Ð.В Беленов, Ð.Ð’. ÐброÑимов
О компании «Совзонд»
ÐšÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð¡Ð¾Ð²Ð·Ð¾Ð½Ð´Â» — ведущий роÑÑийÑкий ÑиÑтемный интегратор в облаÑти геоинформационных технологий и аÑрокоÑмичеÑкого мониторинга. Вот уже более 20 лет ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ÑтавлÑет инновационные программные продукты, ÑервиÑÑ‹ Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚Ñ‹ Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенными данными, актуальные геоинформационные данные выÑокого качеÑтва.
О линейке продуктов ОРТОРЕГИОÐ
С 2008 года ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð¡Ð¾Ð²Ð·Ð¾Ð½Ð´Â» выпуÑкает воÑтребованный и отлично зарекомендовавший ÑÐµÐ±Ñ Ð½Ð° отечеÑтвенном рынке данных диÑтанционного Ð·Ð¾Ð½Ð´Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð—ÐµÐ¼Ð»Ð¸ (ДЗЗ) из коÑмоÑа «коробочный» продукт ОРТОРЕГИОР(также извеÑтен как ОРТО25). Ðтот продукт предÑтавлÑет Ñобой беÑшовное выровненное по цветам раÑтровое покрытие выÑокой плановой точноÑти (СКО в плане 10м) Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 2,5 м и Ñ Ð½Ð°Ñ€ÐµÐ·ÐºÐ¾Ð¹ по границам админиÑтративных районов или регионов РоÑÑийÑкой Федерации. ÐŸÑ€Ð¸Ð¾Ð±Ñ€ÐµÑ‚Ð°Ñ Ñ‚Ð°ÐºÐ¾Ð¹ продукт, потребитель получает полноÑтью готовые к отраÑлевому иÑпользованию материалы ДЗЗ гарантированной точноÑти и изобразительного качеÑтва, предÑтавленные в Ñтандартном ГИС-формате.
Ð’ оÑнове продукта лежат Ñнимки Ñ ÑпонÑкого коÑмичеÑкого аппарата ALOS/PRISM (JAXA). ОртотранÑформирование Ñнимков выполнÑетÑÑ Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾Ñ‰ÑŒÑŽ входÑщих в поÑтавку коÑффициентов рациональных полиномов (RPC) без Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð°Ð·ÐµÐ¼Ð½Ñ‹Ñ… опорных точек, в качеÑтве информации о рельефе меÑтноÑти иÑпользуетÑÑ Ð¾Ñ‚ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð°Ñ Ð¾Ð±Ñ‰ÐµÐ´Ð¾ÑÑ‚ÑƒÐ¿Ð½Ð°Ñ Ñ†Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÑŒ рельефа SRTM. Ð’Ñ‹Ñокое качеÑтво продукта ОРТОРЕГИОРобъÑÑнÑетÑÑ Ð½Ð°Ð´ÐµÐ¶Ð½Ð¾Ð¹ точноÑтью значений RPC-коÑффициентов, Ñопровождающих каждую Ñцену Ñъемки, а также иÑпользованием в мозаике надирных Ñнимков [1].
ÐезавиÑимые иÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñти, проведенные ÑпециалиÑтами неÑкольких роÑÑийÑких компаний, показали, что продукт ОРТОРЕГИОРможет быть иÑпользован в качеÑтве оÑновы Ð´Ð»Ñ ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ Ð¾Ð±Ð½Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‚Ð¾Ð¿Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ‡ÐµÑких карт и другой картографичеÑкой продукции вплоть до маÑштаба 1:25 000 без Ð¿Ñ€Ð¸Ð²Ð»ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð¾Ð¿Ð¾Ð»Ð½Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… данных.
