Поглед от космоса

20-ти век стана векът на изстрелването на първия изкуствен спътник на Земята, първия полет на човек в космоса, кацането на Луната и полетите до планетите на Слънчевата система. Ако космическият полет на Юрий Гагарин беше световна сензация, то днешните полети вече се превърнаха в нещо обичайно, приемано за даденост. Гледайки Земята от космоса, космическите снимки на повърхността на планетата са част от работните моменти на космонавтите.

Използвайки изображения от космоса, можете да проследявате формата на континентите и океаните, можете да видите състоянието на природата, можете да кажете за предстоящото време, можете да проследите теченията на океаните, зараждащите се вихри, можете директно да наблюдавате всичко което не можеше да направиш преди.

Така днес вече можем да говорим за раждането на една нова наука – космическата география. Първият полет на човек в космоса е началото на формирането на знанията за космическата география.

Към днешна дата е натрупан огромен фонд от изображения от космоса, с различна детайлност и мащаб, натрупани са различни видео и фотографски материали.

Забележка 1

Трябва да се признае, че тези материали са разбираеми само за специалисти и се използват за решаване на теснопрофилни проблеми, в геологията, например, за изясняване на структурната и геоложка структура и търсене на минерали, в образованието за придобиване на умения за дешифриране.

Изкуствените спътници на Земята изпълняват много важни задачи, те помагат да се определи разпределението на снежната покривка, водните запаси в ледниците. С помощта на космическата география се изучава вечната замръзналост.

С негова помощ е събран голям материал за разнообразието от видове и форми на релефа, особено много големи форми, които не могат да бъдат уловени от Земята.

Снимки от космоса разкриха извити дъговидни ивици в пустините на Северна Африка, простиращи се на десетки километри по посока на духащите ветрове.

Поглед от космоса позволи на учените да установят, че цялата планета е изсечена от глинести разломи, а сред тях има насипни отлагания, които „проблясват“ през дебел слой скали. Други изображения са полезни при идентифицирането на минерали. Разбира се, много е трудно да се върши такъв вид работа, докато сте на Земята, а понякога е просто невъзможно.

Метеорологичните спътници изследват обширна територия и наблюдават всички явления, случващи се в атмосферата, което е важно при изготвянето на прогноза за времето.

Информация за енергията на планетата, т.е. колко слънчева енергия се получава от различните части на Земята и каква е загубата на топлинна радиация в космоса, също дадена от спътници. Въз основа на тези данни учените са установили, че планетата е по-топла и по-тъмна, а преди науката е имала други данни.

Космическата география се използва доста успешно при изучаването на флората на Земята. От космоса е възможно много по-точно да се определят границите на растителните зони, което означава, че е възможно да се проследят и техните промени.

Забележка 2

Така днес стана възможно от космоса да се определят всички промени, които се случват в природата, и да се предприемат подходящи мерки вече на Земята. Космическата география помага на учените да следят динамиката на природните процеси и тяхната периодичност, предоставя снимки на едни и същи райони на различни интервали.

Космическа география и съвременни науки

Изображенията на земната повърхност от космоса представляват голям интерес за науката и националната икономика. Те дават нова информация за планетата.

Метеоролозите първи са използвали изображения на Земята от космоса. Снимките на облачността ги убедиха в правилността на хипотезите за физическото състояние на атмосферата, за наличието на клетки с възходящи и низходящи течения на въздушни маси. Въз основа на космическите снимки и тяхното използване метеоролозите решават най-трудната задача на науката - изготвянето на 2-3-седмични прогнози за времето.

Космическите снимки се използват успешно и ефективно и в геологията. Те помагат за допълване и прецизиране на геоложките карти, помагат за разработването на нови методи за търсене на полезни изкопаеми. Например наблюденията от космоса помогнаха да се открият големи разломи на територията на Казахстан и Алтай и това показва тяхното рудно съдържание. Учените, имащи такава информация, изготвиха общ план за проучвателни работи.

Изучавайки земната кора от космически снимки, бяха открити скрити дълбоки разломи, огромни пръстеновидни образувания. Учените продължават да изучават геоложката структура на океанските плитки води и континенталния шелф.

Проучването на Земята от височина дава информация за характеристиките на регионите, позволява ви да изясните наличната информация или да съставите нови геоложки карти.

Космическите наблюдения помагат при решаването на селскостопански проблеми - от изображенията, които можете да следвате:

• запаси от влага в почвата,
• състоянието на посевите,
• използването на пасища.

В сухите райони е възможно да се открият подземни води на малка дълбочина.

С помощта на космическа информация става възможно воденето на записи и оценка на земята, способността да се определят зоните, засегнати от селскостопански вредители. В горското стопанство космическите изображения помагат за разработването на метод за отчитане на горите, това е проблем, пред който е изправено горското стопанство. С помощта на снимки те не само извършват инвентаризация на горските ресурси, но дори изчисляват дървесните резерви.

При изследването на Световния океан се използват космически методи, изображенията ясно показват океанските течения и скоростта на тяхното движение, наличието на морски вълни в океана. Ледени карти, съставени от изображенията, се използват в навигацията, картите на повърхността на океана помагат при организирането на риболов.

Археолозите също не останаха настрана, извличайки ценна за науката информация от изображенията. Следи от миналото, погребани от очите на учените, също помагат да се открият космически изображения, например в района на Калмик Транс-Волга, благодарение на снимки от орбита, многобройни древни селища са открити под земята. Снимките показват някога павирани пътища и течащи реки.

Днес за заснемане от космоса широко се използва многозоновата космическа камера MKF-6, в разработката на която участваха специалисти от СССР и ГДР.

Устройството разполага с 6 камери и извършва мултиспектрално снимане в 6 диапазона от спектъра на електромагнитните вълни. Снимките, направени с това устройство, показват само онези обекти, които отразяват електромагнитни вълни с определена дължина.

Космическа картография

Изображенията от космоса са намерили приложение в картографията и това е съвсем естествено, тъй като те улавят повърхността на Земята с големи детайли и специалистите доста лесно прехвърлят тези изображения на карта.

Забележка 3

Космическите изображения се дешифрират с помощта на идентифициращи характеристики, основните от които са формата на обекта, неговият размер и тон.

Например, водни обекти - езера, реки, са изобразени на изображенията в тъмни (черни) тонове, с ясно подчертаване на бреговете. Горската растителност е с по-малко тъмни тонове на дребнозърнеста структура, а планинският релеф се откроява в резки контрастни тонове поради различната осветеност на склоновете. Пътищата и населените места имат свои собствени дешифриращи знаци.

Сравнявайки картата и изображението от космоса, можете да откриете допълнителна информация за терена - информацията от космическото изображение е по-подробна и свежа.

Картите от снимки се съставят по същия начин, както и от въздушни снимки, като се използват различни методи с помощта на фотограметрични инструменти.

По-прост вариант е да направите карта във фотографски мащаб - обектите първо се копират върху паус, а след това се прехвърлят от паус на хартия. Вярно е, че те показват само контурите на терена, не са обвързани с картографската мрежа и мащабът им е произволен, поради което се наричат ​​схематични карти.

Космическите изображения се използват в картографията за създаване на дребномащабни карти, а днес вече са създадени различни тематични карти.

Информацията на картите постепенно остарява, защото лицето на Земята непрекъснато се променя. Изображенията от космоса дават възможност за коригиране на карти, актуализиране на информация, тъй като тя е надеждна и най-нова.

Космическите снимки се използват не само за картографиране на повърхността на Земята, те се използват за съставяне на карти на Луната и Марс. Въпреки факта, че лунната карта е по-подробна, картата на Марс отразява ясно и точно марсианската повърхност.

Google Map е една от най-популярните услуги днес. Той предоставя на потребителите възможност да наблюдават нашата планета (и не само) от сателит онлайн с високо качество и в реално време (забележителности на планетата). В един момент първенството на схематичния изглед на картите беше поето от приложението "Open Street Maps". Където всеки, който знае, може да редактира карта в стила на Wikipedia, но това не променя нищо и днес Google Maps е най-популярната онлайн услуга за карти. Популярността на картите на тази компания е на първо място в продължение на много години поради доброто качество на сателитните изображения във всеки ъгъл на планетата, дори Yandex не успя да осигури такова качество в родината си.

Google Maps онлайн

Google продължава да подобрява своята визуализация на нашата планета, подобрявайки качеството и детайлите на повърхностите. Съвсем наскоро компанията подобри услугите си, използвайки новия сателит Landsat 8, който може да снима повърхността на планетата Земя с резолюция от 15/30/100 метра на елементарна точка. Базата данни със сателитни изображения в реално време преди това беше актуализирана едва през 2013 г. По това време приложението използва изображения, направени от сателита Landsat 7, известно е и с въвеждането на някои грешки и проблеми в работата на картите. За да сравните качеството на изображенията, направени от различни спътници, обърнете внимание на екрана по-долу.

Снимки, направени от различни спътници

В примерите, дадени на екрана, можете да видите, че изображението на новия сателит показва не само подобрени детайли на земни обекти, но и по-естествени цветове. Google обяви, че е похарчил около 700 трилиона пиксела графични данни за мозайката от следващо поколение на земната повърхност. Почти 43 хиляди от най-мощните компютри в облака на Google от една седмица работят върху залепването на снимки.

