ÚþÑÂüþÑÂъёÃ¼ÃºÃ° ø çá ÚþÑÂüþÑÂъёÃ¼ÃºÃ° ø çá - Øâæ áúðýÑÂúÑÂ
ÚþÑÂüþÑÂъёÃ¼ÃºÃ° ø çá ÚþÑÂüþÑÂъёÃ¼ÃºÃ° ø çá - Øâæ áúðýÑÂúÑÂ
ÚþÑÂüþÑÂъёÃ¼ÃºÃ° ø çá ÚþÑÂüþÑÂъёÃ¼ÃºÃ° ø çá - Øâæ áúðýÑÂúÑÂ
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Выпуск 4 Зима 2010<br />
Космосъёмка и ЧС<br />
Мониторинг ЧС из космоса:<br />
реалии и перспективы<br />
Лесные рубки: современные<br />
методы ДЗЗ<br />
Юридические условия<br />
использования спутниковых<br />
данных в России
Выпуск 4, Зима 2010<br />
Учредитель и издатель<br />
ООО ИТЦ «СКАНЭКС»<br />
Редакционная коллегия:<br />
Главный редактор<br />
Владимир Гершензон<br />
Заместитель главного редактора<br />
Алексей Кучейко<br />
Ответственный редактор<br />
Надежда Пупышева<br />
Журналист<br />
Мария Дорофеева<br />
Дизайн и вёрстка<br />
Евгения Чуркина, Елена Шурупова,<br />
Мария Дорофеева<br />
Дизайн коллажа обложки<br />
Елена Чебурашкина<br />
Фотоматериалы для коллажа обложки предоставлены<br />
Управлением информации МЧС России<br />
Редакционный совет:<br />
В.Н. Адров, ЗАО «Ракурс»<br />
Д.Е. Аксёнов, Некоммерческое партнёрство<br />
«Прозрачный мир»<br />
А.М. Берлянт, профессор, картограф,<br />
Заслуженный деятель науки РФ<br />
L.E. Gumley, университет Висконсин-Мэдисон<br />
О.Н. Гершензон, Инженерно-технологический центр<br />
«СКАНЭКС»<br />
А.В. Гречищев, МИИГАиК, ИНЦ «Геомониторинг»<br />
Т.В. Кейко, ФГУП Восточно-Сибирский НИИ геологии,<br />
геофизики и минерального сырья «ВостСибНИИГ-<br />
ГиМС»<br />
А.А. Маслов, Институт лесоведения РАН<br />
В.В. Сергеев, профессор, Институт систем обработки<br />
изображений РАН, ОАО «Самара-Информспутник»<br />
А.И. Сухинин, Центр космического мониторинга и<br />
ГИС-технологий КНЦ СО РАН<br />
О.В. Тутубалина, МГУ имени М.В. Ломоносова<br />
Б.С. Фельдман, эксперт Совета по градостроительству<br />
при Союзе архитекторов РФ<br />
А.Ю. Ярошенко, Гринпис России<br />
Адрес редакции:<br />
119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1<br />
Тел./факс: (499) 246-2593, (495) 739-7385<br />
E-mail: info@scanex.ru<br />
Тираж 3000 экз. Бесплатно<br />
Отпечатано в типографии ООО «Сити Принт»,<br />
www.megapolisprint.ru<br />
Подписано в печать 09.03.2010 г.<br />
Перепечатка материалов только с разрешения редакции. Мнение<br />
редакции может не совпадать с позицией авторов. Редакция<br />
оставляет за собой право редактировать и сокращать материалы.<br />
Редакция не несёт ответственности за содержание рекламной<br />
информации.<br />
Свидетельство о регистрации в Роскомнадзоре<br />
ПИ № ФС77-36871 от 20 июля 2009 г.<br />
Кольский полуостров. Снимок IRS P6, пространственное разрешение 23.5 м,<br />
дата съёмки 02 мая 2006 г. (© ANTRIX, SCANEX)
Космическая съёмка для мониторинга,<br />
ликвидации и снижения<br />
рисков ЧС — сложное<br />
направление работы. По технологии<br />
близкое к военным задачам:<br />
высокая оперативность планирования<br />
операций, доведения решений и информации<br />
до исполнительного звена<br />
на месте событий. По наукоёмкости<br />
космические технологии для информационного<br />
обеспечения оперативных<br />
служб реагирования на ЧС сходны с<br />
самыми современными методами прогнозирования,<br />
моделирования, отображения<br />
информации. Кроме того,<br />
велика моральная ответственность за<br />
адекватность и результативность подходов<br />
как перед страной, так и международной<br />
общественностью.<br />
В предлагаемом Вашему вниманию<br />
номере проведён краткий анализ международных<br />
хартий, программ, институциональных<br />
подходов, действующих в<br />
области применения космосъёмки для<br />
задач ЧС. На страницах журнала своим<br />
опытом делятся коллеги из Казахстана,<br />
эксперты Программы ООН UNOSAT по<br />
применению спутниковой информации<br />
в оперативных целях.<br />
В последние годы российский опыт<br />
внедрения космосъёмки в работу служб<br />
реагирования отмечен переходом от<br />
научно-методических исследований к<br />
практике оперативного применения.<br />
В качестве примеров — освещение недавних<br />
трагических событий на Гаити,<br />
проблемы подготовки к сезону половодья<br />
и паводков.<br />
Региональные аспекты применения<br />
спутниковых данных рассматриваются<br />
в статьях специалистов из Красноярска<br />
и Республики Башкортостан. Несколько<br />
работ посвящены анализу и мониторингу<br />
опасных природных явлений:<br />
динамике развития перигляциальных<br />
ландшафтов, береговых процессов.<br />
В разделе «Вектор развития» продолжаем<br />
обсуждение практики применения<br />
космической съёмки в лесном<br />
хозяйстве. Конкретные методические<br />
рекомендации основаны на практике<br />
реального внедрения в информационные<br />
процессы отрасли. Кроме<br />
того, публикуем результаты оценки<br />
продуктов специализированного «стереосъёмщика»<br />
высокого разрешения<br />
— Cartosat-1 (IRS-P5), данными<br />
безоблачной съёмки которого покрыто<br />
уже 2/3 территории России.<br />
Наконец, в рубрике «Правоотношения»<br />
предпринята окончательная<br />
попытка расставить точки над «i» в<br />
спорных вопросах авторского права,<br />
использования лицензионных соглашений<br />
с иностранными операторами,<br />
проведён анализ современной практики<br />
и даны рекомендации по совершенствованию<br />
законодательной базы<br />
в области космической съёмки Земли.<br />
Владимир Гершензон,<br />
главный редактор,<br />
генеральный директор<br />
ООО ИТЦ «СКАНЭКС»<br />
Фото Дмитрия Тернового для Forbes
Тема номера<br />
Содержание<br />
6<br />
7<br />
14<br />
23<br />
Космосъёмка и ЧС<br />
Оперативный космический мониторинг<br />
ЧС: история, состояние и перспективы.<br />
А.В. Тертышников, А.А. Кучейко<br />
Космический мониторинг природных и техногенных<br />
ЧС и катастроф в последние годы стал важнейшим<br />
и обязательным компонентом информационного<br />
обеспечения национальных служб реагирования на<br />
ЧС развитых государств. Препятствиями в области<br />
оперативной космической съёмки зоны ЧС остаются<br />
вопросы взаимодействия между международными<br />
и национальными государственными ведомствами,<br />
службами ЧС и частными компаниями — операторами<br />
спутников ДЗЗ.<br />
Практика и перспективы космического<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций<br />
в Казахстане. Л.Ф. Спивак, О.П. Архипкин,<br />
Г.Н. Сагатдинова<br />
Технологии космического мониторинга ЧС развиваются<br />
в Казахстане с 2001 г. Главные направления<br />
практического использования космических снимков:<br />
мониторинг схода снежного и ледового покровов,<br />
мониторинг хода паводков и половодий, наводнений,<br />
а также мониторинг пожаров и нефтяных<br />
загрязнений акватории Каспийского моря.<br />
Опыт применения космосъёмки<br />
для задач мониторинга и ликвидации<br />
последствий ЧС на примере международной<br />
гуманитарной операции<br />
на Гаити в январе 2010 г. А.А. Кучейко,<br />
А.Н. Никитский, Н.В. Пупышева,<br />
А.А. Алейников<br />
Съёмка Земли из космоса обладает неоспоримыми<br />
преимуществами перед альтернативными способами<br />
получения геопространственной информации<br />
при решении задач оперативной оценки последствий<br />
крупных стихийных бедствий. В статье описан<br />
опыт участия Инженерно-технологического центра<br />
«СКАНЭКС» совместно с МЧС РФ и российскими<br />
организациями в Международной гуманитарной<br />
операции после серии землетрясений на Гаити<br />
(январь 2010 г.).<br />
34<br />
36<br />
44<br />
Система космического мониторинга<br />
МЧС России. А.В. Епихин<br />
В России под эгидой Национального центра управления<br />
в кризисных ситуациях (НЦУКС) эксплуатируется<br />
и развивается ведомственная система космического<br />
мониторинга ЧС (СКМ ЧС). В перспективе<br />
планируется модернизация приёмного комплекса<br />
в Красноярске, а также закупка и установка комплексов<br />
во Владивостоке, Анадыре, Мурманске и на<br />
островах Северная Земля для обеспечения спутниковой<br />
съёмки ЧС в районах Крайнего Севера и Арктики<br />
в реальном масштабе времени. Несмотря на<br />
приобретённый положительный опыт использования<br />
космосъёмки, остаётся актуальным ряд проблемных<br />
вопросов.<br />
Использование данных ДЗЗ из космоса<br />
для мониторинга ЧС в паводкоопасный<br />
период. В.Ю. Ромасько, А.Н. Борисевич,<br />
С.И. Миськив, В.В. Иванов<br />
С 2009 г. в Красноярске организован Филиал по<br />
космическому мониторингу Национального центра<br />
управления в кризисных ситуациях МЧС России. В<br />
зону ответственности филиала попадают 4 крупнейших<br />
речных бассейна — Оби, Енисея, Лены и Амура<br />
и озеро Байкал. С целью получения наиболее полной<br />
информации о снежном покрове и динамике его<br />
изменения на территории речных бассейнов региона<br />
была внедрена программа и автоматизированный<br />
информационный ресурс «Служба мониторинга<br />
снежного покрова». Кроме вопросов автоматизации<br />
обработки результатов космических съёмок для<br />
прогноза развития паводковой ситуации ежедневно<br />
ведётся работа по фактическому выявлению потенциально<br />
опасных гидрологических явлений.<br />
Региональная система космического<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций<br />
Республики Башкортостан.<br />
И.У. Ямалов, А.Х. Султанов,<br />
В.Х. Багманов, С.А. Митакович<br />
В Республике Башкортостан проводится работа<br />
по созданию региональной системы космического<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций республики<br />
(РСКМ ЧС РБ), предназначенной для оперативного<br />
выявления природных и техногенных чрезвычайных<br />
ситуаций и оценки их последствий. В частности, система<br />
призвана обеспечить проведение мониторинга<br />
▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
48<br />
56<br />
60<br />
паводковой, пожарной обстановки на территории<br />
Республики Башкортостан, а также информационную<br />
поддержку принятия решений в кризисных<br />
ситуациях с использованием современных геоинформационных<br />
технологий.<br />
Изучение динамики побережья<br />
Ляховских островов по результатам<br />
сопоставления разновременных<br />
данных ДЗЗ. Е.И. Пижанкова,<br />
М.С. Добрынина<br />
Проведены исследования динамики экзогенных<br />
геологических процессов на Большом и Малом<br />
Ляховских островах. Исследование проводилось<br />
с использованием топографического совмещения<br />
разновременных и разномасштабных дистанционных<br />
данных, осуществлённого с помощью программного<br />
обеспечения ScanEx Image Processor<br />
3.0. В результате впервые были определены<br />
величина и скорость отступания берегов Ляховских<br />
островов на всём протяжении побережья,<br />
выявлены и охарактеризованы основные факторы<br />
развития этого процесса.<br />
Использование анаглифических<br />
стереоснимков для визуального<br />
экспресс-дешифрирования<br />
потенциально опасных природных<br />
объектов. А.А. Алейников<br />
Любое географическое изучение местности<br />
начинается с визуального дешифрирования.<br />
Самый простой и быстрый способ — получение<br />
анаглифического изображения на основе<br />
космических снимков — стереопар, которые<br />
являются исходным материалом для разработки<br />
цифровых моделей рельефа, топокарт и трёхмерных<br />
моделей.<br />
От сотрудничества до взаимопомощи<br />
при ЧС: практика работы Программы<br />
UNOSAT<br />
О необходимости усиления международной кооперации<br />
при решении задач, связанных с возникновением<br />
ЧС, а также направлениях и перспективах<br />
работы Программы ООН по применению спутниковой<br />
информации в оперативных целях UNOSAT<br />
рассказал её менеджер Франческо Пизано.<br />
62<br />
64<br />
72<br />
73<br />
77<br />
Космические технологии<br />
в работе МЧС России<br />
О практике применения и перспективах использования<br />
материалов спутниковой съёмки в работе МЧС<br />
России рассказал начальник Научно-технического<br />
управления МЧС России, д.т.н. В.П. Молчанов:<br />
«В МЧС России не просто существенно расширено<br />
использование материалов космической съёмки<br />
в целях прогноза и реагирования на чрезвычайные<br />
ситуации, а создана одна из самых передовых систем<br />
космического мониторинга, не имеющая прямых аналогов<br />
ни на национальном, ни на мировом уровне».<br />
Классификатор тематических задач МЧС<br />
России, решаемых с использованием<br />
данных ДЗЗ из космоса.<br />
С.И. Михайлов<br />
Деятельность МЧС России напрямую связана с обеспечением<br />
безопасности населения и промышленных<br />
объектов, спасательными работами, сохранностью<br />
уникальных природных объектов. Поэтому методы обработки<br />
и типы данных ДЗЗ для каждой задачи должны<br />
быть определены очень чётко, чтобы обеспечить<br />
бесперебойную работу всех служб и подразделений.<br />
Вектор развития<br />
Дистанционный мониторинг<br />
незаконных рубок в Дальневосточном<br />
федеральном округе. С.А. Тютрин,<br />
Р.Б. Кондратовец<br />
Борьба с незаконными рубками на сегодняшний<br />
день остаётся одной из важнейших задач лесного<br />
хозяйства. Статья представляет собой обзор технологического<br />
процесса дистанционного мониторинга<br />
незаконных рубок, проводимого ежегодно с<br />
2005 г. Дальневосточным филиалом государственной<br />
инвентаризации лесов ФГУП «Дальлеспроект»<br />
«РОСЛЕСИНФОРГ».<br />
Опыт применения радарной съёмки<br />
высокого разрешения для мониторинга<br />
рубок в Московской области. А.А. Маслов<br />
Стоящие перед российским лесным хозяйством<br />
задачи выявления нелегальных рубок и мониторин-<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪
Тема номера<br />
83<br />
85<br />
90<br />
га порядка лесопользования в настоящее время<br />
эффективно решаются с помощью оптической<br />
спутниковой съёмки высокого (2–10 м) разрешения.<br />
Тем не менее, даже несколько спутников оптического<br />
диапазона не всегда способны обеспечить<br />
полное покрытие объектов мониторинга абсолютно<br />
безоблачной съёмкой в течение одного сезона (с<br />
мая по конец сентября). Неотснятые «дырки» по программе<br />
федерального мониторинга с 2008 г. было<br />
предложено закрывать радарной съёмкой высокого<br />
разрешения. Перед началом поставок съёмки филиалам<br />
Рослесинфорга специфические особенности<br />
радарных снимков были изучены на модельных<br />
лесных объектах в Московской области.<br />
Оптимальный выбор формата данных<br />
и методов геопривязки: практические<br />
рекомендации при заказе снимков<br />
высокого разрешения. А.А. Маслов,<br />
Н.С. Митькиных<br />
Решение большинства практических задач при работе<br />
с космической съёмкой высокого разрешения<br />
требует качественной геопривязки исходных снимков.<br />
Достижение максимально возможной точности<br />
при этом зависит от целого ряда факторов. В статье<br />
представлены основные методы геометрической<br />
коррекции данных высокого разрешения для снимков<br />
в разных форматах, принимаемых на наземные<br />
станции в России.<br />
Результаты тестирования ортофотопланов<br />
и цифровых моделей местности,<br />
выполненных по снимкам Cartosat-1<br />
(IRS-P5). Ю.И. Карионов<br />
В данной статье описывается методика тестирования<br />
цифровой модели рельефа и ортофотоплана,<br />
полученных на основе стереопары снимков Cartosat-1<br />
(IRS-P5) без использования опорных точек.<br />
Итоговая точность построения моделей в единицы<br />
метров открывает широкие перспективы применения<br />
этих данных на практике.<br />
Орбитальная группировка спутников<br />
съёмки Земли: итоги 2009 г. и планы<br />
на 2010 г. А.А. Кучейко<br />
По числу запущенных спутников с аппаратурой<br />
съёмки Земли из космоса 2009 г. стал рекордным<br />
за текущее десятилетие. В статье приведён обзор<br />
состоявшихся и запланированных запусков гражданских,<br />
коммерческих и военных спутников ДЗЗ,<br />
а также анализ состояния национальных систем<br />
ДЗЗ, основных тенденций развития рынка и особенностях<br />
2009 г.<br />
96<br />
96<br />
102<br />
102<br />
104<br />
108<br />
Правоотношения<br />
Юридические условия распространения<br />
и использования в России ДДЗЗ,<br />
полученных с иностранных спутников:<br />
общепринятые подходы и особенности<br />
российского правопорядка.<br />
А.В. Золотухин<br />
Данные дистанционного зондирования Государственные<br />
заказчики и коммерческие потребители<br />
в России испытывают потребность в данных ДЗЗ<br />
высокой точности, которая в настоящее время<br />
отечественными космическими аппаратами<br />
не обеспечивается. Тенденция к использованию<br />
иностранных ДДЗЗ в перспективе будет сохраняться.<br />
В то же время их распространение в России<br />
осуществляется в рамках конкретного правопорядка,<br />
отражающего, с одной стороны, общепринятые<br />
подходы, а с другой стороны, имеющего свои особенности,<br />
которые не в полной мере учитываются<br />
как иностранными спутниковыми операторами,<br />
так и российскими распространителями и пользователями<br />
ДДЗЗ.<br />
Новости и анонсы<br />
Космосъёмка и ЧС:<br />
интернет-источники, события, планы<br />
В ритме ИТЦ «СКАНЭКС»:<br />
декабрь 2009 г. — февраль 2010 г.<br />
Итоги 4-й Международной<br />
конференции «Земля из космоса —<br />
наиболее эффективные решения»<br />
▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
р. Днепр. Снимок SPOT 4, дата съёмки 09 марта 2006 г. Выпуск (© SpotImage, 4 ▪ Зима SCANEX, 20102006)<br />
▪
Тема номера<br />
Космосъёмка и ЧС<br />
«Чтобы дойти до цели,<br />
надо идти»<br />
Оноре де Бальзак<br />
Долина р. Сычуань (Китай). Снимок QuickBird, дата съёмки 03 июня 2008 г.<br />
(© Hitachi ▪ Software Земля из Engeneering, космоса SCANEX)
Космосъёмка и ЧС<br />
Оперативный космический<br />
мониторинг ЧС: история,<br />
состояние и перспективы<br />
А.В. Тертышников 1 , А.А. Кучейко 2<br />
Ключевые слова: оперативный спутниковый мониторинг ЧС,<br />
природные и техногенные ЧС, ГИС-технологии<br />
Key words: operational satellite-based monitoring<br />
of the emergency, natural disasters and human-induced<br />
emergency situations, GIS-technology<br />
Задачи и возможности космических средств<br />
мониторинга зон бедствий из космоса<br />
Оперативный космический мониторинг природных и техногенных чрезвычайных<br />
ситуаций (ЧС) и катастроф в последние годы стал важнейшим и обязательным<br />
компонентом информационного обеспечения национальных служб реагирования<br />
на ЧС развитых государств. Для России с огромными пространствами<br />
оперативное применение космической информации является особенно актуальным.<br />
На основе космической информации могут быть решены следующие задачи<br />
мониторинга ЧС:<br />
• наблюдения за состоянием окружающей среды;<br />
• диагностика гидрометеорологических рисков (опасных природных явлений и<br />
процессов);<br />
• оценка безопасности территорий и опасных производственных объектов;<br />
• прогнозирование природных, природно-техногенных и социально-биологических<br />
ЧС;<br />
• обнаружение, оценка масштаба и ущерба от ЧС;<br />
• планирование и оценка эффективности предпринимаемых мер по ликвидации<br />
последствий ЧС.<br />
1<br />
Академия гражданской защиты МЧС РФ, e-mail: atert@mail.ru<br />
2<br />
Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС», 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1,<br />
www.scanex.ru, e-mail: kucheiko@scanex.ru<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪
Тема номера<br />
Справка: оценка<br />
катастрофы<br />
на Чернобыльской АЭС<br />
Ведущие космические державы мира<br />
используют в экстренных ситуациях для<br />
съёмки крупных природных и техногенных<br />
катастроф национальные системы<br />
видовой космической разведки.<br />
В литературе описан случай применения<br />
американского спутника оперативной<br />
видовой разведки «Кихоул-11-6»<br />
(международный номер 84122-1)<br />
для оценки последствий техногенной<br />
катастрофы на Чернобыльской АЭС<br />
26 апреля 1986 г. Сведения о катастрофе<br />
стали известны американцам<br />
из официального заявления 28 апреля<br />
и данных радиоперехвата. В тот же день<br />
спутник высокодетальной оптической<br />
разведки «КХ-11-6» был запрограммирован<br />
на приоритетную съёмку района<br />
АЭС. Первая съёмка была осуществлена<br />
28 апреля после полудня, но<br />
из-за большой наклонной дальности<br />
экспертам не удалось получить полезную<br />
информацию. Первые детальные<br />
изображения аварийного реактора,<br />
полученные на следующий день,<br />
29 апреля, позволили оценить степень<br />
разрушения реактора: отчётливо были<br />
видны разрушенные стены и отброшенная<br />
в строну массивная крыша реактора.<br />
Обработанные изображения были<br />
представлены в высшие инстанции,<br />
в том числе комитет по разведке конгресса<br />
США. В дальнейшем Чернобыль<br />
стал важной целью для спутников<br />
«КХ-11» на протяжении последующих<br />
нескольких лет.<br />
J. Richelson. America’s Secret Eyes in Space,<br />
1990, p. 211-214.<br />
Ежедневно получаемая космическая информация широко<br />
применяется для информационного обеспечения аудита<br />
и прогнозных моделей безопасности территорий и<br />
опасных производственных объектов. При этом используются<br />
современные ГИС-технологии, позволяющие объединить<br />
разнородную информацию с космическими данными.<br />
Это позволяет автоматизировать расчёты риска возникновения<br />
ЧС (пожары, засухи, наводнения и пр.).<br />
Возможности космических средств мониторинга зон<br />
ЧС из космоса определяются оперативностью съёмки,<br />
пространственным разрешением наблюдаемых объектов,<br />
доступностью снимков. Исходя из наиболее значимой характеристики<br />
– пространственноего разрешения, спутниковая<br />
аппаратура съемки Земли делится на датчики низкого<br />
(юолее 250 м), среднего и высокого (1 м, 250 м) и сверхвысокого<br />
пространственного разрешения (1 м и менее).<br />
Метеоспутники<br />
Исторически первыми для мониторинга ЧС применяются<br />
метеоспутники, которые обеспечивают высокую частоту<br />
обзора территории (благодаря широкой полосе захвата<br />
2.5–3 тыс. км два метеоспутника обеспечивают 3–4 снимка<br />
в сутки на любой район России) и высокую оперативность<br />
передачи информации в режиме прямого вещания на приёмные<br />
станции и открытого доступа. Существующие метеоспутники<br />
на полярных и геостационарных орбитах до сих<br />
пор являются основными средствами для прогнозирования<br />
и раннего обнаружения опасных метеоявлений и природных<br />
пожаров.<br />
Развитые на протяжении 50 лет существования космической<br />
метеорологии численные методы моделирования<br />
атмосферы и гидрологического режима позволяют получать<br />
краткосрочные и среднесрочные прогнозы опасных<br />
природных явлений и природных ЧС с достаточно высоким<br />
качеством. Космические оперативные метеоданные применяются<br />
при корректировке результатов моделирования,<br />
особенно для прогнозирования тайфунов и мощных циклонов,<br />
сильных ветров, блокирующих ситуаций в циркуляции<br />
атмосферы, засух, природных пожаров, осадков, паводков<br />
и наводнений.<br />
Спутники ДЗЗ среднего и высокого<br />
пространственного разрешения<br />
Несмотря на тенденции по совершенствованию датчиков<br />
метеоспутников, они не могут обеспечить выполнение<br />
оценки ущерба от последствий ЧС и эффективности мер<br />
по ликвидации последствий ЧС. Для указанных задач ведущие<br />
страны активно используют космические аппараты<br />
дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с радиолокационными<br />
и оптическими датчиками среднего и высокого<br />
пространственного разрешения. Космические изображения<br />
РСА и оптико-электронных систем применяются при<br />
обнаружении и ликвидации последствий практически всех<br />
видов стихийных бедствий, техногенных ЧС, а также при<br />
крупных разливах нефти вблизи побережья для картирования<br />
и оценки масштабов бедствия и планирования спасательных<br />
операций.<br />
Основной недостаток спутников ДЗЗ рассматриваемого<br />
класса – низкая оперативность просмотра и большой период<br />
повторения съемки в силу ограниченного размера полосы<br />
обзора датчиков (обычно от 20км до 185 км).<br />
▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Космические системы мониторинга ЧС<br />
Специализированные<br />
Многоцелевые<br />
Национальные<br />
Системы<br />
Международные<br />
системы<br />
Национальные<br />
Системы<br />
Международные<br />
системы<br />
Китай<br />
• «2+1»<br />
(2 КА<br />
с ОЭА +1<br />
КА<br />
с РСА)<br />
• «4+4»<br />
Великобритания<br />
Китай<br />
Нигения<br />
Турция +<br />
• DMG (6+<br />
микро КА)<br />
Сша Франция Германия<br />
• Landsat-5/7<br />
• Quikbird<br />
• WorldView<br />
• Ikonos<br />
• GeiEye<br />
• Radarsat-1/2<br />
(Канада)<br />
• SPOT-4/5<br />
• Pleiades<br />
• Helios<br />
• TerraSAR-X<br />
• SAR-Lupe<br />
• RE<br />
Рис. 1. Космические системы мониторинга ЧС<br />
• Int. Charter<br />
Space&Major<br />
Disaster<br />
• UN SPIDER<br />
• ESA GMES<br />
ЧС<br />
Землетрясение<br />
Деградация земли,<br />
заболачивание<br />
Спектральный<br />
диапазон, мкм<br />
0.4–1.1<br />
10.5-12.5<br />
0.4–1.1<br />
Природные пожары 3–5<br />
Половодье, засуха 0.4–14<br />
Масштаб Разрешение, м<br />
1:500 000—<br />
1:5 000 000<br />
1:50 000 —<br />
1:500 000<br />
1:50 000 —<br />
1:500 000<br />
1:50 000 —<br />
1:500 000<br />
Период повторного<br />
обзора<br />
100–1000 12 часов<br />
Время съёмки<br />
9:00–10:00,<br />
16:00-17:00,1:00–2:00<br />
10–100 Ежегодно 9:00–10:00<br />
10–100 12 часов 9:00–10:00, 1:00–2:00<br />
10–1000 12 часов 9:00–10:00, 1:00–2:00<br />
Тайфун 0.4–1.1 1:5 000 000 1000 2–4 часа Любое<br />
Шторм 8–14<br />
Загрязнение среды<br />
Болезни растений<br />
0.4–2.5<br />
8-14<br />
0.4–2.5<br />
8–14<br />
1:500 000 —<br />
1:5 000 000<br />
1:50 000 —<br />
1:500 000<br />
1:50 000 —<br />
1:500 000<br />
Источник: Paul Stephens, Senior Marketing Manager, SSTL. The Disaster Monitoring Constellation<br />
10–1000 2–4 часа Любое<br />
10–100 ежемесячно 9:00–10:00,1:00–2:00<br />
10–100 12 часов 9:00-10:00,1:00–2:00<br />
Табл. 1. Требования по спектральному, пространственному и временному разрешению спутниковых датчиков мониторинга ЧС<br />
Спутники ДЗЗ сверхвысокого<br />
пространственного разрешения<br />
Необходимость анализа зоны ЧС с как можно большей детальностью<br />
неизбежно ведет к повышенному спросу на высокодетальные<br />
снимки с разрешением 1м и менее. В XX в.<br />
в этих целях использовались национальные системы видовой<br />
разведки. Такая тенденция сохранилась и в наши годы,<br />
например, среди официальных задач системы радарной<br />
разведки Германии SAR-Lupe, систем двойного назначения<br />
COSMO (Италия) и Pleiades (Франция), а также системы видовой<br />
разведки Японии IGS входит мониторинг зон стихийных<br />
бедствий и техногенных катастроф.<br />
Спутниковые снимки с пространственным разрешением<br />
Тема номера<br />
Наименование КА Государство Пространственное разрешение, м Год запуска<br />
Табл. 2. Миниспутники<br />
международной<br />
системы<br />
DMC<br />
Alsat-1 Алжир 32 2002<br />
Nigeriasat-1 Нигерия 32 2003<br />
Bilsat-1 Турция 26 / 12 (панхром) 2003 (отключен в 2006)<br />
UK-DMC Британия 32 2003<br />
Beijing-1 Китай 32 / 4 (панхром) 2005<br />
UK-DMC-2 Британия 22 2009<br />
Deimos-1 Испания 22 2009<br />
ного обнаружения, оценки ущерба и масштабов основных<br />
видов природных ЧС не могут быть решены одиночными<br />
спутниками и требуют создания специализированных многоспутниковых<br />
систем с оптическими мультиспектральными<br />
датчиками среднего пространственного разрешения.<br />
В настоящее время наметилось несколько направлений<br />
создания спутниковых систем мониторинга ЧС: национальные<br />
многоспутниковые системы, международные системы<br />
с объединением ресурсов КА нескольких стран, международные<br />
организации, призванные объединять ресурсы национальных<br />
систем и обеспечивать обмен продуктами по<br />
зонам ЧС.<br />
Космические системы мониторинга ЧС (рис. 1)<br />
Впервые специализированная система мониторинга ЧС создана<br />
группой стран во главе с Великобританией (международная<br />
система Disaster Monitoring Constellation, DMC),<br />
вторая – национальная, создаётся в Китае (система первого<br />
этапа «2+1»).<br />
В рамках международной системы мониторинга ЧС<br />
DMC объединены ресурсы нескольких серийных миниспутников,<br />
разработанных британской компанией SSTL по контрактам<br />
с Алжиром, Великобританией, Нигерией, Турцией<br />
и Китаем. В 2002–2009 гг. на типовые солнечно-синхронные<br />
орбиты высотой 686 км были выведены 7 миниспутников<br />
двух поколений: Alsat-1, Bilsat, Nigeriasat-1, UK-DMC,<br />
Beijing-1, UK-DMC-2 и Deimos-1 (табл. 2).<br />
Несмотря на официальное наименование системы, миниспутники<br />
DMC предназначены в основном для съёмки в<br />
интересах национальных операторов. Но все страны — члены<br />
DMC предоставляют ежесуточно 5% ресурсов спутников<br />
для съёмки ЧС, кроме того, часть свободных ресурсов используется<br />
в коммерческих целях, для чего создан консорциум<br />
DMCII. Все миниспутники массой 120–160 кг оснащены<br />
многокамерными линзовыми мультиспектральными оптическими<br />
системами с широкой полосой захвата. Уникальными<br />
особенностями спутников системы DMC являются:<br />
• получение изображений в трёх спектральных каналах<br />
(зелёный, красный, ближний ИК), которые совпадают с<br />
каналами спутников LANDSAT;<br />
• возможность ежесуточного обзора любого района<br />
Земли;<br />
• съёмка с широкой полосой захвата размером 600 км;<br />
• субпиксельная точность геопривязки ортоизображений<br />
продуктов уровня L1T (СКО менее 25 м).<br />
Система DMC c 2005 г. входит в Хартию «Космос и<br />
Глобальные Бедствия» и будет пополняться новыми спутниками.<br />
В 2008 г. впервые в истории Китая на орбиту выведены<br />
два спутника, специально спроектированые для целей<br />
оперативной съёмки районов катастроф, мониторинга окружающей<br />
среды и прогнозирования ЧС. Разработка космической<br />
системы мониторинга ЧС (получила наименование<br />
Small Satellite Constellation for Environment and Disaster<br />
Monitoring and Forecasting, SSCEDMF) началась в 2000 г. по<br />
совместному проекту государственного агентства охраны<br />
окружающей среды и госкомитета по защите от катастроф<br />
(аналог МЧС) Китая.<br />
Система получила также неофициальное обозначение<br />
«4+4», потому что она будет состоять из 4 спутников<br />
с оптической аппаратурой и 4 спутников с радарами, что<br />
обеспечит возможность съёмки любого района Земли каждые<br />
12 часов. Система первого этапа под названием «2+1»<br />
состоит из двух уже запущенных оптических спутников<br />
HJ-1A/B и радиолокационного спутника HJ-1C, который<br />
будет выведен на орбиту в 2010 г. (табл. 3).<br />
Миниспутники HJ-1A и HJ-1B (Huan Jing — «Хуаньцзин»,<br />
«Окружающая среда») массой по 500 кг оснащены<br />
типовыми оптическими сканерными системами для съёмки<br />
с пространственным разрешением 30 м в полосе захвата<br />
700 км в четырёх спектральных зонах (3 канала видимого<br />
спектра и один — ближнего ИК). Кроме того, на спутнике<br />
HJ-1A впервые в китайской практике установлена гиперспектральная<br />
оптическая камера, которая позволяет полу-<br />
10 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
КА (год запуска)<br />
Датчик<br />
Спектральный<br />
диапазон<br />
Пространственное<br />
разрешение, м<br />
Полоса захвата,<br />
км<br />
HJ-1A (2008)<br />
ПЗС-камера<br />
0.43–0.52<br />
0.52–0.60<br />
0.63–0.69<br />
0.76–0.9<br />
30<br />
30<br />
30<br />
30<br />
700<br />
Гиперспектральная<br />
камера<br />
0.45–0.95<br />
(115 каналов)<br />
100 50<br />
HJ-1B (2008)<br />
HJ-1C<br />
(2010 – план)<br />
ПЗС-камера<br />
ИК сканер<br />
РСА<br />
0.43–0.52<br />
0.52–0.60<br />
0.63–0.69<br />
0.76–0.9<br />
0.75–1.10<br />
1.55–1.75<br />
3.50–3.90<br />
10.5–12.5<br />
S-диапазон<br />
30<br />
30<br />
30<br />
30<br />
150<br />
150<br />
150<br />
300<br />
15–25<br />
4–6<br />
700<br />
720<br />
95–105<br />
35–40<br />
Табл. 3. Спутники<br />
системы мониторинга<br />
ЧС Китая<br />
«2+1» (первого<br />
этапа)<br />
чать изображения в 115 узких спектральных зонах видимого<br />
и ближнего ИК участков спектра (ширина 5 нм, диапазон<br />
0.45–0.95 мкм) с пространственным разрешением 100<br />
м в полосе захвата 50 км.<br />
Миниспутник HJ-1В оснащен также оптическим сканером<br />
для съёмки в четырех участках ИК спектра (ближний,<br />
коротковолновый, средневолновый и тепловой) с<br />
пространственным разрешением 150 м и 300 м (тепловой<br />
канал) в полосе захвата 720 км. Аппаратура съёмки в ИК<br />
диапазоне позволяет в дневное и ночное время определять<br />
характеристики очагов пожаров, выявлять зоны повышенной<br />
тектонической активности и районы загрязнения акваторий.<br />
Оба миниспутника размещены на рабочей солнечно-синхронной<br />
орбите высотой 650 км и имеют срок<br />
активного существования 3 года.<br />
Российские космические<br />
системы мониторинга ЧС<br />
В состав отечественной системы космического мониторинга<br />
Земли входят орбитальный и наземный сегменты, а также<br />
коммуникационная инфраструктура. Наземный сегмент<br />
состоит из сетей станций наблюдения, интегрированных<br />
баз данных, средств моделирования и принятия решения,<br />
опирающихся на результаты тематической обработки данных<br />
ДЗЗ.<br />
Для оперативного решения задач МЧС с помощью<br />
космических средств мониторинга Земли создана ведомственная<br />
«Система космического мониторинга ЧС» (СКМ<br />
ЧС), объединяющая элементы наземной инфраструктуры<br />
и коммуникации. В настоящее время в состав СКМ входят<br />
центры приёма и обработки космической информации в<br />
Москве, Вологде, Красноярске и Владивостоке. В основе<br />
СКМ ЧС лежат принципы открытой сетецентрической архитектуры,<br />
универсальности и поэтапного наращивания<br />
возможностей.<br />
В интересах мониторинга ЧС используются в основном<br />
ресурсы спутников ДЗЗ ведущих мировых операторов<br />
RADARSAT-1 (Канада), ENVISAT (ESA), EROS A/B (Израиль),<br />
SPOT 4/5 (Франция), IRS-P5/P6 (Индия), Terra/Aqua<br />
(США), а также отечественного высокодетального спутника<br />
«Ресурс-ДК1». Возможности спутникового мониторинга<br />
ЧС в России могут быть расширены после начала эксплуатации<br />
нового метеоспутника «Метеор-М» №1, оснащённого<br />
комплектом сканеров среднего пространственного разрешения<br />
КМСС. В планах Роскосмоса — запуски новых КА<br />
с аппаратурой съёмки Земли, в том числе специализированного<br />
миниспутника для мониторинга ЧС «Канопус-В» №1.<br />
В рамках функционирующей единой государственной<br />
системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных<br />
ситуаций (РСЧС) космическая информация наиболее активно<br />
применяется при установленном факте ЧС в целях<br />
оценки и снижения ущерба, а также при ликвидации последствий<br />
ЧС.<br />
Перспективными планами предусмотрено дальнейшее<br />
развитие отечественной системы космического мониторинга<br />
Земли, включая орбитальный и наземный сегменты,<br />
совершенствование СКМ ЧС, наземных комплексов обработки,<br />
моделирования и принятия решения.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 11
Тема номера<br />
Landsat 5<br />
Пространственное разрешение 30 м<br />
• период повторной съёмки 16 суток<br />
• съёмка только в надир<br />
AVHRR<br />
MODIS<br />
Пространственное разрешение<br />
250 м, 500 м, 1000 м<br />
• глобальное покрытие<br />
• съёмка только в надир<br />
IRS-P6<br />
Пространственное разрешение 23 м<br />
• период повторной съёмки 24 суток<br />
• съёмка только в надир<br />
SPOT 4<br />
Пространственное разрешение 10 м, 20 м<br />
• период повторной съёмки 26 суток<br />
• съёмка с наведением камеры<br />
Рис. 2. Этапы временной циклограммы<br />
космического мониторинга ЧС<br />
IKONOS<br />
Пространственное разрешение 1 м<br />
• глобальное покрытие в течение года<br />
• съёмка с наведением камеры<br />
Перспективные направления<br />
спутникового мониторинга ЧС<br />
В текущем десятилетии оперативный космический мониторинг<br />
ЧС сформировался как самостоятельное направление<br />
космической геоинформатики и продолжает быстро развиваться,<br />
чему способствует прогресс в нескольких космических<br />
технологиях:<br />
• значительное увеличение информативности зондирования<br />
геосфер из космоса благодаря появлению разнообразных<br />
датчиков (многоспектральных и гиперспектральных<br />
оптических, РСА, СВЧ-зондировщиков атмосферы<br />
и ионосферы), в том числе с высоким и сверхвысоким<br />
пространственным разрешением;<br />
• радикальное сокращение времени реакции системы<br />
с суток до нескольких часов, благодаря применению<br />
принципов децентрализации и прямого приёма информации,<br />
а также развитию сетевых и геопортальных вебтехнологий;<br />
• увеличение оперативности и надёжности съёмки вне зависимости<br />
от освещённости и метеоусловий благодаря<br />
объединению ресурсов различных спутниковых систем<br />
ДЗЗ, в том числе оптических и радарных.<br />
Пространственное разрешение современных оптикоэлектронных<br />
систем коммерческих спутников достигло величин<br />
менее 0.5 м, а коммерческих радаров — 1 м. Высокодетальные<br />
спутниковые изображения позволяют получать<br />
точные оценки степени разрушения объектов не только<br />
при стихийных бедствиях, но и после техногенных аварий<br />
и катастроф, характеризующихся сравнительно небольшими<br />
площадями и зонами поражения.<br />
Время реакции современных высокодетальных систем<br />
ДЗЗ сократилось с суток до часов, что позволяет использовать<br />
их на самой ранней стадии развития ЧС.<br />
Время программирования современных спутников ДЗЗ<br />
составляет 4–6 часов (вместо 1–2 суток у КА ДЗЗ первых<br />
поколений). Общее время реакции системы сократилось<br />
до 6–12 часов. При этом диаграмма времени космического<br />
мониторинга ЧС подразделяется на несколько этапов<br />
(рис. 2):<br />
• время принятия решения (от ЧС до принятия решения<br />
на съёмку);<br />
• время программирования (от заказа съёмки до непосредственно<br />
съёмки);<br />
• время обработки (от съёмки до генерации продукта);<br />
• время доведения (от генерации продукта до получения<br />
продукта заказчиком);<br />
• оперативность изображений (от съёмки до получения<br />
продукта заказчиком);<br />
• общее время реакции системы (от заказа съёмки до получения<br />
продукта заказчиком).<br />
12 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Кстати, первый снимок столицы Гаити Порт-о-Пренсе<br />
после разрушительного землетрясения 12 января 2010 г.<br />
был получен уже утром 13 января.<br />
Благодаря созданию многоспутниковых орбитальных<br />
группировок КА ДЗЗ, а также объединению ресурсов различных<br />
национальных систем ДЗЗ в рамках международных<br />
организаций и под эгидой институтов ООН стало<br />
возможным увеличение частоты съёмки. Благодаря комбинированию<br />
оптических и радарных датчиков и совместной<br />
обработки изображений достигается увеличение вероятности<br />
съёмки.<br />
Международные усилия<br />
по координации спутниковой съемки ЧС<br />
В целях объединения национальных ресурсов наблюдения<br />
Земли из космоса в мире созданы различные программы,<br />
международные организации и институты, например,<br />
инициатива «Глобальная система наблюдения Земли»<br />
GEOSS, Европейская программа GMES, программа европейских<br />
и международных организаций RESPOND и др.<br />
Наиболее влиятельной и известной среди организаций<br />
считается международная Хартия «Космос и крупные катастрофы»<br />
(Space and Major Disaster), созданная космическими<br />
агентствами ряда ведущих космических держав<br />
мира.<br />
В последние годы ведущую координирующую роль в области<br />
применения космической информации при ЧС стали<br />
играть институты ООН. В 2006 г. Генассамблея ООН<br />
учредила «Платформу ООН для использования космической<br />
информации для предупреждения и ликвидации ЧС<br />
и экстренного реагирования» (UN-Spider, СПАЙДЕР-ООН,<br />
spider — англ. паук).<br />
Задача СПАЙДЕР-ООН заключается в обеспечении доступа<br />
стран, международных и региональных организаций<br />
ко всем видам космической информации и создании потенциала<br />
для её использования в целях поддержки полного<br />
цикла мероприятий в связи с ЧС.<br />
Вопросы оперативного применения космической информации<br />
при ликвидации последствий ЧС реализуются<br />
в рамках Программы ООН по применению спутниковой<br />
информации в оперативных целях UNOSAT (UNITAR<br />
Operational Satellite Applications Programme).<br />
Тенденции увеличения ущерба от стихийных бедствий,<br />
техногенных катастроф и последствий глобального изменения<br />
климата заставляют страны мира теснее координировать<br />
деятельность национальных служб реагирования на<br />
ЧС, в том числе в области применения космической информации<br />
для предупреждения, реагирования и смягчения<br />
последствий ЧС.<br />
Operational Monitoring of Emergencies from<br />
Space: Background, Status and Perspectives.<br />
By A. Tertyshnikov, A. Kucheiko<br />
Space monitoring of natural disasters and human-induced<br />
emergency situations and catastrophes over the past few years<br />
became the most important component of the information support<br />
for national emergency response groups in developed counties. Issues<br />
of interaction between international and national governmental<br />
agencies, emergency services and private companies – RS Operators<br />
– as well as absence of experience in using space images among<br />
decision-makers is still a stumbling block on the way towards<br />
ensuring operational imaging of an emergency area from space.<br />
Прибрежные районы г. Конститусьон, пострадавшие в результате<br />
землетрясений 27 февраля. Слева: снимок EROS B, дата съёмки<br />
02 марта 2010 г. (© ImageSat, 2010). Справа: снимок до природной<br />
катастрофы, сервис Google Earth<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 13
Тема номера<br />
Практика и перспективы космического<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций<br />
в Казахстане<br />
Л.Ф. Спивак 1 , О.П. Архипкин 1 , Г.Н. Сагатдинова 1<br />
Ключевые слова: Казахстан, ЧС, космический мониторинг, снежный покров,<br />
ледяной покров, паводковые воды, наводнения, пожары<br />
Key words: Kazakhstan, emergency situation, space monitoring, snow cover,<br />
ice cover, flood water, floods, fires<br />
Основные направления<br />
космического мониторинга<br />
ЧС в Казахстане<br />
Технологии космического мониторинга<br />
ЧС развиваются в Казахстане с<br />
2001 г. В плане информационного<br />
обеспечения они базируются на наземных<br />
станциях приёма ИТЦ «СКА-<br />
НЭКС», установленных в Астане и<br />
Алма-Ате. Станции обеспечивают<br />
приём данных ДЗЗ с американских<br />
спутников NOAA, EOS Terra и Aqua,<br />
индийских спутников серии IRS и радиолокационных<br />
снимков с канадского<br />
спутника RADARSAT-1 в режиме<br />
прямого сброса. Главными направлениями<br />
практического использования<br />
космических снимков являются:<br />
• космический мониторинг схода<br />
снежного и ледового покровов;<br />
• космический мониторинг прохождения<br />
паводковых вод и наводнений;<br />
• космический мониторинг пожаров;<br />
• космический мониторинг нефтяных<br />
загрязнений акватории Каспийского<br />
моря.<br />
Задачи космического мониторинга<br />
ЧС можно условно разделить на оперативные,<br />
обзорные и аналитические.<br />
Первые ориентированы на быстрое<br />
обнаружение ЧС, определение их характеристик<br />
и оперативную передачу<br />
информации местным органам для<br />
оценки ситуации и принятия мер по<br />
локализации или ликвидации обнаруженных<br />
ЧС. Результаты обзорного<br />
мониторинга представляют собой<br />
обобщённую характеристику ЧС, зафиксированных<br />
на контролируемой<br />
территории за определённый период<br />
