Розділ 1

1. Інформаційні продукти,отримані із зображень бпла

1. Оцінка змін території

2. Оновлення карт та планів

3. Створення 3Dреалістичних моделей ландшафту

4. Архітектура

5. Сільське господарство

6. Археологія

7. Формування DTM

8. Контроль за станом інженерних споруд

Переваги БПЛА перед традиційним аерозніманням і космічним зніманням

• проводити низьковисотне знімання для одержання чіткого зображення місцевості;

• знімати під кутом до горизонту (перспективне знімання), що неможливо його здійснити у випадку космічного знімання і досить складно реалізувати в умовах традиційного аерознімання;

• створювати панорамні знімки (супутникове і традиційне аерознімання не мають такої можливості);

• проводити знімання невеликих об’єктів (площадних і лінійних територій промислових забудов, ліній електропередач, транспортної інфраструктури, територій затоплень, гірських видобувань і відвалів тощо), а також для картографування та складання кадастрових планів міських і сільських населених пунктів;

• мобільно і оперативно знімати території, зокрема, в зонах надзвичайних подій в режимі реального часу відслідковувати ситуацію: весь цикл, від виїзду на об’єкт знімання до отримання результатів може займати кілька годин;

• оминути складної підготовчої та організаційної процедури польотів.

Можливості бпла

• Спостереження і аерознімання в широкому діапазоні метеоумов поверхні ( в т.ч. складного рельєфу місцевості, водної поверхні), пошуку і виявлення об’єктів;

• Забезпечення одержання, передачі і запису інформації в реальному масштабі часу, визначення координат об’єктів спостереження;

• Одержання фотографічних (тепловізійних) знімків об’єктів і територій з безпілотних літальних апаратів (аерофотознімання місцевості), ортофотопланів;

• Оновлення великомасштабних топографічних планів сільських поселень;

• Моніторинг доріг, шосе і дорожніх розв’язок; промислових, висотних і небезпечних об’єктів; вздовж трасових ліній електропередач, високовольтних ліній, патрулювання трас магістральних трубопроводів, нафтопроводів;

• Авіаційне обстеження лінійної частини магістральних газопроводів по матеріалам авіаційної безпілотної і космічної зйомки;

• Контроль виробничих робіт на об’єктах будівництва і реконструкції (степені завершення), картографування об’єктів по матеріалам авіаційної безпілотної зйомки;

• Моніторинг (оцінка) нерухомості (для визначення числа об’єктів будування і т.д.);

• Оцінка форм рельєфу і уточнення границь ділянок місцевості, в тому числі при підготовці матеріалів для інженерно-геологічних вишукувань з метою будівництва;

• Вивчення геоморфологічних особливостей рельєфу з точки зору стійкості рельєфу при проектуванні і будівництві;

• Контроль площинних територій: оперативне виявлення місць розливів, визначення площин нафто забруднених і рекультивованих земель, визначення місць і розмірів лісних пожеж, незаконної діяльності;

• Формування польотного завдання з прив’язкою до карти місцевості;

• Розвідка районів лісних і торф’яних пожеж, тобто забезпечення пожежної безпеки та запобігання крупних техногенних катастроф; та ін.

Класифікація технічних засобів обробки зображень

Використання геоінформаційних технологій для отримання продуктів сільського господарства

Активне впровадження в сільське господарство геоінформаційних технологій і даних дистанційного зондування Землі ставить метою створення інформаційного аналітичних систем моніторингу та управління, а також різних автоматизованих сервісів отримання інформації для ефективного використання земельних ресурсів. Подібний підхід повинен спиратися на комплексне уявлення про сільсько-господарські угіддя як агроландшафтів з привязкою інформації про різні компоненти природного середовища.

Одним з найважливіших факторів розвитку природних процесів та їх впливу на агроландшафти виступає рельєф території, який багато в чому визначає локальні особливості розподілу води і сонячної радіації, енергію схилових процесів. У геоінформатиці склався окремий науковий напрям, що займаєжться аналізом рельєфу, представленого в цифровому вигляді, з метою отримання практично значимої інформації-геоморфометрія (geomorрhometry, digital terrain analysis). Основу геоморфометріі становить аналіз цифрових моделей рельєфу (ЦМР) методами диференціальної геометрії.