Как да използвате Google Maps онлайн

Навсякъде по света можете да използвате Google Maps онлайн с високо качество с помощта на таблет, мобилен телефон или компютър. Просто последвайте връзката https://google.com/maps/или използвайте вградената карта по-долу и можете да намерите страната, града и дори пътя до музея, като посочите необходимите параметри за търсене. А за мобилни устройства можете да изтеглите специално приложение, което е по-удобно за използване.

За да намерите пътя си до пералня или кафене, които често посещавате - просто посочете адресите в програмния ред и вече няма да е необходимо да въвеждате тези данни всеки път. В този случай можете не само да видите павирания път до институцията, но и да се запознаете с информация, свързана с тази институция, например работно време, данни за контакт и др.

Нека използваме пример за използване на карта от сателит на Google 2018.

1. Отидете на уебсайта или отворете приложението на мобилното си устройство.
2. Просто трябва да посочите с курсора или да докоснете сензорния екран и можете да видите подробностите за района.
3. За да разберете разстоянието между градовете, щракнете върху един от тях с десен бутон на мишката и изберете "Измерване на разстояние" от падащото меню. Сега втората точка може да бъде зададена с левия бутон на мишката. Ако е необходимо, точката може да бъде плъзгана с мишката на друго място, информацията за разстоянието ще бъде актуализирана.
4. За да изберете режим "Релеф", "Велосипедни пътеки", "Трафик" - изберете знака на менюто (три ивици) и щракнете върху желаната опция. Ако използвате устройства на Apple, щракнете върху диаманта със слой, а също и върху опцията, която искате.
5. За да се възползвате от висококачествени 3D изображения, щракнете върху правоъгълника в долния ляв ъгъл. Ще пише "Сателит", ако трябва да се върнете в режим на карта, натиснете го отново.
6. За да изберете режим Street View, плъзнете жълтия човек до желаната област на картата или просто въведете точното местоположение в реда за заявка, за предпочитане с домашния си адрес.
7. Високата разделителна способност на Google Maps ви позволява да разглеждате улици в исторически режим, т.е. как са се променили с времето. За да направите това, хвърлете малкото човече на правилното място на картата. Изберете иконата на часовник и преместете плъзгача за време, за да изберете желаната дата.

Невероятни факти за Google Maps

Характеристики и предимства на онлайн карти в реално време

От най-ранните дни Google Maps е откритие за всички потребители. Те направиха възможно да се разгледат картите по нов начин, да се привлече вниманието към този инструмент като цяло по нов начин. Всеки, който влезе в интернет през 2005 г., се стремеше незабавно да използва онлайн карти и да види своя град или държава от сателит.

Изглежда немислимо, но днес е възможно да видите други планети от Слънчевата система в приложението Google Maps!

Планети в Google Maps

За да направите това, отидете на уеб версията на програмата и намалете мащаба до максималното изображение на Земята с колелото на мишката. Други планети ще се появят в блока вляво, който можете да изберете, за да видите. Има всички планети на Слънчевата система и освен това няколко от техните спътници. Например Калисто е спътник на Юпитер. Вярно е, че изображенията не позволяват да се разглеждат други планети толкова отблизо и детайлно, както е в случая със Земята.

Сателитните карти на Google през 2018 г. ще ви позволят да видите повърхността на земята и населените места с отлично качество, което не може да се направи с обикновена карта. При съставянето на хартиени и други варианти на карти се пропускат естествени цветове, ясни очертания на речни брегове, езера, цветове на земните площи и други цветови схеми, което ни прави лошо ориентирани. След като разгледаме пустинната зона на обикновена карта, може само да се гадае какъв вид растителност или релеф има. Обръщайки се към Google Maps в реално време, можете дори да видите цвета и формата на оградата на всеки адрес на друг континент.

Във връзка с

Много потребители се интересуват от сателитни карти онлайн, които позволяват да се насладите на гледката на любимите места на нашата планета от птичи поглед. В мрежата има много такива услуги и цялото им разнообразие не трябва да е подвеждащо – повечето от тези сайтове използват класическия API от Google Maps. Съществуват обаче и редица ресурси, които използват собствени инструменти за създаване на висококачествени сателитни карти. В тази статия ще говоря за най-добрите сателитни карти с висока разделителна способност, налични онлайн през 2017-2018 г., и ще обясня как да ги използвате.

При създаването на сателитни карти на земната повърхност обикновено се използват както изображения от космически спътници, така и снимки от специални самолети, които позволяват снимане на височина на полета на птица (250-500 метра).

Създадените по този начин сателитни карти с най-висока резолюция се актуализират редовно и обикновено изображенията от тях са на не повече от 2-3 години.

Повечето мрежови услуги нямат възможност да създават свои собствени сателитни карти. Обикновено те използват карти от други, по-мощни услуги (обикновено Google Maps). В същото време в долната част (или в горната част) на екрана можете да намерите споменаване на авторските права на всяка компания, за да демонстрирате тези карти.

Прегледът на сателитни карти в реално време в момента не е достъпен за обикновения потребител, тъй като такива инструменти се използват предимно за военни цели. Потребителите имат достъп до карти, снимки за които са направени през последните месеци (или дори години). Трябва да се разбере, че всякакви военни обекти могат да бъдат умишлено ретуширани, за да се скрият от заинтересовани страни.

Нека да преминем към описание на услугите, които ни позволяват да се насладим на възможностите на сателитните карти.

Google Maps - изглед с висока разделителна способност от космоса

Bing Maps - онлайн услуга за сателитни карти

Сред онлайн картографските услуги с прилично качество не може да се игнорира услугата Bing Maps, която е рожба на Microsoft. Подобно на други ресурси, които описах, този сайт предоставя доста висококачествени снимки на повърхности, създадени с помощта на сателитна и въздушна фотография.

Bing Maps е една от най-популярните картографски услуги в Съединените щати.

Функционалността на услугата е подобна на аналозите, които вече са описани по-горе:

В същото време, като използвате бутона за търсене, можете да определите онлайн местоположението на конкретен сателит и като щракнете върху всеки спътник на картата, ще получите кратка информация за него (държава, размер, дата на стартиране и т.н.) .

Заключение

За да покажете онлайн сателитни карти с висока разделителна способност, трябва да използвате едно от мрежовите решения, които изброих. Най-популярната в глобален мащаб е услугата Google Maps, така че препоръчвам да използвате този ресурс за работа със сателитни карти онлайн. Ако се интересувате от преглед на геолокации на територията на Руската федерация, тогава е по-добре да използвате инструментариума Yandex.Maps. Честотата на актуализациите им в отношенията на страната ни надвишава тази на Google Maps.

Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Въведение

Днес най-широко използваните географски информационни системи ГИС в областта на информационното осигуряване и автоматизация на земеустройствените работи, поземления кадастър и оценката на поземлените ресурси. Картографската информация е от особено значение за наблюдението на земята и пространственото изобразяване на негативните процеси и явления. Специалистите по ГИС играят важна роля в информационната подкрепа при вземането на решения относно организацията на продуктивното използване на земните ресурси, тяхното подобряване и опазване. Те трябва да могат да създават и допълват базата от геоданни, да използват в работата си данни от дистанционно наблюдение, наземни инструментални заснемащи материали, векторни и растерни модели за представяне на пространствени данни в геоинформационното картографиране на земните ресурси.

Но преди да се разработят научно обосновани мерки за картографиране, е необходимо да се проучи цялостно текущото състояние на околната природа, възможните промени в икономическото използване. Важно е да се съхранят уникалните пейзажи, флората и фауната за бъдещите поколения. Днес променената в резултат на икономическа дейност територия достига до 85% от общата земна площ и тази територия непрекъснато се променя. Изучаването на такива огромни площи е почти невъзможно, като се използват само традиционни методи. Продуктивното решение на тези въпроси изисква определяне на точното пространствено местоположение на земята при изготвянето на карти. В тази ситуация на помощ идва методът за изследване на земните ресурси чрез дистанционно наблюдение от космоса. Тази процедура представлява комплекс от различни начини за фиксиране на природната обстановка с помощта на фотографско, скенерно, телевизионно, радиолактично и друго специално оборудване, както и визуални наблюдения.

Космическите изображения служат като основа за разработването на традиционни карти на природата, базирани на материали от космически снимки, помагат при създаването на карти, отразяващи текущото състояние на заобикалящата природа. Появата на космически изображения помогна да се намалят разходите и да се опрости процеса на картографиране.

Днес картографските материали се представят в цифров вид на базата на ГИС, която е система за осигуряване на събиране на данни, тяхното съхранение, обработка, показване и предаване на обработени данни.

В курсовата ми работа ще бъдат разгледани такива важни въпроси:

Образование и развитие на ГИС методи за картографиране на земните ресурси;

Задачи и цели на картографирането на земните ресурси;

Разглеждане на софтуер за ГИС-картиране на земи;

Изучаване на основните характеристики на космическите изображения;

Разглеждане на методи за декодиране на космически изображения;

Разгледани са предимствата от използването на космически изображения за картографиране на земята;

Определени са перспективите за по-нататъшното развитие на това направление;

- на конкретен пример е осветен въпросът за особеностите на картирането на растителността за кадастрална оценка на земята на примера на природен резерват Лапландия;

В заключение ще бъдат направени заключения за цялата работа за важността на развитието на този метод в бъдеще.

