Геоаналитика и тематические проекты — gharysh.kz

Геоаналитика и тематические проекты

ПКМК Подсистема космического мониторинга и контроля (ПКМК) для:
  • информационных систем государственных органов;
  • электронных акиматов;
  • национальных кадастров.
ПКМК создается для мониторинга и контроля над хозяйственной деятельностью в масштабе республики, областей, городов и т.д.

Подсистема космического мониторинга и контроля (ПКМК)

ПКМК предполагается интегрировать в информационные системы:

  • государственных органов (МСХ, МОСВР, МЧС, МО и т.д.);
  • электронных акиматов (областей, городов и т.д.);
  • национальных кадастров (земельных, водных, лесных и т.д.).

ПКМК создается для мониторинга и контроля над хозяйственной деятельностью в масштабе областей, городов и т. д. и предметной областью отдельных видов кадастров республиканского масштаба (земельный, водный, лесной и т. д.).

ПКМК создается с целью автоматизированного получения данных ДЗЗ и извлечения из них необходимой информации для принятия управленческих решений путём создания клиентских приложений, геопорталов и специализированных ситуационных или диспетчерских центров.

ПКМК может быть составной частью информационных систем государственных органов.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве

Порядок мониторинга сельскохозяйственных территорий:

  • Изучение динамики снежного покрова.
  • Оценка уровня накопления влаги.
  • Оценка паводковой ситуации.
  • Оценка готовности угодий к следующему сезону.
  • Определение площади пашни, занимаемой озимыми культурами.
  • Определение площади земель без осенней послеуборочной обработки почвы.
  • Оценка состояния озимых культур для выявления и определения площади ареалов деградированных и погибших озимых.
  • Определение площади земель, на которых проведены инженерно-мелиоративные мероприятия.
  • Оценка качества проведения осушительной мелиорации.
  • Определение площади земель, занятых сельскохозяйственными культурами.
  • Определение степени увлажнения почв.
  • Определение температуры поверхности.
  • Определение площади земель под зерновыми, пропашными и техническими культурами.
  • Оценка состояния всходов культур.
  • Выявление очагов повышенной засоренности зерновых культур.
  • Определение площади паров.
  • Оценка степени засоренности паров.
  • Определение площади паров, требующих проведения противосорняковых мероприятий.
  • Выявление очагов поражения зерновых культур вследствие стихийных явлений (град, ливни, ураганы, засуха, пожары).
  • Динамика сенокосных работ. Определение площади скошенных сенокосных угодий.
  • Оперативная оценка состояния растительности, оценка биомассы урожая.
  • Проведение работ по определению участков, требующих внесения удобрений и ядохимикатов в почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
  • Мониторинг и оценка качества оросительных работ.
  • Прогнозирование и предварительная оценка урожайности.
  • Мониторинг уборочных работ.
  • Оценка готовности угодий к следующему сезону.

Оперативное решение предусматривает:

  • Доступ к агрономической информации (состав почвенного и растительного покрова, биомасса, индекс листовой поверхности).
  • Высокий уровень автоматизации и минимальное использование полевых исследований.
  • Снижение затрат.
  • Доставка данных в кратчайшие сроки, даже при съемке больших территорий.
  • Использование калиброванных данных, сопоставимых в пространстве и времени.
  • Предоставление качественной информации.
  • Предоставление снимков различного разрешения в зависимости от поставленной цели.
  • Обеспечение безопасности полученных данных.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли в атомной энергетике и промышленности Республики Казахстан

Виды мониторинга:

  • мониторинг разработки урановых месторождений;
  • мониторинг захоронения ядерных отходов;
  • мониторинг атомной энергетики, промышленности, инфраструктуры;
  • инспекция утилизации отходов атомной промышленности и энергетики;
  • мониторинг температурной и энергетической обстановки на аэс;
  • мониторинг экологического состояния природных ресурсов;
  • мониторинг территорий особо опасных объектов;
  • мониторинг взрывопожаро обстановки на территории особо опасных объектов;
  • мониторинг температурной и энергетической обстановки на территориях атомных электростанций;
  • мониторинг водоемов, подземных вод, снежного покрова, паводков;
  • мониторинг экологического и радиационного контроля;
  • мониторинг экологической безопасности;
  • мониторинг рационального природопользования.

В результате осуществления проекта достигается:

  • информационное обеспечение учета имущества и контроля состояния инфраструктуры (систем водоснабжения и энергоснабжения, жилья, транспортной сети и пр.), контроля состояния недропользования, контроля экологического состояния территорий, обнаружения угроз безопасности объектов и территорий на республиканском и региональном уровнях;
  • информационное обеспечение принятия решений о мерах по защите населения от стихийных бедствий, о ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, о мерах по защите окружающей среды, о строительстве промышленных объектов и объектов инфраструктуры, о развитии топливно-энергетического комплекса.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли при чрезвычайных ситуациях и катастрофах

  • мониторинг наводнений и определение ущерба;
  • мониторинг лесных пожаров и определение ущерба;
  • мониторинг состояния водных ресурсов.

Решение задач обеспечения комплексного и эффективного мониторинга Земли для реагирования на чрезвычайные ситуации и катастрофы и их предотвращения возможно только средствами ДЗЗ. Для этого используются данные, получаемые от космических аппаратов природно-ресурсного назначения, которые позволяют проводить наблюдения на Республиканском, региональном и локальном уровнях с периодичностью наблюдения не реже одних суток. Для выполнения требований, предъявляемых к решению данных задач необходимо, чтобы были обеспечены информационные возможности оперативного сбора данных в требуемом масштабе.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли для выявления участков незаконных посевов и в мероприятиях борьбы с наркобизнесом

АО «НК «Қазақстан Ғарыш Сапары» (далее - ҚҒС) в сотрудничестве с АО «КАЗГЕОКОСМОС» (далее - КГК) имеют необходимые технические, информационные и кадровые ресурсы для разработки, внедрения и сопровождения системы космического мониторинга территорий с целью выявления незаконных посевов и сбора наркосодержащих растений.

1Выбор данных дистанционного зондирования различного разрешения, обеспечение своевременного их поступления, обработки и архивации.

В рамках системы космического мониторинга будут решаться задачи по следующим основным этапам:
1) обнаружение подозрительных полей растительности по снимкам низкого и среднего разрешения;
2) детализация подозрительных участков по снимкам высокого разрешения;
3) идентификация растительности методами распознавания образов.

В компании АО «КАЗГЕОКОСМОС» (далее - КГК) с 2003 года функционирует станция УниСКАН и осуществляется прием, обработка, архивация и тематическая обработка данных космического дистанционного зондирования в оптическом и радиолокационном диапазонах низкого, среднего и высокого разрешения со спутников Terra, Aqua (США), RADARSAT-1 (Канада), IRS (Индия).

Таким образом, имеется реальная техническая возможность реализации указанных выше этапов для решения задач космического мониторинга наркосодержащей растительности.

2Разработка структуры ГИС с учетом необходимости оперативного получения информации.

Компания КГК имеет большой опыт разработки и сопровождения ГИС-проектов для таких заказчиков, как АО НК «КазМунайГаз», АО «РД КазМунайГаз», АО «Интергаз Центральная Азия» и др. Особо отметим разработку и внедрение в эксплуатацию ГИС- систем космического экологического мониторинга, в архитектуру которых интегрированы базы геоданных, инструменты решения тематических задач и дружественный интерфейс с пользователями. Базы данных в этих системах ежегодно пополняются, а также расширяются решаемые задачи и объекты мониторинга.

3Создание электронных версий топографических карт проектной территории по технологии ГИС в масштабе 1:100000 и их корректировка по аэрокосмическим снимкам высокого разрешения с целью отражения современного состояния природных комплексов и объектов инфраструктуры (населенные пункты, зимовки, транспортные коммуникации и т.п.).

Картирование проектной территории, включая разработку топосновы, является одним из элементов ГИС-проекта. Компания КГК использует различные способы построения карт местности: (1) обновление имеющихся карт с использованием новых космических данных и наземной GPS съемки, (2) построение новых топографических и тематических карт по данным стереопары аэрокосмической съемки в масштабах 1: 2000 и мельче. Аэросъемочный комплекс, включая самолет King Air C90A, камеру Vexcel UltraCamX, сканер CASI-1500, GPS аппаратуру, является собственностью компании КГК.

4Полевые и лабораторные сезонные спектрометрические исследования с целью пополнения библиотеки спектральных подписей конопли и других объектов (почв, растительности, инфраструктуры и т.п.) и верификации (калибровки), валидации данных дистанционного зондирования для дальнейшего мониторинга.

Спектральные подписи объектов подстилающей поверхности используются для верификации данных гиперспектральной съемки. Компания КГК располагает цифровым гиперспектральным аэросъемочным сканером CASI-1500 (Канада), выполняющим аэросъемку в 288 каналах в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Для верификации данных гиперспектральной съемки используется синхронная полевая съемка спектров отражения поверхности (спектральных подписей) соответствующим ручным радиометром и/или база данных спектральных подписей, составленная на основе лабораторных исследований. Такие базы данных встроены в программные комплексы ERDAS и ENVI. При необходимости будут использоваться более полные данные, например, спектральная библиотека Университета Джона Хопкинса (город Балтимор, США). Компания КГК имеет опыт обработки данных гиперспектральной съемки, однако для задачи распознавания конопли и других наркосодержащих растений необходимо будет разработать специализированную технологию.

5Полевые эколого-биологические исследования зарослей конопли (распространение, структура, продуктивность, химический состав сырья, сезонная динамика и т.п.).