Використання ЦМР в області сільського господарства базується на двох рівнях: регіональному та локальному. Регіональний рівень не несе детальної інформації про особливостей рельєфу всередині земельної ділянки та призначення для визначення загальних особливостей і планування розміщення різних типів культур, а також виявлення потенційної деградації земельних ресурсів. Регіональному рівню відповідає ЦМР з розміром сітки до 100 м типу SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission). Локальний рівень (ЦМР з розміром сітки 30 м і менше) дозволяє досить чітко простежити геоморфологічну неоднорідність всередині угіддя та розробити оптимальну стратегію по використуванню земельних ресурсів.

Стосовно до сільського господарства особливий інтерес представляє розрахунок потенціальних (максимальних) показників сумарного і фотосинтетично активної радіації (ФАР) - частини сонячної енергії, використовуваної рослинами для фотосинтезу, а також сонячного сяйва (освітленості земної поверхні прямими променями сонця). Моделювання ФАР грунтується на інформації про географічне положення території (широта і довгота, зональний фактор) і визначених модельних характеристиках атмосфери. Розрахунок може бути здійснений для різних тимчасових періодів з врахуванням сезонності і дозволяє вибрати оптимальні ділянки під конкретні сільськогосподарські культури. ЦМР використується для оцінки впливу рельєфу на характер расподілу сонячної енергії. ФАР складається з двох складових сумарної сонячної радіації (прямою і розсіяною) і розраховується за формулою [1, 2]:

ФАР = 0,6 Рр + 0,4 Рп,

де Рр – кількість розсіяної сонячної радіації, а Рп-кількість прямої сонячної радіації.

Особливості рельєфу території в чому визначають енергію схилових процесів, що призводить до деградації земельних угідь і виводу із сільськогосподарського обігу. Використання геоморфометричного аналізу надає можливість розрахувати кількісні показники плокосної і лінійної ерозії. Дані показники засновані на двох похідних морфометричних параметрах-водозбірної площі та схилі місцевості, що дозволяє оцінити особливості ерозійних процесів з урахуванням гідрологічних ресурсів для їх розвитку: чим більше питома водосбірна площа, тим вище ймовірність розвитку ерозіі.Індекс потужності лінійної ерозії (Stream Power Index, SPI) розраховується за формулою [3, 4]:

SPI = Atan (β),

де A - питома водозбірна площа, β-кут нахилу земної поверхні.

Для оцінки топографічних передумов до розвитку плоского змиву використовується індекс ЛСФ (Length? SteepnessFactor), який вираховується за формулою [3, 4]:

LSF = (m + 1) (As/22, 13) m

(sinβ / 0,0896) n,

де As - питома водозбірна площа, β-кут нахилу земної поверхні, m і n - емпіричні коеффіціенти.Важливим аспектом при розміщенні сільськогосподарських культур виступає показник гідроморфності грунтового покриву, який багато в чому також визначається особливостями рельєфу території. Топографічний індекс вологості (Topographic Wetness Index, TWI) розраховується за формулою [3, 4]:

TWI = ln [A / tan (β)],

де A - питома водозбірна площа, β-кут нахилу земної поверхні.

Він дозволяє оцінити геоморфологічні передумови розвитку перезволожених земель, врахувати даний чинник при плануванні оптимізаційних заходів і розміщенні сільськогосподарсьих культур.На основі значень топографічного індексу вологості були виділені 5 категорій сільськогосподарських земель: знижені ділянки аккумуляції вологи у верхніх горизонтах грунтів, знижені ділянки промивного режиму низької інтенсивності, ділянки промивного режиму грунтів високої інтенсивності, піднесені ділянки промивного режиму низькою інтенсівності, піднесені ділянки потенційного перезволоження.

Наявність вищепереліченої інформації дозволяє оптимізувати структуру сільскогосподарського землекористування, врахувати характер розвитку негативних природних процесів і потенційну деградацію сільськогосподарських угідь з метою раціонального використання земельних ресурсів. Крім того, дані про рельєф мають важливе значення при проектуванні меліоративних систем. В даний час в компанії «Совзонд» ведуться роботи з апробації розрахунку геоморфотометричних показників для територій окремих сільськогосподарських підприємств.Особлива увага приділяється аналізу застосовності того чи іншого індексу для вирішення прикладних задач сільськогосподарського землекористування. Також предметом вивчення є якісна інтерпретація кількісних геоморфометричних показників, тобто їх взаємозв'язок з реально протікаючими процесами і ступенем їх прояву.