Глава 1. Геоинформационно картиране на земните ресурси

1.1 Образование и развитие на ГИС методи за картографиране на земните ресурси

В обучението и развитието на ГИС методи за картографиране на земните ресурси могат да се идентифицират три основни етапа:

1.пионерски период (1960-те);

2. ерата на правителствените инициативи (70-те години);

3. периодът на търговско развитие (80-те години на миналия век до наши дни).

Пионерският период се развива на фона на появата на електронни компютри, плотери, дигитайзери и друго периферно оборудване, със създаването на софтуерни алгоритми и методи за графично изобразяване на информация на екрани, появата на формални методи за пространствен анализ. Формирането и бързото развитие на ГИС се дължи на огромния опит в топографското и тематично картографиране, автоматизацията на процеса на картографиране и пробив в развитието на компютърните технологии.

За първи път през 1960 г. в Канада е създадена ГИС база за картографиране на земята. Основната задача беше да се анализират многобройните данни, натрупани от Канадската служба за поземлен регистър, и при извличането на статистически данни, които биха могли да бъдат приложени при разработването на планове за управление на земите за големи площи, предимно за земеделски земи. За да се реализира този проект, беше необходимо да се създаде класификация на земята, да се идентифицира и покаже установената структура на земеползване. Най-остър въпрос беше осигуряването на продуктивно въвеждане на данни на наличните картографски и тематични знания. За да постигнат това, специалистите разработиха решение за използване на таблици с атрибутни данни, което направи възможно разделянето на файловете с геометрична геоинформация за местоположението на обекти и файлове с тематично съдържание за изследваните обекти. За въвеждането на мащабни земни планове учените са проектирали уникално сканиращо устройство.

В Швеция специалистите обърнаха внимание на специализацията по ГИС-земелови счетоводства, така че беше създадена шведската банка данни за земята, която позволява автоматизиране на отчитането на собствеността върху земята и недвижимите имоти. Картите по това време са изградени под формата на груби буквено-цифрови разпечатки, състоящи се от букви и цифри с различна плътност на дисплея, което създава ефекта на полутонови изображения.

През втората половина на 60-те години бяха представени уникалните разработки на учени от Харвард, в техните лаборатории беше проектиран софтуер, който се превърна в класика в областта на картографирането.

Така се поставя основата и се определя водещата роля на картографските модели на данни, картографския метод на изследване, начините за представяне на информацията в географските информационни системи.

Следващият период на държавните ГИС инициативи бяха насочени към инвентаризация на поземлените ресурси, поземлен окадастър и счетоводство за подобряване на данъчната система, като същевременно се автоматизира поземлените ресурси в системата на счетоводния документооборот под формата на бази данни за съответните поделения. Важна стъпка в развитието на ГИС беше въвеждането на космическа характеристика, оценка на почвата или космическа характеристика в броя на атрибутите на оперативните обекти.

По това време се появява концепцията за културни обекти, които са описани с помощта на позиционни и непозиционни атрибути. Бяха формирани две противоположни посоки в презентацията: растерни и векторни структури, включително топологични репрезентации на линия и възел. Решавани са задачите, които са в основата на основите на геоинформационните технологии, като налагане на различни слоеве, генериране на буферни зони, полигони на Thyssen и други действия за управление на пространствени данни, като определяне на принадлежността на точка към полигон , действия на изчислителната геометрия и др. Определят се ефективни решения на други геометрични въпроси, редът на действие на оценъчните операции и графично-аналитични конструкции.

Периодът на търговско развитие идва през 80-те години на миналия век с формирането на единна система чрез комбиниране на компютърна поддръжка за обработка на данни, за изготвяне на текстове и карти. Този съюз дава възможност на човек да вземе правилното решение в отговорните дейности. По това време ГИС се развива с много високи темпове, новите възможности на изчислителните съоръжения, персоналните компютри значително променят цялата геоинформационна посока. Софтуерът вече е достатъчно гъвкав, за да оценява и анализира ГИС проблеми. Така че през този период се появява софтуерът ARC / INFO в Института за изследване на екологичните системи в Съединените щати, основата за създаването на който е комбинацията от стандартна система за управление на релационна база данни (INFO) с програма (ДЪГА). Днес софтуерът прерасна в комплекса ArcGIS – солидно решение за ГИС – картографиране, по-специално за земни ресурси.

През този период у нас се осъществява въвеждането на ГИС за картиране на земните ресурси. Създадена е поземлена информационна структура, разделена на местни, регионални и централни, започват да се натрупват поземлени кадастрални данни. ГИС е извършена в процеса на регистрация на земя, наблюдение и защита на поземления фонд, разработват се сървърни фондове.

1.2 Цели и задачи на ГИС картографирането на земните ресурси. Класификация на земните ресурси на Русия

Сътрудничеството между геоинформатиката и картографията се превърна в основа за формирането на ново направление - геоинформационно картографиране, чиято същност е автоматизирано информационно и картографско моделиране на природни и социално-икономически геосистеми, базирани на ГИС и бази от знания.

Използването на карти в планирането и управлението в науката и други спектъра на живота доказва важността на ГИС картографирането в национален мащаб.

За развитието на тази област има такива важни задачи и цели:

Създаване на тематични карти и атласи и тяхната достъпност за потребителите, особено при отчитане на природните ресурси на земята и карти, свързани с опазването на околната среда;

Увеличаване на обема на производство на картографски материали и оптимизиране на сроковете за издаването им;

Използване на компютърни технологии за автоматизация на картографски процеси, разработване на цифрови карти;

Създаване на система за извличане на информация, която осигурява събирането, съхранението и използването на информация;

Разработване на карти от специалисти с фундаментални познания в областта на науката.

Нека разгледаме по-подробно същността и целта на картографирането на земните ресурси. За правилното създаване на карти на земните ресурси е необходимо да се решат редица приоритетни задачи при изучаване на обект:

Да проучи земния потенциал на страната, нейните ресурси, тяхното местоположение, състояние, перспективи за използване и опазване, индивидуални особености и общи характеристики като обект на картографиране;

Да се ​​оцени наличните научни публикации и опитът от тази тенденция на тематично картографиране за идентифициране на съдържанието, тенденциите, начините на изпълнение и възможността за използване в работата;

Да извършва проектиране на карти, следвайки разработените концепции за работа, като същевременно отчита целта на всяка от тях, принципа на формиране, обосноваване на структурата, математически, общи и тематични елементи от тяхното съдържание;

При разработването на карти се стреми да унифицира софтуерните средства според съвременното техническо оборудване на държавните и ведомствените картографски служби;

- да създава подробни авторски оформления на атласа, стенни карти, съдържащи фрагменти от основни и вградени карти, диаграми, графики, таблици.

За да разберем за картографирането на земните ресурси, е необходимо преди всичко да разберем какво означава самото понятие земни ресурси в национален мащаб, да видим класификацията.

Руската федерация има най-големите земни ресурси в света, площта на Русия заема 12,5% от световната територия, което се равнява на 1709 милиона хектара земя. С толкова много налични ресурси държавната политика осигурява най-строг контрол върху нейните характеристики и състояние.

В същото време управлението на земята е важна функция на властите, те приемат правилата за управление на земите, упражняват това управление и наблюдават законността на приетите правила.

Класификацията на земните ресурси в Русия разграничава следните групи:

Земи на земеделски предприятия, както и земи, използвани за нуждите на селското стопанство, земеделски земи;

Горски земи;

Земи от воден фонд;

Земи, регистрирани от градски, селищни и селски власти

Земи за промишлено предназначение, транспорт, комуникации, пряко включени в производствения процес;

Земи за природозащита, които са с природозащитна, научна, естетическа, оздравителна стойност;

Земи резерват, които не са предоставени на юридически и физически лица във владение.

Характерна особеност на поземления фонд на Руската федерация е, че повече от 90% от земята принадлежи на държавата. Това още веднъж потвърждава важността на правилното ГИС картографиране.

1.3 Софтуерни инструменти за ГИС-картиране на земи

Развитието на географските информационни технологии доведе до създаването на фирми, които разпространяват GIC софтуера, необходим за целите на ГИС картографиране на земята. Има няколко класа софтуер, които се различават по функционалност и етапи на обработка на материала.

Софтуерните инструменти за ГИС-картиране на земи по функционалност се разделят на следните пет класа.

Нека разгледаме първия от тях, това е инструментална ГИС.

Предназначени са за организиране на въвеждането на картографска и атрибутивна информация, нейното съхранение, обработка на сложни информационни заявки, решаване на пространствени, аналитични задачи, конструиране на извлечени карти и планове и в крайна сметка подготовка за извеждане на носителя на оригиналните модели на картографското изображение. . По принцип ГИС поддръжката работи както с растерни, така и с векторни изображения, има вградена база данни или използва такива бази данни като Paradox, Access, Oracle и други. Освен това е възможно ГИС-картографиране на земи в AutoCAD Map, MapInfo Professional, GIS-map 2011, GeoDraw и др.

Вторият клас включва GIS-viewers, софтуерни продукти, които позволяват използването на бази геоданни, създадени с помощта на инструментална ГИС. Всички ГИС визуализатори включват инструменти за заявки към бази данни, позициониране и мащабиране на картографски изображения. Зрителите са неразделна част от средни и големи проекти, което спестява разходи. ГИС визуализаторите ви позволяват да показвате картографски материал (таблети) върху твърд носител. Най-разпространените софтуерни продукти са Arc Reader, Vista Map, Win Map.

