|
Космические снимки для федеральной власти
В современном мире космическая информация систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) является обязательным компонентом систем информационного обеспечения любого государства с развитой экономикой. Космическая информация стала жизненно необходимой в системах принятия решений, от которых зависят качество прогнозирования и своевременное предотвращение и ликвидация чрезвычайных ситуаций (ЧС), метеообеспечение, рациональное природопользование, картографирование и планирование строительства, бесперебойное функционирование транспорта, обороноспособность и многие другие вопросы. В России после административной реформы правительства РФ, произведенной в соответствии с указом президента РФ от 9.3.2004 №314, ответственность за сбор и обработку данных ДЗЗ была разделена между несколькими ведущими ведомствами, каждое из которых является оператором собственной наземной сети приемных средств:
Все перечисленные государственные ведомства имеют собственные сети наземных станций приема космической информации ДЗЗ. В то же время космическая информация, интегрированная в ведомственные управленческие геоинформационные системы (ГИС) и аналитико-прогнозные ИТ-системы принятия решений, используется практически всеми крупными органами государственной власти, как в центре, так и в регионах. Уровень развития и интеграции ИТ-решений на базе космической информации крайне неравномерен и сдерживается системным кризисом в отечественной индустрии ДЗЗ. Проекты создания средств сбора, обработки и применения данных ДЗЗ реализуются в рамках федеральных целевых программ (ФЦП) общего и тематического направления, которые курируют Роскосмос, МПР, МЧС, РАСУ, ФАПСИ, Минэкономразвития, Минпромнауки, Минсвязи, Роскартография, Росгидромет, Госстрой и др. ведомства. ФЦП общего направления:
Основные ФЦП тематического направления:
В обзоре приведены наиболее отработанные в технологическом отношении ИТ-системы, созданные для принятия управленческих решений на основе космической информации. Приведены также некоторые примеры удачных управленческих решений на основе космической информации в России и зарубежный опыт. Обнаружение и мониторинг лесных и степных пожаров - технология космического обнаружения и мониторинга пожаров является наиболее отработанной и широко применяемой в мире. Для круглосуточного обзора всей поверхности Земли используются данные метеоспутников NOAA (разрешение 1 км), геостационарных метеоспутников и данные радиометров MODIS американских спутников TERRA, AQUA (разрешение 250м–1км), распространяемые бесплатно. Перечень основных задач, решаемых с помощью космической информации в интересах федеральных министерств и ведомств, руководимых Президентом РФ
Источник: Science.Cnews В интересах информационного обеспечения ФГУ «Авиалесоохрана» Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоза) России Институт космических исследований (ИКИ) РАН создал информационную систему дистанционного мониторинга лесных пожаров Министерства природных ресурсов РФ (ИСДМ МПР РФ). В состав ИСДМ входит подсистема спутникового обнаружения лесных пожаров на основе информации спутников NOAA, TERRA и AQUA. Центры приема и обработки данных ИСДМ находятся в Москве, Новосибирске, Хабаровске, Красноярске и Иркутске. По публикациям 2004 года, система ИСДМ получала результаты детектирования пожаров на основе алгоритма MOD14 по данным TERRA и AQUA из Годдардского центра (г. Вашингтон) по всей территории России бесплатно с задержкой от 12 до 20 часов. Основными пользователями системы являются Рослесхоз МПР, подразделения «Авиалесоохрана», региональные комитеты (управления) природных ресурсов в субъектах Российской Федерации и др. Как показывает практика, система ИСДМ не охватывает интересы всех госструктур, поэтому задачи мониторинга лесных пожаров решают и другие ведомства (МЧС, Росгидромет, Минтранс) с помощью приемных станций ведомственных сетей МПР, МЧС и Росгидромета. Перечень основных задач, решаемых с помощью космической информации в интересах федеральных министерств и ведомств, руководимых Президентом РФ
Источник: Science.Cnews Например, Байкальский региональный информационный центр поддерживает интернет-сервер с оперативным отображением пожарной ситуации. Центр обеспечивает прием данных космического аппарата (КА) TERRA и AQUA с помощью станции в Иркутске, которую эксплуатирует ФГУП "ВостСибНИИГГиМС в составе ведомственной сети космического мониторинга МПР. В Байкальском центре реализована технология EoStation, которая обеспечивает оперативную обработку снимков радиометра MODIS и интернет-доступ клиентов к готовым продуктам. Данные регулярного космического мониторинга пожаров в приграничных областях помогают улаживать потенциальные межгосударственные конфликты. Так, в середине октября 2005 года монгольская сторона обратилась к администрации Читинской области с требованием возмещения ущерба от пала (степного пожара), который пришел в Монголию с российской стороны. Космический мониторинг пожароопасной обстановки в регионе осуществляет предприятие ФГУГП "Читагеолсъемка" с помощью станции "УниСкан", которая обеспечивает прием данных КА TERRA и Метеор-3М-1. Картина, воссозданная по серии космических снимков низкого разрешения КА TERRA, оказалась совершенно иной: 10 октября степной пожар возник на территории Монголии и, двигаясь на север, распространился на российскую территорию (см. рис.). В последующие дни после изменения направления господствующих ветров, пал