С поÑвлением коммерчеÑки доÑтупных глобальных данных ÑверхвыÑокого проÑтранÑтвенного Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸ÐµÐ¹ было принÑто решение о развитии линейки ортотранÑформированных мозаик типа ОРТОРЕГИОРв направлении ÑƒÐºÑ€ÑƒÐ¿Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼Ð°Ñштаба. Продукт ОРТО10 также предÑтавлÑет Ñобой региональное ортомозаичное покрытие, но в его оÑнове лежат ортокорректированные Ñнимки, полученные коÑмичеÑкими аппаратами, оÑущеÑтвлÑющими Ñъемку Ñо ÑверхвыÑоким проÑтранÑтвенным разрешением (не хуже 1 м) на меÑтноÑти (WorldView-1,2,3, GeoEye-1). ТочноÑть входÑщих в поÑтавку коÑффициентов рациональных полиномов (RPC) Ð´Ð»Ñ Ñнимков Ñ Ð¿ÐµÑ€ÐµÑ‡Ð¸Ñленных КРДЗЗ позволÑет изготавливать ортомозаики, удовлетворÑющие требованиÑм картографичеÑким материалам маÑштаба 1:10 000 без иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½Ð°Ð·ÐµÐ¼Ð½Ñ‹Ñ… опорных точек, что также было подтверждено незавиÑимыми оценками [2].
Ð’ наÑтоÑщее Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð¡Ð¾Ð²Ð·Ð¾Ð½Ð´Â» выпуÑкает линейку ортотранÑформированных мозаик под общим названием ОРТОРЕГИОÐ, куда входÑÑ‚ упомÑнутые продукты ОРТО10 и ОРТО25, а также ОРТО 50, ОРТОРЕГИОÐ+МОÐИТОРИÐГ [3].
Одним из ключевых доÑтоинÑтв линейки продуктов ОРТОРЕГИОРÑвлÑетÑÑ Ð²Ñ‹ÑÐ¾ÐºÐ°Ñ Ð¿Ð»Ð°Ð½Ð¾Ð²Ð°Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñть при выÑокой ÑкороÑти их ÑозданиÑ. Также преимущеÑтвом работы Ñ Ñ‚Ð°ÐºÐ¸Ð¼Ð¸ данными ÑвлÑетÑÑ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾Ñть Ñразу загрузить их в иÑпользуемую ГИС-оболочку (Mapinfo Professional, ArcGIS, ГИС «Панорама», AutoCad и Ñ‚. п.) и приÑтупить к работе, Ð¼Ð¸Ð½ÑƒÑ Ð²Ñе промежуточные Ñтадии (заказ Ñъемки, ÑÐ¿ÐµÑ†Ð¸Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ° полученных данных и Ñ‚.д.). Ð’Ñ‹Ñокое качеÑтво продукта оценили роÑÑийÑкие и зарубежные пользователи, в чиÑле которых такие авторитетные организации как ФГБУ «РоÑлеÑинфорг», ÐО «Уралгеоинформ», ОÐО «Севзапгеоинформ», ÐО «ÐИиП центр «Природа», ГУП «Ðаучно-аналитичеÑкий центр рационального Ð½ÐµÐ´Ñ€Ð¾Ð¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸Ð¼. Ð’.И.Шпильмана», ООО «Тримм», ÐО «КазгеокоÑмоÑ» и др.
О КР«РеÑурÑ-П»
Ð’ декабре 2016 года ÐšÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð¡Ð¾Ð²Ð·Ð¾Ð½Ð´Â» подпиÑала диÑтрибьюторÑкое Ñоглашение Ñ Ð“Ðš «РоÑкоÑмоÑ» на поÑтавку данных Ñо Ñпутников «РеÑурÑ-П» и «КанопуÑ-В» на территории РоÑÑии, Ñтран СÐГ и дальнего зарубежьÑ. Стоит оетить, что заказы на новую Ñъемку Ñо Ñпутников Ñерии «РеÑурÑ-П» и «КанопуÑ-В» размещаютÑÑ Ð±ÐµÐ· обÑзательÑтв по выкупу, то еÑть заказчик принимает решение о покупке данных только по результатам Ñъемки.
