Ð. Бертони (Nicola Bertoni), Ф. Бритти (Filippo Britti), Л. Чезарано (Lucio Cesarano), В. Джентиле (Vittorio Gentile), Д. ДжуÑто (Gianfranco Giusto), Л. Пиетранера (Luca Pietranera)
Введение
Ð’ рамках инициативы GMES одним из крупных ÑовмеÑтных проектов ÑвлÑетÑÑ G-MOSAIC. Ðтот проект, финанÑируемый ÑоглаÑно Седьмой общей программе КомиÑÑии ЕвропейÑкого Ñоюза (FP7/2007-2013), нацелен на разработку продуктов, уÑлуг и методов в облаÑти геопроÑтранÑтвенной информации, облегчающих принÑтие решений в облаÑти политики международных отношений ЕвропейÑкого Союза (ЕС), а также помогающих определить и продемонÑтрировать оÑущеÑтвимоÑть глобальных перÑпектив инициативы GMES в облаÑти обеÑÐ¿ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð±ÐµÐ·Ð¾Ð¿Ð°ÑноÑти.
Ð’ чаÑтноÑти, ÑервиÑÑ‹ G-MOSAIC должны облегчить выполнение мероприÑтий по предотвращению и урегулированию региональных кризиÑных Ñитуаций (Ñ ÑоответÑтвующим вмешательÑтвом ЕС), например, мероприÑтий по поддержанию мира, обеÑпечению общеÑтвенного порÑдка, предотвращению кризиÑных Ñитуаций, ÑпаÑению граждан ЕС. Ðвторам предÑтавлÑетÑÑ, что ÑервиÑÑ‹ G-MOSAIC могут быть не менее полезны и при возникновении аналогичных Ñитуаций, затрагивающих РоÑÑийÑкую Федерацию, в ÑвÑзи Ñ Ñ‡ÐµÐ¼, ниже приведем обзор Ñтих ÑервиÑов, в первую очередь, оÑнованных на радарных данных ДЗЗ ÑверхвыÑокого разрешениÑ.
Данные радарной группировки Ñпутников COSMO-SkyMed ÑвлÑÑŽÑ‚ÑÑ Ð¾Ñновой Ñледующих ÑервиÑов G-MOSAIC:
- «Контроль Ñдерного оружиÑ, технологий и ÑÐ¾Ð±Ð»ÑŽÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñоглашений», Ð²ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ð´Ñ€Ð°Ð·Ð´ÐµÐ»Ñ‹ «Контроль учаÑтков вывода из ÑкÑплуатации Ñдерного оружиÑ», предуÑматривающий проверку ÑпиÑÐ°Ð½Ð¸Ñ Ñдерных подводных лодок на выбранных учаÑтках ÑоглаÑно международным ÑоглашениÑм, и «Ðепрерывный мониторинг Ñдерных объектов» Ñ Ñ†ÐµÐ»ÑŒÑŽ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚Ñ€Ð¾Ð»Ñ Ñдерной активноÑти гоÑударÑтв-учаÑтников международных Ñоглашений (в том чиÑле, проверка ÑÐ¾Ð±Ð»ÑŽÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð”Ð¾Ð³Ð¾Ð²Ð¾Ñ€Ð° о нераÑпроÑтранении Ñдерного Ð¾Ñ€ÑƒÐ¶Ð¸Ñ (NPT) по декларациÑм NPT, предÑтавленным ÑоответÑтвующими Ñтранами). Радарные данные COSMO-SkyMed выÑокого и ÑверхвыÑокого разрешениÑ, получаемые Ñ Ð¿ÐµÑ€Ð¸Ð¾Ð´Ð¸Ñ‡Ð½Ð¾Ñтью раз в меÑÑц, иÑпользуютÑÑ Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð°Ñчета карт Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹, неÑущих в Ñебе ценную информацию о ходе работ по Ñокращению Ñдерных материалов и демонтажу Ñдерных объектов в указанной зоне.
- «ОÑобо важные объекты», предуÑматривающий контроль оÑобо важных объектов и анализ проиÑходÑщих Ñобытий, прежде вÑего на территориÑÑ… Ñ€Ð°Ð·Ð¼ÐµÑ‰ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ÑтоÑнной и временной военной инфраÑтруктуры. Ð¡ÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ Ð±Ð°Ð·Ð¸Ñ€ÑƒÐµÑ‚ÑÑ Ð½Ð° ÑущеÑтвующих Ñтандартных технологиÑÑ… идентификации объектов и мониторинга изменений по радарным и радарно-оптичеÑким данным диÑтанционного Ð·Ð¾Ð½Ð´Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð—ÐµÐ¼Ð»Ð¸ (ДЗЗ), в том чиÑле, Ñ Ð¸Ñпользованием «объектно-ориентированных» подходов к мониторингу территорий.
- «КризиÑное управление и мониторинг чрезвычайных Ñитуаций», обеÑпечивающий оперативное и регулÑрное получение обзорных и детальных геопроÑтранÑтвенных данных Ñразу поÑле Ð²Ð¾Ð·Ð½Ð¸ÐºÐ½Ð¾Ð²ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‡Ñ€ÐµÐ·Ð²Ñ‹Ñ‡Ð°Ð¹Ð½Ð¾Ð¹ Ñитуации (ЧС) и в период ее развитиÑ, а также позволÑющий оперативно оценить ущерб от ЧС и Ñпланировать дейÑÑ‚Ð²Ð¸Ñ ÑкÑтренных Ñлужб в уÑловиÑÑ… ЧС.