вернулся в Монголию. Действуя в духе добрососедства, обе стороны договорились о создании совместной комиссии по расследованию чрезвычайной ситуации. По запросу районной администрации данные космической съемки, обработанные специалистами предприятия "Читагеолсъемка", были переданы для представления комиссии, и в конечном итоге вопрос был исчерпан. Читинские события не являются единичным примером, когда космическая информация позволяет местным администрациям принимать обоснованные решения в области управления территориями на основе объективных данных космической съемки. Грамотному разрешению спорного вопроса (речь шла о крупных штрафных санкциях) способствовали осведомленность администрации о возможностях космической съемки и наличие в регионе необходимых программно-аппаратных средств приема, обработки и хранения космической информации. На обработанном снимке КА TERRA от 10.10.2005 с наложенной линией госграницы отчетливо видно, пожар (красный очаг), который возник и развивался на сопредельной с Россией стороне
Источник: ИТЦ "СканЭкс"
Аналогичная, но более совершенная система оперативного пожарного мониторинга создана в США и Европе благодаря использованию многочисленной космической группировки спутников (геостационарные метеоспутники, NOAA, TRMM, AQUA, TERRA, DMSP) и более совершенных алгоритмов. Обработанные изображения территории Земли с выделенными очагами пожаров находятся в свободном доступе на ряде интернет-ресурсов: 1 и 2. Картография и обновление карт В России сложилась критическая ситуация в области разработки и обновления картографической продукции, которая относится к компетенции военно-топографического управления Генштаба МО и Роскартографии Минтранса. На сегодняшний день вся территория РФ покрыта топографическими картами масштаба 1:25 000 - 1:1000000, и частично масштаба 1:10 000, но объем устаревших топокарт составляет в зависимости от масштаба 70-84% общего числа номенклатурных листов. В 2005 году завершилась эксплуатация космических картографических фотоспутников двойного назначения "Комета", ранее были прекращены запуски гражданских фотоспутников "Ресурс-Ф". Сегодня в России отсутствует отечественная высокодетальная космическая информация для проведения картографических работ. Единственной реальной возможностью обновления картографической продукции по всей территории России в течение ближайших лет является использование комплекса зарубежных и перспективных отечественных спутников с оптической и радиолокационной аппаратурой. г. Калуга. Синим цветом обозначены дороги, не вошедшие в атлас "Карты автомобильных дорог. Россия", полученные по снимку IRS
Источник: ИТЦ "СканЭкс"
В сложившейся ситуация Роскартография разработала Концепцию создания электронных топографических карт и электронных планов городов на территорию РФ. В документе говорится о разработке технологии обновления топокарт по данным ДЗЗ. По оценкам ГИС-Ассоциации, стоимость данных на всю территорию РФ составит для обновления карт масштабов:
Для сравнения, по данным Роскартографии, для обновления топокарт всего масштабного ряда традиционными методами требуется выделение 40-50 млрд рублей и увеличение численности работающих в 2-3 раза. Основные цели концепции - создание обновленных электронных топографических карт и планов городов на территорию России в двух вариантах: закрытые и открытые, постоянный мониторинг и дифференцированный подход к обновлению электронных топографических карт в зависимости от региона, доведение информации до потребителя в близком к реальному масштабе времени. Среди основных задач концепции: создание базы картографических данных для развития ГИС федерального и регионального уровней; формирование рынка топографических карт; создание единой электронной топографической основы территории РФ. Реализация концепции будет зависеть от уровня бюджетного финансирования. Пока же в условиях отсутствия актуальных карт администрации субъектов Федерации вынуждены самостоятельно решать пути выхода из кризиса. Например, в Тюменской области под эгидой градостроительного совета готовятся многоуровневые цифровые карты. Уже закончена космическая съемка для подготовки цифровой карты территории области масштаба 1: 25 000, работа над которой будет завершена в 2007 г. В Новосибирске завершен первый этап создания комплексной электронной карты планирования и развития территории области. Она состоит из нескольких информационных слоев: границ муниципальных районов, уровня жизни, поселения, количества безработных, качества среды проживания, демографической ситуации, рельефа, растительности и прочего. Данные для карты получены из справочных материалов и с помощью космической съемки. Электронная версия области имеет секретные данные для служебного пользования, но основной объем составляет открытая информация, которой сможет пользоваться любой житель. ДДЗ в кадастре недвижимости Руководство Федерального агентства кадастра объектов недвижимости (Роснедвижимость) рассматривает технологии космического мониторинга как реальный инструмент информационного обеспечения кадастровых работ. Но сохраняющиеся в России режимные ограничения вступают в противоречие с общественным характером кадастра и точностью материалов инвентаризации, находящихся в открытом доступе. Данные космической и аэросъемки применяются в практике органов Роснедвижимости для инвентаризации земельных наделов, обнаружения фактов самозахватов земли и в ходе проведения сельскохозяйственной переписи в регионах. С начала 1990-х годов в