Друк e-mail

Використання космічних знімків у картографії

Оновлення карт за допомогою космічних знімків

Топографічні карти

Топографічні карти дають нам уявлення про навколишній світ і дозволяють орієнтуватися в ньому, показуючи всі видимі елементи місцевості з однаковими подробицями.
На них відображаються:

  • рельєф;
  • гідрографія;
  • рослинність;
  • грунти;
  • населені пункти;
  • дорожня мережа;
  • соціально-економічні об'єкти;
  • інші об'єкти, що дозволяють комплексно оцінювати територію.

Топографічними масштабами прийнято вважати ряд 1:10 000 - 1:200000.

На даний момент на карті світу практично не залишилося білих плям - топографічні карти покривають майже всю поверхню суші нашої планети, хоча не всі вони однаково детальні. Однак більша частина цих карт не оновлюється систематично.

Між тим, сучасний світ дуже мінливий, - ростуть міста, з'являються нові поселення, будуються дороги, комунікаційні мережі, інженерні споруди, освоюються нові райони видобутку корисних копалин, вирубуються ліси, змінюється структура землекористування. Тому постійно виникає завдання оновлення топографічних карт. Так як державні топографічні карти основних масштабів для України вже створено, складання топографічних карт заново потрібно рідше - тільки у разі кардинальних змін, таких, як будівництво нових міст і великих споруд.

 

alt alt
Топографічна карта масштабу 1:25 000.
Стан місцевості на 1994 р.
Знімок IRS-1D LISS/PAN, синтез в «натуральних» кольорах.
Просторова роздільна здатність приведена до 6 м.
Дата зйомки: 22 травня 2002 р.
Район Геленджика (Краснодарський край).
Жовтою лінією показані обриси берегової лінії з топографічної карти масштабу 1:25 000. За знімком можна уточнити обриси берегової лінії (1) і нанести нові об'єкти, наприклад пірси (2).

Як первинний матеріал для топографічних карт традиційно використовувалися аерофотознімки. Космічні цифрові знімки відкривають нові можливості:

  • здешевлення повторних зйомок;
  • збільшення площі охоплення місцевості;
  • зниження спотворень, пов'язаних з рельєфом.

Крім того, спрощується генералізація зображення на дрібномасштабних картах: замість трудомісткого спрощення великомасштабних карт можна відразу використовувати космічні знімки середньої роздільної здатності. Тому зйомка з космосу використовується все ширше і ширше, і в перспективі може стати основним методом оновлення топографічних карт.

При виборі знімків для складання карт певного масштабу враховують графічну точність малювання та друку карт (0.1 мм). Наприклад, знімки повинні мати просторову роздільну здатність не гірше 100 м для карт масштабу 1:1 000 000 і не гірше 10 м для карт масштабу 1:100 000. Відповідно по знімках IRS-1C/1D PAN c розміром піксела 5.8 м можна складати багато елементів змісту карт масштабу 1:50 000 і дрібніше (деякі елементи топографічних карт, такі як окремі дерева, ширина річок в масштабі карти та ін. вимагають більш детальних знімків). Знімки Landsat-7 ETM +та Terra ASTER c розміром піксела 15 м дозволяють складати багато елементів змісту карт масштабу 1:200 000 і дрібніше. Деякі параметри, наприклад, довжину, ширину і матеріал мостів, що зображаються на картах 1:200 000, не можна отримувати по знімках, тому необхідно залучати додаткові джерела даних.

