«Цифровая Земля»: космические технологии на службе экономике России

Какую пользу принесут данные орбитальных спутников бизнесу и государству

19.12.2017 в 20:24, просмотров: 9157

Долгое время съемка земной поверхности космическими аппаратами по большей части использовалась в интересах национальной обороны. Однако сегодня технологии космического мониторинга нашей планеты используются и в коммерческих и гражданских сферах жизни. Так, в уходящем году государственная корпорация «Роскосмос» начала тестировать подобные технологии в рамках масштабного проекта «Цифровая Земля».

«Цифровая Земля»: космические технологии на службе экономике России
Железнодорожная арка Крымского моста. Фотография сделана спутником «Ресурс-П», аппаратура «Геотон», 02.09.2017 г. 11:12.

Потребность в получении детальных и точных изображений территории нашей страны сегодня одинаково остро испытывают и топографические службы, которые создают и обновляют карты России, фермеры, геологи, экстренные службы, и органы кадастрового учета. Для того чтобы облегчить и улучшить их работу, «Цифровая Земля» объединит в себе сразу несколько источников данных. Прежде всего это так называемое бесшовное покрытие территории, когда вся Россия будет представлять собой единое цифровое изображение, а не набор разрозненных снимков. Но большой фотографией дело не ограничится — система, в зависимости от конкретных потребностей, может увязывать их с данными метеорологических служб, кадастрового учета и экологических наблюдений. И, опять же, в зависимости от конкретного потребителя, такая информация будет поступать в органы государственной власти, коммерсантам или частным лицам.

Одно из главных направлений использования «Цифровой Земли» — наблюдение за территорией Российской Федерации в интересах сельского хозяйства. По данным Минсельхоза РФ, в нашей стране порядка 4 млн квадратных километров таких земель, мониторинг которых может осуществляться подобным образом в интересах государства, бизнеса и населения. Например, сегодня нередки случаи, когда расхождение кадастровых и фактических границ сельскохозяйственных полей становится причиной долгих судебных разбирательств между фермерами и геодезистами. И точку в споре может поставить один цифровой фотоснимок, сделанный орбитальным спутником. При сравнении материалов съемки с кадастровыми границами участка выявляются неучтенные сельхозугодья и территории, которые ими не являются. С помощью «Цифровой Земли» формируются официальные заключения, которые подписывает специальный уполномоченный эксперт.

Данные дистанционного зондирования Земли — хорошее подспорье и в разрешении споров по страховым делам в случае неурожая. Российские спутники оптического наблюдения за земной поверхностью дают изображение в разных спектрах света, в том числе — невидимых невооруженным глазом, но дающих массу полезной информации. В частности, многоспектральная съемка помогает оценить состояние посевов на разных этапах их роста. Сопоставив вегетационные индексы той или иной культуры, а именно — взаимосвязь структуры и состояния растительности с ее способностью отражать свет в разных диапазонах спектра, с погодными условиями, рельефом местности и состоянием почвы на посевных площадях, можно подтвердить или опровергнуть засуху, подтопление, град или просто неурожай на каждом конкретном поле. На основании этих данных объективнее рассчитываются страховые выплаты и субсидии аграриям — систему цифрового анализа и космического мониторинга не сможет обмануть ни хитрый фермер, ни ушлый страховщик. К слову, пробную эксплуатацию системы Роскосмос уже ведет в Крыму и Ростовской области.

Конечно, наблюдением за сельхозугодьями возможности «Цифровой Земли» не ограничиваются. Конкретный пример — использование космической съемки при строительстве Крымского моста через Керченский пролив. С марта 2015 года его возведение контролируется с использованием российских данных ДЗЗ. Регулярное обновление снимков позволяет определять изменения в мелких деталях — как продвигается строительство опор, где размещена строительная техника, как складируются контейнеры и стройматериалы, в каком состоянии земляные работы. Спутники фиксируют появление новых объектов, а это позволяет, независимо от отчетов со стройки, анализировать ход возведения моста с высокой достоверностью.

Сейчас российская группировка спутников, которые используются в «Цифровой Земле», насчитывает восемь космических аппаратов. Четыре спутника имеют гидрометеорологическое и геофизическое назначение. Кстати, у одного из них, метеоспутника «Электро-Л» №2, есть даже своя страница в соцсетях. Еще у четырех спутников природно-ресурсное назначение, это «Канопус» и три «Ресурса».

Чуть больше, чем через год Роскосмос планирует увеличить спутниковую группировку. Так, на орбиту будет запущен новый аппарат «Ресурс-ПМ», предназначенный для исследования месторождений полезных ископаемых, контроля застройки территорий, мониторинга охранных зон и заповедников. На высокоэллиптическую орбиту будет выведена гидрометеорологическая система, в которую войдут космические аппараты «Арктика-М», предназначенные для наблюдения за арктическим регионом.

Стоит отметить, что все вышеперечисленные космические аппараты обладают оптическими средствами наблюдения, которые, в свою очередь, имеют два препятствия для дистанционного зондирования земной поверхности — ночное время суток и плотная облачность над районом съемки. Для решения этой проблемы Роскосмос скоро начнет выводить на околоземную орбиту спутники радиолокационного зондирования Земли «Кондор-ФКА» и «Обзор-Р». Как сообщали нашей газете в предприятии Роскосмоса АО «Российские космические системы», радиолокационный спутник «Обзор» позволит круглосуточно и вне зависимости от погодных условий вести радиолокационную съемку поверхности планеты для картографирования, анализа последствий чрезвычайных ситуаций (лесных пожаров, паводков, наводнений) и прогноза урожайности. Для России, которая часто закрыта облаками, радиолокационный мониторинг — это действительно насущная необходимость.

«Главным калибром» этого спутника станет уникальный космический радар «Касатка-Р», который сможет в любую погоду с орбиты рассмотреть на поверхности Земли объекты размером с футбольный мяч. Кроме того, с помощью этого радара «Обзор-Р» сможет формировать трехмерную карту зондируемого рельефа и даже засекать на нем движущиеся объекты, чего ни один оптический спутник сделать не может. У «Кондора-ФКА» своя особенность — антенна-трансформер, которая в развернутом состоянии обладает площадью в несколько десятков квадратных метров. За сутки при помощи этой антенны аппарат сможет получать высокодетальное изображение 600 тысяч квадратных километров земной поверхности и обследовать в обзорном режиме более 1,6 миллиона квадратных километров. Всего до 2025 года Роскосмос планирует нарастить спутниковую группировку по меньшей мере до 20 космических аппаратов.

Уже в следующем году госкорпорация будет осуществлять бесшовное покрытие геоинформационными сервисами на основе «Цифровой Земли» около 20% территории России. Здесь — приоритетные экономические зоны и первоочередные районы нашей страны. К концу 2020 года такое покрытие захватит всю территорию России и будет осуществляться через интернет-портал «Цифровой Земли». Любой желающий, зарегистрировавшийся на портале, на любом переносном или стационарном устройстве через специальное приложение сможет посмотреть, приобрести или заказать съемку нужных ему объектов и получить заказанные снимки непосредственно на электронную почту. В тестовом режиме, обещает Роскосмос, мобильное приложение «Цифровой Земли» будет работать с 2018 года.