Ð¡Ð¿ÑƒÑ‚Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð²Ð°Ñ Ñ€Ð°Ð´Ð°Ñ€Ð½Ð°Ñ Ð³Ñ€ÑƒÐ¿Ð¿Ð¸Ñ€Ð¾Ð²ÐºÐ° COSMO-SkyMed обладает уникальными техничеÑкими характериÑтиками, Ð²ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ ÑверхвыÑокое проÑтранÑтвенное разрешение и беÑпрецедентную чаÑтоту Ñъемок, что определило иÑпользование данных именно Ñтой группировки в качеÑтве базовой геопроÑтранÑтвенной оÑновы Ð´Ð»Ñ Ð²Ñ‹ÑˆÐµÑƒÐºÐ°Ð·Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ… ÑервиÑов.
ÐšÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ e-GEOS имеет богатый опыт в облаÑти обработки радарных данных ДЗЗ. СпециалиÑты компании иÑпользуют в Ñвоей работе программное обеÑпечение SARscape (Exelis VIS, СШÐ), а также Ñпециализированное программное обеÑпечение (ПО) ÑобÑтвенной разработки, Ð²ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ Ð¸Ð½Ñтрументы Ð¿Ð»Ð°Ð½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñъемок COSMO-SkyMed, ПО Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð°Ñчета цифровых моделей рельефа и карт Ñмещений земной поверхноÑти, Ñофт Ð´Ð»Ñ ÑовмеÑтной корегиÑтрации радарных и оптичеÑких данных и Ñ‚.д. Ðти возможноÑти и уникальный опыт e-GEOS предопределили выбор именно Ñтой компании в качеÑтве иÑÐ¿Ð¾Ð»Ð½Ð¸Ñ‚ÐµÐ»Ñ Ð¿ÐµÑ€ÐµÑ‡Ð¸Ñленных выше ÑервиÑов.
Группировка Ñпутников COSMO-SkyMed
COSMO-SkyMed (Cnstellation of small Satellites for Mediterranean basin Observation — группировка малых Ñпутников Ð´Ð»Ñ Ð½Ð°Ð±Ð»ÑŽÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð·Ð° СредиземноморÑким баÑÑейном) ÑвлÑетÑÑ ÐºÑ€ÑƒÐ¿Ð½ÐµÐ¹ÑˆÐ¸Ð¼ вкладом Италии в разработку коÑмичеÑких ÑиÑтем ДЗЗ. Ðтот проект, реализуемый и финанÑируемый ИтальÑнÑким коÑмичеÑким агентÑтвом (ASI) и МиниÑтерÑтвом обороны Италии (MoD), был изначально задуман как комплекÑÐ½Ð°Ñ ÑиÑтема ДЗЗ двойного (гражданÑкого и оборонного) назначениÑ, Ð½Ð°Ñ†ÐµÐ»ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ð½Ð° Ñоздание глобальной Ñлужбы, предоÑтавлÑющей данные, продукты и уÑлуги, ÑоответÑтвующие признанным международным Ñтандартам и имеющие широкий диапазон Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² таких облаÑÑ‚ÑÑ… как, например, управление риÑками, научные и коммерчеÑкие проекты, оборона и разведка.
СиÑтема Ñпроектирована таким образом, чтобы обеÑпечить ÑовмеÑтимоÑть Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¸Ð¼Ð¸ (дейÑтвующими и планируемыми к запуÑку) ÑиÑтемами ДЗЗ, а также Ñ ÑƒÑ‡ÐµÑ‚Ð¾Ð¼ дальнейшего раÑÑˆÐ¸Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñамой группировки за Ñчет запуÑка новых коÑмичеÑких аппаратов (КÐ) как Ñ Ð°Ð½Ð°Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ ÑенÑорами, так и Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð½Ñ†Ð¸Ð¿Ð¸Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾ новым Ñъемочным оборудованием. Такой подход в итоге обеÑпечивает функционирование интегрированной коÑмичеÑкой ÑиÑтемы, предоÑтавлÑющей комплекÑную коÑмичеÑкую геопроÑтранÑтвенную информацию широкому ÑообщеÑтву пользователей, а также гоÑударÑтвам-партнерам (Ñ„ÑƒÐ½ÐºÑ†Ð¸Ñ IEM).
Ðти оÑобенноÑти ÑиÑтемы COSMO-SkyMed делают ее уникальным глобальным поÑтавщиком геопроÑтранÑтвенной информации, облегчающей принÑтие решений при предотвращении, мониторинге и урегулировании кризиÑных Ñитуаций в любой точке мира.
СиÑтема COSMO-SkyMed ÑоÑтоит по ÑоÑтоÑнию на 2012 г. из четырех низкоорбитальных Ñпутников (выÑота орбиты 620 км) Ñреднего размера, каждый из которых оборудован многорежимным радиолокатором Ñ Ñинтезированной апертурой (РСÐ), работающим в X-диапазоне длин волн, и оÑнащен новейшим оборудованием Ð´Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñъемки и передачи информации. ФактичеÑки группировка Ñпутников первого Ð¿Ð¾ÐºÐ¾Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² данное Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ ÑƒÐ¶Ðµ находитÑÑ Ð½Ð° орбите в полном ÑоÑтаве (первый Ñпутник был запущен в июне 2007 г., второй Ñпутник — в декабре 2007 г., третий — в октÑбре 2008 г. и четвертый — в ноÑбре 2010 г.), и, кроме того, полным ходом идет подготовка к запуÑку Ñпутников второго Ð¿Ð¾ÐºÐ¾Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ COSMO-SkyMed-5,6,7,8.
Ðиже приводитÑÑ Ð¾ÑÐ½Ð¾Ð²Ð½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÑ…Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ Ð¸Ð½Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¾ радарных Ñпутниках группировки COSMO-SkyMed:
- КонÑÑ‚Ñ€ÑƒÐºÑ†Ð¸Ñ Ð°Ð½Ñ‚ÐµÐ½Ð½Ñ‹: антенна Ñ Ð°ÐºÑ‚Ð¸Ð²Ð½Ð¾Ð¹ фазированной решеткой X-диапазона Ñ ÑƒÐ¿Ñ€Ð°Ð²Ð»Ñемым лучом.