времени (неделя, декада, месяц и т.д.).<br />
Аналитические задачи предусматривают<br />
проведение сравнительного пространственно-временного<br />
анализа сезонных<br />
или многолетних результатов<br />
космического мониторинга ЧС. Регионы<br />
Казахстана, для которых решаются<br />
1<br />
Институт космических исследований, НЦ КИТ, 050010, Казахстан, г. Алма-Ата, ул. Шевченко, д. 15,<br />
тел.: 8 (7272) 69-45-52, e-mail: mkmikikz@rambler.ru<br />
14 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Рис. 1. Основные задачи космического<br />
мониторинга ЧС в Казахстане<br />
Обзорный мониторинг пожаров<br />
Оперативный мониторинг пожаров<br />
Мониторинг паводков<br />
Мониторинг нефтяных загрязнений<br />
Мониторинг ледового покрова<br />
Мониторинг заполнения<br />
Чардаринского водохранилища<br />
указанные выше задачи космического<br />
мониторинга, представлены на рис. 1.<br />
Самостоятельную группу образуют<br />
задачи мониторинга отдельных<br />
объектов или событий, представляющих<br />
особый интерес для органов ЧС.<br />
Сюда, в частности, относятся падения<br />
ракетоносителей при неудачном их<br />
запуске с космодрома Байконур, случаи<br />
загрязнения рек и водоёмов промышленными<br />
отходами, аварии на нефтепромыслах<br />
и нефтепроводах и др.<br />
Режим съёмки соответствующих объектов<br />
определяется конкретной постановкой<br />
каждой такой задачи.<br />
Космический мониторинг схода<br />
снежного и ледяного покровов<br />
Технология мониторинга базируется<br />
на ежесуточных дневных съёмках MO-<br />
DIS и включает решение ряда задач:<br />
• космический мониторинг снежного<br />
покрова;<br />
• космический мониторинг схода ледяного<br />
покрова на крупных водных<br />
объектах (озера, водохранилища,<br />
основные реки);<br />
• космический мониторинг состояния<br />
ледяного покрова в акватории<br />
Каспийского моря.<br />
Режим решения варьируется в зависимости<br />
от региона и погодных условий<br />
текущего сезона и в целом по<br />
республике занимает период с января<br />
по май.<br />
Космический мониторинг схода<br />
снежного покрова проводится обычно<br />
в предшествующий и начальный период<br />
прохождения паводка. В процессе<br />
мониторинга с помощью специальных<br />
программных модулей, разработанных<br />
в среде ArcGIS 9.1, в автоматизированном<br />
режиме осуществляется вычисление<br />
индексов (NDSI, NDVI, VI)<br />
и классификация изображений с целью<br />
выделения пяти основных классов<br />
объектов: облачный покров, снежный<br />
покров, чистая водная поверхность,<br />
покрытая льдом водная поверхность,<br />
земная поверхность, свободная от<br />
снега.<br />
По результатам классификации<br />
строятся карты, отражающие текущее<br />
состояние снежного покрова, динамику<br />
и календарные даты схода снежного<br />
покрова. Эта информация даёт возможность<br />
оценить сроки начала таяния<br />
снежного покрова (ранние, нормальные,<br />
поздние), а также его темп<br />
(быстрое, нормальное, медленное),<br />
что в определённой степени позволяет<br />
прогнозировать паводковую ситуацию.<br />
Этой же цели служит выделение<br />
зон активного снеготаяния, то есть<br />
территорий, где температура превышает<br />
0 о С.<br />
В последние годы отслеживается<br />
также ситуация со сходом ледяного<br />
покрова на крупных водоёмах, таких,<br />
как Балхаш, Зайсан, Сасыкколь и Алаколь,<br />
а также на Чардаринском водохранилище.<br />
Следует отметить, что<br />
обычно наблюдается задержка на одну–<br />
две недели схода ледяного покрова по<br />
сравнению со сходом снежного покрова<br />
на территориях, прилегающих к<br />
водным объектам.<br />
Особую задачу образует космический<br />
мониторинг состояния ледового<br />
покрова в акватории Каспийского<br />
моря. Это обусловлено тем, что в казахстанской<br />
части моря находится достаточно<br />
большое число действующих<br />
и заброшенных нефтяных скважин, состояние<br />
которых, включая возможные<br />
ЧС, существенно зависит от состояния<br />
ледового покрова Каспия.<br />
Космический мониторинг<br />
прохождения паводковых вод<br />
и наводнений<br />
Мониторинг прохождения паводковых<br />
вод для большинства регионов проводится<br />
весной, а для среднего течения<br />
реки Сырдарьи, включая мониторинг<br />
динамики заполнения Чардаринского<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 15
Тема номера<br />
Рис. 2. Фрагмент карты зон затопления<br />
паводковыми водами на территории<br />
Западно-Казахстанской области<br />
на 08 апреля 2004 г.<br />
Оперативный космический<br />
мониторинг зон затопления<br />
Главной целью решения этой задачи<br />
является картирование зон затопления<br />
во время прохождения паводковых вод<br />
и наводнений. Как указывалось выше,<br />
водохранилища, — в зимне-весенний<br />
период. Технология мониторинга базируется<br />
на ежесуточных дневных<br />
съёмках MODIS и включает решение<br />
следующих задач:<br />
• оперативный космический мониторинг<br />
зон затопления;<br />
• космический мониторинг динамики<br />
водной поверхности крупных<br />
водохранилищ;<br />
• районирование зон риска затопления.<br />
на первом этапе обработки космических<br />
изображений выделяется пять<br />
классов объектов, включая водные поверхности,<br />
анализ которых и позволяет<br />
определить зоны затопления.<br />
С целью выявления ложных объектов<br />
проводится дополнительный<br />
анализ, позволяющий исключить тени<br />
от облаков, свежевспаханные пары и<br />
влажные почвы. Удаляется также большинство<br />
одиночных пикселей, которые<br />
являются шумовой помехой.<br />
После этого строятся оперативные<br />
карты-маски зон затопления на уровне<br />
области и отдельных регионов,<br />
которые передаются в органы ЧС.<br />
Зоны затопления на них определяются<br />
как разница водных поверхностей<br />
в нормальных условиях, определяе-<br />
а)<br />
кв. км<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
2008-10-02<br />
2008-10-06<br />
2008-10-09<br />
2008-11-03<br />
2008-11-26<br />
2008-11-30<br />
2008-12-11<br />
2009-01-22<br />
2009-02-18<br />
2009-02-28<br />
2009-03-13<br />
2009-04-08<br />
2009-05-11<br />
Рис. 3. Динамика заполнения Чардаринского<br />
водохранилища в зимне-весенний сезон<br />
2008–2009 гг. (а) и помесячная динамика<br />
за 2003–2009 гг. (б)<br />
б)<br />
кв. км<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март Апрель<br />
2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009<br />
16 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
мых по осенним снимкам (MODIS или<br />
Landsat), и на текущем снимке. Эти<br />
карты позволяют оперативно отслеживать<br />
динамику развития ситуации,<br />
оценивать потенциальную опасность<br />
для населённых пунктов и особо важных<br />
объектов (рис. 2). Текущая ситуация<br />
может сравниваться с картами<br />
за предыдущие дни, в результате чего<br />
выделяются наиболее опасные участки<br />
с высокой динамикой развития<br />
паводка.<br />
Космический мониторинг<br />
динамики водной поверхности<br />
крупных водохранилищ<br />
В последние годы наблюдается обострение<br />
в зимне-весенний период паводковой<br />
ситуации в среднем течении<br />
реки Сырдарьи из-за сброса воды с<br />
Токтогульского водохранилища (Киргизия).<br />
В связи с этим особо выделен<br />
космический мониторинг динамики<br />
заполнения Чардаринского водохранилища,<br />
от режима которого во многом<br />
зависит развитие этой ситуации в<br />
регионе. В процессе мониторинга определяется<br />
сезонная динамика водной<br />
поверхности водохранилища и проводится<br />
её сравнение с динамикой наполнения<br />
водохранилища за предыдущие<br />
годы (рис. 3).<br />
Особенности прохождения<br />
паводков и наводнений<br />
в последние годы<br />
В основных регионах Казахстана, кроме<br />
Сырдарьи, в последние годы наблюдаются<br />
в целом слабые паводки. В среднем<br />
течении реки Сырдарьи в 2007 г.<br />
критическая ситуация возникла в конце<br />
первой декады февраля и привела к<br />
затоплению населённых территорий в<br />
районе Кзыл-Орды. Более серьёзные<br />
последствия имело наводнение в третьей<br />
декаде февраля 2008 г. Причиной<br />
были аномальные для этого периода<br />
ливневые дожди и необычно холодная<br />
зима, которая превратила землю в ледяной<br />
желоб. В результате пострадали<br />
посёлки, которые раньше никогда не<br />
затапливались и не были готовы к такой<br />
ситуации. Собственно паводок по<br />
Сырдарье прошёл без особых проблем<br />
и в 2008, и в 2009 гг.<br />
Следует отметить, что существенной<br />
проблемой для проведения оперативного<br />
космического мониторинга<br />
паводков является плотный облачный<br />
покров, закрывающий земную поверхность<br />
в это время года.<br />
Районирование территорий<br />
по степени риска затопления<br />
населенные<br />
пункты<br />
реки<br />
железные дороги<br />
главные дороги<br />
дороги<br />
постоянные<br />
водные<br />
объекты<br />
1 год<br />
2 года<br />
3 года<br />
4 года<br />
5 лет<br />
Рис. 4. Районирование фрагмента территории Кзыл-Ординской области по степени риска<br />
затопления за 2003–2008 гг.<br />
По мере накопления информации формируются<br />
временные ряды результатов<br />
космического мониторинга (сезонные<br />
и многолетние), на основе анализа которых<br />
определяется частота попадания<br />
территории в зоны затопления. Такая<br />
оценка позволяет провести ранжирование<br />
территории по степени риска<br />
затопления.<br />
ГИС-технология оценки риска затопления<br />
территории по многолетним<br />
данным космического мониторинга реализована<br />
в среде ArcGIS 9.1 и состоит<br />
из трёх блоков, соответствующих трём<br />
этапам получения результирующей<br />
оценки. Первый образуют ежедневные<br />
данные о зонах затопления, получаемые<br />
в процессе оперативного мониторинга.<br />
Второй содержит годовые<br />
сведения о зонах затопления, которые<br />
формируются из данных первого блока<br />
и представляют собой суммарные<br />
зоны затопления за период прохождения<br />
паводков и наводнений в каждый<br />
конкретный год. Третий блок формирует<br />
карты районирования территории<br />
по степени риска затопления на<br />
основе анализа многолетних данных.<br />
Результаты районирования могут быть<br />
полезны при планировании хозяйственной<br />
деятельности и защитных мероприятий.<br />
Результаты районирования территории<br />
в среднем течении реки Сырдарья<br />
по степени риска затопления за<br />
последние пять лет представлены на<br />
рис. 4. Хорошо видно, что особенно<br />
острая ситуация складывается в районе<br />
посёлка Джусалы, где постоянно затапливаются<br />
участки в непосредственной<br />
близости от посёлка и территория, по<br />
которой проходит железная дорога.<br />
Отметим, что не все зоны постоянного<br />
затопления представляют<br />
опасность для жизни и хозяйственной<br />
деятельности человека. Некоторые могут<br />
быть даже полезными. Например,<br />
места сбора паводковых вод, которые<br />
в дальнейшем используются природой<br />
и человеком. В тоже время при планировании<br />
защитных мероприятий<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 17
Тема номера<br />
Рис. 5. Выходная<br />
информация по<br />
очагам пожаров<br />
ID Longitude Latitude Ближ. нас. пункт Азимут Расстояние, км Район<br />
3 74, 35, 34 49, 58, 19 Косшокы 136.957 6.129 Бухар-Жырауский<br />
6 74, 37, 12 49, 45, 46 с. Матак 309.817 8.635 Каркаралинский<br />
4 74, 54, 14 49, 45, 10 ст. Новый Путь 122.609 2.634 Каркаралинский<br />
5 74, 54, 7 49, 44, 38 Новый Путь 328.177 2.546 Каркаралинский<br />
необходимо обратить первостепенное<br />
внимание на территории, затапливавшиеся<br />
хотя бы раз, но расположенные<br />
в непосредственной близости от населённых<br />
пунктов и дорог.<br />
Космический мониторинг<br />
пожаров<br />
Космический мониторинг пожаров<br />
проводится в пожароопасный период,<br />
который обычно начинается в марте,<br />
а заканчивается в ноябре. Система<br />
космического мониторинга пожаров<br />
базируется на данных дистанционного<br />
зондирования NOAA AVHRR, Aqua<br />
и Terra MODIS и включает следующие<br />
основные задачи:<br />
• космический мониторинг очагов<br />
пожаров в режиме реального времени;<br />
• оперативный космический мониторинг<br />
площадей, пострадавших от<br />
пожаров;<br />
• картирование крупных пожаров;<br />
• анализ сезонной и многолетней динамики<br />
площадей, пострадавших<br />
от пожаров;<br />
• оценка риска пожароопасности.<br />
Космический мониторинг пожаров<br />
в режиме реального времени проводится<br />
в шести областях Казахстана,<br />
суммарная площадь которых составляет<br />
почти две трети территории страны.<br />
Результаты сезонного и многолетнего<br />
анализа пространственно-временного<br />
ряда данных космического мониторинга<br />
передаются в областные органы<br />
ЧС, а также в кризисный центр МЧС<br />
республики Казахстан.<br />
Технология оперативного<br />
космического мониторинга<br />
очагов пожаров<br />
Для выделения очагов пожаров применяются<br />
пороговые алгоритмы, выделяющие<br />
пиксели или компактные группы<br />
пикселей с повышенными температурами<br />
как по абсолютной величине, так<br />
и относительно соседних пикселей. Для<br />
обработки дневных снимков используются<br />
два алгоритма, результаты которых<br />
сравниваются и анализируются<br />
с использованием отдельных каналов<br />
MODIS и их RGB-комбинаций. Первый<br />
алгоритм представляет собой MOD14<br />
со стандартными параметрами. Вторым<br />
является MOD14 с переменными<br />
параметрами, значения которых варьируются<br />
в зависимости от погодных<br />
условий и расположения контролируемой<br />
территории.<br />
На следующем этапе из множества<br />
очагов высоких температур удаляются<br />
стационарные очаги повышенных<br />
температур, связанные с тепловыми<br />
выбросами промышленных объектов.<br />
Эти объекты выделяются по соответствующим<br />
маскам, построенным в результате<br />
многолетних наблюдений.<br />
Затем для дневных снимков проводится<br />
отделение ложных очагов пожаров,<br />
обусловленных бликами от облаков и<br />
водных объектов, а также участков с<br />
повышенным температурным фоном<br />
(например, солончаки). Для выделения<br />
ложных очагов двух первых типов используются<br />
маски облачности и водных<br />
объектов.<br />
Оставшиеся очаги пожаров обрабатываются<br />
с помощью специальных<br />
программ в ГИС-среде. В результате<br />
обработки строятся карты очагов пожаров,<br />
а также таблицы с указанием их<br />
координат, ближайшего населённого<br />
18 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Район<br />
11 августа 21 августа<br />
площадь,<br />
тыс. га<br />
площадь,<br />
тыс. га<br />
1 Зеленовский 3.2 3.9<br />
2 Чингирлауский 35.3 36.6<br />
3 Джангалинский 242.3 263.6<br />
4 Джаныбекский 54.3 77.9<br />
5 Таскалинский 83.5 154.3<br />
6 Теректинский 15.0 20.9<br />
7 Каратобинский 130.7 142.5<br />
8 Урдинский 333.4 353.6<br />
9 Бурлинский 10.2 10.4<br />
10 Акжайкский 308.1 326.4<br />
11 Сырымский 122.9 145.6<br />
12 Казталовский 216.6 263.8<br />
Итого по ЗКО 1 555.5 1799.6<br />
Рис. 6. Выходная информация<br />
по площадям,<br />
пострадавшим от пожаров.<br />
Западно-Казахстанская<br />
область, данные на<br />
21 августа 2006 г. Красным<br />
цветом обозначены<br />
новые обнаруженные<br />
площади<br />
пункта, расстояния до него и азимута<br />
(рис. 5). Эта информация два-четыре<br />
раза в день передаётся органам ЧС<br />
(областным, районным и местным) и<br />
используется для принятия оперативных<br />
мер по тушению пожаров.<br />
В целом технология является автоматизированной,<br />
так как отделение<br />
ложных очагов выполняется оператором<br />
на основе комплексного анализа<br />
данных ДЗЗ с учётом специфики подстилающей<br />
поверхности контролируемой<br />
территории.<br />
Технология оперативного<br />
космического мониторинга<br />
площадей, пострадавших<br />
от пожаров<br />
Для детектирования площадей, пострадавших<br />
от пожаров, используются малооблачные<br />
дневные данные MODIS,<br />
с пространственным разрешением<br />
250 м. ГИС-технология картирования<br />
площадей, пострадавших от пожаров,<br />
реализована в среде ArcGIS 9.1 и состоит<br />
из нескольких этапов. Алгоритм<br />
выделения выгоревших участков во<br />
многом похож на алгоритм картирования<br />
зон затопления. После грубого<br />
выделения выгоревших участков («гарей»)<br />
проводится их анализ для отделения<br />
ложных объектов, таких, как тени<br />
от облаков и водные объекты. Для дополнительного<br />
контроля используются<br />
векторные слои очагов пожаров. В результате<br />
раз в 3–10 дней, в зависимости<br />
от облачного покрова и интенсивности<br />
пожаров, строятся обзорные карты, содержащие<br />
два вида «гарей»: старые и<br />
новые (рис. 6). Старые — это площади,<br />
нанесённые на предыдущую карту, а<br />
новые — площади, обнаруженные после<br />
этого, на текущую дату. Формируются<br />
также таблицы с указанием величины<br />
выгоревших площадей для районов<br />
и области в целом по нарастающему<br />
итогу. Вся информация регулярно передаётся<br />
в областные органы ЧС.<br />
Картирование крупных пожаров<br />
Пожары характеризуются двумя основными<br />
параметрами: очагами и площадями,<br />
пострадавшими от пожаров.<br />
Крупным считается пожар, который<br />
характеризуется высокой интенсивностью<br />
очагов и большой площадью,<br />
пострадавшей от пожаров. При построении<br />
обзорных карт исходными<br />
являются дневные и ночные данные<br />
Aqua и Terra MODIS для всей территории<br />
Казахстана. На основе всего потока<br />
данных строятся обзорные карты<br />
локальных очагов пожаров, которые<br />
используются для формирования десятидневных<br />
композитов. Параллельно<br />
происходит формирование пространственно-временного<br />
ряда данных о площадях,<br />
пострадавших от пожаров для<br />
всей территории Республики. В этом<br />
случае используются только дневные<br />
малооблачные космоснимки. Далее на<br />
основе анализа двух этих рядов (очаги<br />
и площади) осуществляется выделение<br />
очагов крупных пожаров.<br />
Отметим, что по данным космического<br />
мониторинга фиксируются<br />
практически все площади, пострадавшие<br />
от пожаров, так как восстановление<br />
растительности на этих площадях<br />
— довольно длительный процесс.<br />
Однако из-за облачности может происходить<br />
существенный сдвиг по времени<br />
между процессом выгорания<br />
территории и моментом обнаружения<br />
«гари». Поэтому для выделения очагов<br />
крупных пожаров необходимо проводить<br />
совместный анализ обнаружен-<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 19
Тема номера<br />
а) карта очагов крупных пожаров, б) итоговое количество очагов крупных пожаров<br />
по областям Казахстана<br />
60<br />
58<br />
50<br />
48<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
4 4<br />
19<br />
5<br />
15<br />
14<br />
17<br />
2<br />
6 6<br />
Рис. 7. Результаты космического мониторинга очагов крупных<br />
пожаров на территории Казахстана в течение пожароопасного<br />
сезона май–июль 2009 г.<br />
Алматинская<br />
Акмолинская<br />
Актюбинская<br />
Атырауская<br />
Восточно-<br />
Казахстанская<br />
Джамбульская<br />
Западно-<br />
Казахстанская<br />
Карагандинская<br />
Кустанайская<br />
Павлодарская<br />
Северо-<br />
Казахстанская<br />
Южно-<br />
Казахстанская<br />
ных за декаду локальных очагов и площадей,<br />
пострадавших от пожаров. В<br />
результате строится обзорная декадная<br />
карта очагов крупных пожаров. Далее<br />
на основе декадных данных в ГИС-среде<br />
формируются обзорные месячные<br />
карты, а на базе последних — сезонные<br />
карты очагов крупных пожаров<br />
(рис. 7а). Все эти карты передаются в<br />
кризисный центр МЧС.<br />
Параллельно проводится анализ<br />
полученной информации, в результате<br />
которого формируются таблицы и<br />
диаграммы, характеризующие динамику<br />
развития ситуации с пожарами в<br />
текущем сезоне во временном (декада,<br />
месяц, сезон) и пространственном аспектах<br />
(рис. 7б).<br />
Анализ сезонной и многолетней<br />
динамики площадей, пострадавших<br />
от пожаров<br />
Кроме оперативной информации,<br />
областным органам ЧС передается<br />
также информация, характеризующая<br />
развитие пожарной ситуации по<br />
области в целом во времени в течение<br />
пожароопасного сезона текущего<br />
года как на областном, так и на<br />
районном уровнях. Временной единицей<br />
может быть неделя, декада, месяц<br />
или сезон.<br />
Данные пространственно-временного<br />
ряда площадей, пострадавших<br />
от пожаров, могут использоваться для<br />
анализа динамики развития ситуации в<br />
текущем сезоне и в сравнении с многолетними<br />
данными, а также для ряда<br />
других задач. Результаты анализа могут<br />
быть представлены в картографической<br />
форме и в виде диаграмм. Эти<br />
результаты показывают, как менялись<br />
площадные характеристики пострадавших<br />
от пожаров территорий от года<br />
к году в целом по области и по отдельным<br />
районам посезонно или подекадно.<br />
При этом диаграммы акцентируют<br />
внимание на временном аспекте,<br />
а карты — на пространственно-временном.<br />
На рис. 8 представлены результаты<br />
анализа динамики изменения величины<br />
площадей, пострадавших от пожаров,<br />
для трёх областей Казахстана. Из<br />
него видно, что в Западно-Казахстанской<br />
области первые три года наблюдалось<br />
достаточно резкое снижение<br />
интенсивности пожаров, следующие<br />
три — плавный подъём, а в 2007–2008<br />
гг. опять резкий спад и небольшой<br />
подъём в 2009 г. Для Актюбинской области<br />
наблюдается чередование относительно<br />
спокойного и интенсивного<br />
по пожарам годов. В Карагандинской<br />
области первые три года отмечено<br />
достаточно резкое снижение интенсивности<br />
пожаров. В 2008 г. наблюдалось<br />
значительное увеличение интенсивности<br />
пожаров по сравнению с<br />
2007 г., но всё равно их уровень был<br />
гораздо ниже показателей 2005 и<br />
2006 гг. В 2009 г. опять зафиксирован<br />
резкий спад.<br />
Оценка риска пожароопасности<br />
Оценка риска пожароопасности для<br />
различных территорий проводится<br />
на основе пространственного анализа<br />
многолетнего ряда данных о площадях,<br />
пострадавших от пожаров. Следует отметить,<br />
что использование площадных<br />
характеристик для оценки степени риска<br />
пожароопасности даёт достаточно<br />
объективную оценку. Это обусловлено<br />
тем, что выгоревшие площади являются<br />
достаточно устойчивыми объектами<br />
и определяются по результатам космического<br />
мониторинга фактически полностью.<br />
Технология районирования территории<br />
по степени риска пожароопасности<br />
состоит из трёх блоков, соответствующих<br />
трём этапам получения<br />
результирующей оценки. Первый образуют<br />
данные о площадях пострадавших<br />
от пожаров, получаемые в процес-<br />
20 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
а) на территории Западно-Казахстанской<br />
области в 2001–2009 гг.<br />
Площадь,<br />
тыс. га.<br />
3500<br />
3015<br />
3000<br />
2500 2139 2282<br />
2000<br />
1500<br />
923 13161550 1202<br />
1000<br />
929 1021<br />
500<br />
0<br />
2001<br />
2002<br />
2003<br />
2004<br />
2005<br />
2006<br />
2007<br />
2008<br />
2009<br />
б) на территории Актюбинской области<br />
в 2003–2009 гг.<br />
Площадь,<br />
тыс. га.<br />
6000<br />
5000<br />
4793 5102<br />
4000<br />
3000<br />
2772<br />
1983<br />
2000<br />
1761<br />
1783<br />
1250<br />
1000<br />
0<br />
2003<br />
2004<br />
2005<br />
2006<br />
2007<br />
2008<br />
2009<br />
в) на территории Карагандинской области<br />
в 2005–2009 гг.<br />
Площадь,<br />
тыс. га.<br />
4500 4335<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
2005<br />
2619<br />
2006<br />
642<br />
2007<br />
1698<br />
2008<br />
529<br />
2009<br />
Рис. 8. Динамика площадей, пострадавших от пожаров<br />
се оперативного мониторинга. Второй<br />
содержит суммарные площади «гарей»,<br />
которые формируются из данных первого<br />
блока за каждый конкретный год.<br />
Третий блок содержит результаты<br />
районирования исследуемой территории<br />
по степени риска возникновения<br />
пожаров, получаемые на основе пространственного<br />
совмещения годовых<br />
карт. При этом риск возникновения<br />
пожаров оценивается частотой повторения<br />
пожаров в каждой элементарной<br />
площадке за весь исследуемый период<br />
времени. Все этапы районирования<br />
осуществляются в среде ArcGIS 9.1.<br />
На рис. 9 представлены результаты<br />
районирования части территории<br />
Актюбинской области по степени риска<br />
возникновения пожаров на основе<br />
данных космического мониторинга за<br />
2003–2008 гг.<br />
Карты районирования могут применяться<br />
для решения различных<br />
задач. В частности, определять хозяйства,<br />
наиболее часто проводящие<br />
поджог стерни на полях. Использование<br />
этих данных позволяет также локализовать<br />
места повышенной пожарной<br />
опасности для существующих и строящихся<br />
магистральных газопроводов и<br />
нефтепроводов, ЛЭП, железных дорог,<br />
шоссейных дорог и т.д.<br />
Космический мониторинг<br />
нефтяных загрязнений<br />
акватории Каспийского моря<br />
Основными источниками загрязнения<br />
углеводородами Каспия являются нефтяные<br />
скважины на морских и прибрежных<br />
нефтепромыслах России,<br />
Азербайджана, Казахстана и Туркменистана;<br />
судоходство и транспортировка<br />
нефти водным путём; вторичное<br />
загрязнение, связанное с колебаниями<br />
уровня Каспийского моря и затоплением<br />
бывших нефтепромышленных<br />
объектов; вынос нефти и нефтепродуктов<br />
вместе с речным стоком (сбросы<br />
НПЗ и бытовые стоки); выходы<br />
нефти из грифонов на морском дне<br />
(естественное загрязнение), которые<br />
отмечены в юго-западной и южной<br />
частях моря.<br />
Основу космического мониторинга<br />
нефтяных загрязнений составляют радиолокационные<br />
снимки RADARSAT,<br />
которые дополняются космическими<br />
Рис. 9. Оценка<br />
риска пожароопасности<br />
на территории<br />
трёх районов<br />
Актюбинской<br />
области по данным<br />
космического мониторинга<br />
пожаров<br />
за 2003-2008 гг.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 21
Тема номера<br />
снимками в инфракрасном и оптическом<br />
диапазонах.<br />
При детектировании нефтяных<br />
пятен имеется ряд проблем. На изображениях<br />
в видимом диапазоне нефтяные<br />
разливы часто маскируются<br />
облачностью, цветением воды и мелководными<br />
участками дна. В ИК-диапазоне<br />
радиояркостный (температурный)<br />
контраст нефтяной плёнки будет<br />
зависеть от толщины самой плёнки, а в<br />
видимом диапазоне пятно может быть<br />
как темнее, так и светлее фона, в зависимости<br />
от положения источника<br />
освещения (Солнца).<br />
Существует также ряд объективных<br />
причин, затрудняющих интерпретацию<br />
спутниковых радиолокационных<br />
изображений и уверенное выделение<br />
на них нефтяных загрязнений, поскольку<br />
их радиолокационные образы,<br />
особенно при слабом ветре, нелегко<br />
отличить от других явлений и объектов.<br />
Среди них следует отметить поверхностные<br />
проявления локальных<br />
ослаблений ветра, ПАВ естественного<br />
происхождения, дождевые ячейки, поверхностные<br />
проявления внутренних<br />
волн и т.п.<br />
Поэтому для надёжного обнаружения<br />
нефтяных загрязнений моря<br />
нужно комплексно использовать как<br />
оптико-электронные, так и радиолокационные<br />
снимки. Кроме того, совместное<br />
их использование позволяет лучше<br />
фиксировать миграцию нефтяных<br />
пятен.<br />
Зоны выглаживаний, образующиеся<br />
на водной поверхности, могут иметь<br />
не только нефтяную природу. Поэтому<br />
после выявления «подозрительных»<br />
областей проводится их анализ и идентификация<br />
на фоне ветровых или гидродинамических<br />
неоднородностей или<br />
естественных сликов, имеющих биологическую<br />
природу.<br />
В качестве примера результата совместной<br />
обработки оптических и радиолокационных<br />
снимков приведена<br />
Рис. 10. Картирование динамики нефтяных загрязнений акватории Каспийского<br />
моря по данным RADARSAT-1 (22 июля 2009 г.) и Terra MODIS<br />
карта, наглядно показывающая динамику<br />
движения нефтяного пятна в акватории<br />
Каспийского моря (рис. 10).<br />
Перспективы развития<br />
космического мониторинга<br />
ЧС в Казахстане<br />
Дальнейшее развитие технологий космического<br />
мониторинга ЧС в Казахстане<br />
планируется осуществлять по следующим<br />
основным направлениям:<br />
1. Существенно расширить класс задач,<br />
решаемых в интересах органов<br />
ЧС, за счёт более активного<br />
использования радарных снимков,<br />
данных ДЗЗ высокого и сверхвысокого<br />
разрешения. В частности,<br />
речь идёт о решении задач планирования<br />
ликвидации последствий и<br />
оценки ущерба от ЧС в натуральном<br />
и стоимостном выражении.<br />
2. Осуществить переход от регистрации<br />
ЧС и статистической обработки<br />
сезонных наблюдений к<br />
созданию методов моделирования<br />
и прогноза развития крупных пожаров<br />
и наводнений с учётом метеообстановки<br />
и цифровых моделей<br />
рельефа.<br />
3. Создать сеть территориальных ситуационных<br />
центров космического<br />
мониторинга ЧС и обеспечить её<br />
интеграцию в систему «электронного<br />
правительства» Казахстана.<br />
Monitoring of Emergency<br />
Situations from Space<br />
in Kazakhstan: Practice and<br />
Perspectives. By L. Spivak,<br />
O. Arhipkin, G. Sagatdinova<br />
Space monitoring technologies have been<br />
developing in Kazakhstan since 2001.<br />
The principal directions of space imagery<br />
practical application are: monitoring of<br />
snow/ice seasonal cover melting, seasonal<br />
and flash floods, as well as monitoring of<br />
fires and oil spills in the Caspian Sea.<br />
22 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Опыт применения космосъёмки<br />
для задач мониторинга и ликвидации<br />
последствий ЧС на примере<br />
международной гуманитарной<br />
операции на Гаити в январе 2010 г.<br />
А.А. Кучейко 1 , А.Н. Никитский 2 , Н.В. Пупышева 3 ,<br />
А.А. Алейников 4<br />
Ключевые слова: Гаити, землетрясение, оперативное реагирование,<br />
МЧС России, гуманитарная операция, съёмка из космоса, геопродукты<br />
Key words: Haiti, earthquake, fast response, Emercom of Russia, humanitarian<br />
operation, space imaging, geoproducts<br />
Оперативное реагирование<br />
и международная кооперация<br />
при крупных катастрофах<br />
Съёмка Земли из космоса обладает неоспоримыми<br />
преимуществами перед<br />
альтернативными способами получения<br />
геопространственной информации<br />
при решении задач оперативной<br />
оценки последствий крупных стихийных<br />
бедствий. Масштабные природные<br />
катастрофы (цунами, землетрясения,<br />
тропические тайфуны и др.)<br />
наряду с массовой гибелью людей вызывают<br />
разрушение транспортной и<br />
телекоммуникационной инфраструктуры,<br />
парализуют деятельность органов<br />
управления и силовых структур,<br />
что в большинстве случаев не позволяет<br />
на местах адекватно оценивать обстановку<br />
и принимать своевременные<br />
и обоснованные решения. Технологии<br />
спутниковой съёмки, напротив, обеспечивают<br />
получение в сжатые сроки<br />
объективной информации о масштабах<br />
и последствиях ЧС, необходимой<br />
для дальнейшего планирования спасательных<br />
и гуманитарных операций.<br />
Технологии спутниковой съёмки<br />
широко применялись для информационного<br />
обеспечения при ликвидации<br />
последствий практически всех крупных<br />
стихийных бедствий текущего десятилетия<br />
(цунами в Индийском океане<br />
в 2004 г., ураган «Катрина» в 2005 г.,<br />
землетрясение на Гаити в 2010 г.).<br />
В космической геоинформатике возникли<br />
новые сервисы и продукты, связанные<br />
с оперативным картированием<br />
обстановки после ЧС. Оперативная<br />
карта разрушений зоны ЧС, созданная<br />
на основе материалов аэрокосмической<br />
съёмки, становится обязательным<br />
элементом информационного обеспечения<br />
спасательных служб и гуманитарных<br />
миссий.<br />
Другой особенностью использования<br />
космической информации для<br />
мониторинга ЧС является междуна-<br />
Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС»: 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1, www.scanex.ru<br />
1<br />
e-mail: kucheiko@scanex.ru<br />
2<br />
e-mail: artem@scanex.ru<br />
3<br />
e-mail: nadezhda@scanex.ru<br />
4<br />
e-mail: shu@scanex.ru<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 23
Тема номера<br />
родная координация усилий организаций<br />
и учреждений различных стран<br />
по сбору спутниковой информации и<br />
распространению продуктов на основе<br />
спутниковой съёмки. Такой подход<br />
обеспечивает доступ всех спасателей<br />
и участников гуманитарных миссий<br />
к быстро формируемой базе геопространственных<br />
данных и продуктов,<br />
что в конечном итоге приводит к повышению<br />
результативности действий<br />
и спасению человеческих жизней.<br />
Впервые крупная международная<br />
кампания по спутниковой съёмке зоны<br />
ЧС с обменом результатами и картами<br />
была осуществлена в 2004 г., после<br />
прохождения разрушительного цунами<br />
в Индийском океане. В январе нынешнего<br />
года организации и учреждения<br />
различных стран оказали масштабную<br />
информационную поддержку для мониторинга<br />
и ликвидации последствий<br />
серии разрушительных землетрясений<br />
на Гаити. В настоящей статье описан<br />
опыт участия ИТЦ «СКАНЭКС» совместно<br />
с МЧС РФ и российскими организациями<br />
в усилиях по ликвидации<br />
последствий землетрясений на Гаити.<br />
Землетрясения<br />
в Республике Гаити<br />
Республика Гаити с населением более<br />
10 млн человек является беднейшей<br />
страной Западного полушария, занимая,<br />
по разным оценкам, 149–182<br />
место в мире по индексу развития человеческого<br />
потенциала (показатель,<br />
используемый ООН для сравнительной<br />
оценки доходов, грамотности населения,<br />
средней продолжительности<br />
жизни и др.).<br />
Катастрофическое землетрясение<br />
на Гаити магнитудой 7.0 Мw с эпицентром<br />
в 25 км западнее столицы Гаити<br />
произошло в 16:53 по местному времени<br />
(21:53 UTC) 12 января 2010 г.<br />
В течение двух следующих недель было<br />
зарегистрировано более 50 повторных<br />
толчков.<br />
По неполным данным, в результате<br />
землетрясения погибли от 217 до 230<br />
тыс. человек, 300 тыс. ранены, около<br />
1 млн остались без крова. Полностью<br />
разрушены или повреждены 250 тыс.<br />
жилых зданий и 30 тыс. хозяйственных<br />
строений.<br />
Землетрясение в Гаити по числу<br />
жертв и экономическим последствиям<br />
превзошло масштабы урона, нанесённого<br />
цунами в Индийском океане в<br />
2004 г. и стало крупнейшей катастрофой<br />
новейшего времени. По оценкам<br />
Межамериканского банка развития<br />
IDB, восстановление экономики<br />
Республики Гаити потребует около<br />
$14 млрд. На устранение последствий<br />
сопоставимых по тяжести катастроф в<br />
прошлом уходили десятилетия — даже<br />
с учётом масштабной международной<br />
помощи.<br />
Последствия<br />
землетрясений в Гаити<br />
Серия землетрясений привела к<br />
серьёзным разрушениям в столице<br />
страны Порт-о-Пренсе (население<br />
2.5 млн человек), городах Леожан, Жакмель,<br />
Петит-Жов и других населённых<br />
пунктах в юго-западной части острова.<br />
В столице оказались разрушенными<br />
президентский дворец, здания парламента,<br />
верховного суда, кафедральный<br />
собор, штаб-квартира миссии ООН<br />
в Гаити (MINUSTAH), морской порт,<br />
гостиницы, больницы и госпитали, а<br />
также городская тюрьма, откуда сбежали<br />
около 4000 заключенных.<br />
Ситуацию в первые дни после катастрофы<br />
усугублял комплекс обстоятельств:<br />
• разрушение ключевых зданий управленческого<br />
аппарата, включая<br />
президентскую администрацию,<br />
правительство и муниципальные<br />
органы управления, паралич органов<br />
власти, которые не могли<br />
оценивать и контролировать обстановку;<br />
• разрушение транспортной инфраструктуры<br />
и телекоммуникаций,<br />
выход из строя радио, проводной<br />
и сотовой связи), блокирование<br />
морского порта, повреждение диспетчерского<br />
оборудования в аэропорту,<br />
появление многочисленных<br />
завалов на дорогах и магистралях,<br />
парализовавших транспортное<br />
движение;<br />
• выход из строя системы электропитания,<br />
водоснабжения, разрушение<br />
больниц, гостиниц, школ.<br />
Тяжесть катастрофы усугубили<br />
факты отсутствия в Гаити национальной<br />
службы реагирования на ЧС и<br />
собственных вооруженных сил, а полицейские<br />
силы Гаити, как показал<br />
опыт борьбы с последствиями тропических<br />
ураганов 2008 и 2009 гг.,<br />
были не в состоянии успешно противостоять<br />
крупным катастрофам и<br />
бедствиям.<br />
Будучи не в состоянии организовать<br />
спасательную операцию, восстановить<br />
нормальную работу жизненно<br />
важных институтов страны и контролировать<br />
ситуацию, президент Гаити<br />
обратился к мировому сообществу с<br />
просьбой о гумантиарной помощи.<br />
С аналогичным призывом выступили<br />
представители ООН и ведущих гуманитарных<br />
организаций.<br />
Участие МЧС России<br />
в гуманитарной операции<br />
на Гаити<br />
Президент России Д.А. Медведев<br />
поручил главе МЧС РФ С.К. Шойгу<br />
оказать помощь пострадавшим от<br />
землетрясения на Гаити. 14–15 января<br />
четырьмя самолетами Ил-76 МЧС<br />
России на о. Гаити были доставлены<br />
159 человек и 10 единиц техники.<br />
В составе оперативной группы МЧС<br />
РФ — спасатели, кинологи с собаками,<br />
врачи и психологи Центра экстренной<br />
психологической помощи.<br />
Спецоборудование позволяло вести<br />
24 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Рис. 1. Международный аэропорт города<br />
Порт-о-Пренс, где размещались лагеря<br />
спасателей<br />
а) снимок GeoEye-1, дата съёмки<br />
13 января 2010 г. (© GEOEYE, 2010)<br />
б) снимок WorldView-2, дата съёмки<br />
15 января 2010 г. (© DigitalGlobe, 2010)<br />
в) снимок EROS B, дата съёмки<br />
17 января 2010 г. (© ImageSat, 2010)<br />
г) аэрофотоснимок, дата съёмки<br />
25 января 2010 г. (© WorldBank, 2010)<br />
а)<br />
поисковые работы, разбирать завалы<br />
и делать проходы в разрушенных зданиях<br />
с нижних этажей.<br />
Базовый лагерь российских спасателей<br />
был развернут в районе международного<br />
аэродрома г. Порт-о-Пренс<br />
и работал до завершения миссии<br />
22 января. На Гаити доставили также<br />
аэромобильный госпиталь для помощи<br />
пострадавшим, который был развернут<br />
на территории бывшей полицейской<br />
академии.<br />
Основные направления работы<br />
российских спасателей (по данным<br />
Управления информации МЧС РФ):<br />
• поисково-спасательные операции<br />
силами 45 спасателей и 6 кинологических<br />
расчётов;<br />
• оказание медицинской помощи силами<br />
и средствами аэромобильного<br />
госпиталя;<br />
• доставка гумантирных грузов<br />
транспортными самолётами Ил-76<br />
МЧС России по заявкам Всемирной<br />
продовольственной программы<br />
ООН;<br />
• выполнение разведывательных и<br />
эвакуационных полётов с помощью<br />
легкого вертолёта БК-117 по<br />
заявкам миссии ООН в Гаити.<br />
За время работы на Гаити российские<br />
спасатели обследовали более<br />
360 домов и спасли 9 человек. Для<br />
выполнения поисково-спасательных<br />
операций срочно требовались карты<br />
разрушений в городе. Первое время<br />
спасатели были вынуждены использовать<br />
туристические путеводители<br />
вместо карт.<br />
б)<br />
в)<br />
г)<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 25
Тема номера<br />
Сбор спутниковой информации<br />
По запросу ООН, служб Франции, Канады<br />
и США 12 января была приведена<br />
в действие Хартия «Космос и крупные<br />
катастрофы». Однако изображения,<br />
оперативно принятые от запрограммированных<br />
на съёмку спутников<br />
ALOS, SPOT 5 и ENVISAT имели недостаточно<br />
высокое пространственное<br />
разрешение. Особенностью спутниковой<br />
съёмки Гаити стала острая потребность<br />
в применении сверхдетальных<br />
снимков с разрешением 1 м и менее,<br />
которые позволяют точнее оценить<br />
степень разрушений зданий различной<br />
этажности.<br />
На призыв ООН оказать содействие<br />
в ликвидации последствий серии<br />
разрушительных землетрясений откликнулись<br />
практически все ведущие<br />
операторы спутниковых систем ДЗЗ<br />
вне рамок хартии. В результате международная<br />
гуманитарная операция<br />
на Гаити уже стала крупнейшей в истории<br />
кампанией по скоординированному<br />
сбору и применению продуктов<br />
на основе аэрокосмических снимков<br />
(рис. 1). Так, уже 13 января район катастрофы<br />
был отснят с помощью американского<br />
спутника GeoEye-1, снимок<br />
с разрешением 0.5 м был размещён<br />
компанией Google в свободном доступе.<br />
Это изображение стало первым и<br />
основным источником объективной<br />
информации о ситуации в городе.<br />
В дальнейшем регулярную оперативную<br />
съёмку района катастрофы<br />
проводили компании-операторы высокодетальных<br />
спутниковых систем ДЗЗ<br />
DigitalGlobe, GEOEYE (США), ImageSat<br />
Int. (Израиль), НЦ ОМЗ (Россия),<br />
SPOT Image (Франция), MDA (Канада),<br />
e-GEOS (Италия), Infoterra (Германия)<br />
и др. Компания DigitalGlobe предоставила<br />
свободный доступ к серии<br />
высокодетальных снимков спутников<br />
WorldView-1/2 и QuickBird через интернет-сервис<br />
ImageConnect. В течение<br />
нескольких суток была осуществлена<br />
спутниковая съёмка всей территории<br />
Гаити с пространственным разрешением<br />
менее 1 м.<br />
Кроме того, по заказу Национального<br />
управления исследования океанов<br />
и атмосферы Земли США NOAA<br />
была проведена высокодетальная аэрофотосъёмка<br />
города с разрешением<br />
10–15 см, материалы которой стали<br />
доступны на ресурсе Google Earth.<br />
Особенностью международной<br />
гуманитарной операции стало предоставление<br />
возможности свободного<br />
доступа и обмена материалами и продуктами<br />
съёмки через веб-интерфейсы<br />
и геосервисы. Неоценимую помощь<br />
оказали эксперты по электронным<br />
картам, объединённые в неформальный<br />
проект OpenStreetMap (OSM),<br />
которые предоставили в открытый доступ<br />
интернет-карты Гаити и Порт-о-<br />
Пренса.<br />
Обработка и координированное<br />
распространение продуктов<br />
Общую координацию усилий по сбору<br />
спутниковых снимков, обработке и<br />
распространению продуктов осуществляли<br />
организации ООН в рамках программы<br />
СПАЙДЕР-ООН (Платформа<br />
ООН использования космической информации<br />
для предупреждения и ликвидации<br />
ЧС и экстренного реагирования).<br />
В результате была сформирована<br />
и открыта для доступа секция SpaceAid<br />
по Гаити на интернет-ресурсах портала<br />
СПАЙДЕР-ООН (http://www.<br />
un-spider.org/index.php?q=page/3166/<br />
un-spider-update-haiti-earthquake).<br />
В целом, по оценкам экспертов,<br />
съёмку зоны бедствия осуществляли 20<br />
спутников с радиолокационной и оптической<br />
аппаратурой среднего, высокого<br />
и сверхвысокого пространственного<br />
разрешения (от 30 м до 0.5 м).<br />
Изображения и продукты через портал<br />
СПАЙДЕР-ООН стали доступны<br />
национальным и международным организациям,<br />
участвующим в гуманитарной<br />
операции (табл. 1).<br />
Обработку изображений осуществляли<br />
международные и национальные<br />
организации, специализирующиеся на<br />
создании оперативных карт и специализированных<br />