Рекомендовані масштаби для складання та поновлення топографічних, оглядово-топографічних та оглядових карт по космічним знімкам:

Тип знімків,
розмір пікселя
Маштаб
10000 – 25000
25000 – 50000
50000 - 100000
100000 – 200000
200000 – 500000
500000 – 1000000
мілкіше
1000000
Terra/Aqua MODIS,
250-1000м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, AWiFS,
56 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Landsat TM,
30м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Landsat ETM +,
15-30м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SPOT-2, SPOT-4,
20 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Terra ASTER,
15м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS LISS,
23.5м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, LISS-3, MSS,
23.5 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RADARSAT SAR,
8м, 25-30м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SPOT-2, SPOT-4,
10 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RS PAN,
5.8м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, LISS-4,
 MSS, 5 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, LISS-4,
5 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EROS-A,
2-2.8 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EROS-B,
0.8 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Cкладання карт
 
Оновлення карт

При оновленні карт наносяться лише зміни контурів елементів, а при складанні карт необхідно визначити точне положення цих елементів. Тому для складання топографічних карт потрібні космічні знімки більш високої роздільної здатності, ніж для їх оновлення.

Знімок дозволяє відслідковувати динаміку берегової лінії і приурочених до неї об'єктів (1), дозволяє виявити об'єкти, які відсутні на карті (аеропорт - 2), побачити зміну меж водойм (3). Добре видно нові та поліпшені дороги (4), розчищення площ під дачі чи сади (5).

Слід враховувати, що при складанні та оновленні топографічсекіх карт певного масштабу одні й ті ж типи космічних знімків можуть бути придатні або непридатні для різних елементів змісту топографічних карт.

Тематичні карти

Космічні знімки дозволили не тільки прискорити складання і оновлення тематичних карт, але і відкрити нові явища, а також створити нові типи карт. Наприклад, тільки на космічних знімках видно системи хмарності, оперативна зйомка яких дозволяє метеорологам уточнювати прогнози і стежити за небезпечними стихійними явищами, наприклад, ураганами. Геологи складають за дрібномасштабним космічними знімками карти лінеаментів і кільцевих структур, необхідні для розвідки корисних копалин. На великомасштабних аерознімках ці структури не видно.

Знімки широко використовуються для оновлення геологічних, геоморфологічних, гідрологічних, океанологічних, метеорологічних, геоботанічних, грунтових, ландшафтних карт. Для кожного типу тематичних карт є своя методика їх складання і оновлення за космічними знімками, що використовує в певному поєднанні малюнок знімка і значення яскравості в кожній його точці (відповідно спектральній відбивній здатності поверхні, її температурі або іншим характеристикам, в залежності від типу знімка). Використання космічних знімків при складанні тематичних карт сприяє збільшенню детальності карти та малювання контурів, більшою мірою відповідних природному малюнку.

При тематичному картографуванні вимоги до точності нанесення положення об'єкта зазвичай трохи нижче, ніж для топографічних карт. Тому за допомогою одного і того ж знімка можна складати тематичні карти крупнішого масштабу. Наприклад, знімки, отримані з супутника IRS спектрорадіометра Pan з розміром піксела 5,8 метра, придатні для створення деяких елементів змісту топографічних карт масштабу 1:50000, а для цілей тематичного картографування - аж до масштабу 1:10000 (звичайно, це залежить і від тематики карт).

Тип знімків,
розмір пікселя
Масштаб
10000 – 25000
25000 – 50000
50000 - 100000
100000 – 200000
200000 – 500000
500000 – 1000000
мілкіше
1000000
Terra/Aqua MODIS,
250-1000м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, AWiFS,
56 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Landsat TM,
30м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Landsat ETM +,
15-30м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SPOT-2, SPOT-4,
20 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Terra ASTER,
15м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS LISS,
23.5м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, LISS-3, MSS,
23.5 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RADARSAT SAR,
8м, 25-30м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SPOT-2, SPOT-4,
10 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RS PAN,
5.8м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, LISS-4,
 MSS, 5 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRS-P-6, LISS-4,
5 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EROS-A,
2-2.8 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EROS-B,
0.8 м
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
Cкладання карт
 
Оновлення карт

Важливо зазначити, що використання космічних знімків, в поєднанні з польовими дослідженнями, дозволяє оперативно оновлювати різні серії державних карт, у тому числі карти лісової таксації, карти грунтів, геоботанічні карти.

 
Main page info@tvis.com.ua Search info@tvis.com.ua Search