- Ширина полоÑÑ‹ чаÑтот передаваемого Ñигнала до 400 МГц.
- ДоÑтупные углы Ñъемки: 20° ÷ 59°.
- ВозможноÑть Ñъемки направо или налево по направлению Ð´Ð²Ð¸Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñпутника на воÑходÑщем или ниÑходÑщем витках орбиты.
ОÑновные характериÑтики различных режимов Ñъемки РСРCOSMO-SkyMed приведены ниже (риÑ. 1):
- SPOTLIGHT — прожекторный режим Ñъемки, обеÑпечивающий получение Ñнимков размерами 10×10 км Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 1×1 м;
- STRIPMAP (HIMAGE) — маршрутный режим Ñъемки, обеÑпечивающий получение Ñнимков размерами 40×40 км Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 3×3 м;
- STRIPMAP (PINGPONG) — маршрутный режим Ñъемки Ñ Ð´Ð²Ð¾Ð¹Ð½Ð¾Ð¹ полÑризацией (HH/HV, VV/VH, HH/VV), обеÑпечивающий получение Ñнимков размерами 30×30 км Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 15 м;
- SCANSAR (варианты WIDE и HUGE) — широкополоÑный режим Ñъемки, обеÑпечивающий получение Ñнимков размерами 100×100 км Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 15 м (WIDE) и размерами 200Ñ…200 км Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 30 м (HUGE).

Группировка COSMO-SkyMed была изначально задумана как программа двойного Ð½Ð°Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ â€” гражданÑкого (защита окружающей Ñреды, защита гражданÑкого наÑелениÑ, Ð½ÐµÑ„Ñ‚ÐµÐ³Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¸ Ð³Ð¾Ñ€Ð½Ð¾Ð´Ð¾Ð±Ñ‹Ð²Ð°ÑŽÑ‰Ð°Ñ Ð¾Ñ‚Ñ€Ð°Ñли, вÑепогодный мониторинг, леÑное и ÑельÑкое хозÑйÑтво, поÑтроение цифровых моделей рельефа и Ñ‚. п.) и оборонного (разведка, вÑепогодный мониторинг). Такой многоцелевой подход возможен Ð±Ð»Ð°Ð³Ð¾Ð´Ð°Ñ€Ñ Ñ‚ÐµÑ…Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑким характериÑтикам ÑиÑтемы.
ТехнологиÑÂ
Формирование амплитудного Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ (картограммы коÑффициента обратного раÑÑеÑниÑ). ПроцеÑÑ ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð½Ð¾Ð³Ð¾ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑоÑтоит из 4 Ñтапов:
- ФокуÑировка «Ñырых» радарных голограмм.
- Формирование амплитудного изображениÑ.
- ОртотранÑформирование.
- РадиометричеÑÐºÐ°Ñ ÐºÐ°Ð»Ð¸Ð±Ñ€Ð¾Ð²ÐºÐ°.
Результатом Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñтапа фокуÑировки ÑвлÑетÑÑ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð»ÐµÐºÑное радарное изображение, Ñ‚. е. картограмма амплитуды отраженного Ñигнала в геометрии Â«Ð½Ð°ÐºÐ»Ð¾Ð½Ð½Ð°Ñ Ð´Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ñть / азимут», в каждом пикÑеле которой запиÑан комплекÑный Ñигнал (Ñ€ÐµÐ°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ð¸ Ð¼Ð½Ð¸Ð¼Ð°Ñ ÑоÑтавлÑющаÑ), зафикÑированный при Ñъемке учаÑтка земной поверхноÑти, ÑоответÑтвующего Ñтому пикÑелю.
Ðа Ñледующем Ñтапе обработки проиÑходит преобразование комплекÑного Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² амплитудной (вÑе еще в геометрии Â«Ð½Ð°ÐºÐ»Ð¾Ð½Ð½Ð°Ñ Ð´Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ñть / азимут»), поÑле чего проиÑходит геокодирование Ñтого амплитудного Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² выбранную географичеÑкую проекцию и ортотранÑформирование Ñтого Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ Ð¸Ñпользованием опорной цифровой модели рельефа. РадиометричеÑÐºÐ°Ñ ÐºÐ°Ð»Ð¸Ð±Ñ€Ð¾Ð²ÐºÐ° Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑвлÑетÑÑ Ð¿Ð¾Ñледним Ñтапом, позволÑющим получить картограмму коÑффициента обратного раÑÑеÑÐ½Ð¸Ñ (Ñ‚. е. картограмму коÑффициента «Ñигма-ноль»).
Следует отметить, что в целÑÑ… ÑƒÐ´Ð°Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð· радарных изображений Ñпекл-шума может быть предуÑмотрен дополнительный Ñтап обработки, включающий фильтрацию амплитуды Ñнимка. Очевидно, что данный Ñтап не ÑвлÑетÑÑ Ð¾Ð±Ñзательным, так как хорошо извеÑтно, что улучшение радиометричеÑкого качеÑтва Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¸ его фильтрации доÑтигаетÑÑ Ð·Ð° Ñчет ÑÐ½Ð¸Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð»Ð¸ потери его мелких деталей. ИзвеÑтны различные алгоритмы фильтрации (гамма, уÑреднÑющий, медианный, а также фильтры Ли, ФроÑта, ГауÑÑа и Ñ‚.п.). Их ÑффективноÑть завиÑит от потребноÑтей Ð¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ñ‚ÐµÐ»Ñ Ð¸, прежде вÑего, от характериÑтик раÑÑматриваемой территории.
