно-розовый
Широколиственные леса
Ярко-красный
Хвойные леса
Коричнево-красный
Луга и травяные угодья
Яркий розовый, красный
Болота
Черный или очень темно красный
Пастбище
Серо-желтый, серо-розовый, коричневый
Пожарища
Черный, темно серый, голубоватый
Например, для идентификации антропогенных объектов можно при- влекать такие приемы, как вспомогательные данные (топографические карты, аэрофотосъемка, спутниковые данные других сенсоров) или выполнять дополнительную обработку изображения (расчет вегетацион- ного индекса, выполнение метода главных компонент, фильтрацию изображения, повышение контрастности изображения).
На подготовительном этапе перед процессом автоматизированной фотоинтерпретации изображений визуально выявляются основные урбанизированные территории и населенные пункты с использованием
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

62 синтезированных мультиспектральных изображений и топографических карт масштаба 1:100 000.
Цвет идентифицируемых полигонов в зависимости от плотности растительности, уклона, ориентации может быть светлым, темным, бледным, переменным. Размеры идентифицируемых объектов могут быть небольшими (менее чем 1 кв.км), средними (между 1 и 5 кв.км), большими (более 5 кв.км).
При анализе текстуры изображения, т. е. размещении пикселов дру- гих цветов и оттенков, можно выделить следующие конфигурации текстуры, в зависимости от избирающих элементов: малая — менее 50 м, средняя — от 50 до 250 м, грубая — более 250 м, а также плавная и видимая. В зависимости от пространственных свойств идентифицируе- мых полигонов структуры объектов могут быть гомогенные, линейные, ячеистые, нерегулярные, в крапинку, спагетти.
Для идентификации и мониторинга урбанизированных территорий наибольший интерес представляют номенклатуры CORINE категории
«Антропогенные объекты», т. е. номенклатуры от 1.1.1 до 1.4.2. В этой связи рассмотрим основные дешифровочные признаки необходимых нам номенклатур земель.
Например, населенные пункты с плотной застройкой (номенклатура
1.1.1) характеризуются как земли, поверхность которых наиболее плотно закрыта постройками и транспортной сетью. Строения, дороги и искусственные покрытия занимают более 80 % общей площади. Нели- нейные области под зеленой растительностью и чистой почвой на открытых пространствах на землях данной номенклатуры — явление исключительно редкое.
Соответственно, населенные пункты со свободной застройкой с но- менклатурой 1.1.2 характеризуются структурой земель, где постройки, дороги и искусственные покрытия сочетаются с открытыми пространст- вами. Застройка может быть представлена небольшими двух – или трехэтажными многоквартирными домами, индивидуальными домами, садами, улицами и парками, где каждый из этих элементов имеет площадь менее чем 25 га. В структуре земель постройки, дороги и другие антропогенные объекты занимают от 50 до 80 % общей площади выделяемого полигона. Не входят отдельные сельскохозяйственные постройки или разбросанные по территории отдельные усадьбы.
К номенклатуре 1.2.1 относятся постройки объектов промышленно- сти или коммерции. Значительная часть этих полигонов занята камен- ными строениями, покрытиями из цемента, асфальта или других искус- ственных материалов с незначительными участками растительности.
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com

63
Текстура полигонов достаточно разнородна, поскольку включает различные хозяйственные комплексы, например, сопутствующие автомобильные парки, подъездные дороги. Отдельные крупные про- мышленные или коммерческуие комплексы с площалью более 25 га объединяются в данную номенклатуру, даже если они располагаются в границах городских земель. В число объектов, располагающихся на землях данной номенклатуры, включаются санатории, больницы, дома отдыха, военные базы, образовательные учреждения, университетские комплексы, коммерческие центры и связанные с ними второстепенные сопутствующие объекты с размерами менее чем 25 га. На полигонах данной категории могут размещаться цементные заводы, прудовые хозяйства, агропромышленные комплексы. Однако тепличные комплек- сы не относятся к данной номенклатуре земель.
Земли, на которых располагаются объекты автодорожной и железно- дорожной сети и их инфраструктуры (станции, платформы, дорожные насыпи) относятся к номенклатуре 1.2.2. Минимальная ширина для включения объектов в номенклатуру составляет 100 м, а общая поверх- ность площади полигона должна быть не менее 25 га. В связи с тем, что в реальной обстановке на местности инфраструктура транспорта в целом оценивается по ширине менее чем 100 м, то при региональном космиче- ском мониторинге земли этой номенклатуры формируются в основном за счет идентификации больших дорожных развязок и их инфраструктуры.
Транспортные коммуникации с шириной менее 100 м, которые разме- щаются в промышленных комплексах или городе, отдельно не выделя- ются, а входят в состав соответствующих промышленных или городских полигонов. Линии электропередач не включаются в земли данной номенклатуры.
К номенклатуре 1.2.3 относятся земли речных и морских портов и их инфраструктурой (причалы, верфи и т. д.), соответственно, к номенкла- туре 1.2.4 — сооружения аэропортов (взлетные полосы и инфраструкту- ра: офисы, терминалы, ангары, мастерские, склады, запасы горючего, автомобильные парки, искусственные посадки травы, если они состав- ляют общую площадь не менее 25 га). Площадки для вертолетов также включаются в эту категорию, если они охватывают территорию не менее
25 га.
Земли занятые карьерными разработками по открытому способу до- бычи (песчаные карьеры, добыча гравия или других строительных материалов) идентифицируются как номенклатура 1.3.1. В данную категорию не входят участки речного извлечения строительных материа- лов (например, песчано-гравийных смесей и др.), однако включаются как
PDF создан в pdfFactory Pro пробной версии www.pdffactory.com