продуктов:<br />
• центр ООН по применению спутниковой<br />
информации в оперативных<br />
целях UNOSAT;<br />
• SERTIT (Франция);<br />
• ITHACA (Италия http://www.ithaca.<br />
polito.it/index.php );<br />
• SERVIR (http://www.servir.net/);<br />
• центр ZKI космического агентства<br />
Германии DLR (http://www.zki.dlr.<br />
de/intro_en.html);<br />
• объединенный центр при Еврокомиссии<br />
JRC;<br />
• организации при геологической<br />
службе США USGS и управления<br />
NOAA (США) и др.<br />
Распространение продуктов происходило<br />
через веб-порталы ReliefWeb<br />
(http://www.reliefweb.int/) и Глобальной<br />
системы оповещения и координации<br />
GDAS (http://www.gdacs.org/),<br />
созданной ООН и ЕС.<br />
Опыт ИТЦ «СКАНЭКС»<br />
в информационном обеспечении<br />
МЧС России геопродуктами<br />
для гуманитарной операции<br />
в Гаити<br />
В период с 13 по 22 января 2010 г. в<br />
Инженерно-технологическом центре<br />
«СКАНЭКС» была сформирована оперативная<br />
группа для заказа, приёма и<br />
углублённой обработки спутниковой<br />
информации на район природной катастрофы<br />
в интересах МЧС России.<br />
На основе высокодетального снимка<br />
GeoEye-1 от 13 января с помощью<br />
программного обеспечения ScanEx<br />
Image Processor были составлены спутниковые<br />
карты разрушений в Порто-Пренсе,<br />
переданные 15 и 16 января<br />
экспертам Национального центра<br />
управления в кризисных ситуациях<br />
26 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Табл. 1. Спутники, используемые для оперативной съёмки последствий землетрясений на Гаити и предоставившие данные в открытый<br />
доступ по программе СПАЙДЕР-ООН<br />
№ Спутник<br />
Страна<br />
(оператор)<br />
Датчик Дата съёмки (UTC) Район съёмки<br />
Пространственное<br />
разрешение, м<br />
1 SPOT 5<br />
Франция<br />
(SPOT<br />
Image)<br />
14–19.01.2010 Порт-о-Пренс 2.5<br />
2 BJ-1 Китай ML (красный/ ИК) 13.01.2010 Порт-о-Пренс 4<br />
AVNIR-2 13.01.2010<br />
10<br />
3 ALOS<br />
4 WorldView-1<br />
Япония<br />
(JAXA)<br />
США<br />
(Digital-<br />
Globe)<br />
PALSAR 16.01.2010 10<br />
Гаити<br />
AVNIR-2 23.01.2010 10<br />
PRISM 23.01.2010 2.5<br />
13, 14–8.01.2010 Гаити 0.5<br />
5 WorldView-2<br />
США<br />
(Digital-<br />
Globe)<br />
14–19.01.2010 Порт-о-Пренс 0.5<br />
6 QuickBird<br />
США<br />
(Digital-<br />
Globe)<br />
15–19.01.2010 Порт-о-Пренс 0.6<br />
7 IKONOS<br />
США<br />
(GEOEYE)<br />
14, 15,<br />
17.01.2010<br />
Порт-о-Пренс<br />
0.8<br />
8 GeoEye-1<br />
США<br />
(GEOEYE)<br />
13, 16,<br />
18.01.2010<br />
Порт-о-Пренс 0.5<br />
9 COSMO-SkyMed<br />
Италия<br />
(e-GEOS)<br />
РСА 15.01.2010 Гаити<br />
1–3<br />
10 Formosat-2 Тайвань 13–17.01.2010 Порт-о-Пренс 2<br />
11 RADARSAT-2<br />
Канада<br />
(MDA)<br />
РСА 14, 15.01.2010 Порт-о-Пренс 1–3<br />
12–13 HJ-1-A/B Китай<br />
CCD, ИК и<br />
гиперспектральная<br />
камера<br />
14.01.2010<br />
Порт-о-Пренс,<br />
Гаити<br />
30<br />
14–18 RapidEye Германия 13–17.01.2010 Гаити 5–6<br />
19 EO-1<br />
США<br />
(USGS)<br />
15.01.2010 Порт-о-Пренс 10 и 30<br />
20 EROS B Израиль 17.01.2010 Порт-о-Пренс 0.7<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 27
Тема номера<br />
а) б) в)<br />
Рис. 2. Разрушенное в результате землетрясений здание, завалы на дорогах. Центральные районы Порт-о-Пренса<br />
а) снимок WorldView-2, дата съёмки 07 января 2010 г. (© DigitalGlobe, 2010)<br />
б) снимок WorldView-2, дата съёмки 15 января 2010 г. (© DigitalGlobe, 2010)<br />
в) аэрофотоснимок, дата съёмки 21 января 2010 г. (© WorldBank, 2010)<br />
(НЦУКС). На картах нанесены разрушенные<br />
и повреждённые здания,<br />
дорожная сеть региона, а также палаточные<br />
лагеря. Благодаря высокому<br />
пространственному разрешению<br />
спутникового изображения GeoEye-1<br />
(0.5 м) удалось с высокой степенью достоверности<br />
определять разрушенные<br />
здания и элементы инфрастурктуры.<br />
При разработке карты использовались<br />
доступные материалы OpenStreetMap.<br />
В оперативном режиме созданные<br />
спутниковые карты были предоставлены<br />
также международным организациям<br />
через веб-сайт центра UNOSAT<br />
(Программа Организации Объединенных<br />
Наций по применению спутниковой<br />
информации в оперативных<br />
целях). Впервые среди опубликованных<br />
на сайте UNOSAT материалов по<br />
результатам анализа масштабов катастрофы<br />
в Гаити стали доступны карты,<br />
созданные специалистами российского<br />
Центра «СКАНЭКС».<br />
Позже, 17 и 18 января, в интересах<br />
МЧС России в Московском центре<br />
ДЗЗ были получены высокодетальные<br />
спутниковые снимки EROS B (пространственное<br />
разрешение 0.7 м) на<br />
территорию столицы Гаити. После<br />
оперативной обработки снимки были<br />
переданы в НЦУКС, а также организациям<br />
ООН по программе СПАЙДЕР-<br />
ООН. Кроме того, снимки представлены<br />
в открытом доступе с помощью<br />
программного интерфейса GeoMixer<br />
API (http://www.scanex.ru/ru/news/<br />
News_Preview.asp?id=n62125236).<br />
Согласно новым спутниковым данным<br />
(по сравнению со снимком российского<br />
КА «Ресурс-ДК1» за 15 января),<br />
значительно возросла площадь<br />
лагерей временно перемещённых лиц<br />
IDP на территории стадионов и парков<br />
города. В морском порту, пострадавшем<br />
от землетрясений, отмечалось<br />
строительство временного причала<br />
для приёма грузов. Об интенсивной<br />
работе аэропорта Порт-о-Пренса свидетельствовал<br />
тот факт, что на снимке<br />
EROS B за 17 января отмечен летящий<br />
самолёт, что обычно характерно<br />
лишь для крупных международных<br />
аэропортов.<br />
Анализируя опыт применения<br />
космосъёмки для оперативных задач<br />
мониторинга и ликвидации последствий<br />
ЧС, в начале февраля в ИТЦ<br />
«СКАНЭКС» были получены анаглифическое<br />
изображение и 3D-модель<br />
Порт-о-Пренса на основе данных<br />
GeoEye-1 за 13 января и WorldVeiw-2 за<br />
15 января. Анаглиф передан для использования<br />
и анализа в Управление<br />
по вопросам космического пространства<br />
ООН UNOOSA, экспертам программы<br />
СПАЙДЕР-ООН и программы<br />
ООН по применению спутниковой<br />
информации в оперативных целях<br />
UNOSAT. Российские анаглифические<br />
изображения были использованы при<br />
разработке атласа разрушений столицы<br />
Гаити.<br />
Оперативное формирование и<br />
применение анаглифов и 3D-моделей<br />
позволяет повысить уровень информационного<br />
обеспечения работы<br />
оперативных служб, в том числе для<br />
задач объективной визуальной оценки<br />
состояния объектов и их метрических<br />
параметров. В этих целях был разработан<br />
сервис оперативного построения<br />
анаглифических изображений и 3Dмоделей<br />
интересующей территории.<br />
Программа ScanEx Image Processor<br />
обеспечивает формирование анаглифа<br />
через полчаса после получения<br />
спутникового изображения. Создание<br />
3D-модели местности занимает первые<br />
часы с момента съёмки.<br />
Как показал опыт гуманитарной<br />
операции на Гаити, материалы спутниковой<br />
съёмки зоны природной<br />
28 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
а) а)<br />
б) б)<br />
в) в)<br />
Рис. 3. Разрушение зданий в результате землетрясений.<br />
Центральные районы Порт-о-Пренса<br />
а) снимок WorldView-2, дата съёмки 07 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe, 2010)<br />
б) снимок GeoEye-1, дата съёмки 13 января 2010 г.<br />
(© GEOEYE, 2010)<br />
в) фотография полуразрушенного здания, детектируемого<br />
по снимку как сохранившееся строение (материалы с сайта<br />
www.mchs.gov.ru)<br />
Рис. 4. Морской порт города Порт-о-Пренс<br />
а) снимок WorldView-2, дата съёмки 07 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe, 2010)<br />
б) снимок GeoEye-1, дата съёмки 13 января 2010 г.<br />
(© GEOEYE, 2010)<br />
в) красным контуром выделен плавучий госпиталь ВМС США<br />
«USNS Comfort». Снимок WorldView-2, дата съёмки 18 января<br />
2010 г. (© DigitalGlobe, 2010)<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 29
Тема номера<br />
a) б)<br />
в) г)<br />
д)<br />
Рис. 5. Стадион (справа сверху) и открытые пространства<br />
(в центре снизу), где после серии землетрясений расположились<br />
лагеря временно перемещенных лиц IDP. Прослеживается<br />
динамика увеличения числа лагерей. Стадион (в центре),<br />
где размещали свои грузы спасательные отряды<br />
а) снимок WorldView-2, дата съёмки 07 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe, 2010)<br />
б) снимок GeoEye-1, дата съёмки 13 января 2010 г.<br />
(© GEOEYE, 2010)<br />
в) снимок WorldView-2, дата съёмки 15 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe, 2010)<br />
г) снимок WorldView-2, дата съёмки 18 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe, 2010)<br />
д) аэрофотоснимок, дата съёмки 25 января 2010 г.<br />
(© WorldBank, 2010)<br />
30 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
a) б)<br />
Рис. 6. Территория<br />
Полицейской<br />
академии Порт-о-<br />
Пренса, где был<br />
размещён аэромобильный<br />
госпиталь<br />
МЧС России<br />
(отчётливо виден<br />
на рис. 6б)<br />
а) снимок<br />
GeoEye-1,<br />
дата съёмки<br />
13 января 2010 г.<br />
(© GEOEYE, 2010)<br />
б) снимок<br />
WorldView-2,<br />
дата съёмки<br />
18 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe,<br />
2010)<br />
катастрофы пригодны для решения<br />
следующих первоочередных задач:<br />
• определение разрушенных зданий<br />
и строений для целенаправленой<br />
организации спасательных работ<br />
и поиска пострадавших, а также<br />
оценки причинённого ущерба<br />
(рис. 2, 3);<br />
• оценка состояния объектов энергетики<br />
и транспортной инфраструктуры<br />
(портов, аэродромов, вокзалов,<br />
дорог), выявление завалов и<br />
препятствий на основных дорогах<br />
в зоне ЧС (рис. 1, 2, 4);<br />
• локализация временных поселений<br />
и их динамика (рис. 1, 5);<br />
• общая оценка состояния местных<br />
медицинских учреждений (рис. 6);<br />
• оценка состояния нефтехранилищ,<br />
складов опасных веществ, степени<br />
загрязнения окружающей среды и<br />
хода опасных геоморфологических<br />
процессов (рис. 7, 8).<br />
В результате информационного<br />
обеспечения участия МЧС России<br />
в гуманитарной операции на Гаити<br />
получен первый опыт оперативного<br />
картирования обстановки в зоне ЧС и<br />
разработаны новые продукты — оперативные<br />
анаглифические изображения<br />
для трёхмерной визуализации и<br />
оценки состояния объектов.<br />
a)<br />
б)<br />
Рис. 7. Активизация<br />
оползневых процессов<br />
и переформирование<br />
русла<br />
р. Момансе и её<br />
притока в результате<br />
серии землетрясений<br />
а) снимок<br />
WorldView-2,<br />
дата съёмки<br />
07 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe,<br />
2010)<br />
б) снимок<br />
WorldView-2,<br />
дата съёмки<br />
15 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe,<br />
2010)<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 31
Тема номера<br />
Рис. 7. Активизация<br />
оползневых процессов<br />
и переформирование<br />
русла<br />
р. Момансе и её<br />
притока в результате<br />
серии землетрясений<br />
в) снимок<br />
WorldView-2,<br />
дата съёмки 07<br />
января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe,<br />
2010)<br />
г) снимок<br />
WorldView-2,<br />
дата съёмки<br />
15 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe,<br />
2010)<br />
в) г)<br />
Рис. 8. Переформирование<br />
береговой<br />
линии в районе<br />
Порт-о-Пренса<br />
в результате серии<br />
землетрясений<br />
а) снимок<br />
WorldView-2,<br />
дата съёмки<br />
07 января 2010 г.<br />
(© DigitalGlobe,<br />
2010)<br />
б) снимок GeoEye-1,<br />
дата съёмки<br />
13 января 2010 г.<br />
(© GEOEYE,<br />
2010)<br />
а)<br />
Как отметил начальник управления<br />
— заместитель начальника<br />
НЦУКС по космическому мониторингу<br />
А.В. Епихин, «во время проведения спасательной<br />
гуманитарной операции на<br />
Гаити Управление НЦУКС по космическому<br />
мониторингу передавало материалы<br />
спутниковой съемки спасателям<br />
МЧС России. Разновременные спутниковые<br />
снимки на территорию катастрофы<br />
стали источником информации о<br />
реальной ситуации в регионе».<br />
б)<br />
Experience of Space Imagery<br />
Application for Emergency<br />
Monitoring and Response:<br />
Case-study – January 2010<br />
International Humanitarian<br />
Operation in Haiti. By A.<br />
Kucheiko, A. Nikitsky, N.<br />
Pupysheva, A. Aleinikov<br />
Earth observation from space has indisputable<br />
advantages over alternative methods of<br />
getting geospatial data, when quickly<br />
assessing the consequences of large-scale<br />
natural calamities. This article describes the<br />
experience of ScanEx RDC’s participation<br />
together with Emercom of Russia and<br />
Russian humanitarian organizations in the<br />
International Rescue Operation following a<br />
series of earthquakes in Haiti.<br />
32 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Анаглифическое изображение на территорию города Порт-о-Пренс. Создано с использованием снимков GeoEye-1 за 13 января<br />
и WorldView-2 за 15 января 2010 г. Для просмотра необходимы анаглифические очки (© GeoEye, Выпуск DigitalGlobe, 4 ▪ Зима SCANEX, 2010 ▪ 2010) 33
Тема номера<br />
Система космического<br />
мониторинга МЧС России<br />
А.В. Епихин 1<br />
Ключевые слова: система космического мониторинга ЧС, НЦУКС,<br />
комплекс «УниСкан», единый информационный сервис.<br />
Key words: system of emergency monitoring from space, National Center<br />
for Crisis Management, UniScan complex, integrated information service<br />
Технологии съёмки Земли из космоса становятся<br />
обязательным компонентом современных систем<br />
оценки и прогнозирования ЧС, о чём, в частности,<br />
свидетельствует расширение масштабов применения<br />
спутниковых изображений для задач МЧС России.<br />
За последние годы передовые державы достигли существенного<br />
прогресса в области технологий космического<br />
мониторинга зон бедствий и вооружённых конфликтов. В<br />
этих целях большинство стран используют метеоспутники,<br />
многоцелевые системы ДЗЗ (SPOT, IRS, RADARSAT,<br />
ENVISAT, EROS и др.), а также специализированные космические<br />
системы контроля ЧС (Китай и группа стран во<br />
главе с Великобританией).<br />
В России под эгидой Национального центра управления в<br />
кризисных ситуациях (НЦУКС) эксплуатируется и развивается<br />
ведомственная система космического мониторинга ЧС<br />
(СКМ ЧС). Основными задачами работы СКМ ЧС выступают<br />
повседневный глобальный мониторинг с высокой частотой<br />
и низким разрешением (программы NOAA, Terra и Aqua),<br />
периодическая съёмка датчиками среднего разрешения в непрерывном<br />
беззаявочном режиме для прогнозирования ЧС<br />
и ликвидации последствий ЧС (программа SPOT) и с возможностью<br />
экстренного заказа заданного района съёмки ЧС<br />
(программа IRS), экстренная всепогодная радарная съёмка<br />
(КА RADARSAT-1, ENVISAT), высокодетальная съёмка заданного<br />
района ЧС (программы EROS, IRS). Территориально<br />
распределённая сеть приемных станций СКМ ЧС способна<br />
обеспечить охват большей части территории России и сопредельных<br />
государств, оперативный доступ к объективной космической<br />
информации. Главное преимущество СКМ ЧС —<br />
возможность работы со спутниковыми изображениями, как<br />
источником объективных и актуальных данных. В сети спутникового<br />
мониторинга ЧС внедрена централизованная система<br />
управления, что позволяет составлять расписания приёма<br />
для всех станций в едином центре.<br />
С июля 2009 г. филиалы МЧС России по приёму и обработке<br />
космических данных в Красноярске, Владивостоке<br />
и Вологде и Управление космического мониторинга (УКМ)<br />
находятся в составе НЦУКС. Это дало значительный импульс<br />
внедрению космических технологий в систему антикризисного<br />
управления МЧС России, куда интегрирован<br />
также приёмный комплекс «УниСкан», установленный на<br />
крыше здания НЦУКС.<br />
В перспективе планируется модернизация приёмного<br />
комплекса в Красноярске, а также закупка и установка комплексов<br />
во Владивостоке, Анадыре, Мурманске и на островах<br />
Северная Земля для обеспечения спутниковой съёмки<br />
ЧС в районах Крайнего Севера и Арктики в реальном масштабе<br />
времени.<br />
Организация получения космической информации в<br />
системе космического мониторинга ЧС продемонстрирована<br />
на рис. 1. Повышению оперативности работы с космической<br />
информацией, обеспечению возможности доступа<br />
к спутниковым данным территориально удалённым пользователям<br />
способствует использование геопортальных технологий.<br />
Сегодня на сервере НЦУКС установлен специализированный<br />
геопортал «Космоплан», базовым содержанием которого<br />
являются космические снимки разной детальности,<br />
а также картографические данные, начиная от обзорной<br />
карты на всю территорию России, заканчивая планами городов<br />
масштаба 1:10 000.<br />
На основе оперативной космической<br />
информации решаются задачи:<br />
• оценка обстановки в районах ЧС, оценка состояния потенциально<br />
опасных объектов и территорий;<br />
• мониторинг ландшафтных природных пожаров;<br />
• мониторинг ЧС, связанных с паводковыми явлениями,<br />
наводнениями;<br />
1<br />
ФГБУ НЦУКС, 121357, г. Москва, ул. Ватутина, д. 1, тел.: (495) 449-94-43; (495) 449-97-13, e-mail: ncuks@mchs.gov.ru<br />
34 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Рис. 1. Организация получения космической<br />
информации в системе космического<br />
мониторинга ЧС<br />
СКМ МЧС<br />
Оперативная космическая информация<br />
Архивная космическая информация<br />
приём на собственные<br />
комплексы<br />
заказ и получение по<br />
каналам связи<br />
специализированный<br />
геопортал<br />
ресурсы организации<br />
плановый<br />
внеплановый<br />
Приём информации осуществляется на приёмные комплексы УниСкан разработки ИТЦ «СКАНЭКС»<br />
Космические<br />
аппараты<br />
Пространственное<br />
разрешение<br />
Оперативность<br />
получения<br />
информации<br />
Основные<br />
решаемые<br />
задачи<br />
EROS B CARTOSAT-2 EROS A Cartosat-1 SPOT 4 RADARSAT-1 ENVISAT-1<br />
детальное<br />
(1 м и менее)<br />
Первичная: через 2–3<br />
суток. Последующая:<br />
1 раз в 1–3 суток<br />
Оценка обстановки в<br />
районе ЧС (оценка состояния<br />
инфраструктуры,<br />
объектов)<br />
высокое<br />
(единицы и десятки метров)<br />
Первичная: через 2 суток<br />
Последующая: 1–2 раза в сутки<br />
Проведение тематической обработки<br />
космической информации<br />
(оценка масштабов и<br />
параметров ЧС)<br />
высокое и среднее<br />
(единицы, десятки и сотни метров)<br />
Первичная: через 3–4 суток<br />
Последующая: 1–2 раза в сутки<br />
Мониторинг территорий (объектов), районов<br />
ЧС в условиях плотной облачности, мониторинг<br />
ледовой обстановки и аварийных<br />
разливов нефтепродуктов в акваториях<br />
• оценка масштабов аварийных разливов нефтепродуктов<br />
и динамика их распространения;<br />
• поиск «аварийных объектов» на труднодоступной местности<br />
(в акваториях).<br />
Среди задач, решаемых с использованием<br />
архивной космической информации:<br />
• использование ресурса специализированного ведомственного<br />
геопортала на основе космических снимков<br />
(«Космоплан») в первые часы после начала чрезвычайной<br />
ситуации для первичной оценки обстановки;<br />
• использование космических снимков в паспортах территорий<br />
(в соответствии с рисками возникновения ЧС):<br />
а) потенциально опасных объектов, паводковоопасных<br />
территорий;<br />
б) трасс газо- и нефтепроводов, федеральных автодорог,<br />
опасных участков ж/д, ЛЭП и т.п.;<br />
в) лавиноопасных территорий, туристических маршрутов.<br />
Несмотря на приобретённый положительный опыт использования<br />
космосъёмки, остаётся актуальным ряд проблемных<br />
вопросов:<br />
• необходимость получения первичной космической информации<br />
о ЧС в течение нескольких часов после начала<br />
ЧС, последующей — 2–4 раза в сутки вне зависимости<br />
от состояния погоды и времени суток;<br />
• отсутствие возможностей оперативного получения информации<br />
инфракрасного диапазона со съёмочной аппаратуры<br />
различного пространственного разрешения<br />
(десятки и сотни метров);<br />
• затруднён заказ внеплановых съёмок в ночное время,<br />
в выходные и праздничные дни;<br />
• отсутствие открытой информации об алгоритмах и способах<br />
обработки спутниковых изображений с зарубежных<br />
КА;<br />
• недостаточная организация сотрудничества с зарубежными<br />
организациями по предоставлению оперативной<br />
информации о ЧС (понимание, что МЧС решает гуманитарные<br />
задачи, информация должна предоставляться<br />
по возможности в короткие сроки на безвозмездной основе<br />
или по льготным ценам);<br />
• отсутствие целостной системы подготовки специалистов<br />
в области космического мониторинга.<br />
System of space monitoring of the Emercom<br />
Russia. By A. Epikhin<br />
Departmental system of emergency monitoring from space has<br />
been operating and developing under the auspices of the National<br />
Center for Crisis Management in Russia. Upgrading of the receiving<br />
complex in Krasnoyarsk, as well as purchasing and installation<br />
of such complexes in Vladivostok, Anadyr, Murmansk and on the<br />
Severnaya Zemlya islands are to take place in the future to ensure<br />
near real-time acquisition of satellite imagery of the emergency<br />
areas in the Far North regions and in the Arctiс.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 35
Тема номера<br />
Использование данных<br />
ДЗЗ из космоса для мониторинга<br />
ЧС в паводкоопасный период<br />
В.Ю. Ромасько 1 , А.Н. Борисевич 1 , С.И. Миськив 1 , В.В. Иванов 1<br />
Ключевые слова: МЧС России, Красноярский филиал, космический мониторинг,<br />
снежный покров, динамика изменений, гидрологические явления<br />
Key words: Emercom of Russia, Krasnoyarsk branch office, space monitoring,<br />
snow cover, change dynamics, hydrological events<br />
С<br />
2009 г. в Красноярске организован<br />
Филиал по космическому<br />
мониторингу Национального<br />
центра управления<br />
в кризисных ситуациях МЧС России.<br />
Ранее данное подразделение работало<br />
как Филиал Всероссийского НИИ<br />
по проблемам ГО и ЧС. Изначально<br />
красноярское подразделение было создано,<br />
чтобы решать задачи, связанные<br />
с космическим мониторингом ЧС на<br />
территории Сибирского федерального<br />
округа. Однако в процессе развития<br />
и достаточной технической оснащённости<br />
Красноярский филиал продемонстрировал<br />
способность успешно<br />
справляться с наблюдением территорий<br />
Уральского и большей части Дальневосточного<br />
регионов.<br />
В зону ответственности Красноярского<br />
филиала космического мониторинга<br />
попадают 4 крупнейших речных<br />
бассейна — Оби, Енисея, Лены<br />
и Амура (рис. 1). Суммарная площадь<br />
бассейнов этих рек составляет 58%<br />
площади территории России. Также<br />
под наблюдением Красноярского филиала<br />
находится глубочайшее озеро<br />
планеты, крупнейший природный резервуар<br />
пресной воды — озеро Байкал.<br />
Площадь водной поверхности составляет<br />
31 722 кв. км, что примерно равно<br />
площади таких стран, как Бельгия,<br />
Нидерланды или Дания. Запасы воды в<br />
Байкале составляют около 19% мировых<br />
запасов пресной воды. По объёму<br />
водных ресурсов Байкал занимает второе<br />
место в мире среди озёр, уступая<br />
лишь Каспийскому морю, однако в<br />
Каспийском море вода солёная.<br />
Гидрологический режим рек<br />
наблюдаемой территории<br />
Географически зона ответственности<br />
Красноярского филиала относится к<br />
районам Западной, Восточной Сибири<br />
и Дальнего Востока.<br />
Большинство водотоков бассейнов<br />
Оби, Енисея и Лены относится к типу<br />
рек преимущественно снегового питания,<br />
доля которого превышает 50–70%<br />
годового стока. Дождевое питание играет<br />
второстепенную роль, а грунтовое<br />
в условиях вечной мерзлоты очень<br />
скудное и составляет лишь 1–2% от<br />
общего годового стока. Основной сток<br />
на реках Восточной Сибири проходит<br />
в тёплый период года, на долю зимнего<br />
стока приходится лишь несколько<br />
процентов от общего годового объёма.<br />
1<br />
Красноярский филиал по космическому мониторингу ФГБУ Национального центра управления в кризисных ситуациях<br />
МЧС России<br />
36 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Рис. 1. Схема зоны ответственности Красноярского филиала по космическому мониторингу НЦУКС.<br />
В целом для режима этих рек характерны:<br />
высокое весеннее половодье,<br />
за которым сразу следует ряд летних<br />
дождевых паводков, по своей высоте<br />
значительно уступающих весеннему<br />
половодью, и низкий сток в зимний<br />
период.<br />
В ряде случаев имеют место отклонения<br />
режима паводка от описанного<br />
типового режима. Так, например, реки<br />
Забайкалья (бассейн Селенги) и правобережные<br />
притоки верхнего течения<br />
Лены (Витим и Олёкма) принадлежат<br />
к типу рек, имеющих преимущественно<br />
дождевое питание, то есть основная<br />
доля годового стока (50–80%)<br />
формируется за счёт дождевых вод, а<br />
снеговое питание играет второстепенную<br />
роль; грунтовое питание и в этом<br />
случае остаётся весьма низким. Режим<br />
этих рек близок к режиму дальневосточных<br />
рек, например Амура.<br />
Особенно выделяется режим рек<br />
бассейна верхнего Енисея (до слия-<br />
Рис. 2. Ледоход на р. Енисей. Снимок SPOT 4, дата съёмки 10 мая 2009 г., пространственное<br />
разрешение 20 м (© SpotImage, Сибирский филиал ФГУ ВНИИ ГО ЧС, 2009)<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 37
Тема номера<br />
Рис. 3. Ледоход на р. Обь. Снимок SPOT 4,<br />
дата съёмки 01 мая 2009 г., пространственное<br />
разрешение 20 м (© SpotImage,<br />
Сибирский филиал ФГУ ВНИИ ГО ЧС, 2009)<br />
Рис. 4. Заторное явление на р. Енисей. Снимок Terra,<br />
пространственное разрешение 250 м<br />
ния с Ангарой), к которому относятся<br />
Абакан, Кан, Мана и др. Весеннее половодье<br />
на этих реках обычно сильно<br />
растянуто вследствие неравномерного<br />
поступления талых вод из разных высотных<br />
зон бассейнов водосбора.<br />
Следует отметить, что водность<br />
рек Восточной Сибири, учитывая малое<br />
количество выпадающих здесь атмосферных<br />
осадков, является всё же<br />
значительной. Этому способствуют<br />
благоприятные условия стока поверхностных<br />
вод, малые потери на испарение<br />
и фильтрацию, а также высокие<br />
коэффициенты стока (0.6–0.8).<br />
Максимумы стока на большинстве<br />
рек Западной и Восточной Сибири<br />
наблюдаются в периоды весеннего половодья<br />
(рис. 2). Вследствие дружного<br />
таяния снега они обычно высокие и<br />
более чем в 25 раз превышают средние<br />
годовые расходы воды. В периоды<br />
весеннего половодья подъёмы уровня<br />
воды значительны — до 10–15 м и более<br />
над меженным уровнем, при этом в<br />
равнинных частях бассейнов наблюдаются<br />
разливы рек, достигающие ширины<br />
10–20 км. К примеру, Обь (рис. 3)<br />
в нижнем течении дробится на рукава,<br />
а её широкая пойма, изрезанная густой<br />
сетью проток, затопляется в период весеннего<br />
половодья на ширину до 40–45<br />
км. Столь значительные подъёмы воды<br />
обусловлены процессами интенсивного<br />
таяния снега в бассейнах рек. Существенное<br />
значение при этом имеет<br />
также и меридиональное направление<br />
течения больших рек, так как волна<br />
половодья поддерживается и усиливается<br />
местными талыми водами.<br />
В зимние периоды уровень воды<br />
сильно понижается. В условиях суровой<br />
и длительной зимы реки обладают<br />
устойчивым и весьма продолжительным<br />
ледоставом — до 7–8 месяцев на<br />
Крайнем Севере. Замерзание рек на<br />
большей части территории наблюдается<br />
в октябре. На Крайнем Севере<br />
реки замерзают ещё раньше — в конце<br />
сентября. Только в самых южных частях<br />
района (бассейн верхнего Енисея)<br />
ледостав наблюдается позднее — в середине<br />
ноября. Вскрытие рек, наоборот,<br />
затягивается до середины и конца<br />
мая, причём в северных районах оно<br />
отмечается в начале июня, а в южных<br />
(бассейн верхнего Енисея) — в середине<br />
апреля.<br />
На севере, следовательно, период,<br />
когда реки свободны ото льда, исключительно<br />
короткий и составляет всего<br />
4–5 месяцев; на юге он увеличивается<br />
до 5–6 месяцев.<br />
Из года в год замерзание и вскрытие<br />
происходят почти в одни и те же<br />
38 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
сроки, с очень малыми, в сравнении<br />
с другими районами, отклонениями<br />
от нормы. Амплитуда между ранними<br />
и поздними сроками не превышает<br />
15–20 дней. В период замерзания,<br />
особенно на порожистых участках<br />
рек, образуется в большом количестве<br />
внутриводный лёд. Скопления льда<br />
забивают русла рек и вызывают образование<br />
мощных зажоров. Особенно<br />
много внутриводного льда образуется<br />
на Ангаре, что обуславливает наличие<br />
высоких уровней в течение зимы.<br />
Продолжительная и суровая зима,<br />
а также сравнительно малая толщина<br />
снежного покрова являются факторами,<br />
способствующими интенсивному<br />
нарастанию льда, поэтому ледяной<br />
покров здесь достигает весьма большой<br />
мощности. Лёд прочно «примерзает»<br />
ко дну и берегам рек, поэтому<br />
весеннее половодье часто проходит<br />
поверх льда до тех пор, пока последний<br />
не растает или не оторвётся от<br />
берегов.<br />
Вскрытие рек Западной и Восточной<br />
Сибири часто сопровождается заторами<br />
льда. Причиной этого является<br />
более позднее вскрытие рек в нижнем<br />
течении. Крупные реки этого района<br />
— Объ, Енисей, Лена — текут с юга<br />
на север, и вскрытие их, следовательно,<br />
начинается с верховьев. Перемещаясь,<br />
лёд попадает в районы, где река ещё<br />
не вскрылась и ледяной покров достаточно<br />
прочен. Необходимо сильное<br />
механическое воздействие, чтобы разрушить<br />
ледяной покров. Весь процесс<br />
вскрытия рек, протекающих с юга на<br />
север, представляет собой скачкообразное<br />
продвижение заторов вниз по<br />
течению. Особенно мощные заторы<br />
наблюдаются на р. Енисее в районах<br />
г. Енисейска, н. п. Ворогово, Зотино<br />
(рис. 4) и на Лене в среднем и нижнем<br />
её течении — близ н. п. Киренск, Жиганск,<br />
Ленск. Подъём уровня при заторах<br />
достигает иногда 16–20 м и более.<br />
На Нижней Тунгуске, например,<br />
Рис. 5. Обзорный снимок ледохода на р. Амур. Снимок SPOT 2, дата съёмки 24 апреля<br />
2009 г., пространственное разрешение 20 м (© SpotImage, Сибирский филиал ФГУ ВНИИ<br />
ГО ЧС, 2009)<br />
уровень воды во время заторов иногда<br />
поднимается на 30–35 м.<br />
За период весенне-летнего половодья<br />
наблюдаются 2–3 волны с максимальным<br />
уровнем воды. Подъём<br />
уровня начинается ещё при ледоставе.<br />
При вскрытии рек в результате заторов<br />
происходят интенсивные кратковременные<br />
подъёмы. В верхнем течении<br />
последняя волна половодья формируется<br />
в середине – конце июня, и заканчивается<br />
в июле. Летом, а также в<br />
сентябре – октябре, в отдельные годы<br />
наблюдается дождевой паводок.<br />
Водный режим рек Дальнего Востока,<br />
в частности бассейна Амура,<br />
резко отличен от режима рек других<br />
районов России. Для них характерно<br />
сравнительно невысокое весеннее половодье,<br />
мощные летние паводки от<br />
ливневых осадков и исключительно<br />
низкая зимняя межень. Основное питание<br />
(около 70%) реки района получают<br />
за счёт летних дождей ливневого<br />
характера; снеговое питание играет<br />
второстепенную роль, а грунтовое при<br />
наличии вечной мерзлоты является исключительно<br />
бедным.<br />
Важнейшая особенность гидрологического<br />
режима Амура (рис. 5) —<br />
значительные колебания уровня воды,<br />
обусловленные почти исключительно<br />
летне-осенними муссоными дождями,<br />
которые составляют до 75% годового<br />
стока. Колебания уровня воды в русле<br />
реки относительно межени составляют<br />
от 10–15 м в верхнем и среднем<br />
и до 6–8 м в нижнем течении Амура.<br />
При этом во время наиболее сильных<br />
ливней разливы на среднем и нижнем<br />
Амуре могут достигать 10–25 км и держаться<br />
до 70 дней.<br />
Оценка динамики снегового<br />
покрытия по данным ИСЗ Terra<br />
Мониторинг динамики схода снежного<br />
покрова в бассейнах рек Западной и<br />
Восточной Сибири — важнейшая задача<br />
в деле прогнозирования ЧС, связанных<br />
с весенними разливами рек.<br />
С целью получения наиболее полной<br />
информации о снежном покрове<br />
и динамике его изменения на территории<br />
речных бассейнов региона Красноярский<br />
филиал по космическому<br />
мониторингу ФГБУ Национального<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 39
Тема номера<br />
Рис. 6. Страница представления обзорного изображения суточного композита<br />
(бассейн Средней Оби, 09 мая 2008 г.)<br />
Рис. 7. Карта снежного покрова до начала таяния (14 марта, слева) и по окончании первой<br />
волны половодья (24 апреля, справа) 2009 г. в Сибирском федеральном округе<br />
Рис. 8. Карта снежного покрова в пик второй волны половодья 17 мая (слева) и 07 июня<br />
(справа) 2009 г. в Сибирском федеральном округе<br />
центра управления в кризисных ситуациях<br />
МЧС России разработал и внедрил<br />
программу и автоматизированный<br />
информационный ресурс «Службы<br />
мониторинга снежного покрова».<br />
Программа выполнена в виде самостоятельной<br />
службы сервера тематической<br />
обработки данных радиометра<br />
MODIS, установленного на КА Terra,<br />
и функционирует с 2006 г.<br />
Программа рассчитана на автоматическую<br />
обработку данных непосредственно<br />
после их приёма. Оперативность<br />
работа такова, что данные<br />
обрабатываются до получения информации<br />
со следующего витка спутника<br />
Terra. Обработка данных ведётся по<br />
фиксированным алгоритмам с получением<br />
ряда продуктов с витковой,<br />
суточной, месячной и годичной периодичностью<br />
для нескольких речных<br />
бассейнов.<br />
Для представления результатов<br />
мониторинга снежного покрова в табличном<br />
и графическом виде (рис. 6–8)<br />
организован веб-интерфейс посредством<br />
удалённого доступа по протоколу<br />
HTTP через сеть Интранет. Он обеспечивает<br />
представление нескольких видов<br />
информации для каждого бассейна<br />
на любой момент по специфической<br />
для данного вида шкале времени. На<br />
настоящий момент обеспечивается доступ<br />
к информации следующих видов:<br />
• обзорное изображение суточного<br />
композита;<br />
• отчёт о заснеженности по данным<br />
суточного композита;<br />
• отчёт о высоте кромки снега по<br />
данным суточного композита;<br />
• обзорное изображение 16-суточного<br />
композита;<br />
• отчёт о заснеженности по данным<br />
16-суточного композита.<br />
Для данных видов информации<br />
шкала времени имеет шаг в одни<br />
сутки.<br />
Таким образом, реализован мониторинг<br />
как площади всего Сибирского<br />
40 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
федерального округа, так и отдельно<br />
бассейнов следующих рек: Ангара,<br />
Енисей, Чулым, Кан, Кача, Лена, Обь<br />
(отдельно верховья и отдельно — средняя<br />
Обь), Нижняя Тунгуска. А также<br />
Красноярского и Саяно-Шушенского<br />
водохранилищ.<br />
В дополнение к системе космического<br />
мониторинга заснеженности по<br />
данным наземной сети Росгидромета с<br />
помощью ГИС «Снег-Осадки» строится<br />
интерполированная карта толщины<br />
снежного покрова (рис. 9).<br />
С помощью существующего интерфейса,<br />
размещённого во внутренней<br />
сети МЧС («Мониторинг заснеженности»<br />
и «Данные космического мониторинга<br />
— снег»), можно наглядно<br />
видеть текущую динамику как снеготаяния,<br />
так и снегонакопления. А также<br />
проводить межгодовой сравнительный<br />
анализ складывающейся ситуации.<br />
Реализованный графический и табличный<br />
вид представления информации с<br />
набором параметров достаточен для<br />
работы как профессиональных гидрологов<br />
из управлений Росгидромета,<br />
так и специалистов территориальных<br />
центров мониторинга и прогнозирования<br />
ЧС.<br />
Оперативная деятельность<br />
Красноярского филиала<br />
космического мониторинга<br />
Рис. 9. Карта-схема толщины снежного покрова на территории Сибирского федерального<br />
округа на 24 января 2010 г.<br />
Кроме вопросов автоматизации обработки<br />
результатов космических<br />
съёмок для прогноза развития паводковой<br />
ситуации ежедневно ведётся<br />
работа по фактическому выявлению<br />
потенциально опасных гидрологических<br />
явлений.<br />
За период половодья 2009 г.<br />
(март–июнь), а также в зимние месяцы<br />
для оценки снегозапасов в регионе,<br />
контроля ледовой обстановки на реках<br />
и водохранилищах региона (динамики<br />
установления ледостава, положения<br />
кромки ледостава, выявления заторных<br />
явлений и разливов воды) дежурной<br />
сменой Красноярского филиала<br />
НЦУКС обработано и проанализировано<br />
346 витков КА Terra, 318 витков<br />
КА Aqua, 223 витка (3384 сцены) КА<br />
SPOT 4, а также были заказаны, приняты<br />
и обработаны 22 сцены радиолокационного<br />
КА RADARSAT-1.<br />
В этом году, так же, как и в прошедшие,<br />
для основного анализа использовались<br />
данные сканера MODIS<br />
аппаратов Terra и Aqua, которые<br />
имеют разрешение на местности<br />
250 м на пиксель изображения. В качестве<br />
дополнительного материала изза<br />
редкой периодичности повторений<br />
съёмки одной и той же территории,<br />
обусловленной узкой полосой захвата<br />
(60 км), использовались данные КА<br />
SPOT 4 c разрешением 10 и 20 м.<br />
Впервые в практике анализа гидрологической<br />
обстановки применялись<br />
также данные всепогодной радарной<br />
съёмки с космического аппарата<br />
RADARSAT-1.<br />
За период с начала 2009 г. до 10<br />
июня 2009 г. включительно был подготовлен<br />
381 результативный снимок<br />
обстановки в районах возникших и<br />
прогнозируемых ЧС.<br />
Например, с помощью данных КА<br />
SPOT стал возможен контроль ледовых<br />
переправ и подготовительных работ<br />
по пропуску паводковых вод на затороопасных<br />
участках (рис. 10).<br />
Начиная с сезона половодья и паводков<br />
2010 г., данные о динамике<br />
схода ледостава на реках Российской<br />
Федерации сразу после дешифровки<br />
материалов спутниковой съёмки<br />
будут поступать на геоинформационный<br />
веб-ресурс филиала (рис. 11–<br />
12). Также реализована возможность<br />
добавления данных о ледоставе удаленно<br />
посредством веб-интерфейса.<br />
В качестве подложки на геопортале<br />
возможен вывод как оперативных<br />
данных космической съёмки, так и<br />
целого спектра сканированных геопривязанных<br />
карт Генштаба (М 1:200<br />
000, 1:500 000, 1:1 000 000). Реализована<br />
возможность поиска населённых<br />
пунктов по названию или географическим<br />
координатам, наложения ряда<br />
необходимых тематических слоёв:<br />
границы административных делений,<br />
населённые пункты, гидрография, полигоны<br />
паводкоопасных районов, ледовые<br />
переправы, полигоны выявлен-<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 41
Тема номера<br />
Рис. 10. Мониторинг ледовых переправ<br />
и технологических мероприятий на льду<br />
р. Лена. Снимок SPOT 2, дата съёмки<br />
27 апреля 2009 г., пространственное<br />
разрешение 20 м (© SpotImage,<br />
Сибирский филиал ФГУ ВНИИ ГО ЧС, 2009)<br />
Рис. 11. Геоинформационный веб-ресурс Красноярского филиала ФГБУ НЦУКС по космическому<br />
мониторингу (фон: композит снимков Terra)<br />
ных очагов природных пожаров и др.<br />
В соответствии с данными о кромках<br />
ледостава производится расчёт и вывод<br />
информации о вероятных сроках<br />
действия ледовых переправ и вскрытия<br />
ледостава в районах повышенного<br />
паводкового риска.<br />
Применение радарных<br />
данных съёмки со спутника<br />
RADARSAT-1<br />
Основным изменением в методиках<br />
мониторинга гидрологических явлений<br />
стало использование данных радарной<br />
съёмки с канадского спутника<br />
RADARSAT-1. КА RADARSAT-1 имеет<br />
на борту радиолокатор бокового обзора,<br />
работающий на частоте 5.3 ГГц и<br />
позволяющий делать радиолокационные<br />
снимки правой по направлению<br />
полёта части подспутниковой территории.<br />
Максимальная полоса обзора<br />
составляет 500 км с разрешением 100<br />
м, минимальная — 50 км с разрешением<br />
8 м. Геометрические характеристики<br />
орбиты позволяют наблюдать<br />
одну и ту же территорию один раз в<br />
3 суток (полное повторение орбиты за<br />
24 дня).<br />
Широкие возможности режимов<br />
бортового радиолокатора и коммерческий<br />
характер использования<br />
спутника делают необходимым централизованное<br />
управление съёмкой,<br />
включающее заблаговременное планирование<br />
включения спутника. Поэтому<br />
съёмку интересующего района данным<br />
космическим аппаратом необходимо<br />
заказывать заранее. Как уже было<br />
отмечено выше, благодаря успешно<br />
пройденной сертификации на приём<br />
и обработку данных КА RADARSAT-1<br />
Красноярский филиал ФГБУ НЦУКС<br />
получил преимущество в заказе съёмки,<br />
и минимальный период заблаговременности<br />
заказа составляет 2 суток<br />
(в рабочие дни недели).<br />
Для целей мониторинга проблемных<br />
участков сибирских рек в период<br />
весеннего половодья весной 2009 г.<br />
были заказаны, приняты и обработаны<br />
22 сцены радарной съёмки со спутника<br />
RADARSAT-1.<br />
Пример радарного снимка приведён<br />
на рис. 13. Яркость изображения<br />
зависит от материала поверхности, от<br />
её плотности и структуры, поскольку<br />
определяется волновой природой от-<br />
42 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
ражения, поглощения и рассеивания<br />
электромагнитного импульса. С точки<br />
зрения гидрологических явлений, радарная<br />
съёмка позволяет уверенно отличать<br />
открытую воду ото льда, шуги<br />
от ледохода.<br />
Некоторым недостатком является<br />
одноканальность съёмки, то есть чёрно-белое<br />
изображение. Однако несомненным<br />
преимуществом оказывается<br />
полная независимость от наличия или<br />
отсутствия облачности, поскольку облаками<br />
радиоволны сантиметрового<br />
диапазона не поглощаются и не рассеиваются.<br />
Необходимость заблаговременного<br />
заказа съёмки требует некоторых<br />
усилий при планировании. В<br />
сезоне 2009 г. даты и районы съёмки<br />
выбирались, исходя из прошлогодних<br />
проблемных мест, с корректировкой<br />
моментов съёмки с учётом других погодных<br />
условий 2009 г. по сравнению<br />
с предыдущими годами.<br />
Рис. 12. Геоинформационный веб-ресурс Красноярского филиала ФГБУ НЦУКС по космическому<br />
мониторингу (фон: мозаика карт М1:1 000 000)<br />
Application of the Remote<br />
Sensing Data Acquired From<br />
space for Monitoring of<br />
Emergency Situations within<br />
the Flood Risk Period.<br />
By V. Romasko, A. Borisevich,<br />
S. Miskiv, V. Ivanov<br />
Starting in 2009, a branch office of the National<br />
Center for Crisis Management of the<br />
Russian Emercom for monitoring from space<br />
has been operating in Krasnoyarsk. Four<br />
largest Russian river basins – Ob, Yenisei,<br />
Lena and Amur and the Lake Baikal – fall<br />
within the area of responsibility of this branch<br />
office. The program and the automated information<br />
resource “Snow Cover Monitoring<br />
Service” was introduced to get the fullest<br />
information about snow cover and change<br />