Ðа картограмме коÑффициента обратного раÑÑеÑÐ½Ð¸Ñ Ñ…Ð¾Ñ€Ð¾ÑˆÐ¾ заметны Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ ÑооружениÑ, Ñлементы транÑпортной инфраÑтруктуры, наличие/отÑутÑтвие и Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ñ Ð² объеме биомаÑÑÑ‹ раÑтительноÑти (риÑ. 2). Хорошо выделÑетÑÑ Ð³Ñ€Ð°Ð½Ð¸Ñ†Ð° «вода — Ñуша». Кроме того, приÑутÑÑ‚Ð²ÑƒÑŽÑ‰Ð°Ñ Ð² картограмме текÑÑ‚ÑƒÑ€Ð½Ð°Ñ Ð¸Ð½Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»Ñет выполнÑть клаÑÑификацию и тематичеÑкое картографирование территорий.

Ðмплитудное обнаружение и мониторинг изменений по данным двух Ñъемок
Ð”Ð»Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð½Ð¾Ð³Ð¾ Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ иÑпользуютÑÑ Ð¼ÑƒÐ»ÑŒÑ‚Ð¸Ð²Ñ€ÐµÐ¼ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ðµ композитные Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² уÑловных цветах (RGB), Ñформированные из двух радарных изображений одной и той же территории, Ñделанных в два различных момента времени Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð½Ð°ÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ð¼Ð¸ параметрами Ñъемки (направление орбиты, направление Ñъемки, полÑризациÑ, угол Ñъемки) Ñ‚.е. из изображений, ÑоÑтавлÑющих интерферометричеÑкую пару. Ðти два Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð¾Ð»Ð¶Ð½Ñ‹ быть ÑовмеÑтно корегиÑтрированы и подвергнуты ортотранÑформированию Ñ Ð¸Ñпользованием цифровой модели рельефа. ПоÑле Ñтого первое по времени изображение помещаетÑÑ Ð² краÑный канал композита, а второе — в зеленый и Ñиний каналы. Цвета на таком композите Ñледует интерпретировать Ñледующим образом:
- КраÑный цвет: точечные или площадные цели, приÑутÑтвующие на первом Ñнимке и отÑутÑтвующие на втором.
- Сине-зеленый или голубой цвет: точечные или площадные цели, отÑутÑтвующие на первом Ñнимке и приÑутÑтвующие на втором.
- Белый цвет или оттенки Ñерого: точечные или площадные цели, приÑутÑтвующие на обоих Ñнимках.
Данный композит показывает вÑе изменениÑ, произошедшие на отÑнÑтой территории за период между Ð´Ð²ÑƒÐ¼Ñ Ñъемками. Ðапример, вÑе новые иÑкуÑÑтвенные ÑÐ¾Ð¾Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ (поÑвившиеÑÑ Ð½Ð° втором Ñнимке) будут Ñрко-голубого цвета, вÑе ÑнеÑенные Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ (пропавшие на втором Ñнимке) будут краÑного цвета, а городÑкие зоны без изменений и леÑные маÑÑивы (ÑÐ¸Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð° Ð¾Ñ‚Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð° обоих Ñнимках) будут отображатьÑÑ Ð±ÐµÐ»Ñ‹Ð¼ цветом. Пример Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ в Ñлучае ÑельÑкохозÑйÑтвенного Ð·ÐµÐ¼Ð»ÐµÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½ на риÑ. 3.

Ð˜Ð½Ñ‚ÐµÑ€Ð¿Ñ€ÐµÑ‚Ð°Ñ†Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ‚Ð° ÑледующаÑ:
- Темные учаÑтки (ÑÐ»Ð°Ð±Ð°Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð° на обоих Ñнимках) — риÑовые полÑ, залитые водой во Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ð¾Ð±ÐµÐ¸Ñ… Ñъемок (Ñ€Ð¸Ñ ÐµÑ‰Ðµ не взошел над уровнем воды на обоих Ñнимках).
- КраÑные учаÑтки (ÑÐ¸Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð° на первом Ñнимке, ÑÐ»Ð°Ð±Ð°Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð° на втором Ñнимке) — учаÑтки, залитые водой поÑле первой Ñъемки.
- Голубые учаÑтки могут ÑвлÑтьÑÑ, в завиÑимоÑти от текÑтуры:
- затопленными полÑми, на которых Ñ€Ð¸Ñ Ð²Ð·Ð¾ÑˆÐµÐ» выше ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð²Ð¾Ð´Ñ‹ за период между первой и второй Ñъемками (Ñрко-Ð²Ñ‹Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÐºÑтура).
- полÑ, оÑушенные за период между первой и второй Ñъемками (Ñлабо Ð²Ñ‹Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÐºÑтура).
Ðмплитудное мультивременное изображение, ÑоÑтавленное из трех Ñъемок
Мультивременное изображение — Ñто композит в уÑловных цветах (RGB), Ñформированный из трех одиночных амплитудных радарных изображений одной и той же территории, полученных в три различных момента времени Ñ Ð°Ð½Ð°Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ параметрами и геометрией Ñъемки (Ñ‚.е. интерферометричеÑÐºÐ°Ñ ÑÐµÑ€Ð¸Ñ Ð¸Ð· трех Ñнимков). Мультивременные Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð±Ñ‹Ñ‡Ð½Ð¾ иÑпользуютÑÑ Ð² целÑÑ… мониторинга Ð·ÐµÐ¼Ð»ÐµÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ активноÑти, а также Ð´Ð»Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкого ÐºÐ°Ñ€Ñ‚Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚Ñ€Ð°Ð¶Ð°ÑŽÑ‰ÐµÐ¹ поверхноÑти, подверженной определенным изменениÑм Ñ Ñ‚ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ времени, например, Ð´Ð»Ñ ÑельÑкохозÑйÑтвенных полей. ФактичеÑки, на оÑнове понÑÑ‚Ð¸Ñ Ð¼ÑƒÐ»ÑŒÑ‚Ð¸Ð²Ñ€ÐµÐ¼ÐµÐ½Ð½Ð¾Ð¹ радарной подпиÑи (в каком-то ÑмыÑле, аналога Ñпектральной подпиÑи при оптичеÑких Ñъемках), опиÑывающей изменение характериÑтик отражающей поверхноÑти во времени и раÑÑчитываемой по мультивременным амплитудным изображениÑм, можно улучшить точноÑть клаÑÑификации точечных и раÑпределенных отражающих целей и, например, идентифицировать различные типы раÑтительноÑти (риÑ. 4).

