Применение технологий обработки данных дзз и гис в высших учебных заведениях

      Комментарии к записи Применение технологий обработки данных дзз и гис в высших учебных заведениях отключены

Применение технологий обработки данных дзз и гис в высших учебных заведениях

Н. Б. Ялдыгина

Последние годы были отмечены распространением технологий и быстрым развитием дистанционного зондирования Почвы (ДЗЗ) и геоинформационных разработок. Космические снимки широко применяются в качестве источника информации для ответа задач в разных сферах деятельности: картография, муниципальное управление, лесное и сельское хозяйство, водное хозяйство, мониторинг и инвентаризация состояния объектов транспортировки нефти и инфраструктуры добычи и газа, оценка экологического состояния, прогнозирование и поиск месторождений нужных ископаемых и др. Геоинформационные совокупности (ГИС) и геопорталы используются для анализа данных с целью принятия управленческих ответов.

Как следствие, для многих высших учебных заведений очень актуальной стала задача активного внедрения разработок ДЗЗ и ГИС в научную деятельность и учебный процесс. Ранее применение указанных разработок требовалось, в первую очередь, институтам, осуществляющим подготовку экспертов в области фотограмметрии и ГИС.

Но неспешно, по мере интеграции разработок ДЗЗ и ГИС с разными прикладными сферами деятельности, их изучение стало нужным для намного более широкого круга экспертов. Институтам, осуществляющим подготовку по профессиям, связанным лесным и сельским хозяйством, экологией, постройкой и т. п.,  сейчас кроме этого требуется обучение студентов базам ДЗЗ и ГИС, для того, чтобы будущие выпускники были привычны с передовыми способами ответа прикладных задач в рамках собственной профессии.

На начальной стадии образовательному учреждению, собирающемуся осуществлять обучение студентов тематике ДЗЗ и ГИС, нужно решить последовательность неприятностей:

  • Купить специальное программное и аппаратное обеспечение.
  • Купить набор данных ДЗЗ, что будет употребляться для ведения и обучения научной работы.
  • Совершить переподготовку учителей по вопросам ДЗЗ и ГИС.
  • Создать технологии, каковые разрешат решать задачи, соответствующие специализации института/кафедры, с применением данных ДЗЗ.

Без продуманного и системного подхода ответ данных неприятностей может "настойчиво попросить" от института больших временных и материальных затрат. самый простой и действенный метод преодоления сложностей — сотрудничество с компаниями, осуществляющими поставку всего нужного программного и аппаратного оснащения для внедрения разработок ДЗЗ и ГИС, имеющими опыт реализации проектов для разных отраслей народного хозяйства.

Комплексный подход к внедрению разработок ДЗЗ и ГИС в институте обеспечит компания «Совзонд», предлагающая весь спектр одолжений, начиная от поставки программного и аппаратного обеспечения, их настройки и установки и заканчивая поставкой данных ДЗЗ, разработкой и обучением специалистов технологических ответов. Базой предлагаемого ответа есть Центр обработки данных дистанционного зондирования Почвы (ЦОДДЗЗ).

Что такое ЦОДДЗЗ?

Это комплекс программно-технологий и аппаратных средств, предназначенных для получения, анализа и обработки данных ДЗЗ, применения геопространственной информации. ЦОДДЗЗ разрешает решать следующие главные задачи:

  • Получение данных ДЗЗ (космических снимков).
  • Первичная обработка космических снимков, подготовка к автоматизированному и интерактивному дешифрированию, и визуальному представлению.
  • Глубочайший автоматизированный анализ данных ДЗЗ для подготовки многих аналитических картографических материалов по разной тематике, определения разнообразных статистических параметров.
  • Подготовка аналитических отчетов, презентационных материалов на базе данных космической съемки.

Главной составляющей ЦОДДЗЗ есть специальное программное и аппаратное обеспечение, владеющее широкими функциональными возможностями по работе с данными ДЗЗ и ГИС.

