Для чего используют космические снимки
Для чего используют космические снимки
Рынок геоданных планомерно смещается от поставки сырых сведений со спутника к предоставлению уже готовой аналитики. Движется в этом направлении и Госкорпорация «Роскосмос». В рамках нацпроекта «Цифровая экономика» Роскосмосом и его предприятиями (компанией «Российские космические системы» и его «дочкой» «Терра Тех») реализуется проект «Цифровая Земля — Сервисы». О том, какие возможности он открывает перед государственными структурами, бизнесом и обычными людьми, в материале портала национальныепроекты.рф.
2021 год объявлен в России Годом науки и технологий. Благодаря его мероприятиям можно узнать больше о научных достижениях нашей страны и сделать работу ученого более привлекательной для молодежи, к чему стремится и нацпроект «Наука и университеты». Июль в графике Года посвящен связанности территорий и освоению пространства.
Экосистема «Цифровой Земли»
Благодаря проекту космические снимки всей территории России становятся общедоступными, появляются инновационные цифровые сервисы обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Часть программных модулей «Цифровой Земли» уже сегодня работает в экспериментальном режиме. В их числе и специализированные отраслевые информационно-аналитические сервисы, которые апробированы в 8 регионах России.
Всего на сегодняшний день в системе «Цифровая Земля — Сервисы» доступно 28 типовых стандартизированных продуктов по 7 ключевым направлениям: лесное и сельское хозяйство, недропользование, землепользование, строительство, экология и чрезвычайные ситуации. Вводить в эксплуатацию инфраструктуру «Цифровой Земли» будут поэтапно в течение ближайших нескольких лет. Со временем проект объединит все создаваемые отдельно системы и комплексы.
Современный подход к хранению и анализу космических снимков
Новые информационно-аналитические системы Роскосмоса радикально отличаются от всего, что делалось ранее. Традиционно оператор космических систем ДЗЗ поставлял государству и коммерческим компаниям космические снимки, картографические продукты и другие подобные материалы. Но все эти данные обрабатывались в значительной степени вручную. Хотя с годами автоматизация росла, принципиально подход не изменялся.
«Сегодня же объемы данных достигают таких масштабов, что обрабатывать их без автоматизации попросту невозможно»
Среди потребителей данных ДЗЗ во всем мире спрос на цифровизацию и облачные решения вырос, и система поставки космической информации нуждалась в модернизации. Решить эту задачу взялись в «Терра Тех». Компания была создана в 2017 году с целью коммерциализации данных космической съемки и оказанию услуг в области обработки данных ДЗЗ. Новый коммерческий оператор услуг изначально стал ориентироваться на облачное хранение данных, потоковую обработку информации со спутников, а также использование сверхточных нейронных сетей.
Сегодня в геосервисах «Цифровой Земли» происходит автоматическое преобразование информации с космических аппаратов в аналитический отчет о состоянии и развитии объектов, территорий и природных ресурсов. Он удобен и понятен для представителей профильных министерств и ведомств, коммерческих предприятий. В результате время получения нужной аналитики сократилось в несколько раз. При этом качество данных улучшилось. Кроме технологий искусственного интеллекта «Терра Тех» активно развивает и другое направление применения геоданных.
В ближайшее время этот проект планируется перевести на отечественные шлемы виртуальной реальности «Роскосмос XR».
Мониторинг состояния окружающей среды из космоса
Когда вопросы, связанные с экологией и изменением климата, стали приоритетными для правительства, предприятия Роскосмоса включились в разработку перспективных систем для реализации госполитики в этой области.
«Терра Тех» активно развивает применение данных со спутников радиолокационного наблюдения. В отличие от классических оптических спутников, эти аппараты получают данные в радиодиапазоне и могут использоваться в любое время суток и любую погоду. В России, где климатические и погодные условия не позволяют полагаться только на оптику, данные с таких аппаратов становятся всё более востребованы.
«В первую очередь это актуально для проектов, связанных с Арктикой»
Рост активности человека и изменение климата требуют особенно внимательного изучения протекающих там процессов. Сейчас для реализации российских арктических проектов используются зарубежные группировки радиолокационных аппаратов, поэтому один из приоритетов Роскосмоса — создание отечественных аналогов. Другая важная сфера, где космическая съемка может сослужить хорошую службу, — учет выбросов парниковых газов.
Сегодня ни в России, ни в мире нет единой принятой методологии, которая позволяла бы оценивать влияние на экологию как отдельных предприятий и домохозяйств, так и целых государств. Оценки углеродного баланса страны по разным методикам могут значительно отличаться. Причиной этого может быть, например, перевод земель из одного типа использования в другой или зарастание сельскохозяйственных земель.
Как космические снимки помогают людям
Для коммерческих заказчиков «Терра Тех» разрабатывает системы для работы с геоданными и осуществляет сервисное сопровождение проектов. Например, сегодня банки начали активно знакомиться с космическими технологиями, открывая для себя потенциал спутниковой съемки. Проблемные активы, залоги, тарифные ставки и скоринг, страховые случаи, недобросовестное использование заемных средств, инвестиционный потенциал — всё это можно оценить с помощью средств дистанционного зондирования.
По такой схеме «Терра Тех» реализовала, например, проект по комплексному космическому мониторингу и геопространственному анализу имущественных активов «Промсвязьбанка». Разработанный облачный геоинформационный сервис используют для мониторинга строящихся собственных и залоговых объектов и земельных участков.