Когерентное мультивременное изображение
Когерентное мультивременное изображение (Multi-Temporal Coherence или MTC) — Ñто композит в уÑловных цветах, Ñформированный интерферометричеÑкой парой радарных Ñнимков (риÑ. 5). Отличие от вышеуказанных композитов заключаетÑÑ Ð² том, что в данном композите иÑпользуетÑÑ Ð½Ðµ только амплитуднаÑ, но и Ñ„Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¸Ð½Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð´Ð°Ñ€Ð½Ð¾Ð³Ð¾ Ñигнала.

Кратко отметим Ñледующие оÑновные принципы раÑчета данного композита:
- ИзменениÑ, региÑтрируемые по когерентноÑти фаз разновременных радарных Ñъемок, ÑопоÑтавимы Ñ Ð´Ð»Ð¸Ð½Ð¾Ð¹ волны радара (а не Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением). ПоÑтому при разрешении, например, 1 м (режим Spotlight-2 Ñпутников COSMO-SkyMed), при когерентном мониторинге будут обнаруживатьÑÑ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð°Ð¶Ðµ порÑдка неÑкольких Ñантиметров (длина волны радаров Ñпутников COSMO-SkyMed ÑоÑтавлÑет 3 Ñм).
- Ð¤Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ñ ÐºÐ¾Ð³ÐµÑ€ÐµÐ½Ñ‚Ð½Ð¾Ñть, помимо ÑобÑтвенно изменений характериÑтик отражающей поверхноÑти, также фикÑирует атмоÑферные уÑÐ»Ð¾Ð²Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¸ выполнении обеих Ñъемок интерферометричеÑкой пары, ÑиÑтематичеÑкую проÑтранÑтвенную декоррелÑцию фаз, возникающую за Ñчет Ð½Ð°Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ñ Ð±Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð¾Ð¹ линии между положениÑми Ñпутника, временную декоррелÑцию между Ð´Ð²ÑƒÐ¼Ñ Ñценами, увеличивающуюÑÑ Ñ Ñ‚ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ времени и аддитивный шум.
MTC ÑвлÑетÑÑ Ñффективным ÑредÑтвом анализа, иÑпользуемым Ð´Ð»Ñ Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ… задач, таких как, тематичеÑкое картографирование Ð·ÐµÐ¼Ð»ÐµÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ типов ландшафта или выделение ÑпецифичеÑких объектов (Ð´Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶Ð½Ð°Ñ Ñеть, Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ ÑооружениÑ, гидроÑеть и Ñ‚. д.).
Следует отметить, что продукт MTC легче поддаетÑÑ Ð¸Ð½Ñ‚ÐµÑ€Ð¿Ñ€ÐµÑ‚Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ и лучше визуально ÑопоÑтавлÑетÑÑ Ñ Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкими Ñнимками, что позволÑет обновлÑть единую оптико-радарную базу разновременных геопроÑтранÑтвенных данных на территорию интереÑа и клаÑÑифицировать поÑвление новых целей в пределах района мониторинга (риÑ. 6).

Пример применениÑ: ÐÑмÑра (ÐритреÑ)
Ð’ Ñвете раÑÑÐ¼Ð¾Ñ‚Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¹ по информационному обеÑпечению вÑепогодными и не завиÑÑщими от оÑвещенноÑти геопроÑтранÑтвенными данными в уÑловиÑÑ… чрезвычайных Ñитуаций и кризиÑов Ð´Ð»Ñ Ð·Ð°Ð´Ð°Ñ‡ мониторинга и оперативной оценки ущерба, акцент делаетÑÑ Ð½Ð° получение глобальной (и, в то же времÑ, выÑокодетальной) картины кризиÑной Ñитуации на каждый момент Ñъемки. Под кризиÑными ÑитуациÑми, в данном Ñлучае, понимаютÑÑ Ð¼ÐµÐ¶Ð´ÑƒÐ½Ð°Ñ€Ð¾Ð´Ð½Ñ‹Ðµ войны, гражданÑкие конфликты, природные катаÑтрофы и Ñтихийные бедÑÑ‚Ð²Ð¸Ñ Ð¸ другие чрезвычайные Ñитуации, которые могут привеÑти к человечеÑким жертвам.
Ð’ контекÑте программ обеÑÐ¿ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð±ÐµÐ·Ð¾Ð¿Ð°ÑноÑти ЕвропейÑкого Ñоюза (типа G_MOSAIC) кризиÑÐ½Ð°Ñ ÑÐ¸Ñ‚ÑƒÐ°Ñ†Ð¸Ñ Ð¾Ð±Ñ‹Ñ‡Ð½Ð¾ требует вмешательÑтва, нацеленного на поддержание мира, общеÑтвенного порÑдка, охраны граждан ЕС и Ð¿Ð¾Ð²Ñ‹ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼ÐµÐ¶Ð´ÑƒÐ½Ð°Ñ€Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¹ безопаÑноÑти в целом.