Третият клас включва софтуер за предварителна обработка и декриптиране на данни от дистанционното наблюдение на Земята. Те включват пакети за обработка на изображения, оборудвани с математически апарат, който позволява манипулиране на сканирани или цифрово записани изображения на земната повърхност. Това включва широк спектър от операции, включително всички видове корекция чрез георефериране на изображения, до автоматично декриптиране на земи. Сред тези ГИС продукти са ERDAS Imagine, ERDAS ER Mapper, Image Analyst за ArcGis, Stereo Analyst за ArcGis, ENVI, MultiSpec, PHOTOMOD.

Четвъртият клас включва програми за векторизация. Тези ГИС пакети са специализирани в сканиране, зашиване и коригиране на хартиени картографски данни с последваща векторизация на съдържанието им в автоматичен или полуавтоматичен режим. Това се осигурява от следните програми: AutoCAD Raster Design, Easy Trace, Arc Scan for ArcGIS, Map EDIT, Panorama Editor и други.

Петият клас включва софтуерни средства за обработка на полеви геодезически наблюдения, които осигуряват внос на информация от GPS приемници, електронни тахометри, нивелири и друго геодезично оборудване. Този продукт извършва обработка и оценка на данни, изчисляване на координатите на повратните точки на границите на парцели, създаване на планове за границите на парцели със собствени средства или експортиране на информация от инструментална ГИС . Използват се следните софтуерни продукти: Trimble Geomatics Office, CREDO_DAT и CREDO TOPOPLAN, Survey Analyst за ArcGIS, Комплекс от геодезически изчисления и др.

1.4 Перспективи за развитие на ГИС картографирането

Развитието на картографирането се определя от нарастването на потреблението на карти и нарастването на тяхната стойност в народното стопанство, строителството и научноизследователската работа. Причините за повишения интерес се обясняват с необходимостта от по-подробна и точна пространствена информация за земната повърхност, развитието на космическите изследвания, природните условия и ресурси, повишаването на нивото на образование сред населението, разработването на стратегия. при планиране на народното стопанство и строителство, при вземане на решения за опазване и опазване на околната среда. ... Тоест въвеждането на картографски метод за изследване на природните и социално-икономическите процеси.

Някои от тези фактори влияят върху нарастването на броя на издаваните географски карти, някои водят до детайлизиране и изясняване на съдържанието, до редовни актуализации, други пораждат необходимостта от създаване на нови видове карти и създаване на нови клонове на картографиране. .

Развитието на картографията изисква търсене на по-добри начини за изследване, получаване на данни, нови начини за разработване и използване на карти, които повишават ефективността и производителността на труда, което води до по-лесно разбиране на картите, разширява хоризонтите на тяхното приложение.

По този начин увеличаването на туристическите страни води до увеличаване на обема на картите, произведени за туристи, докато нарастването на населението от своя страна води до по-голямо производство на атласи за образователни институции. Има безкраен брой примери, изводът е, че всички горепосочени фактори водят до някаква промяна в картографирането.

Така може да се наблюдава нарастването на тематичното картографиране на Световния океан, чието значение трудно може да бъде надценено в глобален мащаб. Решени са въпросите на комплексното картографиране на Световния океан, който се разглежда като сфера на човешката дейност, свързана с нарастването на използването на биологични, минерални и енергийни ресурси, както на повърхността, така и в дълбините на неговите води. . Това се решава чрез картографиране на природните ресурси на шелфа.

Въвеждането на картография в космоса за изучаване на луната, планетите и създаването на карти на небесните тела представлява голям интерес за науката.

При разработването на наземни, топографски карти работата не се ограничава само до изясняване и актуализиране, а води до появата на такива нови карти с фотографско изображение на земната повърхност, карти, които предават сгради и градска икономика на различни нива.

Създаването на нови карти и атласи допринася за натрупването на огромно количество информация за местоположението на природните и социални процеси, дава възможност да се оцени тяхното състояние, взаимодействие, промяна ..

Основните задачи, които си поставят картографите:

Повишаване на ефективността на труда;

Подобряване на карти;

Разширяване на използването на картите в практиката и науката.

Решаването на трудностите при изпълнение на поставените задачи беше решено до голяма степен благодарение на развитието на компютърните технологии, изчислителната техника, автоматизацията и дистанционното наблюдение, експерименталните изследвания в картографията.

Но наред с това има редица карти и процеси, които на практика не се поддават на математически проблем поради големия брой критерии, чието значение е трудно да се приложи към определена мярка, закон. И именно най-новата технология дава достъп на картографа да бъде включен в работата на автоматичната система и индивидуално да решава въпроси в режим на диалог „човек-машина”.

Именно тази симбиоза на човешката мисъл и безкрайните възможности на най-новите технологии е посочена като огромна перспектива за последващото развитие на картографията.

Космическите проучвания, които предоставят огромен пространствен преглед и отразяват моделите на географията, позволяват на картографа да избегне процесите на поетапно намаляване на мащабни източници и премахване на много ненужни данни, в това отношение процесите на получаване на среда -мащабните и дребномащабните тематични карти определено са ускорени. От голямо значение е фактът, че автоматизацията позволява преобразуването на данните, получени от космическите проучвания, в картографска форма.

По този начин, изучавайки перспективите на картографията, могат да се разграничат две основни цели:

Създаване на нови карти, насочени към кръга от картографи и други специалисти, участващи в проектирането, заснемането, картографирането;

Приложение на картите в науката и практиката, обслужващи интересите на потребителите.

Бих искал да подчертая, че именно използването на карти оформя бъдещето на тази научна тенденция и поради това изисква непрекъснато усъвършенстване.

Глава 2 Космически изображения в картографирането на земята

2.1 Основни видове и характеристики на сателитни изображения

Космическите изображения заемат водещо място сред другите методи за дистанционно наблюдение, което представлява съвкупност от методи за безконтактно снимане за изследване на Земята и нейните части чрез регистриране и оценка на собствената и отразената радиация от самолети и космически превозни средства.

Космическите снимки се извършват с помощта на изкуствени земни спътници, междупланетни автоматични станции, дългосрочни автоматични станции и пилотирани космически кораби. Основната характеристика на сателитните изображения е пространствената разделителна способност, разделена на следните класове:

Сателитни снимки с много ниска разделителна способност от 10 000-100 000 m;

Космически изображения с ниска разделителна способност 300-1000 m;

Космически снимки със средна резолюция 50-200 m;

Космически изображения с относително висока резолюция 20-40 m;

Космически изображения с висока разделителна способност 10-20 m;

Сателитни снимки с много висока разделителна способност 1-10 m;

Космически изображения с ултра висока разделителна способност 0,3-0,9 m.

Според характеристиките на покритието на земната повърхност могат да се разграничат следната група изображения:

Единично снимане, извършено от астронавти с ръчни камери, изображенията се получават в перспектива със значителни ъгли на наклон;

Маршрутна фотография, извършва се по пътя на сателитния полет, в този случай ширината на лентата за изследване зависи от височината на полета и ъгъла на видимост на оборудването;

Прицелната фотография е предназначена за заснемане на определени парцели далеч от пистата;

Глобална фотография, която се извършва от геостационарни и полярно-орбитални спътници, осигуряващи дребномащабни обзорни изображения на цялата Земя, с изключение на полярните шапки.

Има редица параметри, които определят способността за декодиране на сателитни изображения, това са мащаб, пространствена разделителна способност, видимост и спектрални характеристики.

Мащабът и видимостта на космическите изображения ви позволяват да идентифицирате обекти от различни нива, заснети по едно и също време и в същия режим на изследване.

Видимостта на сателитните изображения обхваща голяма площ в сравнение с въздушните изображения. За сравнение, едно изображение от космоса покрива площ от 10 000 въздушни снимки. В същото време големи площи се покриват едновременно при едни и същи условия, което дава възможност да се изучават регионални и зонални модели, глобални явления и да се провеждат изследвания в глобален мащаб.

Цялостно показване на компонентите на геосферата.

Съвместното показване на различни компоненти на геосферата (литосфера, хидросфера, биосфера, атмосфера) ви позволява да изучавате техните връзки. Поради голямата надморска височина на снимане, облачността на планетата се показва на изображенията, в резултат на обобщаването на изображението върху тях се показват дълбоки геоложки структури. Въз основа на това сателитните изображения предоставят:

Изучаване на процеси в атмосферата;

Взаимодействието на атмосферата и океана;

Проявление на хидродинамиката на потока.

Всичко това дава редица предимства с интегриран метод за показване на взаимовръзките на обектите, което улеснява декриптирането и прави възможно използването на изображения за създаване на тематични карти.

Редовното повторение на сателитни изображения осигурява редовно повтаряне на проучванията през определен интервал (години, месеци, дни и т.н.), което е невъзможно да се приложи с други методи.

Също така сателитните изображения могат да се използват като модел на терена. Изображенията са пространствено-времеви модели, които им позволяват да изучават времеви промени, използвайки принципа на пространствено-временните серии.

2.2 Методи за декодиране на космически изображения при картографиране на земни ресурси

След извършване на необходимите стъпки на базата на данни от дистанционно наблюдение се извършва ГИС картографиране на земните ресурси чрез декриптиране.

Дешифрирането е метод за изследване на обекти, явления и процеси на земната повърхност, който се състои в разпознаване на обекти по техните характеристики, определяне на характеристики, установяване на връзки с други обекти. Дешифрирането се отличава по съдържание в топографско, при което информация за земната повърхност и обекти, разположени върху нея, се получава от изображенията; и специални, в които информация за селското стопанство, геоложки и др.