dynamics on the territory of the river basins<br />
of the region. In addition to space imagery<br />
results processing automation and in order<br />
to forecast changes in flood situation, daily<br />
work is ongoing on actual detection of potentially<br />
hazardous hydrological events.<br />
Рис. 13. Гидрологическая обстановка на р. Енисей, места слияния рек Сым и Енисей в<br />
районе н. п. Ярцево. Снимок RADARSAT-1, дата съёмки 04 мая 2009 г., пространственное<br />
разрешение 8 м (© MDA, Сибирский филиал ФГУ ВНИИ ГО ЧС, 2009)<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 43
Тема номера<br />
Региональная система космического<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций<br />
Республики Башкортостан<br />
И.У. Ямалов 1 , А.Х. Султанов 2 , В.Х. Багманов 2 ,<br />
С.А. Митакович 3<br />
Ключевые слова: Республика Башкортостан, космический мониторинг ЧС,<br />
техногенные и природные ЧС, УниСкан, геопортал, GeoMixer<br />
Key words: Republic of Bashkortostan, space monitoring of emergencies, natural<br />
and human-induced emergency situations, UniScan, geoportal, GeoMixer®<br />
Повышение качества и оперативности подготовки<br />
прогнозов возникновения и развития чрезвычайных<br />
ситуаций, мониторинга обстановки, складывающейся<br />
на территории субъектов Российской<br />
Федерации, а также осуществление поддержки принятия<br />
решений в кризисных ситуациях невозможна без развития<br />
и внедрения современных космических технологий.<br />
В Республике Башкортостан проводится работа по созданию<br />
региональной системы космического мониторинга<br />
чрезвычайных ситуаций (РСКМ ЧС РБ), предназначенной<br />
для оперативного выявления природных и техногенных<br />
чрезвычайных ситуаций и оценки их последствий. В частности,<br />
система призвана обеспечить проведение мониторинга<br />
паводковой, пожарной обстановки на территории<br />
Республики Башкортостан, а также информационную<br />
поддержку принятия решений в кризисных ситуациях с<br />
использованием современных геоинформационных технологий.<br />
Основными задачами системы, исходя из существующих<br />
природных и техногенных опасностей Республики Башкортостан,<br />
являются:<br />
• мониторинг локальных зон техногенных и природных<br />
ЧС (оперативное обнаружение пожаров и взрывов; прогнозирование<br />
пожароопасной обстановки; контроль потенциально<br />
опасных объектов);<br />
• мониторинг хода весеннего половодья и паводков в бассейнах<br />
рек Республики Башкортостан: детектирование<br />
ледовых заторов, оперативное картирование паводковых<br />
ситуаций, оценка состояния снежного покрова, выявление<br />
зон с высоким уровнем грунтовых вод;<br />
• мониторинг разливов нефти и нефтепродуктов;<br />
• мониторинг динамики изменения обстановки в зонах<br />
ЧС;<br />
• построение карт, цифровых моделей рельефа зон ЧС<br />
для анализа и 3D-визуализации зон ЧС.<br />
В состав системы космического мониторинга чрезвычайных<br />
ситуаций Республики Башкортостан входит центр<br />
приёма и обработки космической информации УГАТУСАТ,<br />
микроспутник УГАТУСАТ (запущен с космодрома Байконур<br />
17 ноября 2009 г.), многоядерный суперкомпьютерный<br />
кластер УГАТУ, геопортал Республики Башкортостан и геоинформационная<br />
система чрезвычайных ситуаций Республики<br />
Башкортостан — ГИС ЧС РБ (рис. 1).<br />
Управление в условиях чрезвычайной ситуации характеризуется<br />
как ограниченным временем, доступным для<br />
анализа и принятия решений в условиях ЧС, так и необ-<br />
1<br />
Управление по чрезвычайным ситуациям при Правительстве Республики Башкортостан, e-mail: emercomrb_yi@rambler.ru<br />
2<br />
Кафедра Телекоммуникационные системы, ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет<br />
(УГАТУ)<br />
3<br />
Лаборатория автоматизации обработки космической информации НИИ БЖД РБ<br />
44 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
ДЗЗ<br />
Данные<br />
метеостаций<br />
Модуль<br />
Детектирование<br />
пожаров<br />
ГИС ArcGIS Desktop ArcMap 9.x<br />
Модуль<br />
Пожароопасность<br />
— по<br />
строение карт<br />
индексов<br />
Модуль<br />
Детектирование<br />
затоплений<br />
Модуль<br />
Детектирование<br />
снежного<br />
покрова<br />
База<br />
геоданных<br />
Рис. 2. Структура программного комплекса ГИС ЧС<br />
Рис. 1. Структура региональной космической системы<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций Республики Башкортостан<br />
ходимостью учёта пространственных и временных закономерностей,<br />
присущих ЧС. При построении эффективной<br />
региональной системы космического мониторинга ЧС<br />
ключевым фактором является оперативность и регулярность<br />
наблюдений, обеспечивающих темп обновления информации,<br />
соответствующий динамике развития ЧС.<br />
Центр приёма и обработки космической информации<br />
УГАТУСАТ, построенный на базе аппаратно-программного<br />
комплекса «УниСкан-24», разработанного в ИТЦ «СКА-<br />
НЭКС», позволяет получать космические снимки с 10<br />
спутниковых систем, что повышает оперативность получения<br />
космичеcких изображений в несколько раз.<br />
Для решения задач оперативного мониторинга ЧС оптимальным<br />
является сочетание оптических данных низкого<br />
разрешения Terra, Aqua, среднего разрешения SPOT 4 и высокого<br />
разрешения (0.7–6 м) IRS-P6, EROS A/B, RapidEye,<br />
Ресурс-ДК, с радиолокационными всепогодными данными<br />
RADARSAT-1. Информация различного разрешения и<br />
спектральных диапазонов позволяет взаимодополнять ограниченные<br />
возможности одних данных другими с целью<br />
организации непрерывного мониторинга ЧС.<br />
Для обмена данными в реальном масштабе времени<br />
между УГАТУ и Центром управления в кризисных ситуа-<br />
Рис. 3. Прогноз затапливаемости территории<br />
циях Республики Башкортостан создан широкополосный<br />
информационный шлюз.<br />
Для повышения оперативности доступа к спутниковой<br />
информации в Центре управления в кризисных ситуациях<br />
республики организован геопортал Республики Башкортостан<br />
на основе набора программных компонент ScanEx Web<br />
Geomixer.<br />
Тематическая обработка и интерпретация данных<br />
дистанционного зондирования производится программным<br />
комплексом ГИС ЧС, структура которого показана<br />
на рис. 2.<br />
Отличительной особенностью программного комплекса<br />
ГИС ЧС является реализация автоматизированного<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 45
Тема номера<br />
Рис. 4. Карта индекса пожарной опасности территории<br />
Республики Башкортостан<br />
Рис. 5. Результаты совместного использования геопортала<br />
Республики Башкортостан и программ моделирования ЧС<br />
режима приёма и тематической обработки космических<br />
снимков с нескольких спутников. В комплексе реализованы<br />
одноканальные пороговые, мультиканальные пороговые<br />
и контекстуальные (на основе анализа контраста тепловых<br />
характеристик потенциального источника пожара<br />
и подстилающей поверхности) алгоритмы детектирования<br />
тепловых аномалий. Для каждой тепловой аномалии определюется:<br />
• географические координаты зоны ЧС в градусах и минутах;<br />
• размер дымового шлейфа в километрах;<br />
• площадь огневой зоны в гектарах;<br />
• температура огневой зоны в градусах Цельсия;<br />
• параметры предпожарной обстановки (температура<br />
и влажность).<br />
В ГИС ЧС реализовано моделирование распространения<br />
фронта пожара на основе методики ВНИИ ГО ЧС «Оценка<br />
последствий лесных пожаров».<br />
Достаточно высокую эффективность показало использование<br />
космических снимков для контроля и прогнозирования<br />
затапливаемости территории Республики Башкортостан<br />
в период прохождения паводков. В ГИС ЧС<br />
реализованы алгоритмы определения зон фактического<br />
затопления и подтопления с использованием снимков<br />
среднего и высокого разрешения на основе кластерного<br />
анализа изображений, контролируемой классификации<br />
и субпиксельного анализа в ближнем инфракрасном канале.<br />
Кроме решения задачи определения зоны фактического<br />
затопления и подтопления в системе реализована задача<br />
прогнозирования затапливаемости территории на основе<br />
интеграции наземных и космических данных. На основе<br />
прогнозируемого уровня подъёма воды из базы данных<br />
подбираются космические снимки, соответствующие данному<br />
уровню. Зоны затопления и подтопления территории,<br />
определяемые с помощью этих снимков, и принимаются в<br />
качестве прогнозной зоны (рис. 3).<br />
Алгоритм детектирования снежного покрова основан<br />
на расчёте нормализованного разностного индекса снега<br />
NDSI. Также ведётся отслеживание динамики схода снежного<br />
покрова и начала опасного подъёма уровня воды в<br />
этих реках.<br />
В ГИС ЧС также реализована возможность построения<br />
тематических карт по распределению осадков, температуры,<br />
направлениию и скорости ветра (которые регулярно<br />
принимаются по сети Интернет через каждые три часа с<br />
метеостанций), индексов пожарной опасности, рассчитанных<br />
с использованием отечественных и зарубежных методик<br />
(рис. 4).<br />
46 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Республика Башкортостан. Спутниковая мозаика IRS (данные ресурса Kosmosnimki.Ru)<br />
Интеграция геопортала Республики Башкортостан, реализованного<br />
на основе вебкартографического приложения<br />
GeoMixer, ГИС ЧС и программ моделирования развития<br />
ЧС, позволяет повысить оперативность наглядной визуализации<br />
космических снимков, интеграции с программами<br />
моделирования поражающих факторов ЧС разного класса<br />
(рис. 5).<br />
Использование региональной системы космического<br />
мониторинга чрезвычайных ситуаций Республики Башкортостан<br />
позволяет обеспечить эффективную информационную<br />
поддержку для принятия решений о мерах по предотвращению<br />
и ликвидации ЧС природного и техногенного<br />
характера, происходящих на территории Республики.<br />
Regional System of Space<br />
Monitoring of Emergencies<br />
in the Republic of Bashkortostan.<br />
By I. Yamalov, A. Sultanov, V. Bagmanov,<br />
S. Mitakovich<br />
A regional system of space monitoring of emergencies is being<br />
established in the Republic of Bashkortostan, intended for fast<br />
detection of and response to natural and human-induced emergency<br />
situations. In particular, the system is supposed to ensure monitoring<br />
of floods and fires on the territory of the Bashkortostan, as well as<br />
information support for decision-making in critical situations using<br />
cutting-edge geoinformation technologies.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 47
Тема номера<br />
Изучение динамики побережья<br />
Ляховских островов по результатам<br />
сопоставления разновременных<br />
данных ДЗЗ<br />
Е.И. Пижанкова 1 , М.С. Добрынина 2<br />
Ключевые слова: Ляховские острова, ScanEx Image Processor 3.0, отступание<br />
берегов, топографическое совмещение<br />
Key words: Lyakhovsky Island, ScanEx Image Processor 3.0, recession of the beach,<br />
topographic co-registration<br />
Изучение динамики экзогенных<br />
геологических процессов<br />
имеет особое значение<br />
при прогнозных оценках<br />
и ретроспективном анализе в ходе палеогеографических<br />
реконструкций.<br />
До недавнего времени основным инструментом<br />
таких исследований являлись<br />
режимные наблюдения на специально<br />
оборудованных площадках.<br />
С развитием дистанционных методов<br />
изучения Земли последние играют всё<br />
более важную роль в изучении динамики<br />
процессов. При этом фонд аэрофотоснимков,<br />
использовавшихся в<br />
50-х гг. XX в. для составления топографических<br />
карт, приобретает особую<br />
ценность в связи со значительным временным<br />
интервалом между съёмками,<br />
позволяющим избежать ошибок,<br />
связанных с сезонной и многолетней<br />
неоднородностью развития процессов.<br />
Это особенно важно для арктических<br />
районов, где сама постановка<br />
режимных наблюдений сопряжена со<br />
значительными трудностями как организационного,<br />
так методического<br />
характера.<br />
Изучение береговых процессов на<br />
побережье арктических морей является<br />
предметом пристального научного<br />
интереса в связи с необходимостью<br />
оценки поступления в моря минерального<br />
и органического вещества.<br />
Об этом свидетельствует функционирование<br />
с 1999 г. международной<br />
междисциплинарной программы Arctic<br />
Coastal Dynamic (ACD), в рамках которой<br />
проводится мониторинг береговой<br />
зоны арктических морей с целью выявления<br />
и количественной оценки размыва<br />
берегов и береговой аккумуляции,<br />
анализа влияния природных процессов<br />
на поведение береговой зоны.<br />
Исследования динамики арктических<br />
берегов, в том числе и самые<br />
последние [2, 5], даже в случае использования<br />
дистанционных материалов,<br />
базировались на данных, полученных<br />
на локальных участках побережья, которые<br />
затем экстраполировались на<br />
близкие по природным условиям территории.<br />
Нами была поставлена задача, имея<br />
дистанционные материалы за различные<br />
даты (два срока), сопоставить весь<br />
массив данных с тем, чтобы выявить<br />
пространственные закономерности<br />
динамики арктических берегов, а также<br />
выяснить ведущие факторы, влияющие<br />
на скорость развития процесса.<br />
В настоящее время исследователям<br />
доступен массив данных Landsat, что<br />
позволяет при наличии материалов<br />
аэрофотосъёмки прошлых лет проводить<br />
их сопоставление.<br />
Исследования проводились на островах<br />
Бол. и Мал. Ляховские архипелага<br />
Новосибирские острова (рис. 1), обеспеченных<br />
аэрофотосъёмкой 1951 г.<br />
масштаба 1:60 000, имеющихся в<br />
фондах ОАО «ПНИИИС», и космоснимками<br />
Landsat 7 ЕТМ+ 2001 г. с<br />
пространственным разрешением 30 м<br />
и 15 м.<br />
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет,<br />
119992, г. Москва, Ленинские горы, д. 1<br />
1<br />
e-mail: epijankova@mail.ru<br />
2<br />
e-mail: msdobrynina@yandex.ru<br />
48 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Были изучены опубликованные и<br />
фондовые материалы по геолого-тектоническому<br />
строению Новосибирских<br />
островов, геокриологическим<br />
условиям, геоморфологии, экзогенным<br />
процессам. Проанализированы<br />
данные о термоабразии на берегах северных<br />
морей, обобщённые в работах<br />
Ф.Э. Арэ [1], А.А. Васильева [2],<br />
М.Н. Григорьева [5], наблюдения за<br />
разрушением берегов о. Бол. Ляховский<br />
Н.Н. Романовского [9] и о. Новая<br />
Сибирь — Р.К. Сиско [11], О.А .Иванова,<br />
Д.С. Яшина [6].<br />
Данные о криогенном строении и<br />
составе отложений, слагающих берега<br />
Ляховских островов, были получены в<br />
ходе полевых работ в 1999 и 2002 гг.<br />
В.Е. Тумским, А.Ю. Деревягиным в<br />
ходе российско-германской научноисследовательской<br />
программы «Laptev<br />
Sea System».<br />
Методика работ<br />
Блок геометрической коррекции данных<br />
программного пакета ScanEx<br />
Image Processor 3.0 позволяет производить<br />
пространственную трансформацию<br />
разнородных и разновременных<br />
данных. Он использовался для<br />
топографического совмещения аэрофотоснимков<br />
и космоснимков Landsat<br />
7 ЕТМ+.<br />
Процедуре совмещения разновременных<br />
снимков предшествовала их<br />
предварительная подготовка. Для АФС<br />
это сканирование с высоким разрешением<br />
(1500 dpi), позволяющим производить<br />
многократное увеличение изображений<br />
с целью детального изучения<br />
природной обстановки побережья. Для<br />
космоснимков Landsat 7 ЕТМ+, открытых<br />
для широкого использования, —<br />
это приведение многоспектральных<br />
данных, имеющих разрешение 30 м на<br />
местности, к 15 м по панхроматическому<br />
каналу, для чего использовалась<br />
процедура «Image Fusion» из<br />
программного пакета ScanEx Image<br />
Рис. 1. Схема расположения района работ<br />
Рис. 2. Аэрофотоснимки 1951 г. на территорию побережья о-ва Бол. Ляховский, топографически<br />
совмещённые с помощью блока геометрической коррекции ScanEx Image<br />
Processor 3.0 с космоснимком Landsat 7 ЕТМ+ 2001 г.<br />
Processor 3.0. С помощью этого же<br />
программного продукта осуществлялся<br />
подбор и синтез спектральных каналов,<br />
наилучших для дешифрирования<br />
природных объектов.<br />
Для привязки аэрофотоснимков<br />
к космоснимкам Landsat 7 ЕТМ+<br />
создавались вектора взаимной ориентации<br />
(опорные точки GCP) для<br />
пар изображений аэрофотоснимоккосмоснимок<br />
и производилось преобразование<br />
АФС путём процедуры<br />
полиномиальной трансформации.<br />
Базовое изображение (космоснимок)<br />
и трансформированные (привязанные)<br />
аэрофотоснимки экспортировались<br />
в ГИС-среду MapInfo, где производились<br />
оцифровка береговых линий<br />
двух сроков съёмки и необходимые<br />
измерения (рис. 2).<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 49
Тема номера<br />
Рис. 3. Отложения ледового комплекса в береговом обрыве южного побережья<br />
о. Бол. Ляховский. Фото В.Е. Тумского<br />
Природные факторы развития<br />
термоабразии<br />
Ляховские острова расположены между<br />
73°10` и 74°20`с.ш. и 139°30` и 143°40`<br />
в.д. в пределах обширной шельфовой<br />
зоны морей Лаптевых (к западу от островов)<br />
и Восточно-Сибирского (к востоку<br />
от них). Остров Бол. Ляховский,<br />
занимает наиболее близкое к материку<br />
положение, от которого он отделён<br />
проливом Дм. Лаптева шириной около<br />
50 км. На его северном побережье расположены<br />
крупные россыпные месторождения<br />
касситерита (SnO 2<br />
, оловянная<br />
руда, — прим. ред.), связанные с раннемеловыми<br />
интрузиями гранитоидов.<br />
Южное и восточное побережья обладают<br />
уникальными запасами мамонтовой<br />
кости, связанными с размываемыми<br />
отложениями ледового комплекса.<br />
Остров Мал. Ляховский расположен<br />
на северо-западе и отделён от о. Бол.<br />
Ляховский проливом Этерикан шириной<br />
около 15 км.<br />
Территория Ляховских островов<br />
представляет собой низменную (абс.<br />
отм. 40–60 м) холмисто-грядовую<br />
равнину, сложенную плейстоценовым<br />
ледовым комплексом (ЛК). Это так называемая<br />
едома — своеобразный ландшафтный<br />
комплекс с мощными повторно-жильными<br />
льдами, интенсивно<br />
разрушающийся при термическом<br />
и термомеханическом воздействии.<br />
На её фоне в северной и южной частях<br />
о. Бол. Ляховский возвышаются<br />
останцы скальных дочетвертичных<br />
пород высотой до 220–300 м. Равнина<br />
прорезана множеством мелких водотоков<br />
и осложнена обширными термокарстовыми<br />
впадинами — аласами,<br />
врезанными в поверхность едомы на<br />
10–20 м, местами с остаточными озерами.<br />
Для о. Бол. Ляховский характерно<br />
слияние аласов в термокарстовые<br />
равнины. На о. Мал. Ляховский аласы<br />
занимают незначительную площадь, а<br />
озера развиты лишь в центре острова,<br />
где сток поверхностных вод затруднён.<br />
Характерным признаком аласов<br />
является отчётливо дешифрируемая<br />
на АФС полигональная сеть, образованная<br />
повторно-жильными льдами.<br />
Размер полигональной решётки составляет<br />
15–20 м. В прибрежной части<br />
островов развиты разновысотные<br />
(3–5 и 8–12 м) голоценовые морские<br />
и аллювиально-морские террасы. Они<br />
отличаются значительной заозеренностью<br />
и наличием полигонального<br />
микрорельефа (размер полигональной<br />
решётки 40–50 м).<br />
Основными климатическими факторами,<br />
влияющими на динамику берегов<br />
островов, являются термические<br />
и циркуляционные характеристики<br />
климата [4]. Среднегодовая температура<br />
воздуха по данным ГМС на мысе<br />
Шалаурова (о. Бол. Ляховский) составляет<br />
–14 °С. Зима длится девять месяцев.<br />
Большую часть года море сковано<br />
льдом. Непосредственное воздействие<br />
моря на береговые обрывы обычно<br />
длится со второй половины июля до<br />
середины сентября (два месяца). В сезон<br />
динамической активности моря<br />
градиент атмосферного давления над<br />
акваторией направлен с севера на юг,<br />
формируя ветры северных румбов.<br />
Ложбина исландского циклона образует<br />
зону западных ветров. Средняя<br />
летняя скорость ветра составляет<br />
4–6 м/с, максимальные значения достигают<br />
25–28 м/с, наиболее часто<br />
повторяются западные (З) и северовосточные<br />
(СВ) ветры, реже — восточные<br />
(В) [4]. Установлено, что термоабразия<br />
морских берегов развивается<br />
при штормовых ветрах со скоростью<br />
более 10 м/с, генерирующих волнение,<br />
направленное к берегу [8]. Среднемноголетняя<br />
повторяемость ветров со<br />
скоростью более 10 м/с в июле-сентябре<br />
составляет: З — 4.1%, В — 2.1 %,<br />
СВ и ЮЗ — по 2.0 % [7]. В прибрежных<br />
районах с глубинами 2–5 м штормовые<br />
ветры генерируют волны высотой<br />
0.5–1 м (при длине разгона волн<br />
70–90 км), с увеличением глубины до<br />
7–15 м высота волн увеличивается до<br />
1.5 м [4].<br />
Наиболее значительные колебания<br />
уровня моря обусловлены сгонно-нагонными<br />
явлениями, которые<br />
чаще всего наблюдаются в августе-<br />
50 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
сентябре, когда граница сплочённых<br />
дрейфующих льдов расположена на<br />
расстоянии более 70 км от берега.<br />
Нагоны вызывают штормовые ветры<br />
северных и западных румбов, а<br />
южных и восточных — сгоны. Максимальная<br />
высота нагонов превышает<br />
среднемноголетний уровень на 2–3 м<br />
[12]. Кроме того, в проливах Дм. Лаптева<br />
и Этерикан существуют вдольбереговые<br />
течения, направленные с запада<br />
на восток.<br />
Геокриологические условия островов<br />
характеризуются сплошным распространением<br />
низкотемпературных<br />
(–11, –15°С) мёрзлых толщ мощностью<br />
до 500–600 м [3] и преобладающим<br />
развитием высокольдистых отложений<br />
с полигонально-жильными<br />
льдами (ледового комплекса) в верхней<br />
30–60-метровой части разреза.<br />
Обнажающийся в обрывах ледовый<br />
комплекс острова Бол. Ляховский<br />
представлен пылеватыми супесями<br />
и суглинками с ледяными жилами<br />
мощностью до 30–40 м и шириной до<br />
6–8 м. Общая льдистость отложений<br />
достигает 80–90% (рис. 3).<br />
Аласный комплекс (АК), сформированный<br />
по отложениям ледового<br />
комплекса имеет сниженную поверхность<br />
(высота береговых обрывов составляет<br />
8–12 м) и трёхчленное строение.<br />
В основании комплекса залегают<br />
таберальные отложения, образованные<br />
при протаивании ЛК, выше — осадки<br />
термокарстовых озёр, над ними —<br />
собственно аласные породы с повторно-жильными<br />
льдами (мощностью до<br />
6–10 м, шириной до 1.5–2 м) и торфяниками.<br />
Льдистость пород АК также<br />
достаточно высока и может достигать<br />
60% в верхней части, содержащей<br />
повторно-жильные льды, составляя в<br />
целом порядка 40%.<br />
Морские и аллювиально-морские<br />
отложения с высотой поверхности от<br />
0.5 до 5–8 м выделяются в устьевых<br />
частях рек Блудная, Хастыр, Орто-<br />
Юрях на о. Бол. Ляховский, между устьевыми<br />
участками рек Кубалах-Юрях<br />
и Тинкир на южной оконечности<br />
о. Мал. Ляховский. Их образование<br />
связано с действием сгонов и нагонов,<br />
как и существование осушек вдоль северной<br />
оконечности о. Бол. Ляховский<br />
и эстуариев на севере о. Мал. Ляховский.<br />
Сложены морские и аллювиально-морские<br />
отложения алевритами и<br />
тонкозернистыми песками, содержат<br />
мелкие ледяные жилы мощностью<br />
до 4 м при ширине в верхней части<br />
1–2 м [9]. Эти отложения относятся<br />
Н.Н. Романовским к сильнольдистым,<br />
но льдистость их ниже, чем в верхней<br />
части аласного комплекса.<br />
Скорость отступания берегов<br />
Процесс разрушения берегов, сложенных<br />
ледовым комплексом, всегда<br />
поражал исследователей своей катастрофичностью.<br />
За один шторм берег<br />
мог отступить на несколько десятков<br />
метров. Однако оценить среднемноголетнюю<br />
динамику оказалось не просто.<br />
Сведения, приводимые разными<br />
исследователями, самые противоречивые<br />
[1]. Дело в том, что данные о<br />
термоабразии морских берегов базировались<br />
на локальных измерениях<br />
(в том числе с привлечением разновременных<br />
АФС), экстраполировавшихся<br />
далее на сходные по геолого-геоморфологическим<br />
условиям участки побережий.<br />
Наши работы, использовавшие<br />
сплошную топографическую привязку<br />
всех имеющихся аэрофотоснимков<br />
к изображениям Landsat, позволили<br />
получить непрерывный ряд значений<br />
величины отступания берегов за<br />
Табл. 1<br />
Название острова<br />
Площадь<br />
острова,<br />
кв. км<br />
50-летний отрезок времени. Значительный<br />
временной интервал (в 50-х гг.<br />
XX в. аэрофотосъёмка островов проводилась<br />
впервые), позволил избежать<br />
ошибок в определении скорости отступания,<br />
связанных с неравномерностью<br />
(цикличностью) процесса термоабразии<br />
льдистых берегов, подмеченной<br />
Р.К. Сиско [11]. Этот цикл, по её наблюдениям,<br />
составляет 4 года. Отмечено<br />
также [1], что чем короче интервал<br />
наблюдений, тем значения скорости<br />
термоабразии оказывается выше.<br />
Полученный ряд значений в виде<br />
положения береговой линии на два<br />
срока съёмки 1951 г. и 2001 г. показал<br />
существенную пространственную<br />
неоднородность величин отступания<br />
берега — от 0 до 330 м и, соответственно,<br />
скорости (от 0 до 6.6 м/год).<br />
Для о-ва Бол. Ляховский общая<br />
длина отступающих берегов составила<br />
47% от длины береговой линии,<br />
для о-ва Мал. Ляховский — 19%<br />
(табл. 1).<br />
Полученные данные позволили выявить<br />
и пространственно проследить<br />
природные факторы, влияющие на<br />
динамику берегов. К их числу относятся:<br />
геологическое строение береговых<br />
разрезов и геоморфологические условия<br />
побережья, характер вертикальных<br />
движений и гидродинамика моря.<br />
Последняя характеризуется периодом<br />
открытой воды, сгонно-нагонными явлениями<br />
и наличием вдольбереговых<br />
течений.<br />
Ведущим среди перечисленных является<br />
геолого-тектонический фактор.<br />
В соответствии с ним берега делятся<br />
на два типа, которые затем членятся<br />
Длина<br />
береговой<br />
линии, км<br />
Общая длина<br />
отступающих<br />
берегов, км<br />
% от длины<br />
береговой<br />
линии<br />
Бол. Ляховский 5185 355 167 47<br />
Мал. Ляховский 899 124.5 24 19<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 51
Тема номера<br />
2,0<br />
Рис. 4. Среднемноголетние скорости отступания берегов о-вов Мал. и Бол. Ляховские:<br />
1 — менее 1 м/год, 2 — 1-2 м/год, 3 — 2-3 м/год, 4 — 3-4 м/год, 5 — 4-5 м/год, 6 — более<br />
5 м/год, 7 — границы морских и аллювиально-морских террас, 8 — средние скорости для<br />
отступающих участков берега, м/год<br />
на подтипы. Этот фактор определяет<br />
механизм разрушения берегов и их<br />
морфологию. Им определяется высота<br />
берегового обрыва и льдистость<br />
отложений, а значит, могут быть рассчитаны<br />
количественные показатели<br />
размыва берегов (объём разрушенной<br />
породы и минеральной массы).<br />
Были выделены следующие типы и<br />
подтипы берегов:<br />
I. Берега, сложенные дочетвертичными<br />
породами:<br />
а) скальными (палеозойские амфиболиты,<br />
меловые граниты и гранодиориты);<br />
б) полускальными (юрско-меловые<br />
песчаники, алевролиты, аргиллиты);<br />
II Берега, сложенные четвертичными<br />
породами:<br />
а) плейстоценовыми:<br />
• породами ледового комплекса<br />
(едомная свита);<br />
• то же, подстилаемыми менее<br />
льдистыми четвертичными отложениями;<br />
• то же, подстилаемыми дочетвертичными<br />
породами;<br />
б) голоценовыми:<br />
• аласными;<br />
• то же, подстилаемыми менее<br />
льдистыми четвертичными отложениями;<br />
• то же, подстилаемыми дочетвертичными<br />
породами;<br />
• морскими и аллювиально-морскими;<br />
• аллювиальными.<br />
Характер вертикальных движений<br />
определяет поднятие, стабильное положение<br />
или погружение берега. С ним<br />
напрямую связано строение береговой<br />
зоны: например, на погружающихся<br />
участках подошва ледового комплекса<br />
(ЛК) расположена ниже уровня моря,<br />
на поднимающихся выше уреза оказы-<br />
ваются более древние и менее льдистые<br />
породы [10]. Погружающиеся<br />
берега размываются с максимальной<br />
скоростью (берег Захар-Сис на юго-западе<br />
о. Бол. Ляховский — 4–6.5 м/год).<br />
На поднимающихся берегах размыва<br />
не происходит, возникают аккумулятивные<br />
формы (косы, бары, пляжи,<br />
лестница террас), происходит приращение<br />
берега. Такие явления характерны<br />
для основной части о. Мал.<br />
Ляховский, п-ова Кигилях и северовосточного<br />
побережья о. Бол. Ляховский.<br />
Наконец, гидрологические факторы<br />
размыва проявляются через экспозицию<br />
побережья фронту ветровых<br />
волнений и нагонов (западный берег о.<br />
Бол. Ляховский), расположение в волновой<br />
тени (восточный берег о. Бол.<br />
Ляховский), наличие вдольбереговых<br />
течений.<br />
Наши исследования показали, что<br />
среднемноголетние скорости отступания<br />
берегов Ляховских островов изменяются<br />
от 0–0.5 м/год для скальных<br />
и полускальных пород до 3.4–5 м/год<br />
для отложений ледового и аласного<br />
комплексов на опускающихся участках<br />
с влиянием штормовых нагонов и<br />
морских течений (рис. 4, табл. 2).<br />
Полученные в ходе исследований<br />
значения величины и скорости отступания<br />
берегов совместно с анализом<br />
имеющихся материалов по геологическому<br />
строению, тектоническим условиям,<br />
климатическим и гидродинамическим<br />
условиям побережий позволил<br />
сделать следующие выводы.<br />
Максимальные скорости отступания<br />
характерны для берегов, сложенных<br />
ледовым и аласным комплексами<br />
четвертичных отложений, испытывающих<br />
тектоническое погружение,<br />
когда подошва комплексов опускается<br />
ниже уровня моря. Они составляют<br />
3.5–5 м/год и более (до 6.6 м/год).<br />
Наиболее существенные различия<br />
в скоростях наблюдаются для четвер-<br />
52 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
тичных отложений и коренных пород.<br />
Для последних они не превышают<br />
0.5 м/год.<br />
Отступание не происходит также<br />
в тех случаях, когда вдоль берега существуют<br />
широкие ветровые осушки<br />
(шириной до 7.5 км), что характерно<br />
для северного и юго-восточного побережий<br />
о. Бол. Ляховский.<br />
Снижение скоростей отступания<br />
для четвертичных отложений с 3.5–6<br />
до 2.5–3.5 м/год наблюдается в случае,<br />
если в береговом обрыве под ледовым<br />
и аласным комплексами выше уровня<br />
моря оказываются менее льдистые породы<br />
куччугуйской и крест-юряхской<br />
свит плейстоцена. Скорости ещё более<br />
снижаются (до 1–2 м/год), если четвертичные<br />
отложения подстилаются коренными<br />
породами. Это происходит<br />
на участках, испытывающих тектоническое<br />
поднятие.<br />
Западное побережье о. Бол. Ляховский,<br />
испытывающее тектоническое<br />
опускание, отступает с наибольшей<br />
скоростью (3.7–5 м/год). Этому<br />
факту способствует гидродинамика<br />
моря: ветровые волнения и нагоны,<br />
которые генерируются штормовыми<br />
ветрами западных румбов. Однако<br />
берега о. Мал. Ляховский той же экспозиции<br />
не размываются совсем, поскольку<br />
испытывают поднятие. Берега<br />
этого острова, сложенные ледовым<br />
комплексом, по устному сообщению<br />
А.Ю. Деревягина, имеют сглаженный<br />
выположенный поперечный профиль,<br />
что свидетельствует о затухшем процессе<br />
переработки берегов. Пляж сложен<br />
галькой коренных пород.<br />
Берега о. Бол. Ляховский восточной<br />
экспозиции, сложенные как ледовым,<br />
так и аласным комплексами, отступают<br />
в 1.8–2 раза медленнее таковых западной<br />
экспозиции, поскольку волновое<br />
воздействие здесь ослаблено, они как<br />
бы находятся в волновой тени (тектоническая<br />
позиция побережий примерно<br />
одинакова). Кроме того, здесь<br />
вследствие метелевого переноса снега<br />
зимой в основании берегового обрыва<br />
образуются снежники, которые значительную<br />
часть летнего времени предохраняют<br />
берега от разрушающего<br />
действия волн. Это явление описано<br />
Н.Н. Романовским [9] и фиксируется<br />
на использовавшихся нами летних<br />
космоснимках.<br />
Высокие скорости отступания берега<br />
свойственны южному побережью<br />
о. Бол. Ляховский. Здесь существует<br />
вдольбереговое течение, способствующее<br />
выносу тонкодисперсного материала<br />
с размываемых берегов. Скорости<br />
термоабразии для ЛК и АК близки<br />
(средние значения для ЛК в центральной<br />
части побережья 3.7 м/год, для<br />
АК — 4.2 м/год) и уменьшаются до<br />
1–2 м/год с появлением в основании<br />
берегового обрыва плохо размываемых<br />
коренных отложений (на западе и<br />
востоке южного берега острова).<br />
Табл. 2. Характеристика отступающих берегов о. Бол. Ляховский<br />
Южный берег<br />
(от м. Кигилях<br />
до м. Шалаурова), 134 км<br />
Западный берег (от м. Кигилях<br />
до м. Мал. Ванькин),<br />
116 км<br />
Восточный берег<br />
(от м. Мал. Ванькин<br />
до м. Шалаурова), 105 км<br />
Типы берегов<br />
Осн. характеристики<br />
Длина, км<br />
Средняя скорость<br />
отступания, м/год<br />
Площадь размытого<br />
берега, кв. км<br />
Объём размытой<br />
породы, куб. км<br />
Длина, км<br />
Средняя скорость<br />
отступания, м/год<br />
Площадь размытого<br />
берега, кв. км<br />
Объём размытой<br />
породы, куб. км<br />
Длина, км<br />
Средняя скорость<br />
отступания, м/год<br />
Площадь размытого<br />
берега, кв. км<br />
Объём размытой<br />
породы, куб. км<br />
Берега, сложенные с поверхности<br />
ЛК, h ср. = 20 м<br />
Берега, сложенные с поверхности<br />
АК, h ср. = 8 м<br />
Берега, сложенные аллювием,<br />
h ср. = 4 м<br />
Берега, сложенные морскими и<br />
аллювиально-морскими отложениями,<br />
h ср.= 3 м<br />
25 3.4 4.5 0.09 8 5 2.0 0.04 13 2.8 1.7 0.035<br />
44 3.4 7.5 0.06 12 3.7 2.3 0.018 15 1.8 1.4 0.011<br />
3 3.7 0.4 0.002 — — — — 9 4 1.9 0.008<br />
— — — — 30 4 5.5 0.017 3.5 0.7 0.1 0.0003<br />
Отступающий берег в целом 72 3.4 12.4 0.152 50 4.3 9.8 0.075 40.5 2.7 5.1 0.058<br />
Общая площадь размытых берегов S общ. = 27.3 кв. км<br />
Общий объём размытой породы V общ. = 0.28 куб. км<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 53
Тема номера<br />
Рис. 5. Характер разрушения берега с образованием термоцирков на<br />
южном побережье о. Бол. Ляховский. Фото В.Е. Тумского<br />
Рис. 6. Отступание берега с образованием термоцирков. Результаты сравнения<br />
данных, полученных по топографически совмещённым АФС (1951 г.) и КС (2001 г.).<br />
Южное побережье о. Бол. Ляховский, берег Захар-Сис<br />
Характер разрушения берегов<br />
В процессе разрушения берегов Новосибирских<br />
островов участвуют несколько<br />
факторов: абрадирующее<br />
воздействие моря; оттаивание пород<br />
под воздействием солнечной радиации,<br />
положительных температур воздуха<br />
и атмосферных осадков; эродирующее<br />
влияние поверхностных вод.<br />
Непосредственное воздействие моря<br />
на береговые обрывы (собственно<br />
термоабразия) обычно длится со второй<br />
половины июля до середины сентября,<br />
когда штормовая деятельность<br />
моря наиболее активна. Не связанное<br />
с абразионной деятельностью моря<br />
разрушение берегов (термоденудация)<br />
начинается при интенсивном таянии<br />
снега весной — в конце мая – начале<br />
июня, затухает в последней декаде<br />
августа и прекращается в начале сентября.<br />
Таким образом, в разрушении<br />
берегов участвуют два процесса: термоденудация<br />
(конец мая – конец августа)<br />
и термоабразия (вторая половина<br />
июля – середина сентября).<br />
Н.Н. Романовский [9] и Р.К. Сиско<br />
[11] рассмотрены три типа разрушения<br />
льдистых берегов Новосибирских<br />
островов. Первый из них, названный<br />
Р.К Сиско блоковым, наиболее характерен<br />
для берегов высотой 8–12 м<br />
(свойственных аласному комплексу).<br />
В основании берегового обрыва море<br />
вырабатывает волноприбойные ниши<br />
глубиной до 10–15 м. За 2–3 года<br />
ниша достигает своего предельного<br />
развития, происходит обваливание<br />
масс грунта, которые затем размываются<br />
морем [11]. Трещина отрыва<br />
проходит по ледяным клиньям параллельно<br />
берегу. Размеры глыб соответствуют<br />
глубине ниш. Небольшие<br />
блоки размываются в течение одного<br />
сезона, наиболее крупные — двух и<br />
более. Весь цикл блокового разрушения<br />
берега продолжается 3–4 сезона<br />
[11]. Если в верхней части разреза<br />
залегают торфяники (мощностью до<br />
54 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
3 м), формируются торфяные карнизы<br />
(обычно в течение двух сезонов),<br />
а процесс разрушения аналогичен вышеописанному.<br />
Второй тип разрушения свойствен<br />
берегам, сложенным ледовым<br />
комплексом с высотой берега более<br />
20 м. В этом случае характерно образование<br />
своеобразных термоцирков<br />
с кыгамами (ледяными обрывами) в<br />
прибровочной части и термотеррасами<br />
у основания (рис. 5). Этот процесс<br />
получил название термоденудации,<br />
под действием которой обнажаются<br />
всё новые и новые участки склона, и<br />
кыгамы постоянно отступают за счёт<br />
оттаивания льда. Разжиженный грунт<br />
стекает и сплывает вниз, к основанию<br />
обрыва, где образуется неширокий<br />
склон с большим количеством разрушающихся<br />
байджерахов (останцов,<br />
вмещающих жильные льды пород) и<br />
скоплениями стекающего и сплывающего<br />
грунта. Роль моря в этом случае<br />
состоит в размыве этих отложений у<br />
основания обрыва [9].<br />
Если скорость отступания кыгамов<br />
превышает скорость термоабразии,<br />
образуются термотеррасы, ширина которых,<br />
по нашим замерам, составляет<br />
преимущественно 20–100 м, достигая<br />
200 м, на восточном побережье и<br />
50–200 м (до 300 м) — на южном<br />
(рис. 5, 6).<br />
Результаты исследований показали,<br />
что на южном берегу о. Бол. Ляховский<br />
количество термоцирков за<br />
50 лет, прошедших между съёмками,<br />
возросло с 51 до 56, ширина термотеррас<br />
увеличилась в 1.7 раза. Скорость<br />
термоденудации при этом превысила<br />
скорость термоабразии в 1.3 раза.<br />
На восточном побережье такой<br />
тенденции не наблюдается, а скорость<br />
термоденудации равна скорости термоабразии.<br />
Абразия пород, слагающих<br />
термотеррасы, идёт аналогично описанному<br />
выше блоковому разрушению<br />
берега. Для западного берега процесс<br />
образования термоцирков вообще не<br />
характерен.<br />
Третий тип разрушения берега характерен<br />
для низких морских и аллювиально-морских<br />
террас. Высота их не<br />
превышает 4–5 м. Здесь в основании<br />
уступа, обращённого к морю, абразионные<br />
ниши практически отсутствуют.<br />
Льдистые породы террас при оттаивании<br />
в обрыве теряют устойчивость<br />
и сползают к основанию, нагромождая<br />
массы рыхлых пород, которые постепенно<br />
перерабатываются морем. Уступ<br />
террасы всегда крутой, но никогда не<br />
бывает отвесным. Вытаивание клиньев<br />
льда приводит к образованию небольших<br />
потоков и сплывов разжиженной<br />
породы [9].<br />
* * *<br />
Проведённые исследования с использованием<br />
топографического совмещения<br />
разновременных и разномасштабных<br />
дистанционных данных,<br />
осуществлённые с помощью программного<br />
обеспечения ScanEx Image<br />
Processor 3.0, позволили впервые на<br />
всём протяжении побережья определить<br />
величину и скорость отступания<br />
берегов Ляховских островов, выявить<br />
и охарактеризовать основные факторы<br />
развития этого процесса.<br />
Литература<br />
1. Арэ Ф.Э. Термоабразия морских берегов. М.,<br />
Наука, 1980, 160 с.<br />
2. Васильев А.А. Динамика морских берегов в<br />
криолитозоне западного сектора Российской<br />
Арктики (на примере Карского моря).<br />
Автореф. дисс. на соискание учёной степени<br />
доктора геолого-минералогических наук. —<br />
Тюмень, 2004.<br />
3. Геокриология СССР. Восточная Сибирь и<br />
Дальний Восток. — М.: Недра, 1989, 515 с.<br />
4. Григорьев М.Н., Разумов С.О., Куницкий<br />
В.В., Спектор В.Б. Динамика берегов восточных<br />
арктических морей России: основные<br />
факторы, закономерности и тенденции //<br />
Криосфера Земли, 2006, т. Х, № 4, с 74–94.<br />
5. Григорьев М.Н. Криоморфогенез и литодинамика<br />
прибрежно-шельфовой зоны морей<br />
Восточной Сибири. Автореф. дисс. на соискание<br />
учёной степени доктора географических<br />
наук. — Якутск, 2008.<br />
6. Иванов О.А., Яшин Д.С. Новые данные<br />
о геологическом строении острова Новая<br />
Сибирь // Сборник статей по геологии Арктики.<br />
— Л., 1959, вып. 8, (Труды НИИГА, т.<br />
96), с. 61–78.<br />
7. Климатологический справочник Советской<br />
Арктики. Т. 232, № 2. Л., Морской транспорт,<br />
1961, 306 с.<br />
8. Разумов С.О. Скорость термоабразии морских<br />
берегов как функция климатических и<br />
морфологических характеристик побережья<br />
// Геоморфология, 2000, № 3, с 88–94.<br />
9. Романовский Н.Н. К вопросу о формах разрушения<br />
берегов о. Большого Ляховского //<br />
Новосибирские острова. Сб. статей / Труды<br />
ААНИИ, т. 224. Л., Морской транспорт,<br />
1963, с. 54–66.<br />
10. Романовский Н.Н., Гаврилов А.В., Тумской<br />
В.Е., Григорьев М.Н., Хуббертен Х.В., Зигерт<br />
К. Термокарст и его роль в формировании<br />
прибрежной зоны шельфа моря Лаптевых //<br />
Криосфера Земли, 1999, т. III, № 3, с. 79–91.<br />
11.Сиско Р.К. Термоабразионные берега арктических<br />
морей (на примере о. Новая Сибирь)<br />
// Гляциологические исследования в полярных<br />
странах (Труды ААНИИ, т. 294). Л.,<br />
1970, с. 183–194.<br />
12. Суховей В.Ф. Моря Мирового океана. Л. Гидрометеоиздат,<br />
1986, 287 с.<br />
Studying Dynamics of the<br />
Lyakhovsky Islands Coastline<br />
Based on Multi-temporal<br />
RS data. By E. Pizhankova,<br />
M. Dobrynina<br />
Dynamics of exogenic processes have been<br />
studied on Great and Little Lyakhovsky<br />
Islands. The research was done applying<br />
topographic co-registration of multi-temporal<br />
and multi-scale remote sensing data,<br />
carried out by ScanEx Image Processor 3.0<br />
software application. For the first time values<br />
and rates of the recession of the beach<br />
of the Lyakhovsky Islands along the entire<br />
coastline were detected and main factors<br />
of this event propagation identified and described.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 55
Тема номера<br />
Использование анаглифических<br />
стереоснимков для визуального<br />
экспресс-дешифрирования потенциально<br />
опасных природных объектов<br />
А.А. Алейников 1<br />
Ключевые слова: Анаглифы, стереопары, экспресс-дешифрирование,<br />
потенциально опасные природные объекты, Приэльбрусье,<br />
Key words: Anaglyphs, stereo pairs, express interpretation, hazardous natural sites,<br />
Prielbrusye (Elbrus Region)<br />
В<br />
июле 2000 г. в г. Тырныаузе<br />
(Республика Кабардино-Балкария)<br />
произошла селевая<br />
катастрофа. Город Тырныауз,<br />
что на балкарском означает «долина<br />
ветров», находится в 89 км к юго-западу<br />
от Нальчика, на высоте более 1100 м<br />
над уровнем моря. Градообразующее<br />
предприятие — вольфрамомолибденовый<br />
комбинат (ныне неработающий).<br />
После его остановки население города<br />
сократилось на треть. Через Тырныауз,<br />
по долине реки Баксан проходит<br />
единственная автомобильная дорога к<br />
подножию горы Эльбрус.<br />
Лето 2000 г. выдалось аномально<br />
жарким, что привело к большим значениям<br />
ледникового стока, таянию так<br />
