ГИС и зондирование. ГИС и глобальные системы позиционирование. ГИС и Интернет.

Данные дистанционного зондирования (ДДЗ) — важнейший источник оперативной и современной информации о природной среде для тематических слоев в ГИС, для поддержания данных в актуальном состоянии и других целей. ГИС-технологии способ­ствуют их эффективному совместному использованию.

При изучении земной поверхности дистанционными методами носителем информации об объектах¹ является их излучение, как собственное, так и отраженное

Фиксируемые характе­ристики излучения зависят от пространственного положения, свойств и состояния объекта, что и способствует его дистанцион­ной идентификации.

Большую часть данных дистанционного зондирования состав­ляют снимки, которые дают возможность получения сведений об объекте в виде изображения в цифровой (данные, передаваемые на наземную станцию, как правило, по радиоканалам или фикси­руемые на борту на магнитных носителях) или аналоговой (фотогра­фии) формах. Цифровые данные представляют интегральное из­лучение площадки на земной поверхности, соответствующей эле­менту изображения — пикселу. Если измерения ведутся в несколь­ких различных частях электромагнитного спектра — спектральных зонах, то такие снимки называются многозональными

Фиксируемые характе­ристики излучения зависят от пространственного положения, свойств и состояния объекта, что и способствует его дистанцион­ной идентификации.

Большую часть данных дистанционного зондирования состав­ляют снимки, которые дают возможность получения сведений об объекте в виде изображения в цифровой (данные, передаваемые на наземную станцию, как правило, по радиоканалам или фикси­руемые на борту на магнитных носителях) или аналоговой (фотогра­фии) формах. Цифровые данные представляют интегральное из­лучение площадки на земной поверхности, соответствующей эле­менту изображения — пикселу. Если измерения ведутся в несколь­ких различных частях электромагнитного спектра — спектральных зонах, то такие снимки называются многозональными

На цифровых радиолокационных снимках, получаемых в диа­пазоне 1 мм—1 м, фиксируется структура («шероховатость») по­верхности, а цифровые значения соответствуют разности высот поверхности, включая рельеф и микрорельеф, высоты объектов (деревьев, травы и т.п.). По таким снимкам изучают поверхност­ные загрязнения и поведение вод океанов, озер и других водных бассейнов, а также структуру их дна, поскольку поверхностные вихри, зыбь и волны во многом зависят от его характера.

Исследования показывают, что комбинирование данных радио­локации и полученных в видимой и ИК-областях спектра обеспе­чивают более полную картину земной поверхности, что существен­но расширяет сферу их применения.

Наиболее современные определения координат основаны на использовании глобальных систем позиционирования (ГСП). Суть их работы заключается в следующем: летящие по строго заданным орбитам спутники, мгновенные координаты которых точно изве­стны, непрерывно излучают радиосигналы, регистрируемые спе­циальными спутниковыми приемниками на Земле. Это позволяет с помощью радиотехнических средств измерять расстояния (даль­ности) от приемника до спутников и определять местоположение приемника (его координаты), или находить вектор между двумя приемниками (разности координат их положения).

К основным задачам, решаемым спутниковыми системами, относят:

• развитие геодезических сетей, служащих основой для опреде­ления координат любых объектов;

• производство нивелирных работ, выполняемых вплоть до III и даже II классов точности;

• распространение единой высокоточной шкалы времени;

• исследование геодинамических процессов;

• мониторинг состояния окружающей среды;

• координатное обеспечение кадастровых, землеустроительных, сельскохозяйственных и других работ;

• координатное обеспечение полевых тематических съемок и инженерно-географических работ с помощью спутниковых при­емников, соединенных со специализированным датчиком (эхоло­том, анероидом, магнитометром, цифровой видеокамерой, аэро­фотокамерой и др.);

• создание и обновление баз данных ГИС на основе комплекси-рования спутниковых приемников со специализированными по­левыми компьютерами, цифровыми видеокамерами, электронными тахеометрами и инерциальными навигационными системами.

Интеграция ГСП и ГИС является особо важной. Рядом фирм выпускаются спутниковые приемники и программное обеспече­ние, специально ориентированное на сбор данных для ГИС. На­блюдатель, перемещаясь по местности с таким приемником, вво­дит в накопитель пространственные и атрибутивные данные. Они сохраняются в соответствующих форматах и могут быть выведены на экран в целях визуализации и контроля. Большинство GPS-при-емников, предназначенных для ГИС, позволяет использовать циф­ровые данные из сети Интернет. Все большее внимание привлека­ет возможность комплексирования ГИС, ГСП и материалов дис­танционного зондирования (ДЗ). Технологии ГСП и ДЗ весьма удач­но дополняют друг друга.