Процесът на дешифриране започва с формулирането на общ проблем, който се определя, като се вземат предвид реалните възможности за получаване на материалите от проучването, наличието на подходящо оборудване, опита на декодерите и др.

При всеки от видовете декриптиране задължително се извършва подготвителен етап, който включва подготвителна работа, обработка на графични материали и създаване на растерна пространствена база.

Обработката на материали от сателитни изображения се състои от следните етапи:

Формиране на проект на цифрова фотограметрична система и зареждане на данни от спътникови изображения в проекта;

Извършване на планово-височинно обвързване на космически изображения;

Фотограметрична работа по външната ориентация на космическите изображения;

Изравняване на резултатите от фототриангулацията.

На този етап се използва софтуерният продукт Photomod и фотограметричните скенери.

Има три основни метода за декодиране на космически изображения: полеви, офисни и комбинирани.

При декриптиране на полето изображението върху изображенията се сравнява с терена, в резултат на което се идентифицират обектите и се определят техните свойства. Основното предимство на този метод е най-голямата пълнота и надеждност на резултатите, със значителен недостатък, който е висока интензивност на труда, големи разходи за време и пари.

При офис декриптиране се извършва логически анализ на изображенията и използването на целия комплекс от дешифриращи знаци, с участието на специални софтуерни устройства в лабораторията. заслужава да се отбележат предимствата на този метод:

Спестяване на време и пари;

Добри условия на работа;

Приложение на различни средства за автоматизация;

Използване на помощни източници на информация.

С всичко това е възможно да се допуснат грешки, които в крайна сметка ще се отразят на надеждността и ще изискват попълване на данните в полето.

При комбинирано декриптиране се използват процесите и технологичните методи на полеви и офис методи, което осигурява висока икономическа производителност и надеждност на получените данни.

Поради такива очевидни предимства, това е най-често срещаният метод.

2.3 Предимства и недостатъци на използването на сателитни изображения

Когато изучавах космически изображения за картографиране за ГИС, идентифицирах редица предимства на тяхното използване:

Сателитът не изпитва вибрации и резки вибрации, следователно космическите изображения могат да се получат с висока разделителна способност и високо качество на изображението;

Снимките могат да бъдат дигитализирани за последваща компютърна обработка;

- постигане на целостта на околната среда;

Мултиспектралният и многофакторен характер на космическите данни осигурява цялостна оценка на ситуацията;

Ефективност, способност за получаване на повтарящи се изображения;

Сравнително ниска цена за изследване на единица площ;

Възможност за използване на получените филмови документи в офис работа.

Трябва обаче да се отбележат редица недостатъци на този вид изследвания:

При работа в орбита не е възможно да се получават изображения по-често от веднъж на всеки 6-12 часа;

Появата на трудности при модернизирането на системите, тъй като новите образци на сензори могат да работят само с нови изстрелвания на устройства;

Трудно е да се реализира разполагането на част от сензорното оборудване в космоса;

Недостатъчна ефективност при изпълнение на заявките, което се обяснява със строгата зависимост на изхода на космическия кораб към зоната на изследване от балистичните параметри на работната орбита;

Високи разходи за създаване и разполагане на космически кораб.

След анализ на тези данни можем да заключим, че използването на космически изображения за ГИС картографиране, въпреки че има недостатъци, е за предпочитане в сравнение с други видове изследвания.

2.4 Перспективи за развитието на използването на космически изображения при картографирането на земните ресурси за Руската федерация

Развитието на местните космически технологии е неразделна част от избрания от страната ни курс на иновативно развитие. Данните от земните изображения от космоса и получени на негова основа специализирани продукти все повече се използват за решаване на ежедневни практически проблеми. Оценка на хода на строителството, екологичната обстановка в региона, селското стопанство, оценка на инвестиционната привлекателност на териториите и др. Широк спектър от въпроси изисква обективна и подходяща информация за продуктивно решение, чийто единствен източник често са данните от дистанционното наблюдение на Земята (ERS).

Ефективността на работата със сателитна информация може да се повиши чрез геоуслуги, свързани с приемни станции, които на базата на технологията ScanEx Web GeoMixer® осигуряват бърза визуализация на космическа и аналитична информация и трансфер на готови продукти. Геопорталните технологии потвърдиха своята продуктивност при провеждане на оперативен сателитен мониторинг на екологичното състояние и ситуацията на кораба в морски райони, наблюдение на хода на наводнения и наводнения и др.

Основната технология за повишаване на достъпността на космическа информация е разработването на ScanEx Center - универсалните хардуерно-софтуерни комплекси "UniScan", които в момента получават данни от 17 съвременни земни сензорни спътника.

Използването на данни от космически изображения в селскостопанската индустрия се разширява за решаване на проблемите с инвентаризацията на земята, наблюдението на състоянието на посевите, идентифициране на ерозионни зони, наблюдение на качеството и навременността на различни агротехнически мерки. Повторението на проучванията позволява да се наблюдава динамиката на развитието на земеделските култури, прогнозиране на добива.

Технологията ScanNet може да се използва за контрол на незаконната икономическа дейност, незаконния риболов, замърсяването на земята и водата и други задачи. Неговото адаптиране и организиране на сателитно наблюдение се извършва, като се вземат предвид индивидуалните изисквания на клиента.

За постигане на наистина глобално конкурентно ниво в индустрията, което е катализатор на съвременните геоинформационни процеси във всички развити страни, са необходими координирани действия на всички заинтересовани страни: както на публичните власти, така и на представители на частния сектор. |

Глава 3 Картиране на растителността за кадастрална оценка на земята, използвайки примера на природен резерват Лапландия

3.1 Характеристики на кадастралната оценка на поземлените ресурси

С появата на инструкцията на президента на Русия за кадастралната оценка на всички земи в Русия, въпросът за анализиране на земите на специално защитени природни зони (SPNA) стана много остър. Кадастрална оценка на стойността на ЗЗЗ е необходима при изчисляване на щетите на земите от тази група, оценка на икономически решения, свързани с прехвърляне на земи от тази група или към тази група, както и за сравнение с икономическите разходи, произтичащи от изоставяне на икономическото използване на земята.

Член 390 от Данъчния кодекс на Руската федерация определя, че кадастралната стойност на поземлен имот се определя в съответствие със законодателството на Русия за земята. Съгласно ал.2 на чл. 66 от Кодекса на труда на Руската федерация за определяне на кадастралната стойност се извършва държавна кадастрална оценка на поземлените ресурси. Постановление на правителството на Руската федерация от 08.04.2000 г. N 316 одобри Правилата за държавна кадастрална оценка на земите, които определят процедурата за държавна кадастрална оценка на земи от всички категории на територията на Руската федерация за данъчни цели и други цели, установени със закон. За извършване на тези работи се включват оценители или юридически лица, които имат право да сключват споразумение за оценка в съответствие с изискванията, установени от Федералния закон от 21 юли 2005 г. N 94-FZ „За подаване на поръчки за доставка на стоки, извършване на работа , предоставяне на услуги за държавни и общински нужди“ (изм. от 11 юли 2011 г.).

Държавната кадастрална оценка на земята се основава на класификацията на земята според предназначението и вида на функционалното й предназначение; тя се извършва за определяне на кадастралната стойност на поземлени парцели за различни цели най-малко веднъж на всеки пет години. Органите на изпълнителната власт на съставните образувания на Руската федерация, по препоръка на териториалните органи на Росреестр, одобряват резултатите от държавната кадастрална оценка на земята. Методическите указания за държавната кадастрална оценка на земите и регулаторните и технически документи, необходими за държавната кадастрална оценка на земите, се разработват и одобряват от Министерството на икономическото развитие на Русия съгласувано със заинтересованите федерални органи на изпълнителната власт.

Методическите препоръки относно държавната кадастрална оценка на земите от специално защитени зони и обекти, одобрени със заповед на Министерството на икономическото развитие на Русия от 23 юни 2005 г. № 138, се използват само за определяне на кадастралната стойност на парцелите за отдих като част от защитени територии и земи на лечебно-рекреационни зони и курорти.

Ефективната икономическа оценка на стойността на ЗЗ се усложнява от редица причини, поради които е необходимо организирането на ЗЗ. Те могат да се подразделят на функционално-биосферни, ресурсно-икономически и морално-етични.

Методите за оценка на стойността на земите в защитени територии с резервативен режим отчитат ефективността на екосистемите, стойността и уникалността на екосистемното разнообразие и други показатели. Анализът на земите на резерватите е даден, като се вземе предвид капитализирането на обема на загубената продукция на разходите за възстановяване на нарушени екосистеми за периода на средната продължителност на периода на възстановяване на екосистемите в естествени условия. стойности. Ясна формулировка на екологичната стойност беше дадена от S.E. Журавлева, която предложи въз основа на синтаксономичен анализ да се отчетат рядкост, естественост, уязвимост, флористично-фитоценотично значение на растителните съобщества, близостта им до границата на района. Методологичните подходи за оценка на консервационната стойност на горските съобщества са разгледани подробно в работата на L. Andersen et al.