рамках земельной реформы органами регистрации РФ было выдано более 40 млн. свидетельств на право собственности на землю, однако в реестре Роснедвижимости находятся данные примерно о 32 млн. земельных участков. Из этого числа около 60% занесено в электронные базы данных. Для сверки сведений использовались данные аэрокосмосъемки, с помощью которых удалось подтвердить, что количество участков больше, чем в реестре. Крупный проект по космической съемке региона в интересах картографирования и кадастрового учета земли реализован в Тюменской области в 2005 году. Из бюджета области выделено 19,7 млн. рублей на космическую съемку территории области с пространственным разрешением 2,5 м для разработки карт масштаба 1:25 000. Съемка осуществлена с помощью французского спутника SPOT-5. Администрация обратилась к методам ДЗЗ после того, как выяснилось, что стоимость инвентаризации земли без применения космической съемки в соответствии с методическими рекомендациями Росземкадастра составила в Тюмени 540 рублей за один гектар. Для создания и ведения Государственного земельного кадастра Москвы создана обновляемая цифровая картографическая основа масштаба 1:2000 на всю территорию Москвы (1300 планшетов). На основе оперативных данных аэро- и космической съемки ежегодно выполняется мониторинг фактического использования земель. Результаты мониторинга используются для регулирования землепользования и государственного земельного контроля. В 2005 году контракт на космическую съемку Москвы получила компания "Геоспектрум". Космическую съемку Москвы осуществляют американские спутники QuickBird-2 и Ikonos-2. Генеральным подрядчиком является ГУП "Мосгоргеотрест" - фондодержатель материалов и данных на территорию Москвы. Полученные данные позволят обновить цифровые топографические планы, карты и схемы Единой государственной картографической основы Москвы, информационные ресурсы государственного земельного кадастра, а также провести мониторинг санитарного состояния растительности города, выявить несанкционированные свалки, исследовать состояние речных долин, выявить изменение русел рек. На космосъемку Москвы в 2006 году выделено 20 млн. рублей. В США и Европе регулярно используют высокодетальную космическую съемку для разработки цифровых моделей рельефа и обновления картографических продуктов. В США высокодетальные цифровые планы городов в районах с высокой динамикой развития требуют обновления не реже раза в два месяца. Геологическая служба США USGS ежегодно выделяет $5 млн. на закупку космической информации высокого и сверхвысокого разрешения у частных компаний в интересах гражданских госструктур. По программе ClearView для закупки аналогичных материалов космической съемки для силовых госструктур ежегодно расходуется более $100 млн. Мониторинг окружающей среды Росгидромет является крупнейшим потребителем космической информации в интересах сбора информации об окружающей среде и прогнозирования метеообстановки. В состав наземной сети приема космической информации Росгидромета входят более сотни станций. После выхода из строя метеоаппаратуры единственного национального метеоспутника Метеор-3М №1 с 2003 года, Росгидромет получает основной объем космической информации от американских метеоспутников NOAA, а также космических аппаратов TERRA и AQUA. Из-за износа и морального старения оборудования качество современных метеопрогнозов вызывает справедливые нарекания со стороны государственных ведомств и администраций, пользующихся услугами Росгидромета. Например, мэр Москвы Лужков ранее отмечал, что Росгидромет не оправдывает средства, которые тратит Москва на информацию о погодных условиях. В марте 2006 года Совет директоров Всемирного банка утвердил заем в размере $80 млн. на финансирование проекта модернизации и технического перевооружения организаций и учреждений Росгидромета. Существенная часть средств проекта, рассчитанного на 5 лет, направляется на ИТ-перевооружение. Проект реализуется и будет реализовываться в Москве, Хабаровске, Новосибирске, Обнинске, на территории Северного Кавказа и Дальнего Востока РФ. Он включает три основных компонента: техническое перевооружение вычислительных средств, средств архивации и систем связи; модернизацию наблюдательных сетей; совершенствование системы распространения информации и обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям. Запуски новых отечественных спутников Метеор-М и Электро-Л запланированы на 2007 год. Все ведущие космические державы США, страны Европы, Китай, Япония и Индия реализуют планы развития и обновления космических группировок метеоспутников. США и Европа приступили к созданию совместной системы полярноорбитальных метеоспутников. Аппаратура современных оперативных метеоспутников обеспечивает измерение короткопериодических вариаций погоды в нижних слоях атмосферы. В результате обработки спутниковой информации рассчитывается прогноз погоды на ближайшие 3-5 дней с точностью 80%. В течение ближайших 10 лет срок прогнозирования возрастет до 7-10 суток при той же точности. Важнейшей задачей космических метеосистем остается обнаружение на раннем этапе и слежение за развитием опасных метеоявлений (ураганов, цунами, штормов и др.), которые наносят огромный ущерб мировой экономике. Алексей Кучейко, CNews |
Несмотря
на сохраняющиеся проблемы в обеспечении равного доступа всех граждан
России к современным источникам геоданных, широкое использование
последних при решении задач государственной важности уже стало нормой и
в нашей стране.