называемых «мёртвых льдов» в перегляциальной<br />
зоне ледников долины<br />
реки Герхожан над городом Тырныауз.<br />
Спусковым механизмом для схода<br />
селя, видимо, послужил мощный<br />
ливень, который обрушился на долину<br />
Герхожан после десяти дней жары<br />
и привёл к образованию оползней на<br />
склонах долины, подвижек переувлажнённого<br />
грунта в приледниковой зоне.<br />
В результате мощный селевой поток<br />
прошёл по долине реки Герхожан-Су<br />
и «упёрся» в реку Баксан, расположенную<br />
в пределах города. Грязевая<br />
плотина образовало подпрудное озеро.<br />
Центральная часть города оставалась<br />
затопленной более двух месяцев.<br />
Селевым потоком было разрушено<br />
несколько домов, погибло восемь человек,<br />
сотни жителей города остались<br />
без крова. Город Тырныауз на долгое<br />
время превратился в «Кавказскую Венецию»<br />
(рис. 1а) Вследствие подтопления<br />
города и уничтожения моста<br />
через реку было прервано автомобильное<br />
сообщение с Приэльбрусьем.<br />
Ущерб от селей составил около 4 млрд.<br />
рублей.<br />
Ещё один потенциально опасный<br />
очаг будущих селей в Приэльбрусье —<br />
это район образования новых ледниковых<br />
озёр, которые формируются в<br />
результате таяния и отступания ледников.<br />
Как известно, наступление ледников<br />
в XIX в. постепенно сменилось<br />
сначала стагнацией, а затем, в начале и<br />
1<br />
Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС», 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1,<br />
www.scanex.ru, e-mail: shu@scanex.ru<br />
56 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
середине XX в., повсеместным отступанием.<br />
Этот процесс продолжается<br />
и в настоящее время. Любой ледник<br />
переносит огромное количество обломочного<br />
материала. Ледник, наступающий<br />
и особенно находящийся в<br />
стационарном состоянии, откладывает<br />
этот материал перед языком, формируя<br />
конечную морену, выраженную в<br />
рельефе в виде дугообразных валов.<br />
При быстром отступании ледника пространства<br />
между конечными моренами<br />
и языком ледника могут заполняться<br />
водой, образуя приледниковые озёра,<br />
которые представляют потенциальную<br />
опасность инженерно-хозяйственным<br />
и рекреационным объектам, находящихся<br />
ниже по «течению» ледника.<br />
Один из таких объектов в Приэльбрусье<br />
— приледниковые озёра в<br />
верховьях долины р. Адыл-Су (правого<br />
притока р. Баксан). Самое крупное<br />
образовалось в начале 1940-х гг. в<br />
массиве «мёртвого льда» правой ветви<br />
ледника Башкара. В конце 1980-х в результате<br />
отступания ледника Башкара<br />
образовались нижние Башкаринские<br />
озёра (рис. 1б). Наиболее опасное верхнее<br />
озеро отделено от нижних ледниковым<br />
телом. В 1958 г. Башкаринское<br />
озеро уже прорывалось, вызвав сход<br />
селевого потока вниз по долине.<br />
Печальную известность получила<br />
гляциальная катастрофа в долине<br />
реки Геналдон (Республика Северная<br />
Осетия): 20 сентября 2002 г. ледник<br />
Колка был выбит обвалами и сброшен<br />
вниз. Гигантская масса льда устремилась<br />
вниз по долине, вовлекая в движения<br />
рыхлые отложения, воду«мёртвые<br />
льды». Ледово-каменная масса была<br />
остановлена тесниной скалистого<br />
хребта.<br />
В Приэльбрусье есть место, где<br />
обрушение ледника может привести<br />
к последствиям несоизмеримо большим,<br />
чем в Северной Осетии восемь<br />
лет назад. Это Чегетская поляна, один<br />
из наиболее популярных рекреаци-<br />
a)<br />
б)<br />
в)<br />
Рис. 1.<br />
а) центральные районы г. Тырныауз после схода селя летом 2000 г.<br />
б) Башкаринские озёра<br />
в) ледник Когутайский, нависающий над Чегетской поляной<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 57
Тема номера<br />
Рис. 2. Формирование анаглифического<br />
изображения<br />
Рис. 3. Анаглифическое изображение района прохождения мощного селя в долине реки<br />
Герхожан в 2000 г. (для просмотра необходимы анаглифические очки).<br />
Стереопара IRS-P5 (© ANTRIX, SCANEX)<br />
онных центров Приэльбрусья, где одновременно<br />
могут находиться более<br />
тысячи человек. Над Чегетской поляной<br />
нависает ледник Когутайский<br />
(рис. 1в). Незначительные по объёму<br />
ледяные обвалы нижней части ледника<br />
происходят ежегодно, но не достигают<br />
поляны. Однако при отрыве крупного<br />
массива льда его кинетической энергии<br />
может хватить для достижения<br />
подножия склона. На врезке рис. 1в<br />
можно увидеть поперечную трещину,<br />
образовавшуюся на леднике. Именно в<br />
этом месте возможен откол льда объёмом,<br />
по некоторым оценкам, 0.7 млн<br />
куб. м. В сложившейся ситуации необходим<br />
постоянный мониторинг опасного<br />
объекта и моделирование всех<br />
вариантов развития событий.<br />
Любое географическое изучение<br />
местности начинается с визуального<br />
дешифрирования. Самый простой и<br />
быстрый способ — получение анаглифического<br />
изображения на основе<br />
космических снимков — стереопар.<br />
Стереопары являются исходным материалом<br />
для разработки цифровых<br />
моделей рельефа, топокарт и трёхмерных<br />
моделей. В программном продукте<br />
ScanEx Image Processor реализована<br />
возможность построения цифровых<br />
моделей местности (DEM) и 3D-моделей<br />
ландшафта. При этом анаглифическое<br />
изображение является одним из<br />
этапов создания DEM.<br />
Индийский спутник IRS-P5 (Cartosat-1)<br />
оснащён двухкамерной оптической<br />
системой, позволяющей формировать<br />
с одного пролёта стереопары<br />
местности с пространственным<br />
разрешением 2.5 м в полосе съёмки<br />
шириной 26 км (рис. 2а). Камера F<br />
повёрнута вперёд и производит съёмку<br />
местности под углом 26° (ABCD,<br />
рис. 2а). Камера А повёрнута назад на<br />
–5° (EFGH, рис 2а). Благодаря небольшим<br />
углам зрения вперёд и назад двух<br />
58 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
камер стереоизображения получаются<br />
с небольшим временным интервалом<br />
(около 50 с).<br />
Пяти надёжных и хорошо распределённых<br />
опорных точек достаточно<br />
для достижения субпиксельной точности<br />
ориентирования снимков и построения<br />
эпиполярного изображения<br />
(рис. 2б). Эпиполярное изображение<br />
при этом получается ориентированным<br />
перпендикулярно направлению<br />
полёта спутника (рис. 2в). Для создания<br />
анаглифического изображения<br />
нужно задать из эпиполярных изображений<br />
синтез RGB – AFF (рис. 2г) либо<br />
FAA (последнее изображение должно<br />
быть перевёрнутым на 180°, рис. 2д).<br />
Сам процесс создание анаглифического<br />
изображения в программе ScanEx<br />
Image Processor занимает немного<br />
времени, что позволяет использовать<br />
данные стереосъёмки в оперативном<br />
режиме.<br />
На рис. 3 показан анаглифический<br />
снимок на район прохождения мощного<br />
селя в долине реки Герхожан в<br />
2000 г. Отличительная особенность<br />
этого селя — большое врезание русла<br />
реки. На протяжении почти всей<br />
долины реки был уничтожен доселевый<br />
русловой рельеф, аллювиальный<br />
материал вынесен вниз по долине, во<br />
многих местах врезание произошло до<br />
скальной породы. В 2008 г. на Башкаринском<br />
озере наблюдался аномально<br />
высокий уровень воды. Именно в тот<br />
год существовала большая опасность<br />
прорыва. В следующем, 2009 г., уровень<br />
озера был на 2–3 м ниже. Анаглифический<br />
снимок (рис. 4а) и 3Dизображение<br />
(рис. 4б) на Чегетскую<br />
поляну даёт представление о характере<br />
рельефа района.<br />
Таким образом, быстрое и несложное<br />
постоение анаглифических изображений<br />
позволяет оперативно оценить<br />
обстановку, являясь в то же время<br />
первым этапом создания полноценных<br />
3D-моделей исследуемых районов.<br />
a)<br />
б)<br />
Рис. 4. Анаглифический снимок и 3D-изображение на район Чегетской поляны<br />
(© ANTRIX, SCANEX)<br />
Using Anaglyph Stereo Images for Visual Express Interpretation<br />
of Hazardous Natural Sites. By A. Aleinikov<br />
Any geographic study of a location starts with visual interpretation. The simplest and quickest<br />
method is getting an anaglyph image based on the stereo pairs, which are source materials<br />
for DEM, topographic maps and 3D models development.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 59
Тема номера<br />
От сотрудничества<br />
до взаимопомощи при ЧС:<br />
практика работы Программы UNOSAT<br />
Ключевые слова: UNOSAT, ООН, ЧС, мониторинг, контроль ЧС<br />
Key words: UNOSAT, UN, emergency situation, monitoring, emergency situation control<br />
Космические технологии всё шире используются международным сообществом для решения<br />
задач мониторинга, контроля и снижения рисков ЧС. Франческо Пизано, менеджер программы<br />
ООН по применению спутниковой информации в оперативных целях UNOSAT,<br />
рассказал о направлениях и перспективах работы Программы, а также акцентировал внимание<br />
на необходимости усиления международной кооперации при решении задач, связанных с возникновением<br />
ЧС.<br />
— Франческо, каковы основные цели и направления работы<br />
UNOSAT сегодня?<br />
— UNOSAT (Operational Satellite Applications<br />
Programme) — программа по применению спутниковой<br />
информации в оперативных целях учебно-исследовательского<br />
института при ООН. Фактически,<br />
основной задачей UNOSAT является проведение<br />
прикладных исследований в области комплексных<br />
решений с применением спутниковых технологий<br />
(дистанционное зондирование, геопозиционирование<br />
и телекоммуникации). Конечной целью UNOSAT<br />
выступает производство удобных программных приложений<br />
для подразделений ООН, государств-членов<br />
ООН и организаций, чтобы обеспечить решение<br />
различных задач: от предотвращения, мониторинга<br />
и контроля чрезвычайных ситуаций до изучения изменений<br />
климата и вопросов охраны окружающей<br />
среды. Преимущества Программы UNOSAT заключаются<br />
в привлечении высококвалифицированных<br />
аналитиков и ГИС-специалистов, способных проводить<br />
анализ полученных снимков и карт в оперативном<br />
режиме (24 часа 7 дней в неделю) в интересах<br />
организаций, оказывающих гуманитарную помощь,<br />
и осуществлять долгосрочные проекты, нуждающиеся<br />
в постоянной информационной поддержке и географическом<br />
инструментарии.<br />
— Проводили ли эксперты UNOSAT мониторинг ЧС<br />
в России?<br />
— Ещё нет. Основная причина этого заключается в<br />
том, что Россия обладает всеми необходимыми ин-<br />
струментами для адекватного реагирования на ЧС и<br />
в целом не нуждается в международном содействии<br />
и помощи ООН. Россия обладает всеми необходимыми<br />
технологиями в области программной обработки<br />
космических снимков, и ещё до того, как<br />
спутниковые данные стали широко использоваться,<br />
проводилась аэрофотосъёмка для решения поставленных<br />
задач. Сегодня в России есть несколько<br />
крупных центров, эффективно решающих задачи<br />
спутникового мониторинга, подобных UNOSAT, и<br />
надо заметить, у нас есть хороший потенциал для сотрудничества<br />
и обмена опытом.<br />
— Как Вы оцениваете роль UNOSAT в мировой системе<br />
мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций?<br />
— С созданием UNOSAT члены ООН обрели возможность<br />
независимой обработки спутниковых данных и<br />
получения открытой и достоверной информации. С<br />
целью оптимизации доступа к ней всех причастных<br />
организаций Программа UNOSAT была создана при<br />
учебно-исследовательском институте ООН UNITAR.<br />
Возможностью получения помощи от UNOSAT обладают<br />
все государства — члены ООН: они могут<br />
запросить у нас готовые решения на основе современных<br />
спутниковых технологий. Значимость этой<br />
работы с каждым годом будет только возрастать, так<br />
как спутники всё больше и больше отвечают потребностям<br />
повседневной жизни миллионов людей на<br />
планете. UNOSAT играет особенно важную роль в<br />
этой глобальной системе, потому что является программой<br />
ООН и создана по принципу соответствия<br />
60 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
требованиям пользовательской «аудитории». К тому<br />
же UNOSAT не является коммерческой структурой<br />
и не пытается извлечь выгоду из своей деятельности.<br />
Задачи мониторинга стихийных бедствий и реагирования<br />
на ЧС могут эффективно решаться только<br />
посредством международного сотрудничества на мировом<br />
уровне. Некоторые примеры, такие, как Международная<br />
хартия «Космос и стихийные бедствия»<br />
(International Charter Space and Major Disasters), уже<br />
реализованы, но ещё больше предстоит сделать совместными<br />
усилиями. И UNOSAT является одной из<br />
важнейших ступеней в этом направлении.<br />
— Каковы, по Вашему мнению, наиболее перспективные<br />
на сегодняшний день методы использования спутниковой<br />
информации?<br />
— Спутниковые снимки можно использовать при<br />
создании широкого круга информационных продуктов,<br />
таких, как карты или базы данных, которые,<br />
в свою очередь, могут применяться в различных<br />
ситуациях и целях. Я думаю, что спутниковая<br />
съёмка для задач, связанных с ЧС, наиболее полезна<br />
при оценке уязвимости территории. Сегодня в этих<br />
целях космическая информация практически не<br />
используется, особенно в развивающихся странах.<br />
Большинство людей и даже экспертов сосредоточены<br />
в большей степени на задачах реагирования при<br />
возникновении ЧС, и это очевидно, так как они привлекают<br />
больше общественного внимания и финансовых<br />
средств. Роль дистанционного зондирования<br />
в предотвращении стихийных бедствий всё ещё остаётся<br />
малоизученной.<br />
— Рассматриваете ли Вы возможности сотрудничества<br />
с ИТЦ «СКАНЭКС» в области мониторинга и контроля<br />
ЧС?<br />
— Требования, с которыми сталкивается UNOSAT,<br />
огромны: пользователям нужны карты и информационные<br />
сервисы; ГИС-организациям развивающихся<br />
стран требуются слои данных и поддержка;<br />
различные организации и местные администрации<br />
получают учебную и техническую поддержку<br />
и так далее. Это говорит о том, как много работы<br />
ещё должно быть сделано. Ни одно государство и<br />
ни одна организация не в состоянии сделать всё это<br />
лишь собственными силами, поэтому существуют<br />
большие возможности для сотрудничества и взаимопомощи.<br />
Во время бедствия на Гаити я был свидетелем<br />
конструктивного подхода ИТЦ «СКАНЭКС»<br />
Франческо Пизано<br />
Франческо Пизано — эксперт по международным<br />
отношениям и геополитике<br />
в области оказания гуманитарной помощи<br />
и управления рисками. Изучал международные<br />
отношения (специализация<br />
— разрешение конфликтов) и право<br />
(специализация — международное и<br />
конституциональное законодательство).<br />
В 1993 г. работал в подразделении по<br />
снижению рисков стихийных бедствий<br />
Департамента ООН по гуманитарным<br />
вопросам, затем — в управлении по<br />
координации гуманитарных вопросов<br />
(OCHA) как старший офицер. В настоящее<br />
время работает в UNITAR в должности<br />
менеджера Программы UNOSAT<br />
(Operational Satellite Applications<br />
Programme). До присоединения<br />
к ООН занимался развитием бизнеса<br />
в международной компании и развитием<br />
сотрудничества с МИД Италии.<br />
и готов обсуждать на техническом уровне, по каким<br />
направлениям UNOSAT и «СКАНЭКС» могут развивать<br />
сотрудничество в будущем, включая вопросы,<br />
касающиеся приёма снимков и обеспечения работы<br />
наземного сегмента, а также, конечно, информационной<br />
поддержки ЧС. Вопрос использования исторических,<br />
разновременных карт и данных также важен<br />
для нас сегодня, в первую очередь для оценки<br />
изменений территорий. А в России накоплен значительный<br />
архив геоданных такого рода. UNOSAT ищет<br />
поддержки у государственных и частных российских<br />
организаций. Уверен, существуют все предпосылки<br />
для эффективного сотрудничества.<br />
Материал подготовили Н. Пупышева и М. Дорофеева.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 61
Тема номера<br />
Космические технологии в работе<br />
МЧС России<br />
Ключевые слова: МЧС России, спутниковая съёмка, геопортал «Космоплан»<br />
Key words: Emercom of Russia, satellite imagery, geoportal «Kosmoplan»<br />
О<br />
практике применения и перспективах использования<br />
данных ДЗЗ в работе МЧС России рассказал<br />
начальник Научно-технического управления<br />
МЧС России, д.т.н. В.П. Молчанов.<br />
— Виктор Павлович, в последние несколько лет существенно<br />
расширено использование материалов спутниковой<br />
съёмки в работе МЧС России. Каково, на Ваш взгляд,<br />
главное преимущество космической информации?<br />
— В МЧС России не просто существенно расширено<br />
использование материалов космической съёмки<br />
в целях прогноза и реагирования на чрезвычайные<br />
ситуации, а создана одна из самых передовых систем<br />
космического мониторинга, не имеющая прямых<br />
аналогов ни на национальном, ни на мировом<br />
уровне. Уникальность созданной системы в том, что<br />
она интегрирована в работу оперативного звена Национального<br />
центра управления в кризисных ситуациях<br />
(НЦУКС), и результаты её работы в режиме<br />
реального времени непосредственно используются<br />
для принятия управленческих решений. Что особенно<br />
важно, на этапе анализа получаемой информации,<br />
благодаря удобной и простой форме её визуализации,<br />
от пользователей — дежурного персонала НЦУКС не<br />
требуются специальные знания по предварительной<br />
обработке данных космической съёмки, так как этот<br />
процесс полностью автоматизирован. При этом принципиально<br />
важным является то, что использовать в<br />
ежедневной оперативной деятельности результаты<br />
работы указанной системы можно на уровне оперативных<br />
дежурных служб системы МЧС России.<br />
— Насколько эффективно применение космических технологий<br />
и информации при решении задач Министерства?<br />
Для каких задач, на Ваш взгляд, первостепенно использование<br />
спутниковых данных?<br />
— Использование спутниковых данных в МЧС России<br />
ведётся уже более 15 лет. Начинались эти работы<br />
на базе Всероссийского научно-исследовательского<br />
института по проблемам гражданской обороны и<br />
чрезвычайных ситуаций. Прошедшие годы подтвердили<br />
исключительную важность использования космической<br />
информации для прогнозирования паводковой<br />
обстановки путём оценки площади снежных<br />
покровов, обнаружения очагов опасных лесных, в том<br />
числе торфяных пожаров, а также контроля предвестников<br />
землетрясений. Кроме того, космическая информация<br />
используется при оценке ущербов от чрезвычайных<br />
ситуаций. В настоящее время готовится к<br />
изданию классификатор космической информации,<br />
который станет основой для разработки регламента<br />
по использованию данных дистанционного зондирования<br />
Земли в штатных технологиях предупреждения<br />
и реагирования на чрезвычайные ситуации.<br />
— Система космического мониторинга МЧС России сегодня<br />
включает комплексы приёма и обработки космической<br />
информации, а также ведомственный геопортал<br />
«Космоплан». Планируется ли расширение и/или модернизация<br />
системы космического мониторинга МЧС России?<br />
Как Вы оцениваете дальнейшую перспективность<br />
использования космической информации для задач Министерства<br />
в целом?<br />
— Действительно, имеются планы расширения и<br />
развития системы космического мониторинга МЧС<br />
России. В первую очередь такое развитие нацелено на<br />
завершение создания её однородной технологической<br />
основы на всей территории России в виде приёмных<br />
центров, аналогичных установленному в 2009 г. в Национальном<br />
центре управления в кризисных ситуациях<br />
комплексу «УниСкан». Для решения этой задачи<br />
будет модернизирована станция приёма космической<br />
информации в Красноярске и развёрнуты новые комплексы<br />
во Владивостоке и Анадыре. Это позволит работать<br />
как с оптическими, так и с радиолокационными<br />
данными, получаемыми с космических аппаратов.<br />
Систему информационной поддержки и визуализации<br />
пространственной информации, которая получила<br />
название «Космоплан», также предполагается<br />
развивать, в том числе за счёт расширения возможностей<br />
адресного поиска необходимой информации<br />
и используемых картографических ресурсов.<br />
62 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
г. Эльбрус. Анаглифическое изображение построено по стереопаре IRS-P5,<br />
дата съёмки 12 сентября 2007 г. Для просмотра необходимы анаглифические Выпуск очки 4 ▪ (© Зима ANTRIX, 2010 SCANEX, ▪ 63 2007)
Тема номера<br />
Классификатор тематических задач<br />
МЧС России, решаемых с использованием<br />
данных ДЗЗ из космоса<br />
С.И. Михайлов 1<br />
Ключевые слова: Классификатор, задачи, МЧС России<br />
Key words: Classifier, tasks, Emercom of Russia<br />
В<br />
рамках тематического направления деятельности<br />
ИТЦ «СКАНЭКС» разрабатываются не только новые<br />
методы получения, предоставления и обработки<br />
данных космической съёмки, но и классификаторы<br />
задач, решаемых при помощи ДДЗ, ориентированные<br />
на специалистов различных прикладных областей. Задача<br />
таких классификаторов — облегчить процесс выбора данных,<br />
помочь пользователю составить комплексное представление<br />
о возможностях, ограничениях и достоинствах<br />
методов дистанционного зондированя и различных типов<br />
данных космической съёмки.<br />
ИТЦ «СКАНЭКС» эффективно сотрудничает не только<br />
с коммерческими и производственными организациями,<br />
но и со многими государственными структурами Российской<br />
Федерации, в частности с Министерством природных<br />
ресурсов и экологии и МИС. В ходе этого сотрудничества<br />
возникла необходимость создания классификаторов, ориентированных<br />
на задачи и полномочия министерств.<br />
Спектр задач, решаемых, например, специалистами<br />
МЧС России, в рамках которых могут быть использованы<br />
методы дистанционного зондирования Земли, очень широк.<br />
Сюда входит обновление картографической информации<br />
на районы возможного или фактического возникновения<br />
чрезвычайных ситуаций, мониторинг развития<br />
природных катаклизмов и техногенных аварий, оценка<br />
последствий данных событий и нанесённого ущерба и т.д.<br />
Многие задачи требуют оперативного реагирования, что<br />
определяет достаточно жёсткие требования к технологиям<br />
обработки и предоставления данных. Другие задачи ориентированы<br />
на организацию систем мониторинга, например,<br />
оценку развития паводков, возникновения лесных пожаров,<br />
распространения техногенных загрязнений на суше и в<br />
морских акваториях. Поскольку деятельность МЧС России<br />
напрямую связана с обеспечением безопасности населения<br />
и промышленных объектов, спасательными работами,<br />
сохранностью уникальных природных объектов, методы<br />
обработки и типы данных ДЗЗ для каждой задачи должны<br />
быть определены очень чётко, чтобы обеспечить бесперебойную<br />
работу всех служб и подразделений.<br />
Поэтому классификатор включает как сами задачи, исходя<br />
из функций и полномочий МЧС, так и задачи «второго<br />
уровня», которые могут решаться при помощи ДДЗ<br />
в рамках реализации этих полномочий. Задачам соответствуют<br />
определённые наборы данных, которые, исходя из<br />
их технических характеристик, могут наилучшим образом<br />
соответствовать поставленным целям. Кроме того, классификатор<br />
отражает возможность оперативного предоставления<br />
информации, выделяет области, где могут быть использованы<br />
данные с определёнными параметрами, например,<br />
радиолокационные или инфракрасные.<br />
Подобные классификаторы разрабатываются также для<br />
нужд сельского хозяйства, лесного хозяйства, строительства<br />
и многих других областей.<br />
Classifier of the Russian Emercom Thematic<br />
Tasks, Resolved Using Remote Sensing Data<br />
Acquired from Space. By S. Mikhailov<br />
The Emercom of Russia actions are linked directly to the security of<br />
people and of industrial premises, emergency rescue activities and<br />
safety of the unique natural sites. Therefore, processing methods and<br />
types of RS data for each solution should be well-defined to ensure<br />
continuous operations of all services and subdivisions.<br />
1<br />
Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС», 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1,<br />
www.scanex.ru, e-mail: mikhaylov@scanex.ru<br />
64 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Код Спутник<br />
Наименование ЧС / Задача<br />
Панхром Спектр Радар<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
0.7<br />
1.9<br />
2.0<br />
2.5<br />
2.5<br />
2.5<br />
5.8<br />
5.8<br />
10<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
5.8<br />
WorldView-1<br />
GeoEye-1 PAN<br />
QuickBird PAN<br />
IKONOS PAN<br />
EROS B<br />
EROS A<br />
Formosat-2 PAN<br />
IRS-P5<br />
SPOT 5 PAN<br />
ALOS PRIZM<br />
IRS-1D PAN<br />
IRS-P6 LISS-4 PAN<br />
SPOT 4 MONO<br />
GeoEye-1 MS (Fusion)<br />
QuickBird MS (Fusion)<br />
IKONOS MS (Fusion)<br />
IRS-P6 LISS-4 MSS<br />
Formosat-2 MS<br />
SPOT 5 HRG<br />
ALOS AVNIR<br />
SPOT 4 HRVIR<br />
IRS-1D /P6 LISS-3<br />
Landsat-5<br />
IRS-P6 AWiFS<br />
Terra / Aqua MODIS<br />
TerraSAR-X SL<br />
TerraSAR-X SM<br />
RADARSAT-2 SuperFine<br />
RADARSAT-1 Fine<br />
RADARSAT-2 Fine<br />
TerraSAR-X ScSAR<br />
RADARSAT-1/2 Stand<br />
RADARSAT-1/2 Wide<br />
ENVISAT-1 IM<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-N<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-W<br />
ENVISAT-1 WS<br />
ENVISAT-1 GM<br />
Разрешение, м<br />
8<br />
10<br />
10<br />
20<br />
23<br />
30<br />
60<br />
250<br />
1<br />
3<br />
3<br />
8<br />
8<br />
16<br />
25<br />
30<br />
30<br />
50<br />
100<br />
150<br />
1000<br />
Применимость различных видов съёмки для решения задач по классификатору МЧС<br />
1. Техногенные ЧС<br />
1.1. Транспортные аварии<br />
Анализ местности (обстановка,<br />
пути подъезда)<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
Анализ места аварии (наземный<br />
транспорт)<br />
Анализ места аварии на мостах,<br />
переездах, открытые выработки<br />
Анализ распространения загрязнений<br />
при разливах цистерн<br />
Анализ места аварии пассажирского<br />
поезда<br />
Авария поезда метрополитена<br />
T<br />
Анализ места аварии в подземных<br />
сооружениях<br />
Поиск места аварии на море<br />
(кораблекрушения)<br />
Авария без или с частичным<br />
затоплением судна<br />
Авария с полным затоплением судна<br />
Авария судна с разливом нефтепродуктов<br />
или других ПАВ<br />
Анализ (поиск) места аварии<br />
(авиакатастрофы)<br />
Разлив нефти и нефтепродуктов на<br />
суше<br />
Анализ распространения<br />
загрязнения на суше<br />
T<br />
T<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 65
Тема номера<br />
Код Спутник<br />
Наименование ЧС / Задача<br />
Панхром Спектр Радар<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
0.7<br />
1.9<br />
2.0<br />
2.5<br />
2.5<br />
2.5<br />
5.8<br />
5.8<br />
10<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
5.8<br />
WorldView-1<br />
GeoEye-1 PAN<br />
QuickBird PAN<br />
IKONOS PAN<br />
EROS B<br />
EROS A<br />
Formosat-2 PAN<br />
IRS-P5<br />
SPOT 5 PAN<br />
ALOS PRIZM<br />
IRS-1D PAN<br />
IRS-P6 LISS-4 PAN<br />
SPOT 4 MONO<br />
GeoEye-1 MS (Fusion)<br />
QuickBird MS (Fusion)<br />
IKONOS MS (Fusion)<br />
IRS-P6 LISS-4 MSS<br />
Formosat-2 MS<br />
SPOT 5 HRG<br />
ALOS AVNIR<br />
SPOT 4 HRVIR<br />
IRS-1D /P6 LISS-3<br />
Landsat-5<br />
IRS-P6 AWiFS<br />
Terra / Aqua MODIS<br />
TerraSAR-X SL<br />
TerraSAR-X SM<br />
RADARSAT-2 SuperFine<br />
RADARSAT-1 Fine<br />
RADARSAT-2 Fine<br />
TerraSAR-X ScSAR<br />
RADARSAT-1/2 Stand<br />
RADARSAT-1/2 Wide<br />
ENVISAT-1 IM<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-N<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-W<br />
ENVISAT-1 WS<br />
ENVISAT-1 GM<br />
Разрешение, м<br />
8<br />
10<br />
10<br />
20<br />
23<br />
30<br />
60<br />
250<br />
1<br />
3<br />
3<br />
8<br />
8<br />
16<br />
25<br />
30<br />
30<br />
50<br />
100<br />
150<br />
1000<br />
С разливом нефти и нефтепродуктов<br />
(трубопроводы)<br />
Без разлива нефти и нефтепродуктов<br />
(трубопроводы)<br />
Оценка состояния пострадавшей<br />
территории<br />
1.2. Пожары и взрывы (с возможным<br />
последующим горением<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии на промышленных<br />
объектах<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
T<br />
Анализ места аварии на водном<br />
транспорте<br />
Анализ места аварии на наземном<br />
транспорте<br />
Анализ места аварии на открытых<br />
сооружениях<br />
Анализ места аварии на подземных<br />
сооружениях<br />
Анализ распространения<br />
загрязнения<br />
Оценка сост. пострадавшей территории<br />
(промышл.)<br />
Оценка сост. пострадавшей территории<br />
(жил. соц.)<br />
1.3. Аварии с выбросом (угрозой выброса)<br />
аварийно химически опасных<br />
веществ (АХОВ)<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда) A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
T<br />
66 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Анализ места аварии на промышленном<br />
объекте<br />
Анализ места аварии при транспортировке<br />
Выбросы на газовых месторождениях<br />
без возгорания<br />
Выбросы на нефтяных месторождениях<br />
без возгорания<br />
Выбросы с возгоранием T<br />
1.4. Аварии с выбросом (угрозой выброса)<br />
радиоактивных веществ (РВ)<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
Аварии наземные или при старте<br />
космических аппаратов<br />
Аварии на орбите и в верхних слоях<br />
атмосферы<br />
1.5. Аварии с выбросом (угрозой<br />
выброса) опасных биологических<br />
веществ (ОБВ)<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии<br />
1.6. Внезапное обрушение зданий, сооружений,<br />
пород<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии транспортных<br />
коммуникаций<br />
Анализ места аварии на наземных<br />
выработках и карьерах<br />
Анализ места аварии на подземных<br />
сооружениях<br />
1.7. Аварии на электроэнергетических<br />
станциях<br />
Анализ местности (обстановка,<br />
пути подъезда)<br />
Анализ места аварии<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
Анализ местности в зоне отсутствия<br />
электроснабжения<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 67
Тема номера<br />
1.8. Аварии на коммунальных системах<br />
жизнеобеспечения<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии<br />
Анализ распространения<br />
загрязнения<br />
Анализ территории в зоне отсутствия<br />
водо-, газо-, теплоснабжения<br />
1.9. Аварии на очистных сооружениях<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии<br />
Анализ распространения<br />
загрязнения<br />
Анализ местности в зоне вероятного<br />
загрязнения<br />
1.10. Гидродинамические аварии<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места аварии<br />
Анализ места аварии при затоплении<br />
открытых разработок<br />
Анализ места аварии при затоплении<br />
подземных разработок<br />
Анализ зоны возможного распространения<br />
паводка<br />
Анализ зоны затопления<br />
Анализ местности (береговой линии)<br />
в зоне аварии<br />
Панхром Спектр Радар<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
0.7<br />
1.9<br />
2.0<br />
2.5<br />
2.5<br />
2.5<br />
5.8<br />
5.8<br />
10<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
5.8<br />
8<br />
10<br />
10<br />
20<br />
23<br />
30<br />
60<br />
250<br />
1<br />
3<br />
3<br />
8<br />
8<br />
16<br />
25<br />
30<br />
WorldView-1<br />
GeoEye-1 PAN<br />
QuickBird PAN<br />
IKONOS PAN<br />
EROS B<br />
EROS A<br />
Formosat-2 PAN<br />
IRS-P5<br />
SPOT 5 PAN<br />
ALOS PRIZM<br />
IRS-1D PAN<br />
IRS-P6 LISS-4 PAN<br />
SPOT 4 MONO<br />
GeoEye-1 MS (Fusion)<br />
QuickBird MS (Fusion)<br />
IKONOS MS (Fusion)<br />
IRS-P6 LISS-4 MSS<br />
Formosat-2 MS<br />
SPOT 5 HRG<br />
ALOS AVNIR<br />
SPOT 4 HRVIR<br />
IRS-1D /P6 LISS-3<br />
Landsat-5<br />
IRS-P6 AWiFS<br />
Terra / Aqua MODIS<br />
TerraSAR-X SL<br />
TerraSAR-X SM<br />
RADARSAT-2 SuperFine<br />
RADARSAT-1 Fine<br />
RADARSAT-2 Fine<br />
TerraSAR-X ScSAR<br />
RADARSAT-1/2 Stand<br />
RADARSAT-1/2 Wide<br />
30<br />
ENVISAT-1 IM<br />
50<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-N<br />
100<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-W<br />
150<br />
ENVISAT-1 WS<br />
1000<br />
ENVISAT-1 GM<br />
Код Спутник<br />
Наименование ЧС / Задача<br />
Разрешение, м<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
68 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
1.11. Террористические акции<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места террористической<br />
акции<br />
Анализ местности в зоне угрозы в<br />
случае распространения загрязнений<br />
и ОВ<br />
2. Природные ЧС<br />
2.1. Опасные геофизические явления<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места ЧС<br />
Анализ местности в зоне угрозы<br />
2.2. Опасные геологические явления<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ места ЧС<br />
Анализ возможного подтопления<br />
2.3. Опасные метеорологические (агрометеорологические)<br />
явления<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
Анализ местности в зоне ЧС (аномальных<br />
теиператур)<br />
Анализ местности в зоне возможного<br />
ливневого паводка<br />
Анализ состояния облачности<br />
Анализ последствий ЧС в зоне крупного<br />
града<br />
Анализ последствий ЧС в зоне сильного<br />
снегопада<br />
Анализ последствий ЧС в зоне лавин<br />
Анализ последствий ЧС в зоне<br />
засухи<br />
Анализ последствий ЧС в зоне<br />
пыльных бурь<br />
Анализ последствий ЧС для зданий и<br />
техногенных объектов<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 69
Тема номера<br />
Анализ последствий ЧС для лесных<br />
и с/х угодий (бури)<br />
Анализ последствий ЧС для лесных<br />
и с/х угодий (ливни)<br />
2.4. Морские опасные гидрологические<br />
явления<br />
Анализ береговой зоны<br />
(обстановка, пути подъезда)<br />
Анализ акваторий в зоне ЧС<br />
(тайфуны)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
(цунами)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
(штормовое волнение)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
(изменения уровня моря)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
(сильный тягун в портах)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
(ледовая обстановка)<br />
Анализ местности в зоне ЧС<br />
(гибель судов под напором льда)<br />
Анализ последствий ЧС<br />
(цунами, тайфун, шторм)<br />
Анализ последствий ЧС (изменение<br />
уровня моря)<br />
Анализ состояния облачности<br />
2.5. Опасные гидрологические явления<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Панхром Спектр Радар<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
0.7<br />
1.9<br />
2.0<br />
2.5<br />
2.5<br />
2.5<br />
5.8<br />
5.8<br />
10<br />
0.5<br />
0.6<br />
0.8<br />
5.8<br />
8<br />
10<br />
10<br />
20<br />
23<br />
30<br />
60<br />
250<br />
1<br />
3<br />
3<br />
8<br />
8<br />
16<br />
25<br />
30<br />
WorldView-1<br />
GeoEye-1 PAN<br />
QuickBird PAN<br />
IKONOS PAN<br />
EROS B<br />
EROS A<br />
Formosat-2 PAN<br />
IRS-P5<br />
SPOT 5 PAN<br />
ALOS PRIZM<br />
IRS-1D PAN<br />
IRS-P6 LISS-4 PAN<br />
SPOT 4 MONO<br />
GeoEye-1 MS (Fusion)<br />
QuickBird MS (Fusion)<br />
IKONOS MS (Fusion)<br />
IRS-P6 LISS-4 MSS<br />
Formosat-2 MS<br />
SPOT 5 HRG<br />
ALOS AVNIR<br />
SPOT 4 HRVIR<br />
IRS-1D /P6 LISS-3<br />
Landsat-5<br />
IRS-P6 AWiFS<br />
Terra / Aqua MODIS<br />
TerraSAR-X SL<br />
TerraSAR-X SM<br />
RADARSAT-2 SuperFine<br />
RADARSAT-1 Fine<br />
RADARSAT-2 Fine<br />
TerraSAR-X ScSAR<br />
RADARSAT-1/2 Stand<br />
RADARSAT-1/2 Wide<br />
30<br />
ENVISAT-1 IM<br />
50<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-N<br />
100<br />
RADARSAT-1/2 ScSAR-W<br />
150<br />
ENVISAT-1 WS<br />
1000<br />
ENVISAT-1 GM<br />
Код Спутник<br />
Наименование ЧС / Задача<br />
Разрешение, м<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
70 ▪ Земля из космоса
Космосъёмка и ЧС<br />
Анализ развития паводка<br />
(затопления)<br />
2.6. Природные пожары<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
Оперативное выявление очагов<br />
горения<br />
Мониторинг развития пожара<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
Анализ последствий ЧС<br />
3. Биолого-социальные ЧС<br />
3.1. Инфекционная заболеваемость<br />
людей<br />
Анализ местности (обстановка, пути<br />
подъезда)<br />
3.2. Инфекционная заболеваемость<br />
сельскохозяйственных животных<br />
Анализ местности (обстановка,<br />
пути подъезда)<br />
3.3. Поражение сельскохозяйственных<br />
растений болезнями и вредителями<br />
3.3.1. Анализ местности в зоне ЧС<br />
3.3.1. Анализ последствий ЧС<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A<br />
Съёмка полностью подходит для решения задачи<br />
A<br />
Возможность использования архивных данных<br />
Съёмка ограниченно пригодна для решения задачи<br />
Возможность использования при отсутствии первых двух типов<br />
T<br />
Желательно использования дальнего ИК (Landsat-5, ASTER — нефть, MODIS — пожары)<br />
Для каждого типа данных указано пространственное разрешение в м<br />
Применение съёмки не желательно<br />
Съёмка не пригодна для решения задачи<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 71
Вектор развития<br />
Вектор развития<br />
«Самое непостижимое в мире —<br />
то, что он постижим»<br />
Альберт Эйнштейн<br />
Юго-восточный берег Аральского моря.<br />
Снимок 72 SPOT ▪ Земля 2, пространственное из космоса разрешение 20 м (© SpotImage, SCANEX)
Вектор развития<br />
Дистанционный<br />
мониторинг незаконных<br />
рубок в Дальневосточном<br />
федеральном округе<br />
С.А. Тютрин 1, 2 , Р.Б. Кондратовец 1<br />
Ключевые слова: Незаконные рубки, Дальлеспроект, дистанционный<br />
мониторинг, лесопользование, государственная инвентаризация лесов<br />
Key words: Illegal logging, DalLesProekt, remote monitoring, forest management,<br />
state forest account<br />
Борьба с незаконными рубками<br />
на сегодняшний день остаётся<br />
одной из важнейших<br />
задач лесного хозяйства, учитывая<br />
закреплённое на законодательном<br />
уровне стремление организовать<br />
непрерывное неистощительное лесопользование<br />
(ст. 1. Лесного кодекса<br />
РФ). Дистанционный мониторинг<br />
незаконных рубок как самостоятельный<br />
вид лесоучётных работ является<br />
инструментом выявления нарушений<br />
лесного законодательства.<br />
В Дальневосточном федеральном<br />
округе дистанционный мониторинг<br />
незаконных рубок проводится ежегодно<br />
с 2005 г. Дальневосточным филиалом<br />
государственной инвентаризации<br />
лесов ФГУП «Дальлеспроект» «РОС-<br />
ЛЕСИНФОРГ» и включает несколько<br />
этапов работ (рис. 1).<br />
Подготовительные работы включали<br />
обработку разрешительных документов:<br />
проектов освоения лесов на<br />
переданных в аренду участках лесного<br />
фонда, лесных деклараций, лесорубочных<br />
билетов (до 2009 г.), абрисов<br />
лесосек.<br />
Подготовительные работы<br />
Приобретение и обработка<br />
космических снимков<br />
(ПО ИТЦ «СКАНЭКС»)<br />
Дешифровочные работы<br />
материалов космической съёмки<br />
и анализ разрешительных<br />
документов<br />
Проведение выборочной полевой<br />
проверки<br />
Рис. 1. Схема выполнения работ<br />
Информация, содержащаяся в разрешительных<br />
документах, является основой<br />
базы данных мониторинга, для<br />
создания которой осуществлялись:<br />
• сканирование;<br />
• привязка планшетов и абрисов лесосек;<br />
• векторизация абрисов лесосек;<br />
• добавление атрибутивной информации<br />
о лесосеках.<br />
1<br />
ФГУП «РОСЛЕСИНФОРГ», «Дальлеспроект», 680007, г. Хабаровск, ул. Волочаевская, д. 4.<br />
2<br />
Тихоокеанский государственный университет, 680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, д. 136,<br />
e-mail: bestsms@hotbox.ru<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 73
Вектор развития<br />
Рис. 2. Интерфейс<br />
программы<br />
ScanMagic. Работа<br />
с каталогом космических<br />
снимков<br />
Рис. 3. Интерфейс<br />
программы ScanEx<br />
Image Processor.<br />
Работа с библиотекой<br />
изображений<br />
Рис. 4. Мозаика SPOT на объект мониторинга — Хабаровский край,<br />
Амгуньское лесничество<br />
Создание базы данных лесосек<br />
проводилось с помощью программного<br />
обеспечения ERDAS IMAGE.<br />
Обработка космических снимков<br />
осуществлялась в среде специализированного<br />
ПО ScanMagic и ScanEx<br />
Image Processor и включала следующие<br />
этапы:<br />
• каталогизация;<br />
• геометрическая коррекция;<br />
• создание мозаик на объекты мониторинга;<br />
• создание разновременных композитов.<br />
Каталогизация осуществляется в<br />
среде ПО ScanMagic (рис. 2). Каталоги<br />
космических снимков (базы<br />
данных КС) создаются дифференцированно<br />
по субъектам РФ и календарным<br />
годам. Использование каталога<br />
даёт возможность оперативно отобрать<br />
снимки конкретного спутника<br />
(сенсора) на определённую территорию,<br />
дату съёмки и с учётом качества<br />
снимка, а также сделать вывод о степени<br />
покрытия объекта мониторинга<br />
теми или иными КС.<br />
Возможность поиска КС в программе<br />
ScanMagic реализована с применением<br />
фильтров. Наиболее часто<br />
используемые фильтры: «спутник»,<br />
«сенсор», «путь», «ряд». На рис. 2<br />
приведён пример работы с каталогом<br />
КС: результат выборки сцен спутников<br />
SPOT 2/4 за 2009 г. на объекты<br />
мониторинга в Приморском крае и<br />
просмотр параметров конкретной необходимой<br />
сцены.<br />
Геометрическая коррекция осуществлялась<br />
в ПО ScanEx Image<br />
Processor. В работе использовались<br />
данные среднего и высокого пространственного<br />
разрешения следующих<br />
съёмочных систем: SPOT 2/4,<br />
SPOT 5 (в 2009 г.), Formosat-2,<br />
Resourcesat (IRS-P6), IRS-1C/1D<br />
(в 2008 г.), IRS-P5.<br />
КС с пространственным разрешением<br />
более 5 м корректировались<br />
74 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
по геопривязанной мозаике Landsat<br />
(пространственное разрешение 15 м).<br />
Для остальных КС в качестве эталонных<br />
принимались сцены с пространственным<br />
разрешением 10 м и<br />
менее, откорректированные по мозаике<br />
Landsat. Откорректированные<br />
КС совмещались с гидрографией и дорожной<br />
сетью, полученными с топографических<br />
карт масштаба 1:25 000.<br />
В ПО ScanEx Image Processor мозаика<br />
Landsat автоматически подключалась<br />
с использованием заранее созданной<br />
библиотеки, что позволяло создавать<br />
единое растровое покрытие из отдельных<br />
элементов мозаики — тайлов<br />
(рис. 3). В результате визуализировалась<br />
часть растрового покрытия, ограниченная<br />
областью интересов.<br />
В 2008 г. на объекты мониторинга<br />
изготавливались мозаики из КС<br />
SPOT 2/4 с пространственным разрешением<br />
10 м с целью создания основы<br />
для геометрической коррекции. При<br />
этом приоритет отдавался сценам с<br />
меньшей долей облачности и отсутствием<br />
снежного покрова. Результатом<br />
стало покрытие на объект мониторинга<br />
(рис. 4).<br />
Создание разновременных композитов<br />
представляет собой совмещение<br />
(в пределах одной территории) КС,<br />
сделанных в разное время. Операция<br />
позволила визуализировать изменения,<br />
произошедшие во временном интервале<br />
между съёмками (рис. 5).<br />
Дешифровочные работы осуществлялись<br />
визуально-интерактивным<br />
методом. Разновременные композиты,<br />
загружались ПО ERDAS IMAGINE<br />