Кадастралната оценка на земите включва картирането им, като се отчита тяхната типологична принадлежност, което определя оценката на конкретни обекти. Така кадастралната оценка на ЗЗЗ предполага картиране на растителността на ЗЗ, като се отчита динамичното състояние, продуктивността, рядкост, естественост, уязвимост, флористична и фитоценотична значимост на растителните съобщества, близостта им до границата на района. Динамичните категории растителност на нарушените екосистеми трябва да се характеризират със средната продължителност на периода на възстановяване, което е необходимо условие за изчисляване на стойността на земята, като се вземе предвид капитализацията.

3.2 Характеристики на картографирането на растителността, използвайки примера на природен резерват Лапландия, използвайки сателитни изображения

В курсовата си работа тя избра изучаването на картографиране с помощта на космически изображения на такъв обект на Руската федерация като Лапландския резерват, тъй като това е уникален шедьовър, създаден от самата природа и следователно е от голяма стойност за нашата държава и изследването му е повече от оправдано.

Природният резерват Лапландия се намира на територията на планинските вериги Мончетундра и Чунатундра, на брега на езерото Имандра в Мурманска област.През резервата минава вододелът на Бяло и Баренцово море. Площта на резервата е огромна и се равнява на 278 438 хектара, 8574 от които е водната площ на езерата и реките. Фигура 1 показва сателитно изображение на този уникален природен резерват.

Фигура 1- Природен резерват Лапландия. Моментна снимка от космоса

Ландшафтът на резервата е много разнообразен от гори до тундра и планински върхове. Най-високата точка е 1140 метра над морското равнище, средната височина на планинската верига е 470 m.

Резерватът се нарежда на четвърто място в европейската част на Русия, неговата уникална особеност е, че хората никога не са живели на нейна територия, не са се занимавали с промишлени дейности, поради което територията на резервата е запазила своята цялост.

Основната цел и насока на научната дейност на резервата е поддържане и увеличаване на популацията на северните елени на територията на Колския полуостров. Също така работниците наблюдават и изучават въздействието на близките промишлени предприятия върху околната среда, изменението на климата. Богатата флора и фауна правят този резерват интересно място за изследване и събиране на данни.

Обект на картографиране на курсовата работа беше растителността на Лапландия държавен резерват. Площта на територията за създаване на картата е 161 241 хектара.

Методът за изследване на растителността се основава на използването на данни, получени от топографски карти и оценка на коефициентите на спектрална яркост (SBC) на сателитни изображения (CS), получени от спътника Landsat-7 с разделителна способност 30 m на земята. За определяне на връзката между коефициента на осветеност и единиците за растителна покривка, точността на картографиране на екологичните системи, използвахме данните от постоянни експериментални площи, основани през 1986 г. и описани по-широко през 2008 г.

Основната характеристика на взаимодействието на лъчението в оптичния обхват с изследваната среда е коефициентът на спектрална яркост (SLC), тъй като експериментално се измерват коефициентите на яркост, а не коефициентите на отражение. Коефициентът на спектрална яркост c е стойност, характеризираща пространственото разпределение на спектралната яркост на отразяваща повърхност, равна на отношението на яркостта на дадена повърхност в дадена посока B (l) към яркостта на идеално разсейваща се повърхност B0 ( л) с единична отражателна способност и осветена по същия начин като тази повърхност

s (l) = B (l) / B0 (l)

Като идеален разсейващ елемент обикновено се приемат повърхности, които имат равномерно разсейващо отражение за всички дължини на вълната на спектъра, например плочи с бариево покритие.

Земната повърхност се отличава с голямо разнообразие от типове подлежащи повърхности, характеризиращи се с различни интегрални коефициенти на яркост и в още по-голяма степен с различни спектрални зависимости на SSC, които се дължат преди всичко на специфичните спектри на абсорбция на различни обекти. Въпреки това, за редица различни видове подлежаща повърхност, стойностите на интегралните QWs могат практически да съвпадат, следователно надеждната идентификация на такива обекти е възможна само въз основа на използването на:

- структурни дешифриращи знаци;

Многозонова стрелба.

Отражателните характеристики на растителната покривка зависят от:

Оптични свойства на фитоелементите (листа, стъбла, клони, стволове, цветя, плодове);

- архитектура на растителната покривка (форма, взаимно разположение и ориентация на фитоелементите);

Коефициент на проективно покритие (количеството растителност на единица площ).

Основният принос за формирането на SBC на непрекъсната растителна покривка има отражението на светлината от листата.

Използвайки сателитни изображения в инфрачервения диапазон, ние определихме стойностите на SSC, съответстващи на пет класа на степента на влажност на почвата. Използвайки нормализирания вегетационен индекс (NVI), който отчита съотношението на CWR в червения и зеления диапазон, бяха идентифицирани 6 вида категории растителност:

Водна растителност на водните площи;

Смърчови гори;

Широколистни и борови гори;

Гори и храсти;

Мъхеста, храстова, тревиста растителност

Рядка растителна покривка.

Разликата между CSP на широколистни и иглолистни гори в близкия инфрачервен диапазон направи възможно създаването на карта на иглолистните гори. За обработка на сателитни изображения използвахме графичния пакет ImagePals2Go, оригинални програми на C ++. В резултат на обработката на сателитни изображения бяха получени следните растерни изображения:

Карта за овлажняване;

Карта на типа структура на растителната покривка;

- карта на иглолистните гори.

Компютърната комбинация от тези три карти дава възможност за изграждане на геоботаническа карта. Геоботаническата интерпретация на контурите, които се появяват при комбиниране на трите карти, е представена в Таблица 1.

Таблица 1- Признаци на декодиране на растителност

Структура на растителната покривка	Степента на влажност на почвата въз основа на резултатите от сателитни снимки
смърчови гори		смърчови гори, блатна трева	боровиково-черни смърчови гори	боровиково-черни смърчови гори	лишеи-мъхови смърчови гори
борови гори и гори	борово-храстово-сфагнови съобщества	борови гори сфагнум	борови гори с корона на боровинки	зелен мъх-лишайни борови гори, боровинка-боровинка	Борови гори, борови гори, лишеи
широколистни гори	бреза-трева-сфагнум, блато-трева	брезови гори, боровинка-сфагнум	Гори от къпина-черна бреза	зелен мъх-лишайни брезови гори, врана-боровинка	брезови гори, редки брезови гори, лишеи
криви гори и широколистни храсти	блатни върбови гори, брезови криви гори блатна трева	дълго окосени брезови криви гори	бреза с корона от боровинки	брезови криви гори зелен мъх-лишай	брезови криви гори
мъхеста, храстовидна, тревиста растителност	билково-сфагнум, тревисти жирофилни съобщества на блата	храстовидно-сфагнови съобщества на блата	храстови зелени мъхове тундра и пустошни ливади	лишайно-храстова тундра и пустоши	лишеи-храстова тундра и пустоши в комбинация с епилитно-лихени скопления
рядка растителност	хигрофитни струпвания в блатата	хигрофитни натрупвания от блатисти изгаряния	мезофитни струпвания върху потенциално горски земи	Епилитни агрегации от лишеи и мъхове	Епилитни лишеи

Точността на резултатите от картографирането е оценена чрез процента на съвпадение на растителни единици на картата и в същите точки на земната повърхност. Ако данните на картата и контролното наземно проучване не съвпадат, се използва коефициент със стойности от 0 до 1 за оценка на значимостта на грешката:

P = 100 * (N - S (Ki)) / N, i = 1, ...., N

където Р е точността на картографиране, %; N е броят на точките от контролното изследване, S е сборът, Ki е безразмерният коефициент на значимост на грешката в i-та точка от контролното изследване. Коефициентът на значимост на грешката Ki е равен на относителното евклидово разстояние между центроида на растителната единица на картата и в същата точка на земната повърхност.

Относителното евклидово разстояние се дефинира като евклидовото разстояние между центроидите на картографирания и наблюдавания синтаксис, нормализирано с максималната стойност на евклидовото разстояние:

Ki = Еотн = Еij / Е макс

За изчисляване на евклидовото разстояние използвахме средното покритие на вида, като максималното беше разстоянието между тревисти смърчови гори и лишеи борови гори. Точността на картографиране беше 72%. За да се подобри точността на картографирането до 98%, класовете на влажност бяха коригирани според данните от топографската карта. На топографска карта в мащаб 1: 25 000, участъци от склонове и върхове на хълмове със силен дренаж, плоски и леко наклонени повърхности с нормален дренаж, котловини с течаща влага, плоски и леко наклонени повърхности, покрити с гора с признаци на заблатеност, определени са гористи, проходими и непроходими блата.

3.3 Анализ на ефективността на картографирането. заключения

Използването на комбинирания метод чрез автоматична интерпретация на видовете структура на растителността, степента на влажност на почвата от космически снимки и топографски карти, с последващо комбиниране на резултатите от интерпретацията и техния пълен анализ, дава приемливи резултати. Картирането на растителността на планинската тундра и пояса на брезовата крива гора направи възможно разграничаването с точност от 98%: лишей-храстова тундра, зелен мъх, брезова крива гора, брезова крива гора, лишеи.

Оценката на картографирането на влажната растителност с помощта на този метод даде възможност да се разграничат добре от горите в автоматичен режим; но за подробно установяване на типологичната принадлежност на влажните комплекси е необходимо да се използват данните от текстурния анализ с висока разделителна способност сателитни снимки.