Ðа ÑегоднÑшний момент Ð¾Ñ€Ð±Ð¸Ñ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ð³Ñ€ÑƒÐ¿Ð¿Ð¸Ñ€Ð¾Ð²ÐºÐ° Ñпутников Ñерии «РеÑурÑ‑П» наÑчитывает три коÑмичеÑких аппарата: «РеÑурÑ-П» â„–1, «РеÑурÑ-П» â„–2 и «РеÑурÑ-П» â„–3. УÑтановленный на КРоптико-Ñлектронный ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð»ÐµÐºÑ Â«Ð“ÐµÐ¾Ñ‚Ð¾Ð½-Л1» позволÑет выполнÑть Ñъемку Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенным разрешением 0,7–1 м в панхроматичеÑком канале (0,62–0,79 мкм) и 2–3 м в мультиÑпектральных каналах (вÑего 7 Ñпектральных каналов: Ñиний 0,48–0,52 мкм, зеленый 0,54–0,59 мкм; краÑный + крайний краÑный 0,62–0,68; 0,66–0,69; 0,7–0,74 мкм и ближний ИК 0,72–0,8; 0,8–0,9 мкм) в различных режимах Ñъемки (объектоваÑ/маршрутнаÑ/Ñтерео/площаднаÑ) [4]. СтоимоÑть Ñъемки Ñ ÐšÐ Â«Ð ÐµÑурÑ-П» на данный момент ÑоÑтавлÑет 388,8 руб. за 1 кв. км архивной Ñъемки и 661 руб. — за 1 кв. км Ð´Ð»Ñ Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ð¹ Ñъемки (Ñрок поÑтавки от 72 чаÑов Ñ Ð¼Ð¾Ð¼ÐµÐ½Ñ‚Ð° Ñъемки).
Ðовый продукт в линейке региональных ортомозаик
ÐŸÑ€Ð¸Ð½Ð¸Ð¼Ð°Ñ Ð²Ð¾ внимание популÑрноÑть линейки продуктов ОРТОРЕГИОРи ÑƒÑ‡Ð¸Ñ‚Ñ‹Ð²Ð°Ñ Ð²Ñ‹Ñ…Ð¾Ð´Â Ð¾Ñ‚ÐµÑ‡ÐµÑтвенных данных диÑтанционного Ð·Ð¾Ð½Ð´Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½Ð° коммерчеÑкий рынок, ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð¡Ð¾Ð²Ð·Ð¾Ð½Ð´Â» планирует поÑледующее раÑширение линейки региональных ортомозаик. Ðовый продукт будет Ñоздан на оÑнове данных Ñ Ð¾Ñ‚ÐµÑ‡ÐµÑтвенных аппаратов «РеÑурÑ-П» â„–1, â„–2, â„–3. Модель раÑпроÑÑ‚Ñ€Ð°Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾ÑтанетÑÑ Ñ‚Ð¾Ð¹ же — в форме картометричеÑкого мозаичного Ð¿Ð¾ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸Ñ Ñ Ð½Ð°Ñ€ÐµÐ·ÐºÐ¾Ð¹ по регионам РоÑÑии в Ñтандартных ГИС-форматах. По Ñвоим точноÑтным характериÑтикам новый продукт не будет уÑтупать продукту ОРТО25. Покрытие может быть черно-белым или цветным (RGB). ÐžÑ‚Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ð¾ÑобенноÑть нового продукта – более выÑокое по Ñравнению Ñ ÐžÐ Ð¢Ðž25 проÑтранÑтвенное разрешение не хуже 1 м (против 2,5 м) и точноÑть Ð³ÐµÐ¾Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½Ð° уровне 5–10 м в завиÑимоÑти от типа рельефа меÑтноÑти.