Для выполнения таких исследований будут привлечены на контрактной основе специалисты-ботаники и арендована соответствующая аппаратура для экспедиционных наблюдений.

6Формирование атрибутивной базы данных основных экологических и биологических параметров (растительности, почв и т.п.).

Атрибутивная база данных является неотъемлемым элементом ГИС-проекта. При создании такого проекта к основным объектам карты будет привязана соответствующая атрибутивная информация, включая экологические и биологические параметры.

7Создание архива-каталога спутниковых изображений.

Такой архив-каталог реализован в КГК и постоянно пополняется новыми аэрокосмическими снимками. При решении задач мониторинга наркосодержащих растений, произрастающих на проектных территориях, будет создан и передан заказчику специализированный архив-каталог.

8Создание серии сезонных карт-масок ареалов конопли.

Процедура распознавания посевов и естественных ареалов конопли, разработанная как итог исследований по задачам 2, 4, 5 и 6, будет ориентирована на выдачу конечной продукции в виде векторных карт и растровых масок ареалов распространения конопли. Сезонные карты будут получены путем обработки оперативных карт и предоставлены пользователю в срок, оговоренный в проекте. Опыт создания сезонных карт компания КГК имеет. Например, при космическом мониторинге фитопланктона на Северном Каспии кроме динамических характеристик (темпы роста, распространения и т.д.) были разработаны и предоставлены заказчику сезонные карты распределения фитопланктона по акватории Северного Каспия.

9Создание серии оперативных оценочных карт (ареалов и площадей распространения, продуктивности, сроков фенологического развития, ресурсного потенциала и т.п.).

При проектировании системы мониторинга основным документом является Техническое Задание (ТЗ), в котором учитываются все технические требования заказчика, в том числе и выпуск серии оперативных оценочных карт. КГК имеет опыт реализации оперативного и регулярного режимов мониторинга. В оперативном онлайновом режиме Заказчику поставляются снимки и построенные по ним тематические карты. В регулярном режиме с периодичностью раз в два месяца составляется сводный отчет за прошедшие два месяца и также загружается в систему. В случае выполнения обсуждаемого здесь проекта на первом этапе Заказчик и Исполнитель совместно выработают ТЗ, предусмотрев в нем содержание, форму и регламент выдачи оперативных оценочных карт.

Применение космических данных дистанционного зондирования Земли в нефтегазовой отрасли

Данные ДЗЗ широко используются на стадии геологоразведочных работ для оценки залежей природных ресурсов и состояния разрабатываемого пласта, при решении различных задач территориального управления нефтегазовым, горнодобывающим комплексами по следующим направлениям:

  • Поиск и прогнозирование месторождений полезных ископаемых (нефть, газ, золото и т.д.).
  • Определение величин просадок земной поверхности на разрабатываемых месторождениях нефти и газа с целью предотвращения аварий.
  • Оценка угроз тектонического и сейсмологического характера на основе точнейшей оценки подвижек разломов и их динамики (с высокой точностью на основе данных радиолокационной интерферометрии).
  • Создание современной топографической основы на базе космических снимков высокого разрешения для проведения поисково-разведочных работ и размещения инфраструктуры нефтегазовой отрасли, для которой в дальнейшем будут решаться задачи экологического контроля и мониторинга.
  • Планирование и контроль развития инфраструктуры добычи, транспортировки и переработки нефти и газа.
  • Мониторинг экологического состояния территорий в районах добычи, переработки, транспортировки нефти и газа, выявление территорий, загрязненных нефтепродуктами, мониторинг аварийных разливов нефти.
  • Инвентаризация месторождений и условий добычи полезных ископаемых.
  • Картографирование геологических объектов на морских мелководьях и прибрежных зонах.
  • Мониторинг нефтегазопроводов и других объектов инфраструктуры нефтегазового комплекса, а также объектов добывающей промышленности.

Проекты
КС ДЗЗ РК
Центр космической системы дистанционного зондирования Земли Республики Казахстан
подробнее
СБИК КА
Проект «Создание сборочно-испытательного комплекса Космических аппаратов» (СбИК КА)
подробнее
СВСН РК
Проект «Создание сборочно-испытательного комплекса Космических аппаратов» (СбИК КА)
подробнее
Ғарыш Сапары

Дни космоса в Казахстане

Международный семинар «Дни космоса в Казахстане», организатором которой является АО «НК « Қазақстан Ғарыш Сапары»  посвящен созданию и функционированию космической системы дистанционного зондирования Земли Республики Казахстан. (КС ДЗЗ РК)
Цель семинара: обмен опытом с мировыми лидерами в системе ДЗЗ, информирование широкой общественности о возможностях применения продуктов и услуг КС ДЗЗ и СВСН Республики Казахстан для решения отраслевых задач экономики Казахстана.
подробнее