Преимущества применения спутниковых методов позициони­рования для ГИС в следующем:

• оперативность, всепогодность, оптимальная точность и эф­фективность; в отличие от традиционных геодезических методов не нужна видимость между определяемыми пунктами;

• глобальность — возможность получения данных в единой или во взаимосвязанных системах координат в любой точке Земли;

• четкая временная привязка данных;

• минимизация влияния человеческого фактора;

• цифровая форма записи;

• применение стандартных форматов записи;

• возможность классификации данных на стадии их полевого сбора;

• возможность сбора данных в различных картографических про­екциях;

• сбор больших объемов данных.

Применение спутниковых методов позиционирования рассмат­ривается как один из самых значительных прорывов в ГИС инду­стрии, позволяющих проводить привязку, сбор и обработку дан­ных с невиданной ранее скоростью и качеством.

Позиционирование — это широко распространенный термин. Позиционирование — определение с помощью спутников ГСП па­раметров пространственно-временного состояния объектов, таких как координаты объекта наблюдения, вектор скорости его движе­ния, разности координат двух объектов, точное время наблюде­ния. Частными случаями этого действия являются: местоопределе-ние — нахождение координат пункта установки антенны спутни­кового приемника, и определение пространственного вектора — нахождение разностей координат двух пунктов, на которых уста­новлены антенны спутниковых приемников. Рассмотрим некото­рые способы позиционирования. Способы местоопредёления:

• автономный;

• дифференциальный.

Споссйбы определения пространственного вектора:

• статический;

• кинематический.

Приведенное деление в известной мере условно.

В настоящее время новое направление развития геоинформати­ки и ГИС, связанное с Интернет-приложениями, уже сформиро­валось. Произошло это стремительно и масштабно и именно бла­годаря Интернет-технологиям. Действительно, в течение коротко­го периода времени была создана принципиально новая техноло­гическая база развития телекоммуникаций, ориентированная на широкое привлечение непрофессиональных пользователей к фор­мированию и развитию единой глобальной информационной сети. Эта технологическая база сыграла роль катализатора, в результа­те чего в еще более короткие сроки, а точнее, в последние три-четыре года, были заложены основы создания многочисленных ГИС-Интернет-приложений. Появились и закрепились новые на­правления, исследований, стала складываться новая терминоло­гия, например, Web-картографирование (Web-mapping), Карто­графический Интернет-сервер (Internet Map Server-IMS), Распре­деленная географическая информация (Distributed Geographic Information — DGI), возник рынок специализированных про­граммных продуктов.

Конечно, и для Интернета появление интерактивных картогра­фических ресурсов также имело большое значение, поскольку они повысили долю так называемого «серьезного» контента глобаль­ной сети.

Но симбиоз ГИС- и Интернет-технологий стал исключительно полезен именно для первых, поскольку появилась реальная воз­можность организации и поддержки глобального обмена геогра­фической информацией. В свою очередь такой обмен способствует популяризации и профессионализации применения традиционных ГИС, вовлечению в активное использование накопленных и про­изводству новых геоинформационных ресурсов. Перечень того, что дала интеграция ГИС и Интернет-технологий геоинформацион­ной индустрии, можно было бы продолжить. Самым значитель­ным стало то, что, благодаря Интернету, геоинформатика суще­ственно расширила рамки своего присутствия в повседневной жизни общества.

Так, по некоторым оценкам западных специалистов, в настоя­щее время интерактивный картографический сервис и геопрост­ранственная информация уже заняли значительный сегмент дея­тельности в области информационных технологий вообще. Они активно внедрились в общий перечень Интернет/Интранет-услуг; в прикладные коммерческие и некоммерческие пакеты программ­ных средств, реализующих подобные услуги; в базовые технологии и стандарты, обеспечивающие эту реализацию; в организации, творческие коллективы и инициативные группы, которые разра­батывают и совершенствуют эти технологии и стандарты, нако­нец, в научные исследования социальных, когнитивных, право­вых, технических проблем, которые возникают в процессе такого масштабного и повсеместного использования новых интегриро­ванных технологий и геопространственных данных.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: