снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (МЧС, Минпромэнерго, Минатом, МПР);
преодоление последствий аварий и катастроф (МЧС);
повышение плодородия почв России, Экология и природные ресурсы, Мировой океан (Шельф) 1998-2012;
защита морских побережий от опасных природных явлений (Госстрой);
сейсмобезопасность территории России, защита от затопления и подтопления городов, населенных пунктов, объектов народного хозяйства и ценных земель на территории РФ.
Обнаружение и мониторинг лесных и степных пожаров
технология космического обнаружения и мониторинга пожаров является наиболее отработанной и широко применяемой в мире. Для круглосуточного обзора всей поверхности Земли используются данные метеоспутников NOAA (разрешение 1 км), геостационарных метеоспутников и данные радиометров MODIS американских спутников TERRA, AQUA (разрешение 250м–1км), распространяемые бесплатно.
В интересах информационного обеспечения ФГУ «Авиалесоохрана» Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоза) России Институт космических исследований (ИКИ) РАН создал информационную систему дистанционного мониторинга лесных пожаров Министерства природных ресурсов РФ (ИСДМ МПР РФ). В состав ИСДМ входит подсистема спутникового обнаружения лесных пожаров на основе информации спутников NOAA, TERRA и AQUA. Центры приема и обработки данных ИСДМ находятся в Москве, Новосибирске, Хабаровске, Красноярске и Иркутске.
Данные регулярного космического мониторинга пожаров в приграничных областях помогают улаживать потенциальные межгосударственные конфликты. Так, в середине октября 2005 года монгольская сторона обратилась к администрации Читинской области с требованием возмещения ущерба от пала (степного пожара), который пришел в Монголию с российской стороны. Картина, воссозданная по серии космических снимков низкого разрешения КА TERRA, оказалась совершенно иной: 10 октября степной пожар возник на территории Монголии и, двигаясь на север, распространился на российскую территорию (рис. 1.17). В последующие дни после изменения направления господствующих ветров, пал вернулся в Монголию. Действуя в
55
духе добрососедства, обе стороны договорились о создании совместной комиссии по расследованию чрезвычайной ситуации. По запросу районной администрации данные космической съемки, обработанные специалистами предприятия "Читагеолсъемка", были переданы для представления комиссии, и в конечном итоге вопрос был исчерпан.
Грамотному разрешению спорного вопроса (речь шла о крупных штрафных санкциях) способствовали осведомленность администрации о возможностях космической съемки и наличие в регионе необходимых программно-аппаратных средств приема, обработки и хранения космической информации.
На обработанном снимке КА TERRA от 10.10.2005 (см. рис. 1.17) с наложенной линией госграницы отчетливо видно, пожар (красный очаг), который возник и развивался на сопредельной с Россией стороне.
Аналогичная, но более совершенная система оперативного пожарного мониторинга создана в США и Европе благодаря использованию многочисленной космической группировки спутников (геоста-
ционарные метеоспутники, NOAA, TRMM, AQUA, TERRA, DMSP) и
более совершенных алгоритмов. Обработанные изображения территории Земли с выделенными очагами пожаров находятся в свободном доступе на ряде интернет-ресурсов.
Картография и обновление карт
ВРоссии сложилась критическая ситуация в области разработки
иобновления картографической продукции, которая относится к компетенции военно-топографического управления Генштаба МО и Роскартографии Минтранса. На сегодняшний день вся территория РФ покрыта топографическими картами масштаба 1:25 000 - 1:1000000, и частично масштаба 1:10 000, но объем устаревших топокарт составля-
ет в зависимости от масштаба 70 84 % общего числа номенклатурных листов. В 2005 году завершилась эксплуатация космических картографических фотоспутников двойного назначения "Комета", ранее были прекращены запуски гражданских фотоспутников "Ресурс-Ф". Сегодня в России отсутствует отечественная высокодетальная космическая информация для проведения картографических работ.
Единственной реальной возможностью обновления картографической продукции по всей территории России в течение ближайших лет является использование комплекса зарубежных и перспективных отечественных спутников с оптической и радиолокационной аппаратурой.
56
В сложившейся ситуация Роскартография разработала Концепцию создания электронных топографических карт и электронных планов городов на территорию РФ. В документе говорится о разработке технологии обновления топокарт по данным ДЗЗ. По оценкам ГИС-Ассоциации, стоимость данных на всю территорию РФ составит для обновления карт масштабов:
1:25 000 Ikonos-2,OrbView-3,EROS-A от до$408 до$140 млн.;
1:50 000 SPOT-5, IRS-1C, -1D (PAN) от $52 до $5 млн.;
1:100 000 SPOT-2,-4, IRS-1C, -1D (PAN) от $17 до $5 млн.
Для сравнения, по данным Роскартографии, для обновления то-
покарт всего масштабного ряда традиционными методами требуется выделение 40 50 млрд рублей и увеличение численности работающих в 2 3 раза.
Основные цели концепции создание обновленных электронных топографических карт и планов городов на территорию России в двух вариантах: закрытые и открытые. Постоянный мониторинг и дифференцированный подход к обновлению электронных топографических карт в зависимости от региона. Доведение информации до потребителя в близком к реальному масштабу времени. Среди основных задач концепции: создание базы картографических данных для развития ГИС федерального и регионального уровней; формирование рынка топографических карт; создание единой электронной топографической основы территории РФ. Реализация концепции зависит от уровня бюджетного финансирования.
Пока же в условиях отсутствия актуальных карт администрации субъектов Федерации вынуждены самостоятельно решать пути выхода из кризиса. Например, в Новосибирске завершен первый этап создания комплексной электронной карты планирования и развития территории области. Она состоит из нескольких информационных слоев: границ муниципальных районов, уровня жизни, поселения, количества безработных, качества среды проживания, демографической ситуации, рельефа, растительности и прочего. Данные для карты получены из справочных материалов и с помощью космической съемки. Электронная версия области имеет секретные данные для служебного пользования, но основной объем составляет открытая информация, которой сможет пользоваться любой житель.
57
ДЗЗ в кадастре недвижимости
Руководство Федерального агентства кадастра объектов недвижимости (Роснедвижимость) рассматривает технологии космического мониторинга как реальный инструмент информационного обеспечения кадастровых работ. Но сохраняющиеся в России режимные ограничения вступают в противоречие с общественным характером кадастра и точностью материалов инвентаризации, находящихся в открытом доступе. Данные космической и аэросъемки применяются в практике органов Роснедвижимости для инвентаризации земельных наделов, обнаружения фактов самозахватов земли и в ходе проведения сельскохозяйственной переписи в регионах. С начала 1990-х годов в рамках земельной реформы органами регистрации РФ было выдано более 40 млн. свидетельств на право собственности на землю, однако в реестре Роснедвижимости находятся данные примерно о 32 млн. земельных участков. Из этого числа около 60 % занесено в электронные базы данных. Для сверки сведений использовались данные аэро- и космической съёмки, с помощью которых удалось подтвердить, что количество участков больше, чем в реестре.
Крупный проект по космической съемке региона в интересах картографирования и кадастрового учета земли реализован в Тюменской области в 2005 году. Из бюджета области выделено 19,7 млн. рублей на космическую съемку территории области с пространственным разрешением 2,5 м для разработки карт масштаба 1:25 000. Съемка осуществлена с помощью французского спутника SPOT-5. Администрация обратилась к методам ДЗЗ после того, как выяснилось, что стоимость инвентаризации земли без применения космической съемки в соответствии с методическими рекомендациями Росземкадастра составила в Тюмени 540 рублей за один гектар.
Для создания и ведения Государственного земельного кадастра Москвы создана обновляемая цифровая картографическая основа масштаба 1:2000 на всю территорию Москвы (1300 планшетов). На основе оперативных данных аэро- и космической съемки ежегодно выполняется мониторинг фактического использования земель. Результаты мониторинга используются для регулирования землепользования и государственного земельного контроля. Космическую съемку Москвы осуществляют американские спутники QuickBird-2 и Ikonos- 2. Полученные данные позволят обновить цифровые топографические планы, карты и схемы Единой государственной картографической основы Москвы, информационные ресурсы государственного земельно-
58
го кадастра, а также провести мониторинг санитарного состояния растительности города, выявить несанкционированные свалки, исследовать состояние речных долин, выявить изменение русел рек.
В США и Европе регулярно используют высокодетальную космическую съемку для разработки цифровых моделей рельефа и обновления картографических продуктов. В США высокодетальные цифровые планы городов в районах с высокой динамикой развития требуют обновления не реже раза в два месяца. Геологическая служба США USGS ежегодно выделяет $5 млн. на закупку космической информации высокого и сверхвысокого разрешения у частных компаний в интересах гражданских госструктур. По программе ClearView для закупки аналогичных материалов космической съемки для силовых госструктур ежегодно расходуется более $100 млн.
Мониторинг окружающей среды
Росгидромет является крупнейшим потребителем космической информации в интересах сбора информации об окружающей среде и прогнозирования метеообстановки. В состав наземной сети приема космической информации Росгидромета входят более сотни станций.
Все ведущие космические державы США, страны Европы, Китай, Япония и Индия реализуют планы развития и обновления космических группировок метеоспутников. США и Европа приступили к созданию совместной системы полярноорбитальных метеоспутников. Аппаратура современных оперативных метеоспутников обеспечивает измерение короткопериодических вариаций погоды в нижних слоях атмосферы. В результате обработки спутниковой информации рассчитывается прогноз погоды на ближайшие 3 5 дней с точностью 80 %. В течение ближайших 10-ти лет срок прогнозирования возрастет до 7 10 суток при той же точности. Важнейшей задачей космических метеосистем остается обнаружение на раннем этапе и слежение за развитием опасных метеоявлений (ураганов, цунами, штормов и др.), которые наносят огромный ущерб мировой экономике.
Решение прикладных задач с использованием ДЗЗ высокого разрешения
59