О точноÑти иÑходных материалов «РеÑурÑ-П»
Ð’ качеÑтве иÑходных данных иÑпользуютÑÑ Ñтандартные продукты, полученные Ñъемочной аппаратурой «Геотон-Л1» и прошедшие первичную обработку. Ð’ ÑоÑтав Ñтандартной поÑтавки входÑÑ‚ панхроматичеÑкий и мультиÑпектральный Ñнимки ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ 1Рв формате GeoTIFF и коÑффициенты RPC-полиномов в формате XML. Разрешение на меÑтноÑти ÑоÑтавлÑет  приблизительно 0,7 м, радиометричеÑкое разрешение — 10 бит, ширина полоÑÑ‹ Ñъемки в надир – 38 км. Уровень обработки 1Рпредполагает, что Ð´Ð»Ñ Ñнимка выполнена радиометричеÑÐºÐ°Ñ Ð¸ геометричеÑÐºÐ°Ñ ÐºÐ¾Ñ€Ñ€ÐµÐºÑ†Ð¸Ñ Ð±ÐµÐ· транÑÑ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð² картографичеÑкую проекцию [5]. ЗаÑÐ²Ð»ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ñтавщиком точноÑть ортотранÑÑ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñнимков Ñ Ð¸Ñпользованием входÑщей в поÑтавку модели в виде RPC-коÑффициентов  не хуже 50 м (СКО) [5]. Так как Ñто значение не удовлетворÑет целевым характериÑтикам нового геоинформационного продукта, данные о геопривÑзке Ñнимков нуждаютÑÑ Ð² уточнении. Подготовка полевой опорной информации в маÑштабах региона/облаÑти и даже города требует больших финанÑовых вложений и временных затрат. Такой подход влечет ÑущеÑтвенное удорожание результирующих данных и не удовлетворÑет целÑм доÑтупноÑти конечного продукта широкому кругу потенциальных пользователей, поÑтому возникает задача найти открытый иÑточник опорной информации на вÑÑŽ территорию РоÑÑийÑкой Федерации.
ИÑÑледование  Публичной кадаÑтровой карты (ПКК)
ÐšÐ¾Ð¼Ð¿Ð°Ð½Ð¸Ñ Â«Ð¡Ð¾Ð²Ð·Ð¾Ð½Ð´Â» провела иÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½Ð° предмет возможноÑти иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿ÑƒÐ±Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ð¾Ð¹ кадаÑтровой карты РоÑрееÑтра в качеÑтве иÑточника опорных точек. ÐŸÑƒÐ±Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ð°Ñ ÐºÐ°Ð´Ð°ÑÑ‚Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ ÐºÐ°Ñ€Ñ‚Ð° предназначена Ð´Ð»Ñ Ð¿ÑƒÐ±Ð»Ð¸ÐºÐ°Ñ†Ð¸Ð¸ в интернете данных ГоÑударÑтвенного кадаÑтра недвижимоÑти (ГКÐ), карта доÑтупна в режиме онлайн Ð´Ð»Ñ Ð»ÑŽÐ±Ð¾Ð³Ð¾ Ð¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ñ‚ÐµÐ»Ñ Ñети интернет [6]. Ðа ней указаны вÑе границы районов и городов, оечены важные промышленные объекты, железные дороги, автомагиÑтрали, линии Ñлектропередач и прочее.
Ð’ ходе иÑÑледований ÑпециалиÑты компании «Совзонд» произвели Ñтандартную фотограмметричеÑкую обработку панхроматичеÑких коÑмичеÑких Ñнимков Ñ ÐšÐ Â«Ð ÐµÑурÑ‑П» №1 ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ 1Ð. Ð’ качеÑтве опорных точек иÑпользовалиÑÑŒ объекты публичной кадаÑтровой карты, которые могут быть надежно дешифрированы на коÑмичеÑком Ñнимке, такие как опоры линий Ñлектропередач и границы земельных учаÑтков, Ñовпадающих по форме на Ñнимке и на кадаÑтровой карте. Ð’ качеÑтве информации о рельефе меÑтноÑти иÑпользовалаÑÑŒ Ð¾Ñ‚ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð°Ñ Ð¼Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ†Ð° выÑот Shuttle Radar Topography Mission Version 3.0 (SRTM) [7]. ÐŸÐ»Ð°Ð½Ð¾Ð²Ð°Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñть Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚Ñ€Ð¾Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… точек на ортотранÑформированных Ñнимках (СКО) ÑоÑтавила 3–5 м (РиÑунок1).