Один из рабочих пользовательÑких Ñценариев G-MOSAIC ÑоÑредоточен на планировании и готовноÑти к дейÑтвиÑм. Ðтот Ñценарий отвечает потребноÑÑ‚Ñм пользователей в «предкризиÑной» Ñитуации и предоÑтавлÑет информацию длÑ:
- ÐŸÐ»Ð°Ð½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñвакуации граждан.
- Подготовки оперативных планов ÑтратегичеÑких миÑÑий.
Пример типичной Ñитуации: планирование Ñвакуации граждан ЕС из определенного города в Ñлучае возможного Ð²Ð¾Ð·Ð½Ð¸ÐºÐ½Ð¾Ð²ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð§Ð¡, где Ñпутниковый геопроÑтранÑтвенный анализ может облегчить подготовку планов Ñвакуации.
Ð’ рамках такой Ñитуации могут быть предоÑтавлены Ñледующие ÑервиÑÑ‹:
- План мероприÑтий на Ñлучай ЧС, нанеÑенный на тематичеÑкую карту города, поÑтроенную по результатам интерпретации актуального оптичеÑкого ортотранÑформированного Ñнимка и Ñодержащую геопроÑтранÑтвенную информацию, облегчающую планирование Ñвакуации и вмешательÑтва в потенциальную чрезвычайную Ñитуацию в уÑловиÑÑ… города и прилегающих территорий.
- ПоÑтроение радарных композитов MTC, отражающих возникновение и развитие во времени ЧС за Ñчет выÑÐ²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ территории.
- Ð”ÐµÑ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ ÐºÐ°Ñ€Ñ‚Ð° ландшафтов и карта города, раÑÑÑ‡Ð¸Ñ‚Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ Ð½Ð° оÑнове Ñпутникового ортотранÑформированного Ñнимка ÑверхвыÑокого Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² видимой и инфракраÑной зоне Ñпектра (разрешение 50 Ñм).
По запроÑу миниÑтерÑтва обороны Италии был выполнен пилотный проект по обнаружению и картографированию заданных характериÑтик территории, а также обновлению Ñтих характериÑтик Ñ Ð¸Ñпользованием разнородной архивной геопроÑтранÑтвенной информации и новых радарных Ñъемок COSMO-SkyMed.
Ð’ чаÑтноÑти, оÑновными задачами пилотного проекта были Ñледующие:
- Оценка возможноÑтей радарных данных Cosmo-SkyMed Ð´Ð»Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкого ÐºÐ°Ñ€Ñ‚Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñ‚ÐµÑ€Ñ€Ð¸Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¸Ð¹, где регулÑÑ€Ð½Ð°Ñ Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ Ñъемка практичеÑки не возможна из-за погодных уÑловий.
- Оценка преимущеÑтв радарных Ñъемок COSMO-SkyMed перед оптичеÑкими, ÑвÑзанных Ñ Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ объектов и Ñлементов ландшафта, не заметных на оптичеÑких Ñнимках, но заметных на радарных Ñнимках.
- Оценка возможноÑтей радарных данных Cosmo-SkyMed в облаÑти Ð¾Ð±Ð½Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑущеÑтвующих карт.
Пилотный проект был выполнен в два Ñтапа:
- Создание цифровой базы данных геоинформации, по плотноÑти данных ÑоответÑтвующей топографичеÑкой карте 1:50 000 (Ñоздание).
- Создание карты Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ (обновление).
МиниÑтерÑтво обороны Италии предоÑтавило Ñледующий набор данных, предÑтавлÑющий Ñтандартную Ñталонную ÑиÑтему иÑходных данных Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð´ÑƒÐºÑ‚Ð¾Ð² миниÑтерÑтва обороны Италии:
- ОптичеÑкое изображение Ñо Ñпутника QuickBird (DigitalGlobe, СШÐ) Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑким разрешением 0,6 м в панхроматичеÑком канале и 2,4 м в мультиÑпектральных каналах.
- Цифровые раÑтровые топографичеÑкие карты (маÑштаб 1:100 000 и 1:200 000).
- Ð¦Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÑŒ рельефа /Â Ñ†Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÑŒ меÑтноÑти Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑким разрешением 30 м.
- База данных GeoNames, ÑÐ¾Ð´ÐµÑ€Ð¶Ð°Ñ‰Ð°Ñ Ð½Ð°Ð·Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ‡ÐµÑких объектов.
- Прочие данные (например, цифровые аÑронавигационные данные о вертикальных препÑÑ‚ÑтвиÑÑ… и воздушных ÑооружениÑÑ…) Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð°ÑÑматриваемой территории.
Ðти иÑходные Ñталонные данные были необходимы Ð´Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¸Ð»Ð¾Ñ‚Ð½Ð¾Ð³Ð¾ проекта, поÑкольку Ñталонные ключи иÑпользуютÑÑ Ð´Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð±ÑŠÐµÐºÑ‚Ð¾Ð² или типов территории одного клаÑÑа по вÑей гораздо большей площади новых Ñнимков.
Ð’ табл. 1 указан набор вÑех иÑпользованных в рамках данного проекта данных ДЗЗ, так и не отноÑÑщихÑÑ Ðº ДЗЗ.