Оценката на резултатите от прилагането на разглеждания метод на картографиране даде възможност да се идентифицират причините за грешките и да се намерят начини за отстраняването им. По този начин, когато се разкрият разликите в коефициента на спектрална яркост (SLC) на едни и същи обекти в различни части на сателитните изображения, което се елиминира чрез изработване на изображението на части в сравнение с референтните зони в различни части на изображението . За да се установи по-добро съответствие с класовете на влажност на почвата при спектрален анализ, са необходими по-голям брой точки за изследване на земята в различни части на територията.

За да се премахнат черно-белите ефекти, които се появяват поради области, силно засенчени от височини, има редица специални програми, които изискват изграждане на математически модел на релефа, видове осветяване на терена за последващо спектрално редактиране на космически изображения. Този метод се използва при наличие на планински терен. За други парцели е по-евтино и по-целесъобразно да се използват сателитни изображения, получени по различно време на деня.

Картирането на растителността и анализът на архивните материали показват, че 25% от горските земи са пострадали от пожари. Наземни проучвания показват, че е имало пожари във всичките 98 изследвани района на борови гори. С помощта на сателитни снимки са добре разпознати основните етапи от динамиката на боровите гори след пожара, насочени към замяна на бор и бреза със смърч и лишеи с мъхове.

Въз основа на гореизложеното можем да заключим, че използването на комбинирания метод за геоботаническо картиране с използването на автоматична интерпретация на видовете структура на растителната покривка, иглолистни гори, степента на влажност на почвата според CI и топографски карти, с последваща Комбинацията от резултатите от интерпретацията и техния смислен анализ позволи доста точно да се идентифицират синтаксономичните единици за принадлежност, които ще бъдат начертани. Получените по разглеждания метод карти позволяват да се анализира рядкост, уязвимост, флористично-фитоценотична значимост, близост до границата на зоната на компонентите на растителната покривка, да се определи тяхната площ и да се даде кадастрална оценка на земите на определена защитена зона.

Заключение

В резултат на извършената работа, анализа на проучената информация, могат да се направят редица изводи относно изследвания материал.

В момента все по-голям интерес предизвиква придобиването на сателитни снимки, тъй като се разширяват възможностите за практическо използване на резултатите от тази дейност. Активното въвеждане на космически и геоинформационни технологии в информационната структура допринася за:

Повишаване ефективността на регионалното управление;

Това дава тласък на съвременното развитие на икономиката на Руската федерация.

Геоинформационните технологии са необходими в областта на управлението на селското и горското стопанство, в градското управление, социално-икономическото планиране на регионалното развитие и при решаването на екологични проблеми.

Благодарение на иновативните космически технологии такива възможности се превърнаха в живот:

Бързо получаване и надеждност на информацията;

Повишена е точността на изчисленията и оценката на редовното наблюдение;

Намаляване на разходите за картографиране;

Повишаване на качеството при вземане на управленски решения по поставени задачи;

Повишаване на инвестиционната привлекателност и конкурентоспособност на територията чрез публикуване на перспективни инвестиционни сайтове и проекти в Интернет.

Най-важното е, че се появиха организационни и административни предпоставки за широкото внедряване на интегрирани технологии за наблюдение на пространството в регионите:

Ръководителите на регионите разбраха необходимостта от сериозна работа в тази посока, което между другото е свързано и с активната позиция на висшето политическо ръководство на страната по този въпрос;

В повечето региони са създадени организационни структури, които отговарят за информатизацията. Те имат организационно-правна форма, сфера на власт и отговарят за развитието на съвременните информационни технологии;

- процесът на създаване на федерални системи, базирани на технологии за наблюдение на космоса, е в ход, има възможност за организиране на междуведомствено взаимодействие на федерално и регионално ниво.

Положителен опит се появи от въвеждането на интегрирани технологии за наблюдение на космоса в редица региони и икономическият ефект от създаването на такива системи стана очевиден.

Списък на използваната литература

1. Андерсон Л., Алексеева Н.М., Колцов Д.Б., Куксина Н.В., Кутепов Д.Ж., Мариев А.Н., Нешатаев В.Ю. Идентифициране и изследване на биологично ценни гори в северозападната част на европейската част на Русия. том 1 Техники за откриване и картографиране. Урок. / Респ. изд. Андерсон Л.,. Алексеева Н.М. СПб, 2009 г.

2. Берлянт А.М. Геоинформационно картографиране, М., 2010г.

3. Геоинформатика: учебник за университети: в 2 кн. // Под редакцията на В. С. Тикунов, М., 2010.

4. Журавлева С.Е. Синтаксономично обосноваване на избора на защитени растителни съобщества. На примера на някои общности на Република Башкортостан. Резюме на дипломната работа. канд. дис. 03.00.05. Уфа, 1999 г., 20-те години.

5. Илински Н. Д., Обиралов А. И., Фостиков А. А. Фотограметрия и декриптиране на изображения: учебник за университети. М., 2009 г.

6. Кашкин В. Б. Сухинин А. И. Дистанционно наблюдение на Земята от космоса. Цифрова обработка на изображения: урок. М., 2011г.

7. Клебанович Н.В. Поземлен регистър: учебник за ВУЗ по специалност "География". Минск, 2010 г.

8. Кутепов Д. Ж., Мариев А. Н., Нешатаев В. Ю. Идентифициране и изследване на биологично ценни гори в северозападната част на европейската част на Русия. том 1 Техники за откриване и картографиране. Учебно ръководство./ Отв. Изд. Анлерсон Л., Алексеева Н.М., Кузнецова Е.С. SPb, 2009.

9. Кравцова В.И. Космически методи за изследване на почвата: учебник за студенти. М., 2011г.

10. Лабутина А.И. Декриптиране на аерокосмически изображения: Учебно ръководство за студенти. М., 2010г.

11. Мясникович М.В. Космически технологии в системата за управление. М., 2012г.

12. Олшевски А. Избор на оптимален метод за класификация на космически изображения с цел автоматизирано декодиране на типове земя. М., 2012г.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Характеристики на източниците за създаване на карти. Историята на аерокосмическото картографиране. Дешифриране на въздушни снимки и сателитни снимки, тяхното приложение в тематично и оперативно картографиране. Съставяне и актуализиране на топографски карти.

резюме, добавен на 20.12.2012


Основните цели на използването на картографиране на околната среда. Класификация на екологичните карти по научно-приложна насоченост и съдържание. Методи за картографиране на замърсяването на атмосферата и земните води. Анализ на географски информационни системи, тяхното приложение.

курсова работа, добавена на 24.04.2012г


Ролята на екологичното картографиране в науката и практиката. Екологично и еколого-географско картографиране. Източници на информация за създаване на екологични карти, чертожни черти. Проблемно картографиране на примера на замърсяването на въздуха.

курсова работа, добавена на 04/08/2012


Проблеми с физическа география. Взаимодействие на природни и природно-антропогенни геосистеми с глобални фактори. Работа с топографски, въздушни и космически материали, описание на растителност, ландшафтно профилиране и картографиране.

курс на лекции, добавен на 21.01.2010г


Същността на социално-икономическото картографиране, неговите видове (аналитични, синтетични, комплексни) и ролята в осъществяването на държавната регионална политика. Принципи на създаване на карти. Социално-демографски мониторинг на базата на географски информационни системи.

Презентацията е добавена на 25.03.2015


Изучаване на методически и методически проблеми на икономическата оценка на биологичните и земните ресурси. Икономическа оценка на ресурсите на регионите на Русия. Цялостна характеристика на системата за управление на околната среда. Интегрален потенциал и неговото използване.

курсова работа, добавена на 10/11/2014


Технологията за създаване на ортофотокарти на базата на сателитни изображения с помощта на софтуера "TsFS-Talka". Предварителна обработка на изображения, създаване на проект, външна ориентация на изображения. Коригиране на яркостта на снимките с "разработване" на изображения в сенките.

резюме, добавен на 14.12.2011


Начални практически задачи по геодезия. Геодезични методи, тяхното приложение при решаване на различни инженерни задачи. Първото в историята определение за размера на Земята като сфера. Развитие на съвременната геодезия и методи на геодезическа работа. Теорията за фигурата на Земята.

резюме, добавено на 07.03.2010


Същността на понятията за природно-ресурсния потенциал на територията. Класификация и социално-икономически анализ на световните природни ресурси, а именно минерални, земни (почвени) и водни ресурси. Стойността на икономическата оценка на природните ресурси.

резюме добавено на 04/07/2010


Глобални тенденции в нарастването на планетарното замърсяване при нерационално използване на природните ресурси. Предимства и недостатъци на алтернативните източници на енергия. Процесите, свързани с добив, обработка и съхранение на ресурси, от гледна точка на географията.

Изглед на Земята от космоса... На 12 април 1961 г. гражданинът на Съветския съюз Юрий Алексеевич Гагарин обиколи земното кълбо за първи път в света с космическия кораб Восток. Това беше голяма победа за съветската наука и техника. Целият свят беше възхитен от безпрецедентния полет в космоса.

Разходката с хора в космоса направи възможно да опознаем нашата планета още по-добре. От височина 200 хиляди км Земята изглежда като гигантски глобус с ръбове, замъглени поради наличието на атмосфера, с диаметър няколко пъти по-голям от диаметъра на Луната. Докато се приближава до Земята, блестящата топка постепенно нараства; континентите и островите с езера и реки, морета и заливи стават все по-отчетливи. Гледката на родната Земя от космоса направи ярко впечатление на първия космонавт Юрий Гагарин. Той каза: "Планински вериги, големи реки, големи гори, петна от острови са ясно видими ... Земята зарадва с богата палитра от цветове."