РиÑунок 1. – Ð’Ñ‹Ñоковольтные и низковольтные ЛÐП на кадаÑтровой карте и на ортофотоплане
Выполненные иÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»ÑÑŽÑ‚ Ñделать вывод о том, что точноÑть ортоизображений, Ñозданных на оÑнове данных Ñ ÐšÐ Â«Ð ÐµÑурÑ-П» ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ 1Ð, Ñ Ð¸Ñпользованием в качеÑтве опорной информации выверенных объектов определенного типа, опубликованных в публичной кадаÑтровой карте РоÑрееÑтра, ÑоответÑтвует точноÑти картографичеÑких материалов М 1:10 000.
ОпиÑание работ по Ñозданию продукта ОРТОРЕГИОÐ
Ð’ качеÑтве теÑтового учаÑтка Ð´Ð»Ñ Ð¾Ñ‚Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ технологии и качеÑтвенной оценки результирующего Ð¿Ð¾ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸Ñ Ð²Ñ‹Ñтупила Ñ‚ÐµÑ€Ñ€Ð¸Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¸Ñ Ð’Ð¾Ñ€Ð¾Ð½ÐµÐ¶Ñкой облаÑти (неÑколько районов) общей площадью ~10 000 кв. км, на которую ÐО «РоÑÑийÑкие коÑмичеÑкие ÑиÑтемы» были предоÑтавлены коÑмичеÑкие Ñнимки.
Ð”Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÑ€Ñ€Ð¸Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¸Ñ Ð±Ñ‹Ð»Ð° покрыта 7 панхроматичеÑкими и мультиÑпектральными Ñценами Ñ ÐšÐ Â«Ð ÐµÑурÑ-П» (4 Ñнимка «РеÑурÑ-П» â„–1, 2 Ñнимка «РеÑурÑ-П» â„–2, 1 Ñнимок «РеÑурÑ-П» â„–3) Ñ ÑƒÐ³Ð»Ð°Ð¼Ð¸ Ð¾Ñ‚ÐºÐ»Ð¾Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚ надира от 6 до 17,5 градуÑов.
РиÑунок 2. – Схема Ð¿Ð¾ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸Ñ Ð’Ð¾Ñ€Ð¾Ð½ÐµÐ¶Ñкой облаÑти данными Ñ ÐšÐ Ñерии «РеÑурÑ-П»
Ðтапы ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Â Ð¿Ð°Ð½Ñ…Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкого продукта «Орторегион»:
Блочное уравнивание.
Ð”Ð»Ñ ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¼Ð°ÐºÑимально точной и качеÑтвенной ортомозаики из множеÑтва перекрывающихÑÑ ÐºÐ¾ÑмичеÑких Ñнимков требуетÑÑ Ð¸Ñ… блочное уравнивание:
- Измерение ÑвÑзующих точек Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¸Ð½Ð¸Ð¼Ð¸Ð·Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ раÑÑ…Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼ÐµÐ¶Ð´Ñƒ перекрывающимиÑÑ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñми.
- Измерение наземных опорных точек Ð´Ð»Ñ ÑƒÑ‚Ð¾Ñ‡Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ñходной модели Ñнимков
- ВычиÑление параметров транÑÑ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿ÑƒÑ‚ÐµÐ¼ минимизации и раÑÐ¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾ÑˆÐ¸Ð±Ð¾Ðº по изображениÑм и опорным точкам.
ТочноÑть Ð³ÐµÐ¾Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð±Ð»Ð¾ÐºÐ° Ñнимков Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾Ñ‰ÑŒÑŽ RPC‑коÑффициентов может быть улучшена путем Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð¿Ð¾Ñ€Ð½Ñ‹Ñ… точек, что подтверждено многочиÑленными иÑÑледованиÑми [8]. Требуемое количеÑтво опорных точек завиÑит от типа Ñъемочной ÑиÑтемы, размера изображениÑ, применÑемого метода Ð¾Ñ€Ð¸ÐµÐ½Ñ‚Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñнимка, геометрии Ñъемки, рельефа меÑтноÑти.