(рис. 6) вместе с контурами делянок<br />
2005–2009 гг. и дополнительной векторной<br />
информацией (гидрография,<br />
квартальная сеть, дорожная сеть, линейные<br />
объекты).<br />
В процессе анализа проводилось<br />
измерение площадей лесосек, выявление<br />
нарушений, формирование<br />
ведомости нарушений, расчёт ориен-<br />
Рис. 5. Временной композит (1 — свежие вырубки)<br />
тировочной суммы вреда в денежном<br />
эквиваленте. Незаконно вырубленные<br />
лесосеки формировались в отдельный<br />
векторный слой.<br />
Выборочная полевая проверка (согласно<br />
техническому заданию) проводится<br />
с применением GPS и в количестве<br />
не менее 3% от числа лесосек<br />
с выявленными нарушениями лесного<br />
законодательства. Точки проверки<br />
располагаются равномерно в пределах<br />
субъекта РФ.<br />
Итогом работ по дистанционному<br />
мониторингу незаконных рубок и порядка<br />
лесопользования стали данные:<br />
• динамика нарушений лесного законодательства;<br />
• характер нарушений нормативных<br />
требований;<br />
Рис. 6. Совмещение<br />
в ГИС различных<br />
данных для<br />
анализа<br />
69<br />
Лесосеки<br />
2007<br />
Лесосеки<br />
2009<br />
Квартальная<br />
сеть<br />
Гидрография<br />
• оценка эффективности работ по<br />
дистанционному мониторингу на<br />
основании данных выборочной полевой<br />
проверки.<br />
Технологический процесс проведения<br />
работ по мониторингу незаконных<br />
рубок предусматривает проведение<br />
выборочной полевой проверки<br />
выявленных нарушений. Кроме того,<br />
все выявленные в 2008 г. незаконные<br />
рубки, находящиеся на территории<br />
объектов мониторинга Хабаровского<br />
края, были проверены Управлением<br />
лесами Правительства Хабаровского<br />
края. Обобщённые данные этой проверки<br />
приведены в табл. 1.<br />
Сравниельный анализ показал чётко<br />
выраженную тенденцию преувеличения<br />
данных, определённых дис-<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 75
Вектор развития<br />
По данным мониторинга (М)<br />
По данным акта<br />
проверки (П)<br />
Площадь, га<br />
Расхождения (М – П)<br />
228.1 214.6 13.5<br />
Табл. 1. Сравнение результатов дистанционного мониторинга с данными выборочной<br />
полевой проверки. Хабаровский край, 2008 г., вид нарушения — незаконная рубка<br />
танционно, над данными натурного<br />
обследования. Относительная погрешность<br />
определения площади составила<br />
5.93%. Данная величина удовлетворяет<br />
требованиям «Методических рекомендаций<br />
по аэрокосмическому мониторингу<br />
порядка лесопользования»<br />
(2005).<br />
На сегодняшний день в ходе мониторинга<br />
выявляется целый ряд нарушений:<br />
• отсутствие проекта освоения лесов<br />
(план рубок);<br />
• нарушения предельных параметров<br />
основных организационно-технических<br />
элементов рубок в спелых и<br />
перестойных лесных насаждениях;<br />
• нарушения при проведении работ<br />
по заготовке древесины: оставление<br />
недорубов, рубка семенных полос,<br />
рубка неэксплуатационных участков<br />
леса, отвод и/или рубка леса в<br />
различных категориях защитности,<br />
особо защитных участках леса и на<br />
особо охраняемых природных территориях;<br />
• собственно незаконная рубка представляет<br />
собой территорию, на<br />
которую отсутствует пакет разрешительных<br />
документов; в эту же категорию<br />
входят рубки за пределами<br />
отведённых лесосек; рубки в особо<br />
защитных участках также являются<br />
незаконными и на практике отличаются<br />
размером штрафов, точнее,<br />
повышающим коэффициентом.<br />
Таким образом, все нарушения<br />
можно разделить на те, которые имеют<br />
место до фактической рубки, и те,<br />
которые имеют место после проведения<br />
рубки. При этом нарушения до<br />
фактической рубки для идентификации<br />
не требуют использования данных<br />
дистанционного зондирования. Работа<br />
с такими нарушениями заключается в<br />
изучении разрешительной документации,<br />
проверке её соответствия нормативным<br />
требованиям.<br />
Приведённый технологический<br />
процесс предъявляет определённые<br />
требования к качеству разрешительных<br />
документов (абрисов), исполнение которых<br />
часто создаёт дополнительные<br />
сложности на этапе подготовительных<br />
работ. Кроме того, на сегодняшний<br />
день не определён правовой статус<br />
результатов дистанционного мониторинга.<br />
В связи с этим актуальными<br />
остаются вопросы о порядке использования<br />
GPS-технологий при отводе<br />
лесосек в рубку, о юридической силе<br />
результатов дистанционного мониторинга<br />
незаконных рубок и о степени<br />
применения таких результатов при доказательстве<br />
фактов нарушения лесного<br />
законодательства.<br />
Литература<br />
1. Шейнгауз А.С. Незаконное лесопользование<br />
в Хабаровском крае // Аналитическая записка,<br />
Хабаровск, 2005.<br />
2. Новиков Д.Ю. Методическое пособие по<br />
организации проведения оперативно-розыскных<br />
мероприятий, выявлению и расследованию<br />
преступлений в лесной отрасли. М.:<br />
Всемирный фонд дикой природы (WWF России).<br />
2008. 84 c.<br />
3. Ньюел Дж., Куру Дж. Практические вопросы<br />
подтверждения легальности происхождения<br />
древесины и рекомендации по усовершенствованию<br />
процедур (на примере цепочек<br />
поставок из России в Китай). М.: Всемирный<br />
фонд дикой природы (WWF). 2008. 44 c.<br />
4. Правила заготовки древесины, утверждены<br />
Приказом Министерства природных ресурсов<br />
Российской Федерации от 16.07.2007 № 184.<br />
5. Лесной кодекс РФ от 4.12.2006 № 200-ФЗ.<br />
6. Постановление Правительства Российской<br />
Федерации от 8.05.2007 № 273 «Об исчислении<br />
размера вреда, причинённого лесам<br />
вследствие нарушения лесного законодательства».<br />
7. Тютрин С.А. Особенности проведения дистанционного<br />
мониторинга незаконных рубок<br />
и использования земель лесного фонда<br />
Дальневосточного Федерального округа //<br />
Материалы V Международного научного<br />
конгресса «Гео-Сибирь 2009», Новосибирск,<br />
2009.<br />
8. Морозов А. Краткий обзор незаконных рубок<br />
в России (формы и методы незаконных<br />
рубок), 2002, www.forest.ru/rus/publications/<br />
illegal/index.html.<br />
Remote monitoring of illegal<br />
logging in the Far Eastern<br />
Federal District. By S. Tyutrin,<br />
R. Kondratovets<br />
Illegal logging control today is still one of the<br />
most important tasks in forestry. The article<br />
reviews the techniques of remote sensing<br />
monitoring of illegal loggings, managed annually<br />
since 2005. The Far Eastern Branch<br />
of the State Forest Account of FSUE “DalLesProekt”<br />
of ROSLESINFORG.<br />
76 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
Опыт применения радарной съёмки<br />
высокого разрешения для мониторинга<br />
рубок в Московской области<br />
А.А. Маслов 1, 2<br />
Ключевые слова: Лесное хозяйство, нелегальные рубки, мониторинг порядка<br />
лесопользования, оптическая спутниковая съёмка, радарная съёмка высокого<br />
разрешения<br />
Key words: Forestry, illegal logging, forest management monitoring, optical satellite<br />
imagery, high resolution radar imagery<br />
Стоящие перед российским лесным хозяйством задачи<br />
выявления нелегальных рубок и мониторинга<br />
порядка лесопользования в настоящее время<br />
эффективно решаются с помощью оптической<br />
спутниковой съёмки высокого (2–10 м) разрешения (Маслов,<br />
2009). Тем не менее, даже несколько спутников оптического<br />
диапазона не всегда способны обеспечить полное<br />
покрытие объектов мониторинга абсолютно безоблачной<br />
съёмкой в течение одного сезона (с мая по конец сентября).<br />
Неотснятые «дырки» по программе федерального мониторинга<br />
с 2008 г. было предложено закрывать радарной съёмкой<br />
высокого разрешения. Перед началом поставок съёмки<br />
филиалам Рослесинфорга специфические особенности радарных<br />
снимков были изучены на модельных лесных объектах<br />
в Московской области.<br />
Характеристика объектов<br />
Полигон для исследований располагался на востоке Московской<br />
области и целиком охватывал Аверкиевское лесничество<br />
Павлово-Посадского лесхоза. Площадь лесничества<br />
составляет 57.5 кв. км. Выбор объекта определялся тем,<br />
что на территории лесничества находятся два заповедных<br />
лесных участка с постоянными площадками мониторинга.<br />
На остальной части лесничества в последние десятилетия<br />
проводились промышленные сплошные рубки с последующей<br />
посадкой лесных культур и проведением рубок ухода.<br />
Таким образом, здесь представлен весь временной ряд<br />
процесса возобновления леса — от свежих сплошных лесосек<br />
до сомкнутых старовозрастных насаждений. С 1982 г.<br />
Институт лесоведения РАН совместно с Биологическим<br />
факультетом МГУ имени М.В. Ломоносова ведёт в лесничестве<br />
мониторинг природной и антропогенной динамики<br />
растительности. И заповедная, и пройденная рубками территория<br />
охарактеризованы наземными маршрутами с составлением<br />
комплексных лесоводственно-геоботанических<br />
описаний.<br />
Территория полигона находится в пределах Мещерской<br />
низменности и характеризуется равнинным рельефом со<br />
слабо выраженными мезоформами. Перепад высотных отметок<br />
в пределах полигона не превышает 5 м. На террито-<br />
1<br />
Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС», 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1, www.scanex.ru<br />
2<br />
Институт лесоведения РАН, 143030, с. Успенское, Московская обл., e-mail: am-pyrola@mail.ru<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 77
Вектор развития<br />
рии полигона находятся несколько водораздельных лесных<br />
болот, с которых берут начало лесные речки со слабо выраженными<br />
долинами. Выровненный характер рельефа полигона<br />
и отсутствие глубоких оврагов облегчает интерпретацию<br />
данных радарной съёмки лесов. В породном составе<br />
лесов почти повсеместно преобладают сосна и ель. Меньшую<br />
площадь занимают участки с преобладанием берёзы и<br />
смешанные елово-сосново-берёзовые насаждения. В типологическом<br />
отношении доминируют черничные и чернично-сфагновые<br />
типы леса. На сплошных вырубках массово<br />
возобновляется берёза. В дальнейшем соотношение ели и<br />
берёзы в молодняках определяется интенсивностью проводимых<br />
рубок ухода.<br />
Характеристика использованных снимков<br />
В работе были использованы оптические и радарные снимки<br />
из архива Инженерно-технологического центра «СКА-<br />
НЭКС» (табл. 1).<br />
Данные ALOS PALSAR были сняты в режиме Fine и представлены<br />
двумя каналами с поляризацией HH и поляризацией<br />
HV. Тестовые данные TerraSAR-X в режиме StripMap<br />
были представлены двумя каналами с поляризацией VV и<br />
VH. Данные TerraSAR-X в режиме SpotLight представлены<br />
одним каналом с поляризацией VV. Снимки были заказаны<br />
в компании Infoterra (Германия) специально для данной работы<br />
(рис. 1).<br />
Материалы для валидации и полевые<br />
исследования<br />
В качестве материалов для валидации использовались данные<br />
лесоустройства Аверкиевского лесничества 1989 и<br />
2000 гг. Лесоустройство 2000 г. представляет собой векторную<br />
повыдельную карту полигона в масштабе 1:10 000,<br />
а также базу повыдельной информации (полное описание<br />
насаждений) в формате TopoL-L. Векторная карта полиго-<br />
Рис. 1. Контуры Аверкиевского лесничества на уменьшенном<br />
снимке TerraSAR-X StripMap (© DLR, Infoterra)<br />
на была конвертирована из формата TopoL в форматы TAB<br />
и MIF (для загрузки в Scanex Image Processor).<br />
Для актуализации данных лесоустройства 2000 г., оценки<br />
состояния лесосек разного возраста проведено маршрутное<br />
обследование полигона с выделением десяти типов<br />
объектов:<br />
1. хвойные (сосновые и еловые) леса;<br />
2. лиственные (берёзовые и осиновые) леса;<br />
3. смешанные хвойно-лиственные леса;<br />
4. свежие лесосеки (сплошные вырубки);<br />
5. участки леса после проведения интенсивных рубок<br />
ухода;<br />
6. болота лесные;<br />
7. поля;<br />
8. гари;<br />
9. поселения;<br />
10. водные объекты.<br />
Табл. 1. Основные характеристики использованных снимков<br />
Спутник<br />
Оптические данные<br />
Прибор<br />
(режим съёмки)<br />
Число каналов<br />
Пространственное<br />
разрешение, м<br />
Дата съёмки<br />
IRS-1D LISS-3 2 23 22.07.2003<br />
SPOT 4 HRVIR (mono) 1 10 04.05.2006<br />
SPOT 4 HRVIR (multi) 4 20 04.05.2006<br />
Радарные данные<br />
ALOS PALSAR (Fine) 2 12.5 18.08.2007<br />
TerraSAR-X SAR (StripMap) 2 3.5 08.05.2008<br />
TerraSAR-X SAR (SpotLight) 1 1.5 06.06.2008<br />
78 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
Тип объектов<br />
Оптический<br />
снимок<br />
Радарный<br />
снимок<br />
Хвойные леса<br />
уверенно<br />
уверенно<br />
Лиственные леса<br />
уверенно<br />
лес – не лес<br />
Хвойно-лиственные леса уверенно<br />
Свежие лесосеки уверенно уверенно<br />
Участки с рубками ухода неуверенно неуверенно<br />
Болота лесные<br />
Поля уверенно уверенно<br />
Гари неуверенно неуверенно<br />
Поселения уверенно уверенно<br />
Водные объекты уверенно уверенно<br />
Рис. 2. Фрагмент снимка TerraSAR-X StripMap (без коррекции)<br />
с наложенной векторной картой лесоустройства масштаба<br />
1:10 000<br />
Табл. 2. Качественные возможности визуальной дифференциации<br />
различных классов объектов по использованным оптическим<br />
и радарным снимкам<br />
На лесосеках в обязательном порядке фиксировались:<br />
вид и год рубки, состояние напочвенного покрова, породный<br />
состав подроста, высота яруса.<br />
Особое внимание уделялось характеристикам свежих<br />
лесосек 2005–2008 гг. Год рубки определяли по архивным<br />
полевым описаниям и материалам лесоустройства 1989,<br />
2000 гг. После 2000 г. — по угловым столбам лесосек с уточнением<br />
по материалам космической съёмки последних лет.<br />
По материалам радарной съёмки TerraSAR-X мая 2008 г.<br />
(в связи с проблемами дешифрирования) были отобраны<br />
несколько объектов для уточнения их характеристик на<br />
местности. Координаты всех натурных объектов фиксировались<br />
как путевые точки GPS-навигатора, а сами объекты<br />
фотографировались.<br />
Результаты исследований<br />
Точность пространственной привязки снимков<br />
Оценка точности пространственной привязки поставленных<br />
космических снимков проводилась по векторной карте<br />
лесоустройства масштаба 1:10 000. Для дополнительной<br />
проверки использовались треки и путевые точки, снятые<br />
в поле GPS-навигатором GlobalSat BC-337. Как оказалось,<br />
поставленные снимки IRS-1D (с привязкой только по орбитальным<br />
параметрам), имели ошибку привязки 3500 м.<br />
Снимки SPOT 4 имели ошибку привязки 240 м, радиолокационный<br />
снимок ALOS PALSAR — 260 м. Геометрическая<br />
коррекция снимков IRS, SPOT и ALOS PALSAR проводилась<br />
с помощью программы ScanEx Image Processor 3.0.<br />
Снимки TerraSAR-X, поставленные компанией Infoterra,<br />
имели точность пространственной привязки не хуже<br />
точности карты масштаба 1:10 000 (5 м на местности).<br />
На практике это означало, что контуры объектов (просек,<br />
выделов) на снимке полностью совпадали с картой<br />
(рис. 2). Указанная особенность снимков TerraSAR-X потенциально<br />
позволяет использовать их в качестве базового<br />
слоя для привязки других снимков и объектов. По утверждению<br />
операторов спутника, реальная точность геопозиционирования<br />
снимков TerraSAR-X по орбитальным параметрам<br />
составляет 1 м (Ланцл, 2009).<br />
Возможности дешифрирования различных<br />
типов объектов<br />
Дешифрирование оптических и радарных снимков осуществлялось<br />
вручную (экспертным методом) с учётом<br />
имеющегося набора полевых образцов и материалов лесоустройства.<br />
Работа проводилась в пакете ScanEx Image<br />
Processor 3.0 с проверкой информативности различных типов<br />
синтеза каналов.<br />
Для многозональных снимков IRS-1D LISS-3 и SPOT работа<br />
по дешифрированию осуществлялась в RGB синтезах,<br />
близких к натуральным цветам. Для радарного снимка ALOS<br />
PALSAR лучшие результаты были получены в RGB синтезе<br />
HH–HV–HH. Для радарного снимка TerraSAR-X — в RGB<br />
синтезе VV–VH–VV (рис. 2). В табл. 2 приводятся некоторые<br />
качественные различия дешифрирования объектов по<br />
использованным оптическим и радарным снимкам.<br />
Возможности дешифрирования на оптических снимках<br />
На многозональных оптических снимках IRS и SPOT по породному<br />
составу уверенно различаются хвойные, лиственные,<br />
смешанные насаждения, а также не менее трёх групп<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 79
Вектор развития<br />
4<br />
1<br />
5<br />
2 3<br />
6<br />
1<br />
2<br />
Рис. 3. Фрагмент снимка IRS-1D LISS-3 и основные типы объектов:<br />
1) старовозрастные хвойные леса в заповедных кварталах;<br />
2) свежие лесосеки; 3) лиственные молодняки; 4) поля; 5) гарь;<br />
6) поселение<br />
Рис. 5. Фрагмент снимка TerraSAR-X StripMap с датами рубки<br />
лесосек. Красной точкой показан проблемный участок<br />
возраста: возобновляющиеся вырубки и молодняки, средневозрастные<br />
и спелые (старые) насаждения (рис. 3).<br />
Свежие лесосеки с участками обнажённой минеральной<br />
почвы при синтезе в псевдонатуральных цветах резко<br />
выделяются розовым цветом. Зарастающие лесосеки<br />
постепенно (в течение десятилетия) меняют свой цвет<br />
с розового на лиловый, затем на зеленовато-лиловый и<br />
ярко зелёный в лиственных молодняках. Лесные болота,<br />
представленные на полигоне в основном, низинами с редкостойной<br />
берёзой и такими же долинами лесных речек,<br />
отличаются от других лиственных насаждений только типичной<br />
формой объектов. На оптических снимках трудно<br />
Рис. 4. Уменьшенный фрагмент снимка TerraSAR-X и основные<br />
типы объектов: 1) хвойные и лиственные леса; 2) свежие лесосеки;<br />
3) лесные болота (долины речек); 4) поля; 5) гарь; 6) поселение<br />
увидеть квартальные просеки в старых насаждениях, если<br />
кроны деревьев смыкаются.<br />
Возможности дешифрирования на радарных снимках<br />
Породный состав лесов (хвойные, лиственные) на изученных<br />
радарных снимках различить практически невозможно<br />
(рис. 4). Считается, что радарная съёмка (в отличие от оптической)<br />
отражает различия древостоев по полноте (запасу<br />
фитомассы), позволяя выделить редкостойные и высокополнотные<br />
древостои (Харук и др., 2000). Типичным примером<br />
изреженных насаждений являются долины лесных речек.<br />
По той же причине на радарных снимках лучше видны<br />
относительно узкие, но не заросшие просеки и лесные дороги.<br />
Проверка скорости зарастания лесосек (перехода объектов<br />
из класса «вырубка» в класс «сомкнутые насаждения»)<br />
на радарных снимках проводилась путём сравнения<br />
лесосек разной давности в натуре и на радарном снимке.<br />
Фрагмент данной работы представлен на рис. 5: на снимке<br />
TerraSAR-X показаны годы рубки на сплошных лесосеках<br />
разного возраста.<br />
Свежие лесосеки давностью не более двух лет всегда уверенно<br />
выделяются на радарном снимке. Однако более старые<br />
лесосеки (молодняки с высотой древостоя 5 м и более)<br />
на радарных снимках уже переходят в класс «сомкнутых<br />
насаждений». На территории полигона процесс перехода<br />
объекта от вырубки в сомкнутый лес в норме занимает примерно<br />
10 лет при условии, что на объекте не проводились<br />
интенсивные рубки ухода.<br />
Относительно быстрое зарастание вырубок может являться<br />
причиной ошибок при дешифрировании свежих<br />
80 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
лесосек по данным только радарной съёмки. На рис. 5<br />
красной точкой показан проблемный участок вырубки на<br />
снимке TerraSAR-X StripMap. Общая площадь вырубки составляет<br />
13.5 га. Площадь рубилась в три этапа, начиная с<br />
2004 г. и заканчивая 2006 г. Помеченное на снимке точкой<br />
проблемное место относится к лесосеке 2006 г., однако<br />
на снимке участок почти сливается с нетронутым высокоплотным<br />
ельником высотой 29 м. При визуальном анализе<br />
снимка участок был помечен как «вероятный недоруб».<br />
Полевое обследование показало, что недоруба не было,<br />
и лесосека 2006 г. была очищена полностью (рис. 6). Однако<br />
всего за два года у северной границы вырубки возникла<br />
куртина возобновления осины. Приросты молодых осин<br />
в высоту составляют около одного метра в год. К осени<br />
2008 г. высота почти сомкнувшейся куртины составляла<br />
2–4 м. При этом вся остальная площадь вырубки с 2006 по<br />
2008 гг. заросла берёзой средней густоты. Высота молодых<br />
берёзок осенью 2008 г. составляла только 40–60 см.<br />
Таким образом, материалы радарной съёмки сплошных<br />
лесосек, с одной стороны, служат эффективным средством<br />
мониторинга возобновления леса на вырубках. С другой<br />
стороны, особенности использованной радарной съёмки не<br />
позволяют отличать сомкнутые молодняки (высотой 5 м и<br />
более) от спелых сомкнутых насаждений высотой 25–30 м.<br />
В опубликованных ранее работах по применению радарной<br />
съёмки для анализа динамики лесного покрова (Thiel et<br />
al., 2006) были получены близкие результаты при выделении<br />
лесных, нелесных площадей и вырубок.<br />
Выявление свежих лесосек путём совместного<br />
анализа оптических и радарных снимков<br />
Выявление свежих лесосек (за учётный период в один год)<br />
по одноканальным снимкам, как радарным, так и оптическим,<br />
несёт в себе высокую вероятность ошибки: за свежие<br />
лесосеки можно принять лесосеки трех-пятилетней давности<br />
и зарастающие поля. В этой связи уже давно и с высокой<br />
эффективностью для выявления лесосек применяется<br />
метод «change detection» — анализ изменений по снимкам<br />
двух и более лет. На рис. 7 показан результат совмещения<br />
снимка SPOT 4 за май 2006 г. и снимка ALOS PALSAR за август<br />
2007 г. Не изменившиеся за два года участки хвойного<br />
леса имеют на рисунке фиолетовые тона, не изменившиеся<br />
за два года участки лиственных насаждений и зарастающих<br />
вырубок — зелёные. Свежие лесосеки 2006–2007 гг. имеют<br />
чёрный оттенок.<br />
Особенности снимков TerraSAR-X SpotLight<br />
Радарная съёмка TerraSAR-X SpotLight с пространственным<br />
разрешением 1.5 м позволяет лучше дешифрировать узкие<br />
Рис. 6. Общий вид лесосеки 2006 г. в сентябре 2008 г. На заднем<br />
плане у стены леса видна куртина с возобновлением осины<br />
Рис. 7. Выявление свежих лесосек комбинацией оптической<br />
(SPOT 4) и радарной (ALOS PALSAR) съёмки в пакете ScanEx Image<br />
Processor. На снимок нанесены границы выделов<br />
просеки, а также с большей точностью определять размеры<br />
небольших лесосек, характерных для Московской области.<br />
Рабочий масштаб снимков TerraSAR-X SpotLight без увеличения<br />
составляет 1:7 000.<br />
Это позволяет уверенно выявить лесосеки размером от<br />
0.1 га. На рис. 8 показана лесосека 2008 г. площадью 0.2 га<br />
(по данным съёмки углов). Объект на снимке выглядит<br />
очень тёмным, так как из-за малых размеров он целиком<br />
находится в зоне радиолокационной тени.<br />
Выявленная по радарному снимку лесосека на находящемся<br />
вдалеке столбе именовалась «проходной» (то есть<br />
выборочной) рубкой, на самом деле являясь сплошной<br />
(рис. 9).<br />
Снимки высокого разрешения TerraSAR-X SpotLight<br />
позволяют выявить такие нелегальные вырубки и примерно<br />
определить их площадь.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 81
Вектор развития<br />
Рис. 8. Выявление мелких лесосек на снимке TerraSAR-X SpotLight.<br />
Оранжевыми GPS-точками нанесены углы лесосеки 2008 г. размером<br />
0.2 га (© DLR, Infoterra)<br />
Выводы<br />
1. Материалы радарной съёмки высокого разрешения<br />
ALOS PALSAR и TerraSAR-X позволяют уверенно дешифрировать<br />
сплошные вырубки методом «change<br />
detection» путём сравнения радарного снимка с другим<br />
радарным или оптическим снимком.<br />
2. Лучшие результаты экспертного дешифрирования для<br />
снимков ALOS PALSAR были получены в RGB синтезе<br />
HH–HV–HH. Для радарного снимка TerraSAR-X — в<br />
RGB синтезе VV–VH–VV.<br />
3. Главным преимуществом радарной съёмки является<br />
отсутствие на снимках облаков и дымки. При этом по<br />
качеству отображения границ лесопокрытой и нелесопокрытой<br />
площади предоставленные радарные снимки<br />
сопоставимы с оптической панхроматической съёмкой<br />
близкого разрешения.<br />
4. Снимки TerraSAR-X, предоставленные компанией<br />
Infoterra, имели точность пространственной привязки<br />
не хуже карты масштаба 1:10 000 (5 м на местности).<br />
Указанная особенность снимков TerraSAR-X обработки<br />
Infoterra потенциально позволяет использовать их в качестве<br />
базового слоя для привязки других снимков.<br />
5. На радарных снимках сопоставимого разрешения несколько<br />
лучше, чем на оптических, видны не заросшие<br />
лесные дороги и узкие просеки.<br />
6. Породный состав лесов (хвойные, лиственные) на изученных<br />
радарных снимках различить практически невозможно.<br />
При этом радарная съёмка позволяет выделить<br />
древостои с различной полнотой (запасом фитомассы).<br />
7. Материалы использованной радарной съёмки не позволяют<br />
отличать сомкнутые молодняки (высотой 5 м<br />
и более) от спелых сомкнутых насаждений. Однако радарная<br />
съёмка может служить эффективным средством<br />
Рис. 9. Нелегальная «проходная» (выборочная) рубка 2008 г. размером<br />
0.2 га<br />
мониторинга возобновления леса на вырубках в районах<br />
с высокой облачностью.<br />
8. Радарная съёмка TerraSAR-X SpotLight с разрешением<br />
1.5 м позволяет определять размеры малых лесосек (от<br />
0.1 га), характерных для густонаселённых районов России.<br />
Съёмка ALOS PALSAR с разрешением 12 м выявляет<br />
свежие лесосеки размером от 0.5 га, что соответствует<br />
требованиям Рослесхоза.<br />
Литература<br />
1. Ланцл Р. TerraSAR-X: третий год в космосе. Развитие коммерческого<br />
сектора дистанционного зондирования Земли // Земля из космоса —<br />
наиболее эффективные решения, 2009, № 2, с. 49–53.<br />
2. Маслов А.А. Дистанционный мониторинг лесов России: Концепция и<br />
практическая организация // Земля из космоса — наиболее эффективные<br />
решения, 2009, № 1, с. 5–9.<br />
3. Харук В.И., Рэнсон К.Дж., Буренина Т.А., Федотова Е.В., Сан Г. Радиолокационное<br />
зондирование таежных лесов // Лесоведение, 2000, № 5,<br />
с. 29–34.<br />
4. Thiel C., Drezet P., Weise C., Quegan S., Schmullius C. Radar remote<br />
sensing for the delineation of forest cover maps and the detection of<br />
deforestation // Forestry, 2006, V. 79, № 5, p. 589–597.<br />
Experience of High Resolution Radar Imagery<br />
Application for Monitoring of Forest Loggings<br />
in Moscow Region. By A. Maslov<br />
The tasks of the Russian Federal Forestry Agency to detect illegal logging<br />
and to monitor compliance with forest management regulations<br />
have been efficiently resolved using optical high resolution satellite images<br />
(2–10 m). The 2008 Federal Monitoring Program suggested that<br />
the “gaps” be closed with high resolution radar imagery. Prior to start<br />
delivering the images to the Roslesinforg, the specific features of radar<br />
imagery were studied on forest models in Moscow Region.<br />
82 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
Оптимальный выбор формата данных<br />
и методов геопривязки: практические<br />
рекомендации при заказе снимков<br />
высокого разрешения<br />
А.А. Маслов 1 , Н.С. Митькиных 2<br />
Ключевые слова: Форматы данных, методы геопривязки, геометрическая<br />
коррекция, ScanEx Image Processor<br />
Key words: Data formats, geolocation methods, geometric correction,<br />
ScanEx Image Processor<br />
Решение большинства практических задач при работе<br />
с космической съёмкой высокого разрешения<br />
требует качественной геопривязки исходных снимков.<br />
Достижение максимально возможной точности<br />
при этом зависит от целого ряда факторов: формата<br />
исходных данных, наличия специализированного программного<br />
обеспечения, доступности соответствующих масштабу<br />
снимка опорных точек и цифровой модели рельефа<br />
(ЦМР).<br />
К сожалению, формату исходных данных и методам<br />
геопривязки при заказе и обработке снимков уделяется незаслуженно<br />
мало внимания. В российских условиях типичным<br />
форматом заказа данных является GeoTIFF в стандартной<br />
проекции Гаусса-Крюгера, СК-42. Ошибки привязки<br />
исходных данных исправляются пользователями в ГИС-пакетах<br />
путём трансформации снимка методом полиномов<br />
по средне- и крупномасштабным топографическим картам.<br />
Применение данного метода требует точно привязанных<br />
карт и расстановки большого (несколько десятков) числа<br />
опорных точек в опознаваемых на снимке местах.<br />
В табл. 1 представлены основные методы геометрической<br />
коррекции данных высокого разрешения для снимков<br />
в разных форматах, принимаемых на наземные станции<br />
ИТЦ «СКАНЭКС». Наилучшие (более точные) результаты<br />
привязки для данных из табл. 1 достигаются при соблюдении<br />
следующих четырёх условий:<br />
1) исходные данные в «сырых» форматах — Level 1;<br />
2) использование ЦМР (например, SRTM–90) в горах и на<br />
равнине;<br />
3) коррекция с использованием строгой модели камеры;<br />
4) ручная установка сравнительно небольшого числа опорных<br />
точек.<br />
В программе ScanEx Image Processor метод коррекции<br />
с использованием строгой модели камеры реализован для<br />
всех типов данных высокого разрешения, поставляемых<br />
ИТЦ «СКАНЭКС» (табл. 1). Модель использует в качестве<br />
входных параметров информацию о положении спутника<br />
на орбите, цифровую модель рельефа (ЦМР) и опорные<br />
точки. Коррекция выполняется итерационным методом, что<br />
позволяет минимизировать среднеквадратическую ошибку<br />
в заданных контрольных точках за счёт изменения параметров<br />
модели. Вычисление проекции пикселей на поверхность<br />
Земли осуществляется методом трассировки лучей. Если при<br />
коррекции используется ЦМР, координаты пикселя вычисляются<br />
с учётом высоты местности. Важно отметить, что<br />
при работе с данной моделью не требуется иметь большое<br />
количество опорных точек — при равномерном размещении<br />
точек по снимку вполне достаточно 8–10 точек (GPS-измерений<br />
или снятых с топографической карты).<br />
Геометрическая коррекция и привязка снимков с использованием<br />
строгой модели камеры выполняется в Центре<br />
«СКАНЭКС» при заказе такой услуги и при поставке заказчиком<br />
опорных точек на заказанный снимок. Для тех заказчиков,<br />
кто имеет в распоряжении программный пакет ScanEx<br />
Image Processor (базовый модуль), привязку и геокоррекцию<br />
снимков с применением строгой модели логично осуществлять<br />
на месте (самостоятельно), приобретая «сырой» формат<br />
данных уровня обработки Level 1 (табл. 2).<br />
Авторы благодарны Д.А. Чирковой и А.В. Сонюшкину<br />
за помощь в подготовке материала.<br />
1<br />
Институт лесоведения РАН, c. Успенское, Московская обл., e-mail: am-pyrola@mail.ru<br />
2<br />
Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС», 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1,<br />
www.scanex.ru, e-mail: nmitkinyh@scanex.ru<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 83
Вектор развития<br />
Табл. 1. Методы геометрической коррекции различных типов данных, получаемых в режиме прямого приёма на станции в России<br />
Съёмочная система<br />
Пространственное<br />
разрешение,<br />
м<br />
Равнинная территория (без использования ЦМР 1 ))<br />
Горная территория (с использованием ЦМР 1 )<br />
Без<br />
опорных<br />
точек<br />
Установка опорных точек вручную<br />
Установка опорных<br />
точек автоматически<br />
Коррекция<br />
по<br />
RPCкоэф.<br />
Строгая<br />
модель<br />
камеры 2<br />
с RPC-коэф.<br />
без RPC-коэф.<br />
Корегистрация<br />
Полиномиальная трансформация<br />
Полиномиальная<br />
трансформация<br />
Уровень обработки 3 Level 1 Level 1 Level 1 Level 1, 2 Level 1, 2 Level 1, 2<br />
Cartosat-1 (IRS-P5, камера<br />
PAN-Aft)<br />
Formosat-2<br />
2.5 + + + +<br />
+ (только<br />
Level 2)<br />
Панхроматический снимок 2 + + + +<br />
Многозональный снимок 8 + + + +<br />
IRS-1C/1D<br />
Панхроматический снимок 5.8 + + + +<br />
Многозональный снимок 23.5 + + + +<br />
Resourcesat-1 (IRS-P6)<br />
Панхроматический снимок 5.8 + + + +<br />
Многозональный снимок 23.5 + + + +<br />
SPOT 2/4<br />
Панхроматический снимок 10 + + + +<br />
Многозональный снимок 20 + + + +<br />
SPOT 5<br />
Панхроматический снимок 2.5 и 5 + + + +<br />
Многозональный снимок 10 (20) + + + +<br />
1<br />
Цифровая модель рельефа (местности)<br />
2<br />
Метод можно использовать только для типов данных, перечисленных в табл. 2.<br />
3<br />
Уровни обработки: Level 1 — данные, прошедшие только радиометрическую коррекцию, Level 2 — данные, прошедшие радиометрическую<br />
коррекцию и коррекцию систематических ошибок сенсора<br />
+<br />
Табл. 2. Типы данных и соответствующие им форматы, для которых<br />
можно использовать строгую модель камеры<br />
Тип данных<br />
Cartosat-1 (IRS-P5)<br />
Formosat-2<br />
IRS-1C/1D<br />
Resourcesat (IRS-P6)<br />
SPOT 2/4/5<br />
Формат<br />
Super Structure<br />
DIMAP<br />
ScanEx HDF, Super Structure<br />
Super Structure<br />
DIMAP<br />
Optimal Data Format and Geolocation Methods:<br />
Practical Recommendations for Ordering High<br />
Resolution Images. By A. Maslov, N. Mitkinykh<br />
Solution of most practical tasks, when operating with high resolution<br />
space images requires quality geolocation of source images.<br />
Maximum possible accuracy here depends on a number of factors.<br />
The article presents basic methods of high-resolution data geometric<br />
correction for images in different formats, received by the ground<br />
stations in Russia.<br />
84 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
Результаты тестирования<br />
ортофотопланов и цифровых моделей<br />
местности, выполненных по снимкам<br />
Cartosat-1 (IRS-P5)<br />
Ю.И. Карионов 1<br />
Ключевые слова: Cartosat-1 (IRS-P5), тестирование ортофотопланов и ЦМР,<br />
PHOTOMOD<br />
Key words: Cartosat-1 (IRS-P5), orthophotomap and digital elevation model testing,<br />
PHOTOMOD<br />
Целью данной работы являлось<br />
тестирование цифровой<br />
модели рельефа и<br />
ортофотоплана, полученных<br />
на основе стереопары снимков<br />
Cartosat-1 (IRS-P5) без использования<br />
опорных точек.<br />
Исходные материалы<br />
ИТЦ «СКАНЭКС» предоставил для<br />
тестирования следующие материалы:<br />
• стереопару снимков Cartosat-1 на<br />
район острова Ольхон на озере<br />
Байкал с сопроводительной информацией;<br />
• цифровую модель местности с<br />
размером ячейки 10х10 м, выполненную<br />
по этой стереопаре без использования<br />
точек ПВП;<br />
• ортофотопланы, изготовленные<br />
на основе одного из снимков этой<br />
стереопары и полученной модели<br />
рельефа.<br />
Методика тестирования<br />
Для выполнения работы прежде всего<br />
необходимо было выбрать систему<br />
координат и систему отсчёта высот.<br />
Поскольку коэффициенты рациональной<br />
функции RPC (Rational Polynomial<br />
Coefficientes) для Cartosat-1 предоставляются<br />
в WGS 84, а отсчёт высот матрицы<br />
произведён от EGM 96, то эти<br />
параметры и были выбраны в качестве<br />
системы координат проекта.<br />
В качестве эталонных образцов использовались<br />
цифровая модель местности,<br />
выполненная по материалам<br />
аэросъёмки масштаба 1:30 000 с размером<br />
ячейки 5х5 м, и ортофотоплан,<br />
созданный по тем же материалам. Точность<br />
ЦМР составляет около 1.5 м, точность<br />
ортофотоплана (среднеквадратическое<br />
отклонение, СКО) — 0.56 м,<br />
максимальная ошибка — 0.96 м.<br />
Тестирование ортофотоплана<br />
Используя цифровую фотограмметрическую<br />
систему PHOTOMOD, в этих<br />
же координатах были представлены<br />
эталонные ортофотоплан и матрица<br />
высот. Затем на ортофотоплане, полученном<br />
в ИТЦ «СКАНЭКС», были<br />
измерены координаты 16 точек, которые<br />
были опознаны и измерены на<br />
эталонном ортофотоплане.<br />
1<br />
ЗАО «Ракурс», 129366, г. Москва, ул. Ярославская, д. 13А, e-mail: info@racurs.ru<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 85
Вектор развития<br />
Рис. 1. Ортофотоплан по аэросъёмке.<br />
Рис. 2. Ортофотоплан по космической съёмке<br />
Пример снятия координат представлен<br />
на рис. 1. и 2. Схема расположения<br />
точек показана на рис. 3.<br />
Результаты сравнения координат одноимённых<br />
точек на ортофотоплане<br />
по космическим снимкам и эталонном<br />
ортофотоплане приведены в табл. 1.<br />
Тестирование матриц высот<br />
Матрица высот проверялась в системе<br />
PHOTOMOD с использованием<br />
возможности приведения матриц, полученных<br />
в разных проекциях и системах<br />
координат, к единому виду и в<br />
ГИС «Карта 2007», в которой имеется<br />
функция сравнения матриц и визуализация<br />
разностной матрицы. Общий<br />
вид тестируемой матрицы показан на<br />
рис. 4.<br />
Было проведено сравнение матриц<br />
и получена результирующая матрица<br />
разностей высот, показанная на рис. 5.<br />
Результаты статистической обработки<br />
разности матриц высот представлены<br />
в табл. 2.<br />
Близкие значения среднего отклонения<br />
и среднего отклонения по модулю<br />
в матрице высот говорят о присутствии<br />
систематической ошибки.<br />
Это видно и на визуализированном<br />
изображении матрицы разностей.<br />
Если в результаты сравнения матриц<br />
ввести постоянную величину, равную<br />
среднему отклонению, то среднее отклонение<br />
по скорректированной матрице<br />
уменьшится до единиц метров.<br />
Ошибки матрицы высот обусловлены<br />
двумя составляющими: ошибкой по<br />
высоте и ошибкой в плане. Обычно<br />
определить плановую ошибку матрицы<br />
высот затруднительно, поскольку<br />
на матрице нет никаких точек, по которым<br />
можно было бы осуществить<br />
её привязку. Но в данном случае эту<br />
задачу можно решить, так как положение<br />
матрицы соответствует положению<br />
построенного по ней ортофотоплана.<br />
Построение ЦМР<br />
и ортофотоплана в системе<br />
PHOTOMOD<br />
С целью оценки максимальной точности<br />
ЦМР и ортофотоплана, которые<br />
могут быть получены на основе исходной<br />
стереопары космических снимков<br />
Cartosat-1, был выполнен стандартный<br />
цикл стереообработки исходных снимков<br />
с использованием опорных точек<br />
и получением ЦМР и ортофотоплана в<br />
системе PHOTOMOD.<br />
Для выполнения внешнего ориентирования<br />
на космических снимках<br />
были измерены 15 опорных и контрольных<br />
точек, использовавшихся<br />
в эталонном аэросъёмочном проекте.<br />
Табл. 1.<br />
Ортофотоплан<br />
Пределы расхождения координат ΔX 15.10 – 31.17;<br />
ΔY 13.22 – 21.81<br />
Среднее расхождение по X 24.37<br />
Среднее расхождение по Y 16.26<br />
Среднее расхождение общее 29.49<br />
СКО общее 29.67<br />
Табл. 2.<br />
ЦМР<br />
Среднее отклонение –10.18<br />
СКО 13.58<br />
Средний модуль 11.36<br />
Максимальное отклонение –169.28<br />
86 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
Рис. 3. Схема расположения на ортофотоплане точек,<br />
по которым выполнялось сравнение<br />
Рис. 4. Общий вид матрицы высот<br />
По результатам уравнивания<br />
были получены следующие расхождения<br />
на опорных точках: СКО —<br />
2.835 м, средний модуль — 2.615 м,<br />
MAX — 4.512 м.<br />
Далее в автоматическом режиме<br />
в системе PHOTOMOD была получена<br />
ЦМР. При этом, учитывая горный<br />
характер местности, для повышения<br />
достоверности и точности ЦМР были<br />
нанесены структурные линии по урезу<br />
воды, вершинам хребтов, водотокам и<br />
некоторым другим характерным элементам<br />
рельефа. Затем, используя полученную<br />
ЦМР и правый снимок стереопары,<br />
изготовлен ортофотоплан.<br />
На нём были определены координаты<br />
тех же 16 точек, что и на ортофотоплане,<br />
предоставленном ИТЦ «СКА-<br />
НЭКС», и эталонном ортофотоплане<br />
по аэросъёмке.<br />
После были вычислены разности<br />
координат ортофотоплана по космическим<br />
снимкам и по эталонному<br />
ортофотоплану, выполненному по<br />
аэросъёмке, и рассчитаны среднее и<br />
среднеквадратическое (СКО) отклонения.<br />
Результаты сравнения представлены<br />
в табл. 3.<br />
Аналогично сравнивались матрицы<br />
высот, полученные в системе<br />
PHOTOMOD на основе данных<br />
Cartosat-1 и по данным аэросъёмки.<br />
Результаты приведены в табл. 4.<br />
Табл. 3.<br />
Пределы расхождения<br />
координат<br />
Среднее расхождение<br />
по X<br />
Среднее расхождение<br />
по Y<br />
Среднее расхождение<br />
общее<br />
Ортофотоплан<br />
ΔX (– 4.58) –<br />
(+ 5.58);<br />
ΔY (– 5.54) –<br />
(+ 4.29)<br />
2.84<br />
– 2.77<br />
6.05<br />
СКО общее 6.29<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 87
Вектор развития<br />
Выводы<br />
Полученные результаты позволяют<br />
cделать вывод, что при построении<br />
ортофотопланов и ЦМР по снимкам<br />
Cartosat-1 без использования точек<br />
ПВП общая ошибка весьма велика,<br />
однако большая часть этой ошибки<br />
приходится на постоянную составляющую.<br />
При исключении этой составляющей<br />
точность значительно повышается<br />
и не превосходит единиц метров,<br />
что согласуется с результатами, полученными<br />
по стандартной технологии с<br />
использованием опорных точек.<br />
Литература:<br />
1. Титаров П.С. Исследование геометрических<br />
характеристик продукта ДЗЗ Cartosat-1<br />
Stereo OrthoKit // Пространственные данные,<br />
№ 2, 2007, стр. 32–38.<br />
2. Lutes J. First Impressions of Cartosat-1 // JACIE<br />
2006 Civil Commercial Imagery Evaluation<br />
Workshop, Laurel, Maryland, March 14–16,<br />
2006.<br />
3. Titarov P.S. Evaluation of Cartosat-1 Geometric<br />
Potential // XXI ISPRS Congress, Beijing, China,<br />
3–11 July, 2008, The International Archives<br />
of the Photogrammetry, Remote Sensing and<br />
Spatial Information Sciences, Vol. XXXVII. Part<br />
B1, pp. 841–846.<br />
Orthophotomaps and Digital<br />
Elevation Models Testing<br />
Results, Executed Based<br />
on Cartosat-1 Images (IRS-P5).<br />
By Yu. Karionov<br />
Рис. 5. Разность исследуемой и эталонной матриц высот<br />
Табл. 4.<br />
ЦМР<br />
Среднее отклонение – 0.49<br />
СКО 6.40<br />
Средний модуль 4.79<br />
Максимальное отклонение – 108.47<br />
This article describes methods of testing<br />
orthophotomaps and digital elevation<br />
models, generated based on the stereo pair of<br />
Cartosat-1 images (IRS-P5) without GCPs.<br />
88 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
C<br />
г. Москва. Анаглифическое изображение построено по стереопаре IRS-P5, дата съёмки 30 марта 2008 г.<br />
Для просмотра необходимы анаглифические очки (© ANTRIX, SCANEX, 2008) Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 89
Вектор развития<br />
Орбитальная группировка<br />
спутников съёмки Земли:<br />
итоги 2009 г. и планы на 2010 г.<br />
А.А. Кучейко 1<br />
Ключевые слова: Спутники ДЗЗ, запуски, космические державы, военные,<br />
гражданские, коммерческие, метеорологические КА<br />
Key words: RS satellites, launches, space powers, military, civil, commercial,<br />
meteorological space vehicles<br />
По числу запущенных спутников с аппаратурой<br />
съёмки Земли из космоса 2009 г. стал<br />
рекордным за текущее десятилетие. Всего<br />
на орбиты выведены 22 спутника, в том<br />
числе 18 гражданских, коммерческих и военных аппаратов<br />
съёмки Земли и 4 метеорологических (табл. 1).<br />
В текущем десятилетии среднегодовое число запущенных<br />
спутников с аппаратурой съёмки Земли находилось<br />
в пределах 10–16 аппаратов, в 2007 возросло до 19 и<br />
в 2008 — до 21.<br />