Таблица 1. ÐÑмÑра — данные ДЗЗ
СенÑор |
Разрешение (м) | Дата
Ñъемки |
Стерео (да/нет) | Тип | ДинамичеÑкий диапазон (бит) |
Формат |
ОптичеÑкие данные |
||||||
QuickBird | 0,6 – 2,4 м | 14/12/2005 | Ðет | панхром + мультиÑпектр | 8 | Tiff |
CitySPHERE | 0,6 м | 06/03/2005 | Ðет | паншарпенинг | 8 | Tiff |
Радарные данные |
||||||
COSMO-SkyMed | 1 м | 08/08/2009
09/08/2009 25/08/2009 01/09/2009 14/09/2009 07/10/2009 |
Ðет | Spotдight 2 | Tiff, Envi | |
COSMO-SkyMed | 3 м | 24/08/2009
10/09/2009 17/09/2009 |
Ðет | Stripmap
Himage |
Tiff, Envi |
Из-за развитой инфраÑтруктуры (дороги, шоÑÑе, аÑропорты, вертолетные площадки, железные дороги и Ñ‚.д.), большого количеÑтва промышленных Ñооружений и непрерывного роÑта города ÐÑмÑра ÑвлÑетÑÑ Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ð¼ примером проверки Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑких и радарных данных ДЗЗ ÑверхвыÑокого Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð»Ñ Ð¿Ð¾Ð´Ð³Ð¾Ñ‚Ð¾Ð²ÐºÐ¸ плана мероприÑтий на Ñлучай ЧС.
Выделение различных объектов и типов ландшафта территории на оÑнове данных ДЗЗ было выполнено на площади около 150 кв. км, а городÑкие карты и мультивременные композиты Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ были Ñформированы на территорию площадью около 25 кв. км. ГородÑкие карты и карты Ð¾Ð±Ð½Ð°Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ были предÑтавлены на выходе в виде цифровых векторных карт, Ñформированных на оÑнове интерпретации композитов MTC, полученных ÑиÑтемой COSMO-SkyMed в режиме Spotlight-2.
ВыделÑемые объекты и типы ландшафтов были выбраны в ÑоответÑтвии Ñо Ñтандартными уÑловными обозначениÑми, принÑтыми в международной картографичеÑкой программе (табл. 2).
Таблица 2. ВыделÑемые объекты и типы ландшафтов
Типы ландшафта (выделены в виде векторных полигонов) |
 |
Прочие площадные типы объектов (векторные полигоны) |
ЗаÑтроенные территории | Объект | |
Водоемы | МеÑто Ð·Ð°Ñ…Ð¾Ñ€Ð¾Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚Ñ…Ð¾Ð´Ð¾Ð² | |
УчаÑтки голой земли | Стадион | |
СельÑкохозÑйÑтвенные земли | МеÑто ÑтоÑнки воздушных Ñудов | |
Луга | Взлетно-поÑÐ°Ð´Ð¾Ñ‡Ð½Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ñа | |
КуÑтарник | Ð ÑƒÐ»ÐµÐ¶Ð½Ð°Ñ Ð´Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶ÐºÐ° | |
Ð›ÐµÑ | ÐÑродром |
Линейные объекты (выделены в виде векторных полилиний) |
 |
Точечные объекты |
Тротуар | Здание | |
Забор | Ð—Ð°Ð¿Ñ€Ð°Ð²Ð¾Ñ‡Ð½Ð°Ñ ÑÑ‚Ð°Ð½Ñ†Ð¸Ñ | |
Стена | Контрольно-диÑпетчерÑкий пункт | |
Дорога | ПараболичеÑÐºÐ°Ñ Ð°Ð½Ñ‚ÐµÐ½Ð½Ð° | |
МоÑÑ‚ | Парк товарных резервуаров | |
Канава | Ðавигационные огни аÑропорта | |
Река | ||
ПроÑÐµÐ»Ð¾Ñ‡Ð½Ð°Ñ Ð´Ð¾Ñ€Ð¾Ð³Ð° | ||
Ограждение аÑропорта | ||
Ð›Ð¸Ð½Ð¸Ñ Ð»ÐµÑа |
Ð’ чаÑтноÑти, были выполнены Ñледующие дейÑтвиÑ:
- Получение и подготовка данных:
- Изображение QuickBird.
- Изображение CitySPHERE.
- Ð¦Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÑŒ меÑтноÑти.
- РаÑÑ‚Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ñ‚Ð¾Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ñ€Ñ‚Ð°.
- База данных Geonames и админиÑтративные границы.
- Выделение из общего объема данных характериÑтик, необходимых миниÑтерÑтву обороны.
- Определение облаÑти интереÑа, планирование радарных Ñъемок Ñо Ñпутников COSMO-SkyMed, покрывающих большую чаÑть района интереÑа, и выбор оптимальных характериÑтик Ñъемки (уровень обработки, режим Ñъемки: направление орбиты, направление Ñъемки, угол Ñъемки, полÑризациÑ). Два угла Ñъемки (30° и 54°) были опробованы Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ð¹ геометрии Ñъемки, наилучшим образом отображающей различные природные и иÑкуÑÑтвенные цели, приÑутÑтвующие на Ñнимаемой территории. Угол Ñъемки 54° оказалÑÑ Ð¿Ñ€ÐµÐ´Ð¿Ð¾Ñ‡Ñ‚Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ð¼, Ñ‚.к. он позволил визуализировать большую чаÑть Ñлементов рельефа за Ñчет более четкого Ð¾Ñ‚Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð´Ð°Ñ€Ð½Ð¾Ð¹ тени, рельефно подÑвечивающей объекты поверхноÑти (риÑ. 7).

- ПоÑледовательноÑть обработки мультивременных Ñнимков COSMO-SkyMed (режим Ñъемки Spotlight-2) Ð´Ð»Ñ ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ‚Ð° MTC:
- Загрузка данных ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ 1A (комплекÑные данные).
- Загрузка ЦММ SRTM Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑким разрешением 30 м.
- ИнтерферометричеÑÐºÐ°Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ° фазовой информации Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ на выходе геокодированной картограммы когерентноÑти.
- Ðекогерентное накопление Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ðµ на выходе амплитудных радарных изображений.
- КорегиÑÑ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð°Ð¼Ð¿Ð»Ð¸Ñ‚ÑƒÐ´Ð½Ñ‹Ñ… радарных изображений.