Ðа Ñтапе ÑƒÑ€Ð°Ð²Ð½Ð¸Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð±Ð»Ð¾ÐºÐ° необходимо обнаружить и иÑключить грубые Ð¸Ð·Ð¼ÐµÑ€ÐµÐ½Ð¸Ñ (в том чиÑле объекты ПКК, Ñодержащие грубые ошибки и, Ñамое главное, имеющие низкую точноÑть взаимного раÑположениÑ) и выполнить оценку качеÑтва модели. Данный Ñтап требует выÑокой тщательноÑти, Ð¿Ñ€Ð¸Ð½Ð¸Ð¼Ð°Ñ Ð²Ð¾ внимание тот факт, что далеко не вÑе Ñлементы кадаÑтровой карты могут быть иÑпользованы как Ð¾Ð¿Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ Ð¸Ð½Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ñ†Ð¸Ñ.
ОртотранÑформирование и Ñоздание мозаики.
Ð”Ð»Ñ Ð¾Ñ€Ñ‚Ð¾Ñ‚Ñ€Ð°Ð½ÑÑ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ÑпользовалаÑÑŒ общедоÑÑ‚ÑƒÐ¿Ð½Ð°Ñ Ð¼Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ†Ð° выÑот SRTM.
Полученные ортотранÑформированные Ñнимки прошли процедуру цветового выравниваниÑ, то еÑть радиометричеÑкого ÑоглаÑÐ¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñмежных изображений будущей мозаики. Далее ортотранÑформированные Ñнимки были объединены в единую беÑшовную тонально ÑбаланÑированную панхроматичеÑкую  мозаику (РиÑунок 3).
РиÑунок 3. – Ð ÐµÐ·ÑƒÐ»ÑŒÑ‚Ð¸Ñ€ÑƒÑŽÑ‰Ð°Ñ Â Ð¿Ð°Ð½Ñ…Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ Ð¾Ñ€Ñ‚Ð¾Ð¼Ð¾Ð·Ð°Ð¸ÐºÐ° на территорию ВоронежÑкой облаÑти.
Оценка точноÑти и качеÑтва
ГеометричеÑÐºÐ°Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñть проверÑлаÑÑŒ по отклонениÑм планового Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚Ñ€Ð¾Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… точек на ортомозаике и по раÑхождениÑм контуров на линиÑÑ… Ñшивки. Ð’ качеÑтве контрольных данных иÑпользовалиÑÑŒ общедоÑтупные GPS-треки и объекты ПКК определенного типа, которые надежно дешифрировалиÑÑŒ на ортомозаике (РиÑунок 4). Ð’ результате оценки Ñреднее отклонение планового Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚Ñ€Ð¾Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… точек ÑоÑтавило 3 м, а макÑимальное — 5 м. Полученные Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚ÐºÐ»Ð¾Ð½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ в контрольных точках удовлетворÑÑŽÑ‚ требованиÑм, уÑтановленным в инÑтрукции [9], ÑоглаÑно которой они должны быть не более 5 м (0,5 мм в маÑштабе фотоплана 1:10 000).
РиÑунок 4. – Контроль точноÑти ортомозаики, поÑтроенных по данным КР«РеÑурÑ-П» (краÑный — объекты ПКК, Ñиний — GPS-треки).
Контроль ÑÐ¾Ð²Ð¼ÐµÑ‰ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚ÑƒÑ€Ð¾Ð² по порезам, которое не должно превышать допуÑка 0,7 мм в маÑштабе фотоплана (7 м Ð´Ð»Ñ Ðœ 1:10 000), указанного в п.4.9 инÑтрукции [12], также подтвердил ожидаемую точноÑть результирующей ортомозаики (РиÑунок 5).
РиÑунок 5. – Ð›Ð¸Ð½Ð¸Ñ Ñшивки и качеÑтво тонального выравниваниÑ.
Изготовление цветного продукта «Орторегион».