Табл. 1. Запуски спутников съёмки Земли и метеорологических КА в 2009 г.<br />
N<br />
Космический<br />
аппарат<br />
Дата запуска /<br />
Номер<br />
1 GOSAT Ibuki 23.01.09 /<br />
09-02A<br />
2 PRISM Hitomi 23.01.09 /<br />
09-02J<br />
3 NOAA-19<br />
(N Prime)<br />
06.02.09 /<br />
09-05A<br />
4 RISAT-2 20.04.09 /<br />
09-19A<br />
5 Yaogan-6<br />
YW-6<br />
6 Космос-2450<br />
Кобальт-М<br />
22.04.09 /<br />
09-21A<br />
25.04.09 /<br />
09-22А<br />
Назначение КА Страна /<br />
Оператор<br />
ДЗЗ атмосферы<br />
и парниковых<br />
газов<br />
Образовательные<br />
эксперименты<br />
по ДЗЗ<br />
Япония /<br />
JAXA<br />
Япония /<br />
Университет<br />
Токио<br />
Носитель /<br />
Полигон<br />
H2А-202 /<br />
Танегасима<br />
H2А-202 /<br />
Танегасима<br />
Метеосъёмка США / NOAA Delta 2<br />
7320 /<br />
Ванденберг<br />
Видовая разведка<br />
с РСА<br />
Видовая разведка<br />
Видовая оптическая<br />
разведка<br />
Индия /<br />
Министерство<br />
обороны<br />
Китай / Министерство<br />
обороны<br />
Россия /<br />
Министерство<br />
обороны<br />
PSLV-CA<br />
C12/ Шрихарикота<br />
CZ-2С /<br />
Тайюань<br />
Союз-У /<br />
Плесецк<br />
Аппаратура, разрешение,<br />
масса КА<br />
2 датчика, 0.5 и 1.5 км, 1750 кг<br />
2 камеры, 30 м, 8.5 кг<br />
8 датчиков, ОЭС AVHRR, 1.1 км,<br />
1440 кг<br />
РСА,
Вектор развития<br />
7 Tacsat-3 JWS-D2<br />
19.05.09 /<br />
09-28А<br />
Эксперименты<br />
по видовой<br />
разведке<br />
США /<br />
AFRL<br />
Minotaur I /<br />
Уоллопс<br />
Гиперспектральная ОЭС, 400 кг<br />
8 GOES-14<br />
(-O)<br />
06.04.09 /<br />
09-33А<br />
Метеосъёмка<br />
с ГСО<br />
США / NOAA Delta 4M /<br />
Канаверал<br />
2 датчика ДЗЗ, ОЭС, 1 и 4 км,<br />
1800 кг<br />
9 RazakSat 14.07.09 /<br />
09-37А<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
Малайзия /<br />
ATSB<br />
Falcon-1 /<br />
Омелек<br />
ОЭС MAC, 2.5 м (PAN), 5 м (MS),<br />
180 кг<br />
10 Deimos-1 29.07.09 /<br />
09-41А<br />
ДЗЗ среднего<br />
разрешения<br />
Испания /<br />
DMI<br />
Днепр /<br />
Байконур<br />
ОЭС, 22 м (MS), 90 кг<br />
11 Dubaisat-1 29.07.09<br />
09-41В<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ОАЭ /<br />
EIAST<br />
Днепр /<br />
Байконур<br />
ОЭС, 2.5 м (PAN) и 5 м (MS),<br />
190 кг<br />
12 UK-DMC-2 29.07.09 /<br />
09-41С<br />
ДЗЗ среднего<br />
разрешения<br />
Британия /<br />
BNSC, DMCii<br />
Днепр /<br />
Байконур<br />
ОЭС, 22 м (MS), 95 кг<br />
13 Метеор-М №1 17.09.09 /<br />
09-49А<br />
Метеосъёмка,<br />
ДЗЗ среднего<br />
разрешения<br />
Россия / ФКА,<br />
Гидромет<br />
Союз-2 с<br />
РБ Фрегат /<br />
Байконур<br />
БРЛК Х-диапазона, ОЭС КМСС,<br />
МСУ-МР, 60 м, 120 м, 1 км (MS),<br />
2755 кг<br />
14 УгатуСат 17.09.09 /<br />
09-49Е<br />
Образовательный<br />
миниспутник<br />
ДЗЗ<br />
Россия /<br />
УГАТУ, Уфа<br />
Союз-2 с<br />
РБ Фрегат /<br />
Байконур<br />
ОЭС, 50 м (MS), 35 кг<br />
15 Sumbandila<br />
ZA-002<br />
17.09.09 /<br />
09-49F<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ЮАР /<br />
CSIR, SunSpace<br />
Союз-2 с<br />
РБ Фрегат /<br />
Байконур<br />
ОЭС, 6.5 м (MS), 60 кг<br />
16 Oceansat-2 23.09.09 /<br />
09-51А<br />
ДЗЗ среднего и<br />
низкого разрешения<br />
Индия /<br />
ISRO<br />
PSLV-C12 /<br />
Шрихарикота<br />
2 датчика ДЗЗ, ОЭС 300 м (MS),<br />
960 кг<br />
17 WorldView-2 08.10.09 /<br />
09-55А<br />
ДЗЗ сверхвысокого<br />
разрешения<br />
США /<br />
DigitalGlobe<br />
Delta 2<br />
7920 /<br />
Ванденберг<br />
ОЭС, 0.46 м (PAN), 1.84 м (MS),<br />
2800 кг<br />
18 DMSP-5D3<br />
F18<br />
18.10.09 / 09-<br />
57А<br />
Метеосъёмка США /<br />
NOAA, USAF<br />
Atlas V401 /<br />
Ванденберг<br />
7 приборов ДЗЗ, ОЭС OLS 0.6<br />
и 1 км, 1200 кг<br />
19 IGS-5A<br />
IGS-O3<br />
28.11.09 / 09-<br />
66А<br />
Оптическая видовая<br />
разведка<br />
Япония / CSISE H-2A /<br />
Танегасима<br />
ОЭС, до 0.6 м, 1600 кг<br />
20 Yaogan-7<br />
YW-7<br />
09.12.09 / 09-<br />
69А<br />
Видовая разведка<br />
Китай / МО CZ-2D /<br />
Цзюцуань<br />
ОЭС, —, 800 кг<br />
21 Yaogan-8<br />
YW-8<br />
15.12.09 / 09-<br />
72А<br />
Видовая разведка<br />
Китай / МО CZ-4С /<br />
Тайюань<br />
ОЭС, —, 1040 кг<br />
22 Helios-IIB 18.12.09 / 09-<br />
73А<br />
Видовая разведка<br />
Франция / МО<br />
Ariane-5GS<br />
/ Куру<br />
2 ОЭС, до 0.35 м, 4200 кг<br />
Обозначения и сокращения<br />
Военные КА видовой разведки<br />
Гражданские и коммерческие КА<br />
Метеорологические КА<br />
ОЭС<br />
РСА<br />
PAN<br />
MS<br />
Оптико-электронная система<br />
Радиолокатор с синтезированной апертурой<br />
Панхроматический режим съёмки ОЭС<br />
Многоспектральный режим съёмки ОЭС<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 91
Вектор развития<br />
Лидерами в 2009 г. по числу запущенных спутников<br />
съёмки Земли являются США, Китай, Россия и Япония.<br />
Список из 11 стран-операторов (в порядке убывания числа<br />
запущенных в 2009 г. аппаратов) выглядит следующим<br />
образом:<br />
• США (5 КА),<br />
• Китай, Россия и Япония (по 3 КА);<br />
• Индия (2 КА);<br />
• Великобритания, Испания, Малайзия, ОАЭ, Франция,<br />
ЮАР (по 1 КА).<br />
В 2008 г. лидерство в запусках КА ДЗЗ удерживали Германия<br />
(7 спутников) и Китай (6 КА).<br />
По предназначению запущенные в 2009 г. аппараты разделились<br />
следующим образом:<br />
• гражданские, коммерческие и образовательные — 14<br />
(США — 4, Россия и Япония — по 2, Великобритания,<br />
Индия, Испания, Малайзия, ОАЭ, ЮАР — по 1), в том<br />
числе 4 метеоспутника;<br />
• видовая космическая разведка и двойного назначения —<br />
8 КА (Китай — 3, Индия, Россия, США, Франция, Япония<br />
— по 1).<br />
В обзор включены гражданские, коммерческие и военные<br />
спутники дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ)<br />
с оптико-электронными системами (ОЭС) и радиолокаторами<br />
с синтезированием апертуры антенны (РСА) с пространственным<br />
разрешением от низкого (1–4 км) до сверхвысокого<br />
(
Вектор развития<br />
ников ДЗЗ (военных, гражданских и коммерческих, без<br />
учёта метеоспутников) обладают США, Китай, Германия и<br />
Индия:<br />
• США — не менее 20 спутников,<br />
• Китай и Германия — не менее 11 спутников,<br />
• Индия — 10 работоспособных КА.<br />
Следует отметить, что ещё несколько лет назад среди<br />
лидеров в области ДЗЗ находилась Франция, уступившая<br />
место в рейтинге после свода с орбиты КА SPOT 2 и продолжительного<br />
отсутствия запусков на фоне устойчивого<br />
прогресса Китая, Германии и Индии.<br />
Во втором эшелоне за группой лидеров по числу военных,<br />
гражданских, коммерческих КА и спутников двойного<br />
назначения следуют Япония, Франция и Израиль<br />
(по 4–5 КА). В третьей группе находятся Великобритания,<br />
Канада, Европейское космическое агентство и Россия<br />
(по 3 КА), а также большое число стран, обладающих 1–2<br />
спутниками.<br />
США остаются мировым лидером, обладая крупнейшими<br />
группировками военных и гражданских спутников<br />
съёмки Земли, в том числе пятью коммерческими сверхдетальными<br />
спутниками IKONOS, GeoEye-1, QuickBird и<br />
WorldView-1/2 (три из них с пространственным разрешением<br />
лучше 0.5 м). Операторами спутников являются две<br />
компании, конкуренция между которыми способствует ускоренному<br />
развитию мирового рынка геоданных.<br />
Новый коммерческий спутник сверхвысокого разрешения<br />
WorldView-2 создан только за счёт средств частных инвесторов<br />
(ранее — в рамках частно-государственного партнёрства<br />
с бюджетной поддержкой). Данный факт означает,<br />
что сектор геоданных сверхвысокого разрешения впервые<br />
выходит на уровень, позволяющий создавать окупаемые<br />
спутниковые системы ДЗЗ. Впервые спутник WorldView-2<br />
будет поставлять сверхдетальные изображения, полученные<br />
в девяти спектральных каналах (панхроматическом и<br />
8 узких спектральных зонах). Традиционная оптико-электронная<br />
аппаратура обеспечивает высокодетальную съёмку<br />
в 1–5 спектральных каналах.<br />
Продолжается эксплуатация в пределах технической<br />
возможности спутников Landsat-5 и -7, данные которых<br />
распространяются бесплатно по всему миру через веб-сайты<br />
геологической службы USGS (http://earthexplorer.usgs.gov/<br />
и http://glovis.usgs.gov/). За 1.5 года свободного доступа скачано<br />
свыше 1 млн сцен. Запуск нового спутника Landsat-8<br />
назначен на конец 2012 г.<br />
Китай стремительно наращивает национальную группировку<br />
военных спутников серии «Яогань» с оптической<br />
аппаратурой и РСА среднего и высокого пространственного<br />
разрешения, а также космическую систему мониторинга<br />
ЧС «4+4» и совместную китайско-бразильскую систему<br />
CBERS. Данные CBERS распространяются свободно через<br />
веб-сайты организаций-оператров в Китае и Бразилии.<br />
В 2011 г. планируется вывести на орбиту картографический<br />
спутник ZY-3 с комплектом из четырёх камер с разрешением<br />
от 2.5 м до 10 м.<br />
Индия сохраняет прочные позиции в группе лидеров.<br />
В 2010 г. национальную группировку могут пополнить два<br />
новых спутника Cartosat-2B и RISAT-1.<br />
В состав группировки гражданских спутников ДЗЗ России<br />
входят «Ресурс-ДК1» с продлённым сроком эксплуатации<br />
и «Метеор-М» № 1, переведённый в режим опытной<br />
эксплуатации 23 декабря 2009 г.<br />
Метеоспутник «Метеор-М» № 1 оснащён комплексом<br />
метеодатчиков, а также комплектом съёмочной аппаратуры<br />
среднего разрешения КМСС (сканеры МСУ-100 и МСУ-50),<br />
которая оптимально соответствует потребностям оперативной<br />
съёмки обширных территорий России. Сканеры МСУ-<br />
100 снимают с разрешением 60 м в полосе захвата 960 км,<br />
а сканер МСУ-50 — с разрешением 120 м в полосе захвата<br />
927 км в трёх спектральных зонах.<br />
Радиолокатор бокового обзора «Северянин», установленный<br />
на «Метеор-М» № 1, предназначен для съёмки<br />
ледового покрова Арктики с низким пространственным<br />
разрешением. Учитывая, что после начала опытной эксплуатации<br />
«Метеор-М» № 1 ни одного снимка от РЛС «Северянин»<br />
ещё не опубликовано, можно полагать, что в работе<br />
радара возникли неполадки.<br />
Несмотря на достигнутые в 2009 г. результаты, возможности<br />
российской группировки спутников съёмки Земли<br />
пока остаются весьма скромными. На 2010 г. перенесены<br />
запуски метеоспутника «Электро-Л №1», КА «Канопус-В»<br />
и «Кондор-Э».<br />
Планы запусков спутников съёмки Земли в 2010 г.<br />
Согласно опубликованным планам на 2010 г., запланированы<br />
запуски 26 гражданских, коммерческих и военных спутников<br />
съёмки Земли (табл. 2), в том числе:<br />
• 5 метеорологических КА Китая, Кореи, России и США;<br />
• 4 спутника с высокодетальной оптической аппаратурой<br />
съёмки с пространственным разрешением менее 1 м<br />
Индии, Израиля, России и Франции;<br />
• 6 гражданских и двойного назначения спутников с РСА<br />
Германии, Италии, Индии, Китая, Кореи и России;<br />
• 4 гражданских и коммерческих спутника с оптической<br />
аппаратурой съёмки Земли с разрешением 2–3 м Алжира,<br />
Беларуси, Нигерии и России.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 93
Вектор развития<br />
Табл. 2. Планируемые запуски гражданских, коммерческих и военных спутников съёмки Земли и метеорологических КА в 2010 г.<br />
Космический<br />
аппарат<br />
Назначение КА Страна /<br />
Оператор<br />
Носитель /<br />
Полигон<br />
GOES-P Метеосъёмка с ГСО США / NOAA Delta-4 / Канаверал<br />
Дата запуска<br />
Аппаратура, разрешение,<br />
масса<br />
04.03.10 3 датчика ДЗЗ, ОЭС Imager,<br />
1 и 4 км, 1.8 т<br />
TanDEM-X<br />
HJ-1C<br />
COMS-1<br />
Интерферометрическая<br />
РСА съёмка<br />
ДЗЗ среднего<br />
разрешения<br />
Метеосъёмка низкого<br />
разрешения на ГСО<br />
Германия /<br />
Infoterra<br />
Китай<br />
Днепр / Байконур<br />
CZ-2C / Тайюань<br />
2010 РСА Х-диапазона, полет с<br />
TerraSAR-X, 1–16 м, 1250 кг<br />
2010 РСА в системе «2+1», 5–20 м,<br />
850 кг<br />
Корея / KARI Ariane-5 / Куру Март 2010 2 ОЭС — метеосканер, 1 и 4 км,<br />
сканер цветности, 500 м, 2.4 т<br />
Cartosat-2B<br />
Alsat-2A<br />
Канопус-В<br />
№1<br />
Белка-2<br />
RASAT<br />
Nigeriasat-2<br />
Nigeriasat-X<br />
Сич-2<br />
Электро-Л<br />
№1<br />
COSMO<br />
SkyMed-4<br />
Resourcesat-2<br />
ДЗЗ метрового разрешения<br />
двойного<br />
назначения<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
ДЗЗ среднего<br />
разрешения<br />
ДЗЗ высокого<br />
разрешения<br />
Метеосъёмка на ГСО<br />
ДЗЗ двойного<br />
назначения с РСА<br />
ДЗЗ высокого и среднего<br />
разрешения<br />
Индия / ISRO,<br />
Минобороны<br />
PSLV-C16 /<br />
Шрихарикота<br />
Алжир / ASAL PSLV C16 /<br />
Шрихарикота<br />
Россия / ФКА Союз-ФГ /<br />
Байконур<br />
Беларусь / — Союз-ФГ /<br />
Байконур<br />
Турция /<br />
TÜBITAK UZAY<br />
Нигерия /<br />
NASRDA<br />
Нигерия /<br />
NASRDA<br />
Март 2010<br />
Март 2010<br />
Апрель 2010<br />
Апрель 2010<br />
ОЭС PAN, до 0.8 м, 690 кг<br />
ОЭС, 2.5 м (PAN), 10 м (MS),<br />
130 кг<br />
2 ОЭС, 2.7 м (PAN), 12 м (MS),<br />
350 кг<br />
2 ОЭС, 2.7 м (PAN), 12 м (MS),<br />
350 кг<br />
Днепр / Ясный Апрель 2010 2 ОЭС, 7.5 м (PAN), 15 м (MS),<br />
110 кг<br />
Днепр / Ясный Апрель 2010 3 ОЭС, 2.5 м (PAN), 5 м и 32 м<br />
(MS), 300 кг<br />
Днепр / Ясный Апрель 2010 ОЭС, 22 м (MS), 90 кг<br />
Украина / — Днепр / Ясный Апрель 2010 ОЭС, 7 м, 169 кг<br />
Россия / ФКА,<br />
Гидромет<br />
Италия / ASI,<br />
e-Geos,<br />
Минобороны<br />
Зенит-3Ф /<br />
Фрегат-СБ /<br />
Байконур<br />
Delta-2 7410 /<br />
Ванденберг<br />
Индия / ISRO PSLV-C15 /<br />
Шрихарикота<br />
RISAT-1 ДЗЗ с РСА Индия / ISRO PSLV-С13 /<br />
Шрихарикота<br />
XSat<br />
Pleiades-1<br />
Кондор-Э<br />
ДЗЗ высокого разрешения<br />
ДЗЗ двойного назначения<br />
РСА съёмка двойного<br />
назначения<br />
Сингапур /<br />
CREST<br />
Франция /<br />
Минобороны,<br />
CNES<br />
PSLV-С13 /<br />
Шрихарикота<br />
Союз-СТА<br />
Фрегат / Куру<br />
Россия / ФКА Стрела /<br />
Байконур<br />
2010 ОЭС, 1 км и 4 км, 1500 кг<br />
на ГСО<br />
Сентябрь<br />
2010<br />
РСА, от 0.5 м до 100 м,<br />
1700 кг<br />
2010 3 ОЭС, 5 м, 23 м, 60 м,<br />
1200 кг<br />
2010 РСА С-диапазона, 1–50 м,<br />
1750 кг<br />
2010 ОЭС, 10 м (MS), 100 кг<br />
Октябрь<br />
2010<br />
ОЭС, 0.7 м (PAN) и 2.8 м (MS),<br />
1 т<br />
2010 РСА S-диапазона, 1–20 м,<br />
800 кг<br />
94 ▪ Земля из космоса
Вектор развития<br />
Ресурс-П № 1<br />
EROS-C<br />
ДЗЗ сверхвысокого<br />
разрешения<br />
ДЗЗ сверхвысокого<br />
разрешения<br />
Россия / ФКА Союз-2-1Б /<br />
Байконур<br />
Израиль /<br />
Imagesat<br />
Старт-1 / Свободный<br />
FY-3B Метеосъёмка Китай / CMNA Сz-4С / Тайюань<br />
Конец 2010<br />
ОЭС, гиперспектрометр, 0.9 м<br />
(PAN), 3 м (MS), 6.5 т<br />
2010 ОЭС, 0.7 м (PAN) и 2.8 м (MS),<br />
350 кг<br />
2010 3 прибора, от 250 м до 1 км,<br />
2200 кг<br />
FY-2F Метеосъёмка с ГСО Китай / CMNA СZ-3A / Сичан 2010 ОЭС, 1 и 4 км, 600 кг<br />
ORS Sat-1<br />
Эксперименты по<br />
детальной видовой<br />
разведке<br />
США / US<br />
Central<br />
Command<br />
SSOT Видовая разведка Чили / Минобороны<br />
KompSat-5<br />
ДЗЗ двойного назначения<br />
с РСА<br />
Minotaur-1 /<br />
Уоллопс<br />
Союз-СТА<br />
Фрегат / Куру<br />
Корея Днепр /<br />
Байконур<br />
Октябрь<br />
2010<br />
ОЭС,
Разное<br />
Правоотношения<br />
Юридические условия<br />
распространения и использования<br />
в России<br />
ДДЗЗ, полученных с иностранных<br />
спутников: общепринятые<br />
подходы и особенности<br />
российского<br />
правопорядка<br />
А.В. Золотухин 1<br />
Ключевые слова: Данные ДЗЗ, правопорядок,<br />
авторское право, интеллектуальная<br />
собственность, налогообложение,<br />
договор комиссии, лицензионный<br />
договор, нормы ГК РФ<br />
Key words: RS data, legal framework,<br />
intellectual property, taxation, commission<br />
agreement, license agreement, RF Civil<br />
Code Rules<br />
Данные дистанционного зондирования<br />
Земли из космоса, полученные с иностранных<br />
спутников (далее — иностранные<br />
ДДЗЗ), находят всё более широкое применение<br />
в различных областях экономики<br />
и государственного управления. Государственные<br />
заказчики и коммерческие<br />
потребители испытывают потребность в<br />
ДДЗЗ высокой точности, которая в настоящее<br />
время отечественными космическими<br />
аппаратами не обеспечивается. Следовательно,<br />
тенденция к использованию<br />
иностранных ДДЗЗ в перспективе будет<br />
сохраняться. В то же время их распространение<br />
в России осуществляется в рамках<br />
конкретного правопорядка, отражающего,<br />
с одной стороны, общепринятые подходы,<br />
а с другой стороны, имеющего свои особенности,<br />
которые не в полной мере учитываются<br />
как иностранными спутниковыми<br />
операторами, так и российскими распространителями<br />
и пользователями ДДЗЗ.<br />
I. ОБЩЕПРИНЯТЫЕ ПОДХОДЫ<br />
1. ДДЗЗ — объекты авторских прав<br />
На протяжении десятилетий складывалась<br />
мировая практика распространения данных<br />
дистанционного зондирования Земли из<br />
космоса (далее ДДЗЗ) иностранными спутниковыми<br />
операторами, в соответствии с<br />
которой космические снимки как объекты<br />
авторских прав предоставлялись дистрибьюторам<br />
и конечным пользователям на<br />
основании лицензионных соглашений.<br />
В российской теории и практике принадлежность<br />
ДДЗЗ к объектам авторских<br />
прав не вызывала разногласий. Лишь в<br />
последнее время в связи с актуализацией<br />
проблем налогообложения космических<br />
снимков представителями интересов российских<br />
дистрибьюторов стали высказываться<br />
противоположные мнения.<br />
Дело в том, что согласно подпункту 4<br />
пункта 1 ст. 309 Налогового кодекса РФ<br />
подлежат налогообложению доходы иностранных<br />
спутниковых операторов от использования<br />
в России прав на объекты интеллектуальной<br />
собственности. Обязанность<br />
по удержанию этого налога и перечислению<br />
в бюджет РФ возлагается на российского<br />
дистрибьютора, действующего в качестве<br />
налогового агента.<br />
С целью ухода от налогообложения делаются<br />
заявления, не имеющие под собой<br />
объективной правовой основы, о выбытии<br />
ДДЗЗ из числа объектов авторских прав,<br />
в частности, в связи с вступлением в силу<br />
с 1 января 2008 г. четвертой части ГК РФ.<br />
В действительности, ДДЗЗ всегда были и<br />
остаются объектами авторских прав. Рассмотрим<br />
статус ДДЗЗ подробнее.<br />
Иностранные спутниковые операторы<br />
признают ДДЗЗ в качестве объектов авторских<br />
прав, поскольку это единственная<br />
в своём роде юридически выверенная<br />
система контроля за распространением<br />
в мире их продукции. Если допустить изъятие<br />
ДДЗЗ из системы авторских прав,<br />
любое лицо, приобретшее подборку снимков,<br />
сможет изготовить неограниченное<br />
количество экземпляров, распространить<br />
их пользователям по всему миру, использовать<br />
любыми другими способами, включая<br />
переработку и создание производных<br />
произведений, не платя роялти и не рискуя<br />
быть привлечённым к ответственности. Вне<br />
рамок авторского права также не могла бы<br />
существовать фундаментальная для мировой<br />
коммерции ДДЗЗ система исключительных<br />
лицензий, предоставляемых<br />
правообладателями ДДЗЗ (спутниковыми<br />
операторами) дистрибьюторам в отношении<br />
мировых территориальных зон распространения.<br />
Таким образом, для иностранных спутниковых<br />
операторов авторская охраноспособность<br />
их продукции и её распространение<br />
на основании лицензионных<br />
соглашений является приоритетным моментом<br />
обеспечения их экономической<br />
эффективности.<br />
В соответствии с нормами российского<br />
права ДДЗЗ являются объектами авторских<br />
прав, что подтверждено п. 12 Постановления<br />
Правительства РФ № 326 от 28 мая<br />
2007 г., согласно которому «охрана авторских<br />
прав на ДДЗЗ осуществляется в соответствии<br />
с законодательством РФ». При<br />
этом Правительство РФ закрыло все дискуссии<br />
на тему первичной и обработанной<br />
телеметрии, определив в Общих положениях<br />
Постановления № 326, что под «данными<br />
дистанционного зондирования Земли<br />
из космоса» следует понимать «первичные<br />
данные, полученные непосредственно с<br />
помощью аппаратуры, установленной на<br />
борту космического объекта, и передаваемые<br />
или доставляемые на Землю из космоса<br />
с использованием электромагнитных<br />
сигналов, фотоплёнки, магнитной ленты<br />
или какими-либо другими способами, а<br />
также материалы, полученные в результате<br />
обработки первичных данных, осуществляемой<br />
в целях обеспечения возможности их<br />
использования».<br />
С вступлением в силу с 1 января 2008 г.<br />
части IV ГК РФ ДДЗЗ продолжают оставаться<br />
объектами авторских прав, как это было<br />
определено Постановлением Правительства<br />
от 28 мая 2007 г. № 326 по следующим<br />
основаниям:<br />
как отмечалось выше, IV часть ГК РФ<br />
1 была опубликована ещё в декабре<br />
2006 г., то есть более чем за год до её<br />
вступления в силу (Федеральный закон<br />
№ 231 от 18.12.2006 «О введение в действие<br />
части четвёртой ГК РФ). Очевидно,<br />
что Правительство РФ, издавая Постановление<br />
№ 326 от 28 мая 2007 г. «О геопространственной<br />
информации», учитывало<br />
нормы IV части Гражданского кодекса;<br />
перечень объектов авторских прав<br />
2 изложен в п. 1 ст. 1259 ГК РФ без изменений<br />
по сравнению с ранее действовавшим<br />
(до введения в силу части IV ГК РФ)<br />
1<br />
Главный юрист, Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС», 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 5/22, стр. 1,<br />
www.scanex.ru, e-mail: azolotukhin@scanex.ru<br />
96 ▪ Земля из космоса
Правоотношения<br />
законом «Об авторском праве и смежных<br />
правах» 1993 г.;<br />
в перечне объектов авторских прав<br />
3 (п. 1 ст. 1259 ГК РФ) остались без изменения<br />
фотографические произведения<br />
и произведения, полученные способами,<br />
аналогичными фотографии; географические,<br />
геологические и другие карты; эскизы<br />
и пластические произведения, относящиеся<br />
к географии, топографии и к другим<br />
наукам;<br />
сохранился ОТКРЫТЫЙ характер<br />
4 перечня объектов авторских прав,<br />
в который могут входить и другие произведения.<br />
Необходимо отметить, что открытый<br />
характер списка объясняется невозможностью<br />
заранее предусмотреть<br />
достижения научно-технического прогресса.<br />
Появляется значительное количество новых<br />
технических средств, с помощью которых<br />
становится возможным достижение<br />
новых творческих результатов, благодаря<br />
чему круг объектов интеллектуальной<br />
собственности постоянно расширяется.<br />
Наиболее полный на данный момент перечень<br />
объектов авторских прав рекомендован<br />
к воспроизведению в национальных<br />
законодательных актах об авторском праве<br />
Типовым законом Всемирной организации<br />
интеллектуальной собственности (ВОИС)<br />
и трансформирован в ст. 7 Закона «Об авторском<br />
праве» 1993 г., а затем в ст. 1259<br />
ГК РФ;<br />
в ЗАКРЫТОМ (исчерпывающем) перечне<br />
объектов, на которые не рас-<br />
5<br />
пространяются авторские права (п.п. 5,<br />
6 ст. 1259 ГК РФ), ДДЗЗ никогда не значились.<br />
Исчерпывающий перечень объектов,<br />
не охраняемых авторским правом, имеет<br />
принципиальное значение для квалификации<br />
ДДЗЗ как объекта авторских прав,<br />
поскольку методом исключения охраноспособными<br />
признаются все произведения, охрана<br />
которых прямо не запрещена законом,<br />
независимо от достоинств и назначения, а<br />
также от способа выражения (п. 1 ст. 1259 ГК<br />
РФ). Следовательно, утверждать, что произведения,<br />
не предусмотренные в открытом<br />
списке, не являются объектом авторских<br />
прав, — значит придавать списку объектов<br />
авторских прав, содержащемуся в ст. 1259<br />
ГК РФ ограничительно-закрытый характер,<br />
каковым он по закону не является;<br />
в соответствии со ст. 7 Закона «Об<br />
6 авторском праве» 1993 г. авторское<br />
право распространялось на «произведения<br />
науки, литературы и искусства, являющиеся<br />
результатом творческой деятельности».<br />
Ныне действующая ст. 1259 части IV ГК РФ<br />
определяет объекты авторских прав «как<br />
произведения науки, литературы и искусства<br />
независимо от достоинств и назначения<br />
произведения, а также от способа его<br />
выражения». Фраза «являющиеся результатом<br />
творческого труда» непосредственно<br />
из определения объекта авторского права,<br />
приведённого в ст. 1259 ГК РФ, исключена.<br />
Таким образом, вдвойне несостоятельными<br />
являются ссылки на отсутствие в ДДЗЗ<br />
авторского вклада, творческой компоненты<br />
как новое и необходимое условие авторско-правовой<br />
охраны;<br />
предоставление ДДЗЗ иностранными<br />
7 спутниковыми операторами на основании<br />
лицензионных соглашений указывает<br />
на признание за ними авторско-правовой<br />
охраны в соответствии с международным<br />
правом и законами соответствующих государств,<br />
поскольку лицензионные соглашения<br />
применяются исключительно в сфере<br />
авторского права и служат его идентификационным<br />
признаком.<br />
Решать вопрос о наличии либо отсутствии<br />
исключительных прав на ДДЗЗ иностранных<br />
лиц в РФ необходимо в контексте<br />
международных договоров РФ. В соответствии<br />
со ст. 1 ст. 1231 ГК РФ на территории<br />
России действуют исключительные права<br />
на результаты интеллектуальной деятельности,<br />
установленные не только ГК РФ, но и<br />
международными договорами РФ. Россия<br />
является участницей Бернской конвенции<br />
по охране литературных и художественных<br />
произведений (Берн, 1886 г., в редакции<br />
1979 г.), Всемирной конвенции об<br />
авторском праве (Женева, 1952 г., пересмотренная<br />
в Париже от 24.07.1971), Конвенции,<br />
утверждающей Всемирную организацию<br />
интеллектуальной собственности<br />
(Стокгольм, 1967 г., в редакции 1979 г.), к<br />
которым присоединились практически все<br />
государства мира. Поэтому, какие бы умозаключения<br />
не делались в отношении части<br />
IV ГК РФ, принципиальным для правильного<br />
решения вопроса будет не ГК РФ, а вышеназванные<br />
международные соглашения,<br />
в которые никаких изменений, касающихся<br />
ДДЗЗ, не вносилось.<br />
Таким образом, исследование статуса<br />
ДДЗЗ приводит к заключению о том, что<br />
ДДЗЗ сохраняют статус объекта авторских<br />
прав до настоящего времени.<br />
Участники рынка ДДЗЗ, иностранные<br />
и российские, должны быть чётко и достоверно<br />
проинформированы о юридических<br />
условиях ведения бизнеса, обеспечивающих<br />
законность распространения ДДЗЗ<br />
в России, а также рисках и последствиях,<br />
связанных с их несоблюдением.<br />
Отдельные дистрибьюторы ДДЗЗ<br />
в России приобретают конкурентные преимущества,<br />
основанные на заведомо ошибочном<br />
применении ими законов РФ, игнорировании<br />
международных соглашений по<br />
данным ДЗЗ, что ставит в невыгодное положение<br />
добросовестных участников рынка,<br />
соблюдающих требования авторского и<br />
налогового законодательства.<br />
Права покупателей космических снимков<br />
дистрибьюторами, некорректно применяющими<br />
законы РФ, надлежащим<br />
образом не обеспечиваются, цепочка<br />
лицензионных соглашений от правообладателя<br />
не прослеживается, у покупателя<br />
космических снимков создаются риски неблагоприятных<br />
последствий приобретения<br />
цифровых изображений у неуполномоченного<br />
лица, включая санкции за их незаконное<br />
использование. Приобретая цифровой<br />
продукт у лица, не имеющего лицензии<br />
правообладателя, покупатель тем самым<br />
осуществляет незаконное использование<br />
объекта интеллектуальной собственности,<br />
что образует состав гражданского правонарушения<br />
(ст. 1301 ГК РФ — компенсация<br />
до 5 млн руб.), а также даёт основания для<br />
уголовного преследования (ст. 146 УК РФ).<br />
2. Налогообложение доходов<br />
от использования в иностранном<br />
государстве прав на объекты<br />
интеллектуальной собственности<br />
Государства в силу присущего им суверенитета<br />
осуществляют юрисдикцию по<br />
взиманию налогов как с лиц, имеющих<br />
постоянное местопребывание в таком государстве<br />
(налоговых резидентов), так и с<br />
иностранных лиц (налоговых резидентов<br />
других государств), в отношении доходов<br />
от источников выплаты такого государства.<br />
Как правило, в большинстве государств<br />
под налогообложение попадают такие<br />
доходы, как дивиденды, выплачиваемые<br />
иностранному акционеру (участнику); доходы<br />
от реализации недвижимого имущества<br />
иностранного лица, находящегося на<br />
территории государства; доходы от сдачи<br />
в аренду имущества, принадлежащего<br />
иностранным лицам и используемого на<br />
территории государства; доходы от сдачи<br />
в аренду имущества нерезидента, находя-<br />
Выпуск 44 ▪ ▪ Зима 2010 ▪ ▪ 97 97
Разное<br />
щегося на территории государства; доходы<br />
от использования в государстве прав на<br />
объекты интеллектуальной собственности,<br />
принадлежащей иностранному лицу.<br />
Являясь объектом авторского права,<br />
ДДЗЗ образует объект налогообложения<br />
— согласно подп. 4 п. 1 ст. 309 НК РФ<br />
подлежат налогообложению доходы, полученные<br />
иностранной организацией, от<br />
использования в России прав на объекты<br />
интеллектуальной собственности — платежи<br />
любого вида, получаемые в качестве<br />
возмещения за использование или за предоставление<br />
права использования любого<br />
авторского права на произведения литературы,<br />
искусства или науки.<br />
Значит ли это, что налогообложения<br />
нельзя избежать, не отрицая авторскую<br />
охраноспособность космических снимков?<br />
Реальная возможность избежать<br />
налогообложения — двусторонние международные<br />
соглашения (конвенции) об<br />
избежании двойного налогообложения.<br />
Этот способ позволяет обеим сторонам —<br />
иностранным спутниковым операторам и<br />
их партнёрам в РФ — выполнить их налоговые<br />
обязательства, не неся никаких затрат,<br />
либо производя уменьшение своего<br />
налогооблагаемого дохода на сумму уплаченных<br />
в РФ платежей, то есть, в любом<br />
случае, не неся дополнительного налогового<br />
бремени и не увеличивая себестоимость<br />
снимков.<br />
Признавая и учитывая юрисдикцию<br />
иностранных государств по взиманию<br />
налогов с нерезидентов, государства устанавливают<br />
такие защитные правила<br />
для своих резидентов, которые позволяют<br />
нейтрализовать (избежать) влияния<br />
иностранной налоговой юрисдикции на<br />
налогообложение резидентов: налоговые<br />
отчисления отдельно взятого резидента в<br />
пользу иностранного государства возмещались<br />
ему отечественным государством.<br />
Достигается это посредством заключения<br />
двусторонних межгосударственных<br />
соглашений об избежании двойного налогообложения<br />
с использованием двух<br />
способов регулирования. Таким образом,<br />
происходит лишь перераспределение налоговых<br />
поступлений между бюджетами<br />
государств.<br />
Первый способ регулирования состоит<br />
во взаимном отказе двух государств от<br />
налоговой юрисдикции в отношении нерезидентов<br />
по отдельным группам доходов.<br />
Он сформулирован в двусторонних межгосударственных<br />
соглашениях следующим<br />
образом: «Доходы от авторских прав и лицензий,<br />
возникающие в одном Договаривающемся<br />
государстве и выплачиваемые<br />
резиденту другого Договаривающегося<br />
государства, облагаются налогом только<br />
в этом другом Государстве, если такой резидент<br />
является их фактическим получателем»<br />
(ст. 12 Конвенции между Правительством<br />
РФ и Правительством Французской<br />
Республики от 26.11.1996 «Об избежании<br />
двойного налогообложения и предотвращении<br />
уклонения от налогов и нарушения<br />
налогового законодательства в отношении<br />
налогов на доходы и имущество»). Этот<br />
способ используется государствами, которые<br />
по соответствующей группе доходов,<br />
получаемых от источников в этих государствах,<br />
имеют сопоставимо эквивалентные<br />
обороты.<br />
Второй способ регулирования состоит<br />
в установлении определённой процентной<br />
ставки налогообложения в иностранном<br />
государстве. Он формулируется в двусторонних<br />
межгосударственных соглашениях<br />
следующим образом: «Роялти, возникающие<br />
в одном Договаривающемся<br />
Государстве и выплачиваемые резиденту<br />
другого Договаривающегося Государства,<br />
могут облагаться налогом в этом другом<br />
Государстве. Однако такие роялти могут<br />
также облагаться налогом в том Договаривающемся<br />
Государстве, в котором они<br />
возникают, и в соответствии с законодательством<br />
этого Государства. Но если получатель<br />
является лицом, имеющим фактическое<br />
право на роялти, взимаемый таким<br />
образом налог не должен превышать 10%<br />
от общей суммы роялти (ст. 12 Соглашение<br />
между Правительством РФ и Правительством<br />
Республики Индия от 25.03.1997<br />
«Об избежании двойного налогообложения<br />
в отношении налогов на доходы» (далее<br />
— Соглашение). При этом согласно ст.<br />
23 Соглашения двойное налогообложение<br />
устраняется следующим образом: если<br />
резидент Индии получает доход, который в<br />
соответствии с положениями настоящего<br />
Соглашения может облагаться налогами<br />
в России, Индия разрешает произвести<br />
вычет из налога на доход этого резидента<br />
суммы, равной подоходному налогу, уплаченному<br />
в России.<br />
Второй способ регулирования применяется,<br />
как правило, в отношениях между<br />
государствами, которые по соответствующей<br />
группе доходов, получаемых<br />
от источников в этих государствах, имеют<br />
несопоставимо различные обороты. Это<br />
связано с тем, что государство, резиденты<br />
которого получают значительные доходы<br />
от источников в соответствующем<br />
иностранном государстве, берёт на себя<br />
значительную финансовую нагрузку по<br />
компенсации налоговых платежей своих<br />
резидентов в иностранном государствеконтрагенте<br />
по двустороннему соглашению.<br />
Такое государство заинтересовано<br />
в минимальной ставке налогообложения.<br />
В то же время государство, чьи резиденты<br />
получают незначительный доход от источников<br />
в иностранном государстве-контрагенте,<br />
не несёт соответствующей нагрузки<br />
и заинтересовано в максимальной ставке<br />
налогообложения доходов нерезидентов<br />
соответствующего государства. Из соотношения<br />
оборотов по доходам определённой<br />
группы (в настоящей статье нас инте-<br />
Ставка, % Государства<br />
Армения, Австрия, Бельгия, Великобритания, Венгрия, Германия, Дания,<br />
Ирландия, Исландия, Италия, Катар, Кипр, КНДР, Люксембург, Мали, Нидерланды,<br />
Норвегия, США, Таджикистан, Узбекистан, Финляндия, Фран-<br />
0<br />
ция, Швейцария, Швеция, ЮАР<br />
5 Иран, Испания, Республика Корея, Ливан, Намибия, Туркмения<br />
Албания, Австралия, Азербайджан, Белоруссия, Израиль, Индия, Казахстан,<br />
Китай, Кувейт, Киргизия, Македония, Марокко, Молдавия, Новая Зеландия,<br />
Польша, Португалия, Румыния, Словакия, Словения, Турция, Укра-<br />
10<br />
ина, Хорватия, Чехия, Шри-Ланка, Югославия<br />
15 Болгария, Вьетнам, Египет, Индонезия, Филиппины<br />
20 Монголия<br />
Табл. 1. Ставки в отношении роялти,<br />
предусмотренные в соглашениях об<br />
избежании двойного налогообложения,<br />
заключённых РФ с разными странами<br />
В некоторых соглашениях размеры ставок<br />
в отношении роялти варьируются:<br />
0 или 10 Канада<br />
5 или 10 Литва<br />
10 или 15 Малайзия<br />
4.5 или 13.5 или 18 Сирия<br />
0 или 10 Япония<br />
98 ▪ Земля из космоса
Правоотношения<br />
ресуют лицензионные платежи, роялти) и<br />
на основе взаимного компромисса складывается<br />
дифференцированная система<br />
ставок. Таким образом, ставка является<br />
своеобразной платой за доступ на рынок<br />
соответствующего государства, которая<br />
уплачивается не за счёт коммерсантов, а<br />
за счёт бюджета государств (табл. 1).<br />
Постановлением Правительства РФ<br />
№ 352 (с изменениями от 2 июля 1997 г.,<br />
22 декабря 2003 г.) одобрен проект Типового<br />
соглашения об избежании двойного<br />
налогообложения доходов и имущества, на<br />
основе которого Российской Федерацией<br />
ведутся переговоры и заключаются международные<br />
двусторонние соглашения в области<br />
избежания двойного налогообложения.<br />
Базой при разработке этого Типового<br />
соглашения послужила модель Конвенции<br />
ОЭСР по двойному налогообложению дохода<br />
и капитала, разработанная и принятая<br />
в 1963 г. (с последующими редакциями),<br />
состоящая из 30 статей, которая чаще<br />
всего используется как базовый документ<br />
для заключения договоров членов ОЭСР<br />
с их партнёрами во всём мире и сопровождается<br />
постатейными комментариями,<br />
позволяющими договаривающимся<br />
сторонам однозначно трактовать понятия,<br />
используемые в соглашении об избежании<br />
двойного налогообложения.<br />
Организация экономического сотрудничества<br />
и развития (ОЭСР) — международная<br />
экономическая организация развитых<br />
стран: 30 государств-членов (США,<br />
Канада, Япония, члены ЕС), на долю которых<br />
приходится около 60% мирового ВВП.<br />
Штаб-квартира в Париже. ОЭСР осуществляет<br />
обширную аналитическую работу,<br />
вырабатывает рекомендации для странчленов<br />
и служит платформой для организации<br />
многосторонних переговоров по<br />
экономическим проблемам. 16 мая 2007 г.<br />
Россия была приглашена для начала переговоров<br />
о членстве в ОЭСР, но до настоящего<br />
времени членом ОЭСР не является.<br />
В соответствии с Письмом ФНС РФ от<br />
15.01.2009 № ВЕ-22-2/20@ «О направлении<br />
Перечня действующих двусторонних<br />
договоров Российской Федерации об<br />
избежании двойного налогообложения»<br />
в настоящее время Россией заключены<br />
двусторонние соглашения об избежании<br />
двойного налогообложения с 74 государствами.<br />
Это прогрессивная тенденция,<br />
соответствующая мировой практике — согласно<br />
докладу ОЭСР Российская Федерация<br />
отнесена к первой (высшей) группе<br />
юрисдикций, которые в достаточной мере<br />
имплементировали налоговые стандарты,<br />
принятые на международном уровне.<br />
II. ОСОБЕННОСТИ РОССИЙСКОГО<br />
ПРАВОПОРЯДКА<br />
1. Особенности налогообложения<br />
распространения и использования<br />
иностранных ДДЗЗ в РФ в отличие<br />
от положений Модельной конвенцией<br />
ОСЭР<br />
Как было показано выше, в соответствии<br />
с общепринятыми мировыми подходами<br />
ДДЗЗ являются объектом авторских прав,<br />
и доходы от их использования на территории<br />
иностранных государств облагаются<br />
налогом в соответствии с нормами этих<br />
государств либо международных соглашений.<br />
Между тем налогообложение распространения<br />
и использования иностранных<br />
ДДЗЗ имеет свои особенности, в отличие<br />
от положений Модельной конвенции<br />
ОСЭР.<br />
В связи с тем, что РФ не является<br />
участницей Модельной конвенции ОСЭР,<br />
возникают особенности в налоговом регулировании,<br />
которые часто не находят<br />
понимания у иностранных партнеров и<br />
воспринимаются ими как дополнительные<br />
чрезмерные требования. Например,<br />
российские распространители ДДЗЗ для<br />
целей применения соглашений об избежании<br />
двойного налогообложения обязаны<br />
запрашивать у иностранного продавца<br />
ДДЗЗ документы, подтверждающие, что<br />
данная организация действительно является<br />
налоговым резидентом государства,<br />
заключившим соглашение с РФ, заверенное<br />
компетентным органом иностранного<br />
государства (апостиль). Только при получении<br />
от иностранного поставщика ДДЗЗ<br />
сертификата резидентства, подтверждающего<br />
его нахождение в реестре налоговых<br />
резидентов соответствующего государства<br />
в текущем году, российский распространитель<br />
ДДЗЗ, действующий как налоговый<br />
агент, вправе применить льготные<br />
налоговые ставки, предусмотренные соглашением<br />
между Российской Федерацией<br />
и государством резидента.<br />
Эти требования воспринимаются<br />
иностранцами как излишние, поскольку<br />
в Модельной конвенции налоговые ставки,<br />
как правило, нулевые и формальности<br />
подтверждения минимизированы. Учитывая<br />
это, следует разъяснять иностранцам<br />
требования российского правопорядка.<br />
В противном случае российский распространитель<br />
становится нарушителем норм<br />
налогового законодательства РФ и рискует<br />
быть привлечённым к налоговой, административной<br />
и уголовной ответственности.<br />
В то же время следует предостеречь<br />
в отношении тенденций, отмечаемых<br />
в разъяснениях Минфина РФ, в частности<br />
в Письме от 22 октября 2009 г.<br />
№ 03-08-05, содержащих указания на то,<br />
что при «распространении ДДЗЗ, полученных<br />
с иностранных спутников, следует<br />
руководствоваться Комментариями к<br />
Модели конвенции Организации экономического<br />
сотрудничества и развития по<br />
налогам на доход и капитал, на основе<br />
которой Российской Федерацией заключаются<br />
с иностранными государствами, а<br />
также имеющейся практикой применения<br />
соглашений об избежании двойного налогообложения<br />
термин «доходы от авторских<br />
прав и лицензий» не включает платежи,<br />
перечисляемые иностранной организации<br />
дистрибьютором за предоставленное ему<br />
право на распространение какого-либо<br />
продукта в определённом географическом<br />
регионе, при условии, что право на распространение<br />
продукта предоставляется<br />
без возможности копирования, воспроизведения,<br />
изменения, адаптации данного<br />
продукта».<br />
Из писем следует вывод, что при распространении<br />
ДДЗЗ на постоянной основе,<br />
плательщиком налога на доходы от<br />
использования иностранных результатов<br />
интеллектуальной деятельности является<br />
иностранный правообладатель, действующий<br />
через российского дистрибьютора<br />
как своё постоянное представительство.<br />
К сожалению, принять эти указания в<br />
качестве руководства к действию российские<br />
распространители ДДЗЗ не могут по<br />
следующим причинам.<br />
Во-первых, как пишет Минфин РФ, он<br />
не несёт ответственности за выданные рекомендации.<br />
Письмо содержит оговорку,<br />
что оно имеет информационно-разъяснительный<br />
характер по вопросам применения<br />
законодательства Российской Федерации<br />
о налогах и сборах и не препятствует руководствоваться<br />
нормами законодательства<br />
о налогах и сборах в понимании, отличающемся<br />
от трактовки, изложенной в настоящем<br />
письме.<br />
Во-вторых, контроль за уплатой налогов<br />
осуществляет не Минфин, а налоговые<br />
органы, по-иному интерпретирующие данный<br />
вопрос. В письме от 8 октября 2008 г.<br />
№ 20-12/094140 УФНС по г. Москве в отношении<br />
обязанности налоговых агентов<br />
по доходам, указанным в п. 1 ст. 309 НК РФ,<br />
подчеркивается, со ссылкой на пп. 1 п.<br />
2 ст.310 НК РФ, что налоговый агент освобождается<br />
от исполнения своих обязанностей<br />
по исчислению, удержанию и<br />
перечислению налога только при условии,<br />
что налоговый агент уведомлен получателем<br />
дохода, что выплачиваемый доход от-<br />
Выпуск 44 ▪ ▪ Зима 2010 ▪ ▪ 99 99
Разное<br />
носится к постоянному представительству<br />
получателя дохода в РФ, и в распоряжении<br />
налогового агента находится нотариально<br />
заверенная копия свидетельства о постановке<br />
получателя дохода на учёт в налоговых<br />
органах, оформленная не ранее, чем в<br />
предшествующем налоговом периоде.<br />
В-третьих, определять наличие или отсутствие<br />
постоянного представительства<br />