- Геокодирование и радиометричеÑÐºÐ°Ñ ÐºÐ°Ð»Ð¸Ð±Ñ€Ð¾Ð²ÐºÐ° данных.
- Формирование мультивременных композитов MTC.
- КорегиÑÑ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкого Ñнимка QuickBird Ñ Ñ€Ð°Ð´Ð°Ñ€Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ Ñнимками COSMO-SkyMed Ñ Ð¸Ñпользованием полинома 2-й Ñтепени Ñ 21 контрольной точкой (приблизительно 1 точка на км2). СреднеквадратичеÑÐºÐ°Ñ Ð¿Ð¾Ð³Ñ€ÐµÑˆÐ½Ð¾Ñть при Ñовмещении Ñнимков QuickBird и COSMO-SkyMed до корегиÑтрации ÑоÑтавлÑла ≥ 5 м, а поÑле корегиÑтрации уменьшилаÑÑŒ до < 3 м.
- Формирование ключей Ð´Ð»Ñ Ð¸Ð½Ñ‚ÐµÑ€Ð¿Ñ€ÐµÑ‚Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ Ñнимков COSMOSkyMed Ñ Ñ€Ð°Ñчетом получить на выходе тематичеÑкую карту природных и техногенных объектов земной поверхноÑти Ñ Ð½Ð°Ð±Ð¾Ñ€Ð¾Ð¼ Ñлоев, запрошенным миниÑтерÑтвом обороны Италии.
- Создание цифровой карты (маÑштаб 1:50 000) на оÑнове MTC-композитов, раÑÑчитанных на оÑнове радарных Ñнимков COSMO-SkyMed в режиме Spotlight-2.
ПорÑдок Ð²Ñ‹Ð´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñлементов (Ñлоев) карты был Ñледующим:
- полигональные объекты (например, типы ландшафтов);
- линейные объекты: (Ñлементы транÑпортной инфраÑтруктуры);
- точечные объекты: (например, зданиÑ).
- Создание обновленной цифровой карты на оÑнове радарного композита MTC, раÑÑчитанного по Ñнимкам COSMO-SkyMed в режиме Spotlight-2 за более поздние даты.
Фрагменты полученных тематичеÑких карт, Ñодержащих раÑтровую подложку из композита MTC и набор наложенных на нее векторных Ñлоев, приведены на риÑ. 8.

Ðналогичные работы в рамках проекта G-MOSAIC были выполнены на оÑнове данных COSMO-SkyMed и других геопроÑтранÑтвенных данных, например, по территориÑм городов Хараре (Зимбабве) и Тир (Ливан).
Выводы и заключение
Проект G-MOSAIC нацелен на Ñоздание пакета уÑлуг по геоинформационному обеÑпечению Ð¿Ð»Ð°Ð½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð³ÑƒÐ¼Ð°Ð½Ð¸Ñ‚Ð°Ñ€Ð½Ñ‹Ñ… и других международных операций в ÑоответÑтвии Ñ Ð¿Ð¾Ñ‚Ñ€ÐµÐ±Ð½Ð¾ÑÑ‚Ñми пользователей, таких как, например, миниÑтерÑтва обороны. Развитие данного проекта позволит перевеÑти научные иÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð² прикладную плоÑкоÑть и обеÑпечить планирование операций, Ñ Ñ‚ÐµÐ¼ чтобы на Ñтадии Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñтих операций только отÑлеживать изменениÑ, уже Ð¸Ð¼ÐµÑ Ð² наличии актуальную геопроÑтранÑтвенную оÑнову.
Ðнализ продуктов, таких как радарные когерентные мультивременные композиты (MTC) и другие продукты тематичеÑкой обработки данных COSMO-SkyMed, позволил Ñоздать «Ñигнатуры» Ð´Ð»Ñ Ð¸Ð´ÐµÐ½Ñ‚Ð¸Ñ„Ð¸ÐºÐ°Ñ†Ð¸Ð¸ Ñамых разных природных и техногенных объектов земной поверхноÑти (например, различных типов ландшафта, учаÑтков Ð·ÐµÐ¼Ð»ÐµÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ невозделываемых земель, линейных объектов транÑпортной инфраÑтруктуры, точечных объектов, таких как Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ ÑÐ¾Ð¾Ñ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸ Ñ‚.д.). ПродемонÑтрированы возможноÑти ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñ€ÐµÐ³ÑƒÐ»Ñрно обновлÑемых карт Ð·ÐµÐ¼Ð»ÐµÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ обеÑÐ¿ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð½ÐµÐ¿Ñ€ÐµÑ€Ñ‹Ð²Ð½Ð¾Ð³Ð¾ мониторинга большого чиÑла природных и техногенных процеÑÑов, проиÑходÑщих на земной поверхноÑти. Причем иÑпользование именно радарных данных Ð´Ð»Ñ Ñ‚Ð°ÐºÐ¾Ð³Ð¾ мониторинга обеÑпечивает вÑепогодноÑть и не завиÑимоÑть от облачноÑти и оÑвещенноÑти.
Таким образом, продукты тематичеÑкой обработки радарных Ñнимков Cosmo-SkyMed ÑверхвыÑокого Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»ÑÑŽÑ‚ облегчить планирование и проведение правительÑтвенных мероприÑтий по поддержанию порÑдка и мира, обеÑпечению безопаÑноÑти, а также обеÑпечить актуальную геопроÑтранÑтвенную оÑнову Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð³ÑƒÐ¼Ð°Ð½Ð¸Ñ‚Ð°Ñ€Ð½Ñ‹Ñ… операций.
[1] Ðтот Ñтап, также извеÑтный как multi-looking или некогерентное накопление, в завиÑимоÑти от выбранных параметров обработки, может влиÑть на проÑтранÑтвенное разрешение изображениÑ.