Очевидно, что цветное изображение более информативно, чем черно-белое. ÐšÐ¾Ð¼Ð±Ð¸Ð½Ð¸Ñ€ÑƒÑ Ñ†Ð²ÐµÑ‚Ð½Ð¾Ð¹ Ñнимок низкого Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ Ð¿Ð°Ð½Ñ…Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑким Ñнимком выÑокого Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¹ и той же территории, то еÑть приÑÐ²Ð°Ð¸Ð²Ð°Ñ Ð¿Ð¸ÐºÑелам панхроматичеÑкого Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ†Ð²ÐµÑ‚, можно получить новое комплекÑированное изображение выÑокого разрешениÑ. Процедура ÑƒÐ»ÑƒÑ‡ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾ÑтранÑтвенного Ñ€Ð°Ð·Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼ÑƒÐ»ÑŒÑ‚Ð¸Ñпектральных Ñнимков и Ð¿Ð¾Ð²Ñ‹ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð²Ð¸Ð·ÑƒÐ°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ… качеÑтв характериÑтик иÑходных панхроматичеÑких Ñнимков называетÑÑ Ð¿Ð°Ð½ÑˆÐ°Ñ€Ð¿ÐµÐ½Ð¸Ð½Ð³ (от англ. «panchromatic sharpening») или комплекÑирование.
При изготовлении цветного продукта «Орторегион» мультиÑпектральные Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ 1A прошли процедуру ортотранÑÑ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñ Ð¸Ñпользованием опорных точек, ÑнÑтых Ñ ÑоответÑтвующих им ортотранÑформированных панхроматичеÑких изображений. Ðтот Ñтап необходим Ð´Ð»Ñ Ð±Ð¾Ð»ÐµÐµ точного проÑтранÑтвенного ÑÐ¾Ð²Ð¼ÐµÑ‰ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð°Ð½Ñ…Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑкого и мультиÑпектрального Ñнимков ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚ÐºÐ¸ 1Ð.
Процедура паншарпеннинга Ð´Ð»Ñ Ñ†Ð²ÐµÑ‚Ð½Ñ‹Ñ… и мультиÑпектральных ортоизображений была выполнена Ñ Ð¸Ñпользованием Ð¼Ð¾Ð´Ð¸Ñ„Ð¸Ñ†Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ð¾Ð³Ð¾Â Ð¿Ñ€ÐµÐ¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð‘Ñ€Ð¾Ð²ÐµÑ Ð¸ Ñпециально подобранными коÑффициентами Ð´Ð»Ñ Ð°Ð¿Ð¿Ð°Ñ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ñ‹ «Геотон» Ñпутника «РеÑурÑ-П». Ð£Ñ‡Ð¸Ñ‚Ñ‹Ð²Ð°Ñ Ñпектральный диапазон панхроматичеÑкого канала аппаратуры «Геотон» (0,62–0,79 мкм) Ð´Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð»ÐµÐºÑÐ¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¾Ð±Ñзательно наличие Ñнимков в зеленой (0,54–0,59 мкм), краÑной (0,62–0,68 мкм) облаÑÑ‚ÑÑ… видимого диапазона и ближнем инфракраÑном диапазоне (0,72–0,80 мкм). Ðа риÑунках 6 показаны примеры панхроматичеÑкого изображениÑ, мультиÑпектрального Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸ результат их комплекÑированиÑ.
РиÑунок 6. – МультиÑпектральный Ñнимок КР«РеÑурÑ-П», панхроматичеÑкий Ñнимок КР«РеÑурÑ-П», и результат их комплекÑированиÑ.
Ðаличие 4 Ñпектральных каналов позволÑет ÑоÑтавлÑть различные варианты Ñинтеза (РиÑунок 7).
РиÑунок 7. – Примеры различного Ñинтеза Ñнимка «РеÑурÑ-П» поÑле процедуры паншарпеннинга (Ñлева направо: в еÑтеÑтвенных цветах, в «пÑевдо» еÑтеÑтвенных цветах).
РиÑунок 8. – РезультирующаÑÂ Ñ†Ð²ÐµÑ‚Ð½Ð°Ñ Ð¾Ñ€Ñ‚Ð¾Ð¼Ð¾Ð·Ð°Ð¸ÐºÐ° на территорию ВоронежÑкой облаÑти.