иностранной организации следует на основании<br />
Соглашения об избежании двойного<br />
налогообложения, действующего между<br />
РФ и соответствующим государством, а не<br />
на основании Комментариев к Модельной<br />
конвенции ОЭСР, участником которой РФ<br />
не является. Комментарии иностранного<br />
нормативного акта не признаются источником<br />
права в России. Это обстоятельство<br />
в случае судебного рассмотрения спора с<br />
налоговыми органами вызовет непонимание<br />
суда.<br />
2. Нормы ГК РФ о договоре комиссии<br />
и лицензионном договоре сдерживают<br />
распространение в России результатов<br />
интеллектуальной деятельности,<br />
в том числе ДДЗЗ<br />
Нарушение норм российского законодательства,<br />
нередко допускаемое дистрибьюторами<br />
и иностранными правообладателями,<br />
заключается в применении<br />
конструкции договора комиссии для распространения<br />
в России ДДЗЗ, предоставленных<br />
иностранными правообладателями.<br />
Предпочитая не проявлять щепетильность<br />
в отношении схем работы, предлагаемых<br />
иностранными правообладателями,<br />
недобросовестные российские<br />
дистрибьюторы наносят ущерб законным<br />
интересам своих клиентов, в том числе государственных<br />
заказчиков, предоставляя<br />
права на использование ДДЗЗ с нарушением<br />
норм российского законодательства.<br />
Как известно, сделки, не соответствующие<br />
требованиям закона, признаются ничтожными<br />
(ст. 168 ГК РФ).<br />
Не располагая лицензионным соглашением<br />
с иностранными спутниковыми операторами<br />
(в соответствии с которым они<br />
обладали бы правами на распространение<br />
и использование космических снимков,<br />
а также разрешением на сублицензирование<br />
третьих лиц), такие дистрибьюторы<br />
подписывают лицензионные соглашения с<br />
конечными пользователями. Тем конечным<br />
пользователям, которые проявляют должную<br />
осмотрительность и настаивают на<br />
представлении им выписки из лицензионного<br />
соглашения дистрибьютора с иностранным<br />
спутниковым оператором, даются<br />
разъяснения, что оно отсутствует, поскольку<br />
дистрибьютор действует в качестве комиссионера.<br />
В соответствии со ст. 996 ГК<br />
РФ вещи, поступившие к комиссионеру от<br />
комитента, не считаются собственностью<br />
комиссионера, что не препятствует ему<br />
согласно ст. 990 ГК РФ совершать сделки,<br />
в том числе купли-продажи, от своего имени<br />
в отношении вещей, на которые у него<br />
нет права собственности.<br />
Таким образом, у российских конечных<br />
пользователей, а среди них есть и государственные<br />
заказчики, создаётся иллюзия,<br />
что права на использование ДДЗЗ<br />
предоставлены им правомерно. То обстоятельство,<br />
что в приведённых статьях ГК<br />
РФ говорится о вещах, а не о результатах<br />
РИД, не принимается во внимание. Между<br />
тем, это принципиальный момент. В соответствии<br />
с п. 4 ст. 129 ГК РФ не могут отчуждаться<br />
РИД, однако права на РИД могут<br />
отчуждаться или иными способами переходить<br />
от одного лица к другому в случаях<br />
и порядке, которые установлены ГК РФ.<br />
Возникает ряд вопросов. Предусматривает<br />
ли ГК РФ возможность передачи<br />
прав на РИД на основании договора комиссии<br />
и может ли лицо, подписывающее<br />
лицензионный договор, ссылаться на<br />
свой статус комиссионера? Или только то<br />
лицо, которое заключило лицензионное<br />
соглашение с правообладателем, вправе<br />
предоставлять какие-либо лицензионные<br />
права третьим лицам, исходя из правовой<br />
презумпции, согласно которой никто<br />
не может предоставить прав больше, чем<br />
имеет сам?<br />
Рассмотрим нормы ГК РФ о договоре<br />
комиссии. Согласно ст. 990 ГК РФ по<br />
договору комиссии одна сторона (комиссионер)<br />
обязуется по поручению другой<br />
стороны (комитента) за вознаграждение<br />
совершить одну или несколько сделок от<br />
своего имени, но за счёт комитента. Договор<br />
комиссии может заключаться как при<br />
реализации комиссионером товаров, работ,<br />
услуг, имущественных прав комитента,<br />
так и при приобретении их комиссионером<br />
для нужд комитента.<br />
Что касается вещей, то ст. 996 ГК РФ<br />
прямо предусматривает обе ситуации:<br />
вещи, поступившие к комиссионеру от<br />
комитента либо приобретённые комиссионером<br />
за счёт комитента, являются собственностью<br />
последнего.<br />
В отношении прав требований и имущественных<br />
прав такой определённости<br />
нет. В абз. 2 п.1 ст. 990 ГК РФ определено,<br />
что по сделке, совершённой комиссионером<br />
с третьим лицом, приобретает права<br />
и становится обязанным комиссионер. Но<br />
подобное регулирование охватывает только<br />
права и обязанности комиссионера во<br />
взаимоотношениях с третьими лицами, и<br />
совершенно не затрагивает распределение<br />
прав на объект комиссионного поручения<br />
между комиссионером и комитентом,<br />
когда им является иное имущество, помимо<br />
вещей. В частности, не урегулирован<br />
вопрос о возникновении у комиссионера<br />
имущественных прав на РИД, предоставленных<br />
ему комитентом для распространения,<br />
например, ДДЗЗ, полученных от<br />
иностранных операторов спутников для<br />
распространения в России.<br />
Было бы логичным предусмотреть, что<br />
права на РИД, поступившие от комитента,<br />
ему и принадлежат, поскольку сохранение<br />
за ним прав на объекты комиссии, поступившие<br />
от комитента, является основным<br />
идентифицирующим признаком договора<br />
комиссии в мировой цивилистике. В этом<br />
отличительная особенность договора комиссии<br />
по сравнению с дилерскими договорами,<br />
используемыми в настоящее время<br />
в качестве правомерной юридической<br />
конструкции для распространения ДДЗЗ.<br />
Исходя из обычаев делового оборота, дилерским<br />
договором признаётся договор,<br />
в соответствии с которым дилер от своего<br />
имени и за свой счёт приобретает у продавца<br />
(производителя, правообладателя)<br />
и затем реализует третьим лицам товары,<br />
имущественные права. Дистрибьютор-дилер<br />
РИД приобретает права на распространяемые<br />
продукты по лицензионным<br />
соглашениям, а затем предоставляет их<br />
конечным пользователям посредством<br />
сублицензионных соглашений.<br />
В ст. 1235, 1286 ГК РФ содержится определение<br />
лицензионного договора, согласно<br />
которому лицензиаром (стороной,<br />
предоставляющей права) может быть автор<br />
или иной правообладатель. При этом<br />
в ст. 1229 и 1235 ГК РФ указывается, что<br />
правообладатель — это гражданин или<br />
юридическое лицо, обладающее исключительным<br />
правом на РИД. Это значит, что<br />
комиссионер, действующий по поручению<br />
правообладателя, не может рассматриваться<br />
в качестве лицензиара.<br />
Сторона лицензионного договора,<br />
которой предоставляются права использования,<br />
именуется лицензиатом. Лицензиат<br />
может предоставить права использования<br />
РИД другому лицу, заключив с<br />
ним сублицензионный договор, при наличии<br />
письменного согласия лицензиара.<br />
Такое согласие может быть дано как в<br />
самом лицензионном договоре без указания<br />
конкретных сублицензиатов, так и<br />
отдельно — на заключение конкретного<br />
100 ▪ Земля из космоса
Правоотношения<br />
сублицензионного договора. По данному<br />
договору сублицензиату могут быть предоставлены<br />
права использования РИД<br />
только в пределах тех прав и способов<br />
использования, которые предусмотрены<br />
лицензионным договором для лицензиата<br />
(ст. 1238 ГК РФ). Итак, по действующему<br />
закону права использования РИД должны<br />
передаваться по цепочке: лицензиар — лицензиат<br />
— сублицензиат. Следовательно,<br />
комиссионер, не заключивший лицензионного<br />
соглашения с правообладателем, не<br />
может рассматриваться в качестве лицензиата<br />
с правом сублицензирования.<br />
Вышеизложенная ситуация получила<br />
освещение в судебной практике, в частности,<br />
в Постановлении Федерального<br />
арбитражного суда Уральского округа от<br />
29.05.2006 № Ф09-4286/06-С5, констатировавшего,<br />
что передача исключительных<br />
прав (прав на подписание лицензионного<br />
соглашения) по договору комиссии действующим<br />
законодательством не предусмотрена.<br />
Таким образом, существующий на протяжении<br />
веков правовой институт договора<br />
комиссии не может быть применён для<br />
целей распространения РИД в России по<br />
причине отсутствия в ГК РФ ряда норм,<br />
предусматривающих следующее:<br />
• права на использование РИД, являющиеся<br />
объектом комиссионного поручения<br />
на распространение, остаются<br />
за комитентом и, следовательно, комиссионеру<br />
на основании лицензионного<br />
соглашения не предоставляются<br />
(ст. 996 ГК РФ);<br />
• лицензиаром по договору лицензирования<br />
(ст. 1235, 1286 ГК РФ) может<br />
выступать комиссионер, действующий<br />
по поручению правообладателя;<br />
• стороной, предоставляющей права использования<br />
РИД по договору сублицензирования<br />
(ст. 1238 ГК РФ), может<br />
выступать комиссионер, действующий<br />
по поручению лицензиата, получившего<br />
согласие лицензиара на предоставление<br />
прав использования другому<br />
лицу.<br />
Принятие этих поправок цивилизовало<br />
и расширило бы оборот РИД в России, как<br />
собственных, так и иностранных. Принятие<br />
поправок в ГК РФ, регулирующих распространение<br />
РИД с применением договора<br />
комиссии, во-первых, способствовало бы<br />
распространению РИД в России, поскольку<br />
не пришлось бы совершать двойные<br />
сделки, как это имеет место по дилерскому<br />
договору, когда дистрибьютор-дилер приобретает<br />
права на своё имя, а затем отчуждает<br />
по договору с конечным пользователем.<br />
Соответственно, налоговое бремя<br />
дистрибьютора-комиссионера уменьшается,<br />
в частности, за счёт НДС (подп. 4 п.<br />
1 ст. 148 НК РФ). Во-вторых, иностранное<br />
законодательство признаёт РИД в качестве<br />
объекта договора комиссии. При<br />
распространении иностранных интеллектуальных<br />
продуктов российские дистрибьюторы<br />
сталкиваются с ситуацией, когда<br />
типовые формы договоров, подготовленные<br />
крупными высокотехнологичными корпорациями,<br />
основанные на общемировых<br />
цивилистических подходах, в частности,<br />
договоре комиссии (агентирования), приходят<br />
в противоречие с российским гражданским<br />
законодательством и не могут<br />
быть применены без ущерба для законных<br />
интересов конечных пользователей,<br />
в том числе государственных заказчиков,<br />
а также без риска для самих российских<br />
дистрибьюторов — в случае признания договоров<br />
с конечными пользователями недействительными<br />
по заявлению клиентов<br />
или контролирующих органов.<br />
Представители Роспатента неоднократно<br />
высказывали мысль, что отказ от<br />
регистрации договоров о предоставлении<br />
права на использование изобретения, в<br />
которых в качестве лицензиара выступает<br />
комиссионер, надлежащим образом уполномоченный<br />
правообладателем, приведёт<br />
к тому, что права по патенту, предоставленные<br />
третьим лицам на основании таких<br />
договоров, не будут учтены при регистрации<br />
последующих договоров по данному<br />
патенту, и такая позиция регистрирующей<br />
структуры означала бы ограничение патентообладателя<br />
в праве выбора договора,<br />
опосредствующего предоставление<br />
юридических услуг, если он пожелал ими<br />
воспользоваться при коммерциализации<br />
своего изобретения.<br />
Отметим, что хотя лицензионные договоры<br />
на ДДЗЗ не требуют регистрации,<br />
статус комиссионера, распространяющего<br />
ДДЗЗ, является аналогичным статусу<br />
комиссионера патентообладателя в плане<br />
непризнания за ними правомочий лицензиара.<br />
Таким образом, недобросовестные<br />
дистрибьюторы, использующие конструкцию<br />
договора комиссии для распространения<br />
ДДЗЗ до внесения поправок<br />
в гражданское законодательство, безусловно,<br />
осуществляют свою деятельность<br />
за рамками правового поля. Но сам факт<br />
этой деятельности отражает насущную<br />
потребность экономического оборота в<br />
законодательном урегулировании применения<br />
договора комиссии для целей распространения<br />
в России РИД.<br />
Заключение<br />
Российское законодательство по вопросу<br />
распространения и использования иностранных<br />
ДДЗЗ в основном следует в фарватере<br />
мировых тенденций: ДДЗЗ охраняются<br />
в соответствии с авторским правом,<br />
доходы от их распространения и использования<br />
на территории иностранного государства<br />
подлежат налогообложению. В то<br />
же время российский правопорядок имеет<br />
ряд особенностей: необходимость исполнения<br />
распространителями ДДЗЗ обязанности<br />
налогового резидента по исчислению,<br />
удержанию и перечислению налога на<br />
доходы иностранных правообладателей;<br />
необходимость представления документов<br />
для целей применения льготных налоговых<br />
ставок, вследствие чего у иностранных<br />
партнёров возникает обязанность до даты<br />
первого платежа предоставить российскому<br />
партнеру апостилированные сертификаты<br />
резидентства. Отдельные положения<br />
российского законодательства, в частности<br />
нормы ГК РФ о договоре комиссии и<br />
лицензионном договоре, не соответствуют<br />
мировым подходам, сдерживают распространение<br />
в России результатов интеллектуальной<br />
деятельности, в том числе ДДЗЗ,<br />
и в этой связи нуждаются в совершенствовании.<br />
Legal Terms for Distribution<br />
and Application of ERS Data<br />
in Russia, Acquired From<br />
Foreign Satellites: Common<br />
Approach and Specifics of<br />
the Law Enforcement in Russia.<br />
By A. Zolotukhin<br />
Public sector customers and commercial users<br />
in Russia are short of highly-detailed RS data,<br />
which is currently not delivered from national<br />
space satellites. The trend to use foreign<br />
satellites’ remote sensing data is not expected<br />
to change in the nearest future. At the same<br />
time, data distribution in Russia is carried<br />
out within a specific legal framework, on the<br />
one hand reflecting common approach and<br />
on the other hand having its specific features,<br />
which are not to the full extent considered by<br />
both foreign Operators and Russia RS data<br />
resellers and users.<br />
Выпуск 44 ▪ ▪ Зима 2010 ▪ ▪ 101
Разное<br />
Новости и анонсы<br />
Космосъёмка и ЧС:<br />
интернет-источники,<br />
события, планы<br />
1<br />
На сайте Международной хартии<br />
«Космос и стихийные бедствия»<br />
(International Charter «Space and Major<br />
Disasters», http://www.disasterscharter.<br />
org) предоставлена информация<br />
о ЧС, происходящих в мире. Хартия<br />
была инициирована в соответствии<br />
с решением Международной конференции<br />
«UNISPACE III» в Вене в 1999 г.<br />
В настоящее время Хартия насчитывает<br />
более 10 членов, включая Европейское<br />
(ESA), Французское (CNES), Индийское<br />
(ISRO), Китайское (CNSA), Аргентинское<br />
(CONAE), Японское (JAXA) космические<br />
агентства, Национальную администрацию<br />
по мониторингу атмосферы<br />
и океана (NOAA), Геологическую службу<br />
США (USGS), компанию DMC Imaging<br />
Ltd. и другие организации. Основная<br />
задача хартии заключается в обеспечении<br />
функционирования унифицированной<br />
системы сбора и доставки<br />
космических данных дистанционного<br />
зондирования Земли (ДЗЗ) в интересах<br />
потребителей, пострадавших от<br />
природных или техногенных катастроф<br />
через авторизированных пользователей.<br />
В России в качестве члена хартии<br />
выступило Федеральное космическое<br />
агентство (Оператор космических систем<br />
ДЗЗ — НЦ ОМЗ ОАО «Российские<br />
космические системы»), а авторизированным<br />
пользователем — МЧС России,<br />
сообщается на http://rnd.cnews.ru/.<br />
2<br />
На сайте Программы оценки опасности<br />
землетрясений Геологической<br />
службы США (USGS Earthquake<br />
Hazards Program, http://earthquake.usgs.<br />
gov/) можно узнать обо всех землетрясениях,<br />
случившихся на планете<br />
за последний месяц, посмотреть карту<br />
землетрясений, произошедших за<br />
последние семь дней, ознакомиться<br />
с прогнозами, а также сообщить о<br />
землетрясении в режиме реального<br />
времени.<br />
3<br />
Журнал Earth Imaging Journal (EIJ,<br />
http://www.eijournal.com/) представляет<br />
коллекцию релизов и статей,<br />
в том числе на тему спутникового мониторинга<br />
чрезвычайных ситуаций. Кроме<br />
того, на сайте представлена галерея<br />
спутниковых снимков с развёрнутыми<br />
комментариями. Здесь можно увидеть,<br />
например, последствия ураганов,<br />
пожаров, землетрясений и кораблекрушений.<br />
4<br />
В видеоблоге на сайте http://www.<br />
geoinformatics.com/ доступен<br />
ролик, составленный на основе спутниковых<br />
снимков ураганов, торнадо и<br />
цунами. Галерея изображений предоставлена<br />
Satellite Imaging Corporation,<br />
GeoEye и DigitalGlobe.<br />
5<br />
2–4 февраля 2010 г. в Турине<br />
(Италия) состоялся Международный<br />
симпозиум по геоинформатике<br />
в сфере борьбы со стихийными<br />
бедствиями «Gi4DM» (Remote Sensing<br />
and Geo-Information for Environmental<br />
Emergencies). Организаторами<br />
выступили Международное общество<br />
фотограмметрии и дистанционного<br />
зондирования ISPRS и Итальянское<br />
объединение научных ассоциаций<br />
в сфере пространственной информации<br />
и информации об окружающей<br />
среде ASITA. Основные направления<br />
симпозиума: борьба со стихийными<br />
бедствиями, мониторинг и обработка<br />
данных, глобальные системы раннего<br />
предостережения и оценки ущерба,<br />
национальные и тематические ИПД,<br />
ГИС-решения для быстрого реагирования<br />
и готовности к стихийным бедствиям<br />
и требования пользователей к ним.<br />
Также обсуждались новые перспективы<br />
получения спутниковых изображений,<br />
государственные и частные программы<br />
в сфере чрезвычайного реагирования,<br />
вопросы изменения климата, интернети<br />
ГИС-приложения и многое другое.<br />
Развёрнутая информация о данном<br />
102 ▪ Земля из космоса
Новости и анонсы<br />
событии доступна на сайте http://www.<br />
gi4dm-2010.org/.<br />
6<br />
В Риме 4–6 февраля прошла 16-я<br />
Международная выставка цифровых<br />
и спутниковых телекоммуникаций<br />
SAT Expo Europe (Space Applications<br />
and Technologies), посвящённая<br />
развитию технологий спутниковых<br />
телекоммуникаций и наблюдений за<br />
земной поверхностью. SAT Expo Europe<br />
является площадкой для обсуждения<br />
вопросов европейской политики в<br />
отношении использования космического<br />
пространства и применения<br />
спутниковых технологий от современных<br />
телекоммуникационных систем до<br />
космических полётов и мониторинга<br />
Земли. Официальный сайт конференции<br />
— http://www.satexpo.it/.<br />
7<br />
8–9 апреля состоится Всероссийский<br />
семинар «Современные информационные<br />
технологии для фундаментальных<br />
научных исследований РАН<br />
в области наук о Земле», сообщается<br />
на сайте Центра регионального спутникового<br />
мониторинга окружающей среды<br />
Дальневосточного отделения РАН<br />
(http://www.satellite.dvo.ru/). В рамках<br />
семинара пройдёт круглый стол «Спутниковый<br />
мониторинг для информационного<br />
обеспечения фундаментальных<br />
научных исследований РАН в области<br />
наук о Земле: текущее состояние,<br />
возможности развития и трудности»<br />
при участии представителей Администрации<br />
Приморского края, Владивостокского<br />
филиала НЦУКС, Приморского<br />
УГМС, Управления Росприроднадзора<br />
по Приморскому краю и других заинтересованных<br />
ведомств.<br />
8<br />
Вторая Китайская международная<br />
выставка технологий, оборудования<br />
для геодезии, геоинформатики<br />
и дистанционного зондирования<br />
Земли GEO Expo China 2010 пройдет<br />
12–15 мая в Пекине. На выставке будут<br />
представлены последние достижения<br />
в технологиях и оборудовании для геодезии,<br />
картографии и соответствующих<br />
отраслей. Основные профили выставки:<br />
• геоинформационные технологии<br />
(рабочие станции GPS, обработка<br />
данных дистанционного зондирования<br />
и фотографирования, создание<br />
и обновление геоинформационных<br />
баз данных, создание инфраструктуры<br />
сбора спутниковых данных<br />
о Земле и т.д.);<br />
• оборудование для сбора данных<br />
и надзора за горными, нефтяными<br />
и водными ресурсами, землетрясениями,<br />
природными катаклизмами.<br />
Дополнительная информация<br />
доступна на сайте http://www.<br />
expoclub.ru/db/exhibition/view/6988/.<br />
Акмолинская обл., Казахстан. Снимок IRS-P6.<br />
Дата съёмки 27 марта 2008 г. (© ANTRIX, SCANEX, 2008)<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 103
Разное<br />
В ритме ИТЦ «СКАНЭКС»:<br />
декабрь 2009 г. — февраль 2010 г.<br />
О новых проектах и результатах работы<br />
с материалами спутниковой съёмки Инженерно-технологического<br />
центра «СКА-<br />
НЭКС» читайте в данном разделе.<br />
1<br />
В начале декабря 2009 г. Центр<br />
«СКАНЭКС» открыл для всеобщего<br />
использования геоинформационный вебпортал<br />
«Космоснимки — моря России»<br />
(http://ocean.kosmosnimki.ru/). Портал содержит<br />
спутниковую и сопутствующую информацию<br />
об экологическом состоянии и<br />
судовой обстановке в морских акваториях<br />
нашей страны, полученную в результате<br />
спутниковой съёмки в 2008–2009 гг. вебпортал<br />
«Космоснимки — моря России»<br />
создан на основе технологии GeoMixer,<br />
реализованной в геосервисе Kosmosnimki.<br />
Ru, и содержит радиолокационные<br />
изображения RADARSAT-1 (Канада) и<br />
ENVISAT-1 (Европейское космическое<br />
агентство), оптические снимки аппаратов<br />
серии SPOT (Франция) и Landsat–5 (США),<br />
а также данные о параметрах и генезисе<br />
нефтезагрязнений в акваториях Балтийского,<br />
Баренцева, Белого, Каспийского,<br />
Охотского, Чёрного и Японского морей.<br />
В 2010 г. информация на геосервисе будет<br />
дополняться и обновляться, что позволит<br />
не только своевременно узнавать о местоположении<br />
и масштабах загрязнений<br />
акваторий, но и проводить сравнительный<br />
анализ разновременных данных.<br />
2<br />
Компания e-GEOS по заказу ИТЦ<br />
«СКАНЭКС» 30 ноября 2009 г. провела<br />
съёмку района аварии поезда «Невский<br />
экспресс» с помощью радиолокационных<br />
спутников COSMO-SkyMed. На полученном<br />
изображении была дешифрирована<br />
железнодорожная насыпь и вагоны поезда<br />
«Невский экспресс», потерпевшего крушение<br />
27 ноября 2009 г. Космические изображения<br />
были переданы в МЧС России.<br />
3<br />
Более 500 специалистов и экспертов<br />
в области дистанционного зондирования<br />
Земли из России, стран СНГ и<br />
дальнего зарубежья собрала 4-я Международная<br />
конференция «Земля из космоса<br />
— наиболее эффективные решения»,<br />
прошедшая 1–3 декабря в подмосковном<br />
комплексе Управления делами президента<br />
РФ «Ватутинки». Организаторами и<br />
идеологами мероприятия, проводящегося<br />
раз в два года, традиционно выступают<br />
ИТЦ «СКАНЭКС» и Некоммерческое партнерство<br />
«Прозрачный мир». Подробнее<br />
с итогами и материалами мероприятия<br />
можно ознакомиться на стр. 108 и компакт-диске,<br />
прилагающемся к журналу.<br />
4<br />
Впервые в России 3 декабря была<br />
проведена конференция «Веб & ГИС<br />
2009». Организаторы — компании «СКА-<br />
НЭКС» и «Яндекс». Мероприятие прошло<br />
в рамках 4-й Международной конференции<br />
«Земля из космоса — наиболее эффективные<br />
решения» и собрало около<br />
200 участников, специалистов двух информационно-технологических<br />
отраслей:<br />
интернета и геоинформатики. До начала<br />
пленарных докладов прошла серия мастер-классов,<br />
на которых были представлены<br />
веб-картографические технологии<br />
как альтернатива традиционным ГИС и<br />
веб-сервисы доступа к глобальным архивам<br />
геоданных как дополнительная возможность<br />
совместного использования с<br />
геоданными, хранящимися в локальных<br />
архивах. На пленарной секции с докладами<br />
выступили представители компаний<br />
«ДубльГИС», Google (Россия), «Яндекс»,<br />
«Дата+», Regio (Эстония), Advanced Flash<br />
Components (США), сообществ ГИС-<br />
Лаб, OpenStreetMap, интернет-проекта<br />
Wikimapia.org и др. Презентации докладов<br />
доступны на сайте мини-конференции<br />
(http://web-gis.org/?page_id=2).<br />
5<br />
О практике применения космической<br />
съёмки для природоохранных задач<br />
19 декабря 2009 г. в эфире радиостанции<br />
«Голос России» рассказала заместитель<br />
генерального директора ИТЦ «СКАНЭКС»<br />
О.Н. Гершензон. Стеннограмма эфира досутпна<br />
по адресу http://www.scanex.ru/ru/<br />
news/News_Preview.asp?id=n188161146.<br />
6<br />
Центр «СКАНЭКС» стал официальным<br />
дистрибьютором продуктов канадского<br />
радиолокационного спутника<br />
RADARSAT-2 в России. Соответствующее<br />
соглашение между компанией-оператором<br />
спутника MDA Geospatial Services Inc.<br />
(MDA GSI) и Центром «СКАНЭКС» было<br />
подписано в Москве 7 декабря 2009 г. Партнёрские<br />
отношения ИТЦ «СКАНЭКС» с<br />
компанией MDA GSI развиваются с 2004 г.,<br />
когда было подписано лицензионное соглашение<br />
о приёме и распространении в<br />
России и странах СНГ изображений с КА<br />
RADARSAT-1. Изображения RADARSAT-1<br />
в режиме прямого приёма поступают на<br />
сеть сертифицированных Канадским космическим<br />
агентством и компанией MDA<br />
GSI наземных станций «УниСкан» в России<br />
(7 станций) и Казахстане (2 станции). Применение<br />
данных RADARSAT-2 расширит<br />
возможности радиолокационного спутникового<br />
мониторинга объектов, процессов<br />
и явлений. Основные области применения<br />
продуктов RADARSAT-2 — мониторинг<br />
морских акваторий, лесное и сельское<br />
хозяйство, геология, картография, оперативная<br />
съёмка зон ЧС, мониторинг деформаций<br />
и смещений объектов и грунта на<br />
основе методов интерферометрической<br />
обработки изображений.<br />
7<br />
В конце декабря 2009 г. подведены<br />
итоги проекта спутникового мониторинга<br />
нефтяных загрязнений северной<br />
части Каспийского моря. Проект прово-<br />
104 ▪ Земля из космоса
В ритме ИТЦ «СканЭкс»<br />
Платформы МЛСП-1 и МЛСП-2, соединённые<br />
мостом, и суда обеспечения главного<br />
производственного объекта на фрагменте<br />
изображения спутника EROS B, дата съёмки<br />
29 августа 2009 г., пространственное<br />
разрешение 0.7 м (© ImageSat Int., SCANEX,<br />
2009)<br />
дился в августе-ноябре 2009 г. по заказу<br />
компании «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть»<br />
с целью обнаружения загрязнений морской<br />
поверхности Северного Каспия нефтепродуктами<br />
и определения возможных<br />
источников загрязнений в период установки<br />
морской ледостойкой стационарной<br />
платформы (МЛСП) на месторождении<br />
имени Юрия Корчагина. В период с<br />
1 августа по 30 ноября было проведено<br />
64 сеанса оперативной спутниковой<br />
радиолокационной съёмки акватории<br />
(средний период обзора менее 2 суток),<br />
в результате приняты и обработаны<br />
45 снимков RADARSAT-1 (пространственное<br />
разрешение 50 м) и 19 изображений<br />
ENVISAT-1 (150 м). Кроме того, для обеспечения<br />
высокой частоты наблюдения за<br />
состоянием северной акватории Каспия<br />
в ходе проекта использовались оптические<br />
многоспектральные снимки спутников<br />
Terra и Aqua, Landsat-5 (США), высокодетальные<br />
снимки спутников EROS A/B (Израиль).<br />
Плёночные загрязнения антропогенного<br />
происхождения отмечены на<br />
17 радиолокационных снимках. Нефтяных<br />
загрязнений в пределах лицензионных<br />
участков компании «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть»<br />
за весь период мониторинга<br />
не обнаружено.<br />
8<br />
В 2009 г. Главная геофизическая<br />
обсерватория им. А.И. Воейкова в<br />
Санкт-Петербурге получила в распоряжение<br />
аппаратно-программный комплекс<br />
приёма и обработки спутниковых данных<br />
«Алиса-СК». Приёмная станция позволяет<br />
работать с информацией, получаемой<br />
с полярно-орбитальных метеоспутников<br />
по радиоканалам в L-диапазоне частот<br />
(1.7 ГГц). В настоящее время в ГГО им.<br />
А.И. Воейкова ведутся разработки приборов<br />
дистанционного зондирования<br />
наземного базирования и методов обработки<br />
получаемых данных. Использование<br />
данных зондирования Земли позволит<br />
производить комплекс научно-исследовательских<br />
работ по верификации данных<br />
и валидации алгоритмов восстановления<br />
параметров атмосферы по данным измерений<br />
из космоса и с Земли.<br />
Приёмный комплекс «Алиса-СК», установленный<br />
в ГГО им. А.И. Воейкова<br />
9<br />
Представители ИТЦ «СКАНЭКС» приняли<br />
участие в выставке ГеоТунис-<br />
2009, которая проходила с 16 по 20 декабря<br />
в столице Республики Тунис. Многие<br />
участники — среди них представители вузов<br />
— проявили значительный интерес к<br />
российским разработкам в области космических<br />
технологий, особенно к специальному<br />
предложению по оснащению вузов<br />
станциями приёма и обработки спутниковых<br />
данных «УниСкан». Центр «СКАНЭКС» с<br />
2009 г. реализует возможность оснащения<br />
зарубежных вузов технологиями приёма<br />
данных ДЗЗ высокого разрешения (до 1.8<br />
м) в реальном времени. Участники мирового<br />
образовательного сообщества могут<br />
приобрести универсальную станцию приёма<br />
космической информации «УниСкан»<br />
с уже включенными лицензиями на право<br />
приема 100 сцен EROS A, 600 минут IRS-1D<br />
и безлимитного доступа к изображениям<br />
SPOT 4 в первый год эксплуатации станции.<br />
10<br />
Программа GISEYE Coordinate<br />
Converter для пересчета координат<br />
из одной картографической системы<br />
в другую доступна на портале www.giseye.<br />
com. В рамках проекта GISEYE, запущенного<br />
осенью 2008 г., реализован свободный<br />
доступ к программному продукту в режиме<br />
услуг SaaS (Software as a Service). Программа<br />
GISEYE Coordinate Converter позволяет<br />
подгружать текстовый файл со списком исходных<br />
координат (или вводить их вручную),<br />
устанавливать параметры перепроецирования<br />
и сохранять список пересчитанных координат<br />
на жёстком диске ПК пользователя.<br />
11<br />
В 2010 г. пройдут курсы, обучающие<br />
технологиям обработки данных<br />
ДЗЗ:<br />
• «Основы обработки данных ДЗЗ —<br />
ScanMagic» (продолжительность —<br />
3 дня), 7–9 апреля,<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 105
Разное<br />
• «Технологии углубленной обработки<br />
данных ДЗЗ — ScanEx Image Processor»<br />
(продолжительность — 5 дней),12–16<br />
апреля,<br />
• «Искусство тематической интерпретации<br />
— Thematic Pro» (продолжительность<br />
— 5 дней), 19–23 апреля.<br />
12<br />
Индийская компания PCI Software<br />
Pvt. Ltd. и ИТЦ «СКАНЭКС» подписали<br />
дистрибьюторское соглашение,<br />
в рамках которого PCI Software Pvt. Ltd.<br />
с 2010 г. начинает распространение на<br />
территории Индии и Юго-Восточной Азии<br />
полной линейки программных продуктов<br />
разработки ИТЦ «СКАНЭКС», предназначенных<br />
для обработки данных дистанционного<br />
зондирования Земли. Новое дистрибьюторское<br />
соглашение с компанией PCI<br />
Software Pvt. Ltd. (Индия) расширяет территорию<br />
распространения наукоемкого<br />
программного обеспечения российского<br />
производства. Уже 19–21 января компания<br />
PCI Software Pvt. Ltd. в ходе Международной<br />
конференции и выставки MapIndia<br />
2010 представила линейку программных<br />
продуктов для обработки данных дистанционного<br />
зондирования, включая ПО российской<br />
разработки ScanMagic и ScanEx<br />
Image Processor.<br />
13<br />
В интересах МЧС России ИТЦ<br />
«СКАНЭКС» в январе 2010 г. осуществлял<br />
приём и углублённую обработку<br />
спутниковой информации, реализуя мониторинг<br />
столицы Гаити города Порт-о-<br />
Пренс, пострадавшего в результате серии<br />
разрушительных землетрясений. Созданы<br />
спутниковые карты разрушенных районов<br />
Порт-о-Пренса, проведён анализ ситуации<br />
по разновременным спутниковым данным и<br />
т.д. Подробнее об обеспечении материалами<br />
спутниковой съёмки гуманитарной<br />
операции на Гаити читайте на стр. 23.<br />
14<br />
С 1 февраля по 31 марта проходит<br />
кампания по обновлению<br />
программных продуктов для работы с космическими<br />
изображениями: ScanMagic<br />
и ScanEx Image Processor. Пользователям,<br />
оплатившим стоимость технической<br />
поддержки на 2010 г., предоставляется<br />
уникальная возможность бесплатного обновления<br />
указанных приложений до современных<br />
актуальных версий ScanMagic<br />
2.7 и ScanEx Image Processor 3.0.<br />
15<br />
В эфире радиостанции «Голос<br />
России» 29 января генеральный<br />
директор ИТЦ «СКАНЭКС» В.Е. Гершензон<br />
проанализировал причины того, почему<br />
в последние годы отмечается значительное<br />
расширение применения спутниковых<br />
снимков как в повседневной жизни,<br />
так и для решения стратегических задач.<br />
Кроме того, В.Е. Гершензон рассказал о<br />
практике и перспективах развития в России<br />
информационных сервисов с использованием<br />
спутниковых и сопутствующих<br />
данных. Стеннограмма эфира доступна<br />
по адресу http://www.scanex.ru/ru/news/<br />
News_Preview.asp?id=n16714862.<br />
Спутниковая карта города Порт-о-Пренс, пострадавшего в результате<br />
землетрясений<br />
Нейросетевое дешифрирование и построение 3D-моделей<br />
местности в программе ScanEx Image Processor®<br />
106 ▪ Земля из космоса
В ритме ИТЦ «СканЭкс»<br />
16<br />
С 1 февраля по 30 сентября<br />
2010 г. пройдёт Второй конкурс<br />
методических разработок использования<br />
изображений Земли из космоса в школьном<br />
и дополнительном образовании детей<br />
и молодежи «Вокруг и около». Организаторы<br />
конкурса — НП «Прозрачный мир» и<br />
ИТЦ «СКАНЭКС» — приглашают педагогов<br />
к участию. Конкурс «Вокруг и около»<br />
призван расширить педагогический опыт<br />
и популяризировать идеи использования<br />
космических снимков работниками образования.<br />
Подробнее с условиями участия,<br />
а также с требованиями к конкурсным материалам<br />
можно ознакомиться на сайте мероприятия:<br />
www.transparentworld.ru/edu/<br />
konkurs.<br />
17<br />
Разработан сервис оперативного<br />
построения анаглифических изображений<br />
и 3D-моделей интересующей<br />
территории. ПО ScanEx Image Processor<br />
обеспечивает получение анаглифа через<br />
полчаса после приёма спутникового изображения.<br />
Создание 3D-модели местности<br />
занимает первые часы с момента съёмки.<br />
Сервис оперативного создания анаглифов<br />
и трёхмерной визуализации предназначен<br />
для информационного обеспечения<br />
оперативных служб реагирования на ЧС.<br />
Высокая оперативность формирования<br />
анаглифических изображений для трёхмерной<br />
визуализации позволяет повысить<br />
уровень информационного обеспечения<br />
работы оперативных служб, в том числе<br />
для задач объективной визуальной оценки<br />
состояния объектов и их метрических параметров.<br />
18<br />
В начале февраля на популярном<br />
ресурсе Kosmosnimki.Ru<br />
обновлена карта России. Исходные материалы<br />
— единый набор данных RuMap —<br />
предоставлены компанией «Геоцентр-<br />
Консалтинг». В настоящее время обновлённая<br />
карта России, опубликованная на<br />
геопортале Kosmosnimki.Ru, содержит:<br />
1) детальные карты (масштаб 1:10 000)<br />
более 40 городов страны; 2) картпокрытия<br />
(масштаб 1:200 000) на территорию<br />
26 субъектов России; 3) около 130 тыс.<br />
POI (точек интереса), представляющих<br />
собой обновляемый справочник по организациям<br />
и учреждениям: медицинские<br />
учреждения, библиотеки, вузы, рестораны,<br />
гостиницы, суды, магазины, парикмахерские<br />
и т.д.<br />
3D-изображение города Порт-о-Пренс<br />
(центральные районы). Изображение<br />
создано с помощью ПО ScanEx Image<br />
Processor на основе ЦММ, построенной<br />
по лидарным данным, и снимка GeoEye-1<br />
за 13 января (© GeoEye, WorldBank,<br />
SCANEX, 2010)<br />
19<br />
С 6 февраля возобновлена работа<br />
спутника SPOT 4 после проведения<br />
коррекции параметров его орбиты.<br />
Сегодня космический аппарат осуществляет<br />
непрерывную беззаявочную съёмку<br />
России на всех витках, проходящих<br />
через территорию страны. Регулярная<br />
съёмка и передача данных со спутника<br />
SPOT 4 была приостановлена 7 декабря<br />
2009 г. для выполнения коррекции параметров<br />
рабочей орбиты аппарата. Необходимость<br />
осуществления орбитального<br />
маневра КА SPOT 4 была вызвана сближением<br />
двух оперативных спутников SPOT 4 и<br />
SPOT 5, находящихся на однотипных солнечно-синхронных<br />
орбитах в одной и той<br />
же орбитальной плоскости. Дальнейшее<br />
сближение двух аппаратов могло привести<br />
к снижению эффективности получения<br />
данных SPOT 4/5 наземными станциями.<br />
Изменение орбитального положения КА<br />
SPOT 4 успешно завершено, фазовый угол<br />
между спутниками SPOT 4 и 5 увеличен с<br />
70 град. до 166 град.<br />
20<br />
Разработан новый программный<br />
продукт ScanEx Web Catalog®<br />
для публикации каталогов космических<br />
снимков в сетях Интернет и Интранет.<br />
С помощью ScanEx Web Catalog® владельцы<br />
архивов данных ДЗЗ могут создавать<br />
собственные локальные и интернет-порталы,<br />
позволяющие пользователям осуществлять<br />
поиск, просматривать космоснимки,<br />
извлекать необходимую информацию об<br />
изображениях, хранящуюся в каталоге<br />
поставщика, а также направлять запрос на<br />
получение интересующих данных ДЗЗ.<br />
21<br />
Спутник WorldView-2 16 февраля<br />
снял посёлок «Речник». Высокодетальные<br />
цветные снимки получены по<br />
заказу ИТЦ «СКАНЭКС». Ситуация вокруг<br />
посёлка «Речник» получила широкий общественный<br />
резонанс в январе 2010 г., когда<br />
по решению Кунцевского суда Москвы 21<br />
января начался снос жилых домов. Спутниковая<br />
съёмка представляет объективный<br />
взгляд на сложившуюся ситуацию.<br />
Выпуск 4 ▪ Зима 2010 ▪ 107
Итоги 4-й Международной<br />
конференции «Земля из космоса —<br />
наиболее эффективные решения»<br />
Более 500 участников из России, СНГ и стран дальнего зарубежья<br />
собрала 1–3 декабря 2009 г. 4-я Международная<br />
конференция «Земля из космоса — наиболее эффективные<br />
решения», проходившая в подмосковном комплексе<br />
управления делами президента РФ «Ватутинки».<br />
В конференции приняли участие представители 270 организаций<br />
из 27 стран мира. Абсолютное большинство участников<br />
(88%) из России — представители 40 регионов страны. Конференция<br />
стала крупнейшим событием на территории России и<br />
стран СНГ в области космических информационных технологий.<br />
Более 35% участников конференции представляли коммерческие<br />
структуры, по 27–28% — государственные и научные, образовательные<br />
учреждения. По сферам деятельности «пятёрка лидеров»<br />
следующая: 1) наука и образование, 2) информационные технологии,<br />
3) лесное хозяйство, 4) геодезия и картография, 5) экология<br />
и природопользование.<br />
Программа конференции была насыщенной — помимо пленарных<br />
и секционных заседаний, проведены:<br />
• 2 семинара и 6 мастер-классов, посвящённых технологиям и<br />
средствам обработки данных;<br />
• мастер-класс «Космические данные»;<br />
• мастер-классы ведущих мировых операторов: GeoEye, e-Geos,<br />
Infoterra;<br />
• Учредительное собрание ассоциации «Земля из космоса»;<br />
• Мини-конференция «Веб&ГИС 2009»;<br />
• курсы по обработке и тематической интерпретации космических<br />
снимков;<br />
• выставка технологий и услуг в сфере ДЗЗ.<br />
Первый день конференции был посвящён крупным национальным<br />
и региональным проектам, реализованных с использованием<br />
космических технологий, о которых рассказали представители<br />
государственных структур и бизнес-сообщества. Крупнейшие<br />
мировые операторы программ космической съёмки (ImageSat<br />
International N.V., Spot Image S.A., GeoEye, Infoterra GmbH, MDA<br />
и др.) рассказали об особенностях работы с текущими программами<br />
и перспективами будущих запусков в ходе пленарного заседания<br />
«Программы космической съёмки Земли».<br />
Финальным аккордом первого дня конференции стало учредительное<br />
собрание ассоциации «Земля из космоса». Объединение<br />
создаётся с целью проведения просветительской работы и<br />
продвижения законодательных инициатив для гармонизации взаимоотношений<br />
в сфере ДЗЗ.<br />
1 и 2 декабря прошло 2 семинара и 6 мастер-классов, посвящённых<br />
технологиям и средствам обработки данных: слушателям<br />
была представлена линейка программных продуктов для<br />
обработки данных ДЗЗ от компании «СКАНЭКС», подробно<br />
были раскрыты вопросы организации ведомственных и коммерческих<br />
архивов спутниковой информации, автоматизации<br />
поточной обработки больших объёмов данных, пакетной обработки<br />
материалов космосъёмки с помощью программных<br />
средств GISEYE.<br />
2 декабря состоялись тематические пленарные заседания:<br />
«Космический мониторинг в целях снижения рисков стихийных<br />
бедствий и оценки последствий чрезвычайных ситуаций», «Спутниковые<br />
методы мониторинга морских акваторий», «Спутниковый<br />
мониторинг объектов лесного хозяйства», «Сельское хозяйство»,<br />
«Охрана природы». Мастер-классы провели компании-операторы<br />
спутниковой съёмки GEOEYE, e-GEOS и Infoterra.<br />
Научное, образовательное и бизнес-сообщества собрали 3 декабря<br />
пленарное заседание «Интеграция науки, образования и<br />
бизнеса в интересах устойчивого развития». Региональные вузовские<br />
центры способны и готовы, кроме образовательных и научных,<br />
решать и производственно-коммерческие задачи.<br />
Впервые в России 3 декабря была проведена мини-конференция<br />
«Веб&ГИС 2009», собравшая более 200 участников. Организаторами<br />
выступили компании «Яндекс» и «СКАНЭКС». Участники<br />
обсудили политику распространения геоданных в Рунете,<br />
тенденции спроса со стороны широкой аудитории на геоиформационные<br />
услуги, внедрение веб-технологий и стандартов на рынке<br />
геонформационных технологий и услуг и т.д.<br />
За три дня проведения конференции «Земля из космоса — наиболее<br />
эффективные решения» прозвучало 98 устных и 29 стендовых<br />
докладов. По сравнению с конференцией 2007 г. количество<br />
участников увеличилось в полтора раза, мероприятий — в два<br />
раза. Организаторы конференции благодарны всем участникам<br />
мероприятия. Ждём Вас в 2011 году!<br />
Материал подготовила А.Н. Головина
Организаторы мероприятия:<br />
ИТЦ «СКАНЭКС», НП «Прозрачный мир».<br />
Спонсоры: ImageSat Int. N.V. — золотой<br />
спонсор; SPOT Image S.A., Infoterra<br />
GmbH, MDA Corporation, e-Geos — серебряные<br />
спонсоры.<br />
Спонсор «Веб&ГИС 2009»: компания<br />
«Яндекс»<br />
Информационная поддержка:<br />
газета «ГисИнфо», каталог GeoTop,<br />
журналы «Геопрофи», «Инженерные<br />
изыскания», GIS Development, GIM<br />
International, GeoConnexion, GEO<br />
Informatics, MundoGEO и Vector1Media.<br />
Информпартнёр мини-конференции<br />
«Веб&ГИС 2009» — некоммерческое<br />
сообщество специалистов ГИС-Лаб.<br />
Подробнее с материалами конференции можно ознакомиться на компактдиске,<br />
прилагающемся к журналу.
Долина Гейзеров, п-ов Камчатка (спустя два года после природной катастрофы —<br />
схода селя). Анаглифическое изображение построено по двум снимкам GeoEye-1,<br />
даты съёмок 03 и 06 сентября 2009 г., пространственное разрешение 2 м.<br />
Для просмотра необходимы анаглифические очки (© GEOEYE, SCANEX, 2009)