Пользу космических данных открывают и граждане. В этом году «Терра Тех» обновил облачный магазин космических снимков — TerraCloud. Цепочка формирования заказа на архивные данные полностью автоматизирована и отлажена. Все архивы доступны клиенту для заказа в одном окне. Оплатить снимки можно картой онлайн. Сроки поставки данных для российских покупателей теперь сократились до нескольких часов, для зарубежных — составляют в среднем 1-3 дня.
Другой очень популярный сервис — Докажи.рф. Он позволяет заручиться помощью экспертов «Терра Тех» для подготовки квалифицированных заключений по космической съемке об интересующем объекте местности. Чаще всего такие отчёты используются клиентами в качестве доказательств при разрешении судебных споров об имуществе.
«В целом, интерес к возможностям космической съемки в мире и среди российских потребителей растёт»
И простые граждане, и сотрудники предприятий все лучше представляют возможности систем ДЗЗ и понимают, как применить космическую информацию. Геоданные становятся неотъемлемой частью систем управления и планирования как на уровне предприятий, так и на государственном уровне. И эффект от их внедрения сложно переоценить.
Опубликовано на портале «Национальные проекты.рф», 20 июля 2021
Зачем нужны спутниковые фотографии и как наблюдать за изменениями на Земле из космоса
Лесные пожары, таяние ледников, перемещения беженцев и миграция птиц — спутниковые наблюдения дают массу полезной информации для политиков и бизнеса. Тайга.инфо объясняет, кто, как и зачем следит за Землей из космоса.
Зачем нужны спутниковые наблюдения?
Чтобы узнавать о природных бедствиях, отслеживать состояние полей, следить за вырубкой лесов и уровнем воды. Полученные из космоса данные нужны для картирования городской застройки и планирования объектов инфраструктуры. Космические наблюдения позволяют контролировать эффективность работы заводов и портов, оценивать транспортную доступность районов. Спутниковые снимки используют разведывательные службы разных стран, а еще они нужны журналистам, чтобы следить за перемещением беженцев.
Как можно следить за планетой из космоса?
Космические агентства запускают спутники со специальной аппаратурой. Камеры многих спутников позволяют делать снимки с разрешением меньше 30 сантиметров — лиц разглядеть не получится, но увидеть одежду людей уже можно. Недавно два школьника из Подмосковья проанализировали снимки, полученные со спутников разных стран, и нашли новый остров у архипелага Новая Земля.
Частная компания Planet Labs запустила больше 100 маленьких космических аппаратов на орбиту. Доступ к снимкам может получить кто угодно за абонентскую плату.
Космонавты и астронавты на борту МКС тоже смотрят за тем, что происходит на планете. Кроме фотоаппаратов с большими длиннофокусными объективами в их распоряжении есть научая аппаратура, например, ультрафиолетовые камеры, спектрометры, видеокамеры и многое другое.
В программу пребывания на МКС у космонавтов входят различные эксперименты по наблюдению за Землей. Например, для эксперимента по изучению физических процессов в околоземном космическом пространстве «Всплеск» космонавтом нужно смонтировать научную аппаратуру внутри станции и вне ее во время выхода в открытый космос. Этот эксперимент помогает понять природу сейсмомагнитных явлений и позволяет продвинуться в разработке методов прогноза землетрясений. А эксперимент «Молния-Гамма» позволяет получать новую информацию для обеспечения безопасности полетов в грозовой атмосфере.
Какие еще эксперименты проводят космонавты?
Фото- и видеосъемки космонавтов нужны, например, в эксперименте «Сейнер» для поиска и освоения промыслово-продуктивных районов Мирового океана. Эксперимент «Экон-М» проводится, чтобы получать информацию для оценки экологических последствий техногенной деятельности человека на территории России и других стран.
Благодаря эксперименту «Сейсмопрогноз» можно отрабатывать методы мониторинга предвестников землетрясений, чрезвычайных ситуаций и техногенных катастроф. За мониторинг лесных экосистем отвечает эксперимент «Дубрава» — с его помощью можно определять воздействия на лесной покров природных и техногенных факторов.
Эксперимент «Сценарий» нужен для определения скорости и момента схода ледников, оценки развития наводнений, загрязнений на водной поверхности (например, разлива нефти). Кроме того, благодаря «Сценарию» космонавты могут смотреть за перемещениями животных и птиц и по ним определять места возникновения природных катастроф.
Как передают данные наблюдений за планетой с МКС на Землю?
Результаты, полученные во время исследований, космонавты отправляют на Землю на жестких дисках, компакт-дисках, видеокассетах мини-DV, «флэшках» или даже дискетах.
Если нужно оперативно доставить до Земли информацию, то она сначала накапливается в памяти модуля контроля и сбора данных, оттуда передается в блок сервера полезной нагрузки, а затем в радиотехническую систему передачи информация для получения на Земле. Кажется, что это сложно и долго, но получается все равно быстрее, чем передавать данные непосредственно транспортировкой на Землю.
Какую технику используют космонавты при наблюдениях?
Кроме специальной аппаратуры, космонавты используют и привычные нам устройства — например, фотоаппараты и ноутбуки. Порой на фотоаппараты Nikon или видеокамеры Sony приходится ставить особые фильтры, о которых написано в инструкции по проведению опыта. Там же есть указания, каким из ноутбуков Lenovo нужно пользоваться и какой картой памяти. Для личных целей космонавты и астронавты чаще пользуются планшетами.