Оценка изобразительных качеÑтв продукта ОРТОРЕГИОРпо данным Ñ Ñ€Ð¾ÑÑийÑких КР«РеÑурÑ-П» оÑущеÑтвлÑлаÑÑŒ визуально. Проведенные иÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°Ð»Ð¸, что мозаика воÑпринимаетÑÑ ÐµÐ´Ð¸Ð½Ñ‹Ð¼ изображением одинаковой тональноÑти, раÑÑ…Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ линиÑм Ñшивки Ñмежных Ñнимков минимизированы. По дешифровочным ÑвойÑтвам новый продукт близок к продуктам, Ñозданным на базе коÑмичеÑких Ñнимков QuickBird и IKONOS компании DigitalGlobe (СШÐ).
Заключение
Ðа оÑновании полученных результатов можно анонÑировать Ñледующие оÑновные характериÑтики нового продукта линейки ОРТОРЕГИОРна оÑнове данных Ñ ÐšÐ Â«Ð ÐµÑурÑ-П»:
- проÑтранÑтвенное разрешение — не хуже 1 м;
- цвет Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ â€” PAN/RGB;
- актуальноÑть — 2013–н.в.;
- облачноÑть — не выше 20%;
- динамичеÑкий диапазон — 8 бит;
- ÑиÑтема координат — Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð´ÐµÐ·Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ ÑиÑтема WGS-84;
- абÑÐ¾Ð»ÑŽÑ‚Ð½Ð°Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ñть на равнинные районы — 5 м.
Данный продукт может быть иÑпользован Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð±Ð½Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‚Ð¾Ð¿Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ‡ÐµÑких карт маÑштабов 1:25 000 – 1:50 000, ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑких и навигационных карт, ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ WEB-приложений, Ð´Ð»Ñ Ñ€ÐµÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð·Ð°Ð´Ð°Ñ‡ навигации на оÑнове коÑмичеÑких Ñнимков.
Также Ñледует оетить возможноÑть применение нового продукта в качеÑтве подложки Ð´Ð»Ñ Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð“Ð¾ÑударÑтвенного кадаÑтра недвижимоÑти, так как ÑоглаÑно приказу МиниÑтерÑтва ÑкономичеÑкого Ñ€Ð°Ð·Ð²Ð¸Ñ‚Ð¸Ñ Ð Ð¾ÑÑийÑкой Федерации N 848 от 13 ноÑÐ±Ñ€Ñ 2015 г. картографичеÑкой оÑновой единого гоÑударÑтвенного рееÑтра недвижимоÑти ÑвлÑÑŽÑ‚ÑÑ Ð¾Ñ€Ñ‚Ð¾Ñ„Ð¾Ñ‚Ð¾Ð¿Ð»Ð°Ð½Ñ‹ маÑштабов 1:2000 – 1:25 000 в завиÑимоÑти от типа территории.
ГоÑорганы могут получить продукт ОРТОРЕГИОРна оÑнове данных Ñ ÐšÐ Â«Ð ÐµÑурÑ-П», оплатив только ÑтоимоÑть обработки данных.
СпиÑок литературы:
- 8. Критерии выбора данных ДЗЗ Ð´Ð»Ñ Ñ‚Ð¾Ð¿Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ñ„Ð¸Ñ‡ÐµÑкого картографированиÑ; Ðдров Ð’.Ð., Карионов Ю.И., Титаров П.С., Чекурин Ð.Д. («Ð акурѻ, МоÑква); Ñлектронный реÑурÑ: http://www.racurs.ru/?page=39.
- ИнÑÑ‚Ñ€ÑƒÐºÑ†Ð¸Ñ Ð¸Ð½ÑÑ‚Ñ€ÑƒÐºÑ†Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ фотограмметричеÑким работам при Ñоздании цифровых топографичеÑких карт и планов, ГКИÐП (ГÐТÐ)–02-036-02, МоÑква, ЦÐИИГÐиК, 2002.
- Release Notes for Inpho 7.1.3 to 8.0.3 incl. SATMaster/TRSS; 2016.