Описанията на земната повърхност, направени от космонавти, и особено нейните снимки, получени чрез снимане от спътници, въведоха много нови идеи в концепцията за Земята.

Фигура 57 съдържа сателитно изображение на земното кълбо. Облачните образувания на това изображение покриват значителна част от земната повърхност, но на много места се вижда ясно. Тук виждаме африканския континент, Червено море и много други географски характеристики.

Какво и как можете да разберете от космическите снимки?Всяка нова орбита на спътника около Земята носи нова "следа" от снимки, според която учените получават най-богата информация за нашата планета. Изображенията, получени от космоса, се използват при решаването на много научни и национални икономически проблеми. Те могат да се използват за наблюдение на образуването и движението на облаците, оценка на ледената ситуация в арктическите морета и прогнозиране на времето. Те помагат на учените в търсенето на минерали, изучават естеството на движението на пясъците, решават селскостопански и горски проблеми и много други проблеми.

Дешифрирането на космически изображения, както и на въздушните снимки, се основава на дешифриране на знаци, чрез които се идентифицират местните обекти. Когато снимате планински страни, детайлите на релефа се четат добре. Те се открояват с резки контрастни тонове, които се получават на снимката в резултат на различно осветяване на противоположни склонове. Селищата и пътищата също могат да бъдат идентифицирани по техните дешифриращи характеристики, тогава само на оригиналните снимки и при голямо увеличение. Това не може да се направи на типографски разпечатки.

Особено голяма информация предоставя мултиспектралната фотография. За тази цел специалисти от ГДР и СССР разработиха и произвеждаха в ГДР специална космическа камера MKF-6, която позволява снимане в шест диапазона от спектъра на електромагнитните трептения. Резултатът е поредица от снимки, всяка от които показва само онези обекти, които отразяват електромагнитни вълни с определена дължина. Ако тези снимки се сравнят, тогава скритото изображение в едното изображение ще бъде ясно видимо в другото. Обикновено те се наслагват един върху друг в различни цветове и получават цветна картина. В такива снимки цветопредаването не съответства на реалните цветове на естествените обекти, а се използва за увеличаване на контраста между обектите. Ето защо мултиспектралните изображения дават информация за влажността и състава на почвата, солеността на водата и нейното замърсяване; вижте геоложки разломи, ниви, засадени с различни култури и др.

Свързване на изображения с картата.Разбира се, неведнъж ви се е налагало да разглеждате космически снимки, поставени в списания, книги; атласи. Забелязали ли сте, че те са извън връзка с реалността? Наистина до снимката не виждаме обща географска карта, на която да е показана сниманата територия. С други думи, сателитните изображения не са обвързани с карта. В най-добрия случай в текста се посочва зоната на заснемане или е приложена схематична карта, съставена от самите изображения в същия мащаб. Но това не е достатъчно! Всеки от вас би искал да сравни снимката с реална карта и да разбере какво и как е показано на снимката, как е показано на картата и каква допълнителна информация към картата дава фотографско изображение на земната повърхност от космоса.

Има изход: трябва сами да свържете изображението към картата и това не е трудно да се направи. Да вземем сателитно изображение на езерото Исик-Кул, поставено в училищния атлас (фиг. 58, а) и да го сравним с картата, изрезка от която е дадена по-долу, на фиг. 58, б. Мащабът на тази карта е 10 000 000 (1 см 100 км). Определете мащаба на снимката. За да направим това, ще измерим дължината на езерото на картата и изображението и ще ги сравним. Резултатите са съответно 17 и 68 мм, тоест размерът на изображението е 4 пъти по-голям от този на картата. Следователно мащабът на изображението ще бъде 4 пъти по-голям от картата и ще бъде 1: 2 500 000 (1 cm 25 km).

Начертаването на картата на района на терена, изобразен на изображението, или, както казват експертите, свързването на изображението с картата, ние изпълняваме в следния ред. От крайните точки на езерото ще измерим най-късите разстояния до страните му (a, b, c, d) на изображението. Получават се равни на 8, 12, 64 и 10 мм. Намалете ги с 4 пъти и вземете съответно 2, 3, 16 и 2,5 мм. Ще отложим тези разстояния на картата и ще начертаем страните на изображението през точките на отлагане, като ги ориентираме в съответните посоки спрямо местните обекти (река Тарим, северния бряг на езерото Исик-Кул). Така на картата бяха определени границите на територията, показана на снимката. Това дава възможност за по-подробно сравнение на изображението с картата и получаване на допълнителна информация за района. Тази снимка показва много детайлно крайбрежието на езерото, планински хребети и хребети, заснежени планински хребети, речни долини и дори малки котловини.

Изготвяне на карти от космически изображения... Снимките, направени от космоса, са особено широко използвани в картографията. И това е разбираемо! Космическото изображение точно и достатъчно детайлно улавя лицето на Земята и може лесно да бъде прехвърлено на картата.

Съставянето на карти от космически изображения се извършва по същия начин, както от въздушни снимки. В зависимост от точността и предназначението на картите се използват различни методи за съставянето им с помощта на подходящи инструменти. Най-лесният начин да направите карта е да мащабирате снимка. Именно тези карти обикновено се поставят до снимки в албуми и книги. За да ги компилирате, достатъчно е да копирате изображения на местни обекти от снимката върху паус и след това да ги прехвърлите на хартия. Ние също ще свършим тази работа. Ще наслагваме паус върху изображението и ще нарисуваме бреговата линия на езерото Исик-Кул върху него. Зачернете обратната страна на паус с обикновен мек молив. След това поставяме паус с изписаната страна върху лист хартия, очертаваме бреговата линия с остро заострен молив и върху хартията ще получим изображение на езерото (фиг. 58, в). Такива картографски чертежи се наричат ​​схематични карти. Те показват само контурната част на терена (без релеф), имат произволен мащаб и не са обвързани с картографската мрежа.

В картографията космическите изображения се използват предимно за създаване на дребномащабни карти. Предимството на космическата фотография за тези цели е, че мащабът на изображенията е подобен на мащаба на създаваните карти и това изключва редица доста трудоемки процеси на картографиране. Освен това изглежда, че космическите изображения са преминали по пътя на първичното обобщение. Например, бреговата линия на езерото Исик-Кул, въпреки че се оказа доста детайлна на изображението, в същото време се оказа донякъде обобщена. Това се дължи на факта, че фотографията се прави в малък мащаб.

Заснемане на Луната, Марс и Венера.Фотографията от космоса се използва не само за картографиране на земната повърхност. С помощта на космически изображения са съставени карти на Луната и Марс.

Картата на Марс, съставена от космически изображения, е по-малко подробна в сравнение с картата на Луната, но въпреки това много ясно и доста точно отразява повърхността на планетата (фиг. 59).

Основата за картата на Марс, както и за картата на Луната, са космически снимки, на които повърхността на планетата е изобразена при странично осветление, насочено под определен ъгъл. Резултатът е фотокарта, на която релефът е изобразен по комбиниран начин - хоризонтали и естествено засенчване. На такава фотокарта се чете добре не само общият характер на релефа, но и отделни неравности, особено кратери, които не могат да бъдат показани хоризонтално, тъй като височината на релефния участък е 1 км.

Картата е направена на 30 листа в мащаб 1: 5 000 000 (1 см 50 км). Два циркумполярни листа са начертани в азимутална проекция, 16 близо до екваториални листа са в цилиндрична проекция, а останалите 12 листа са в конична проекция. Ако всички листове са залепени заедно, тогава получавате почти обикновена топка, тоест глобус.

Ситуацията с фотографията на Венера е много по-сложна. Не може да се снима по обичайния начин, защото е защитено от оптично наблюдение от плътно облачно одеяло. Тогава се зароди идеята да направим портрета й не в светлинни лъчи, а в радиолъчи, за които облачността не е пречка. За целта е разработен чувствителен радар, който сякаш сондира повърхността на планетата.

За да се получи близък изглед на венерианския пейзаж, беше необходимо да се доближи радара до планетата. Това беше направено от автоматичните междупланетни станции Венера-15 и Венера-16. Те са поставили радари, които изпращат отразени радиосигнали към центъра за обработка на информация и тук специално електронно изчислително устройство ги преобразува в радиоизображение.

Това устройство може да се сравни с обектив на камерата, който създава видимо изображение върху филм от светлинния поток.

Автоматичните междупланетни станции "Венера-15" и "Венера-16" се плъзгаха над планетата, примка след примка, маркирайки детайлите на нейната повърхност. А на Земята отново с помощта на компютър всичко това беше точно насложено върху картографска мрежа. Едновременно с изображението на повърхността на планетата, автоматът изгради профил на височини, според който картографите показаха релефа с помощта на контурни линии. Изследването и изследването на Венера е продължено през 1986 г. от междупланетните станции "Вега-1" и "Вега-2".

Ориз. 60 Снимане на Венера

Фигура 60 показва фрагмент от радарно изображение на района на планината Максуел, предадено от Венера-16 на 20 януари 1984 г., а по-долу е профилът на релефа по пътя, посочен на горната фигура с намотка (поради релефа) линия.

Човекът все още не е оставил отпечатъците си по прашните пътеки на далечни планети. Но той намери друг, по-достъпен начин за изучаване на небесните съседи, изпращайки в разузнавателни „обучени“ от него автоматични междупланетни станции.