ПО ЦОДДЗЗ

ПО в составе ЦОДДЗЗ предназначено для исполнения следующих работ:

Фотограмметрическая обработка данных ДЗЗ (геометрическая коррекция изображений, построение цифровых моделей рельефа, создание мозаик изображений и т. д.). есть нужным этапом в общем технологическом цикле анализа и обработки данных ДЗЗ, снабжающим получение пользователем правильной и актуальной информации.

Тематическая обработка данных ДЗЗ (тематическое дешифрирование, спектральный анализ и т. д.). Предусматривает анализ и дешифрирование материалов космической съемки для целей создания тематических планов и карт, принятия управленческих ответов.

ГИС-картографирование и анализ (пространственный и статистический анализ данных, подготовка карт и т. д.). Снабжает обнаружение закономерностей, взаимоотношений, тенденций в явлениях и событиях окружающего мира, и создание карт для представления результатов в эргономичном для пользователя виде.

Предоставление доступа к геопространственной информации через сети Интранет и Интернет (организация хранения данных, создание web-сервисов с функциями ГИС-анализа для пользователей внутренних и внешних сетей). Предусматривает организацию доступа пользователей из сети и внутренней сети Интернет к информации по заданной тематике на определенную территорию (космическим снимкам, векторным картам, атрибутивной информации).

В табл. 1 приведена предлагаемая компанией «Совзонд» схема применения ПО, разрешающая полностью реализовать все перечисленные виды работ.

Таблица 1. Схема применения ПО

Вид работ

 Программные продукты

Главные функциональные возможности
Фотограмметрическая обработка данных ДЗЗ Линейка INPHO от компании Trimble INPHO Автоматизированная аэротриангуляция для всех типов кадровой съемки, взятой как с аналоговых, так и с цифровых камер

Построение точных цифровых моделей рельефа (ЦМР) по аэро- либо космической съемке, редактирование и контроль качества ЦМР

Ортотрансформирование данных ДЗЗ

Создание цветосинтезированных мозаичных покрытий с применением изображений, взятых с разных спутников

Векторизация объектов местности по стереопарам аэро- и космических снимков
Линейка ENVI от компании ITT VIS Визуализация данных ДЗЗ

Геометрическая и радиометрическая коррекция

Создание ЦМР на базе стереоизображений

Создание мозаик
Тематическая обработка данных ДЗЗ Линейка ENVI от компании ITT VIS классификация и Интерактивное дешифрирование

Интерактивное спектральное и пространственное улучшение изображений

атмосферная коррекция и Калибровка

Анализ растительности с применением вегетационных индексов (NDVI)

Получение векторных данных для экспорта в ГИС
ГИС-картографирование и анализ Линейка ArcGIS Desktop (компания ESRI Inc.) редактирование и Создание пространственных данных на базе объектно-ориентированного подхода

оформление и Создание карт

Пространственный и статистический анализ геоданных

Анализ карты, создание визуальных отчетов
Предоставление доступа к геопространственной информации через сеть Интернет Линейка ArcGIS Server
(компания ESRI Inc.)		 ЦЦентрализованное управление всеми пространственными данными и картографическими работами

Создание веб-приложений, владеющих функциональностью настольных ГИС

Для высших учебных заведений компания «Совзонд» предлагает удачные условия поставки ПО. Цена отдельных лицензий для института в два и более раза снижены в сравнении с коммерческими лицензиями. Помимо этого, поставляются особые наборы лицензий для оборудования учебных классов (табл.

2). Цена пакета лицензий для обучения на 10 и более мест по большей части сопоставима со ценой одной коммерческой лицензии. Ниже в таблице приведено описание достаточно лицензий, поставляемых разными поставщиками ПО.

Таблица 2. Лицензии на ПО

Производитель

 Описание пакета лицензий

ПО
ITT VIS Teaching License — сетевая лицензия на 10 рабочих мест Любой из продуктов линейки ENVI
ESRI Inc. Lab Pak — пакет лицензий на 30 рабочих мест + 1 лицензия учителя Любой из продуктов линейки ArcGIS
Trimble INPHO Educational Package — лицензия на 10 рабочих мест Набор продуктов MATCH-AT, MATCH-AT Stereo, DTMaster Stereo (неполная версия), MATCH-T DSM и OrthoBox (демо-версии)

Много русских институтов уже имеют хороший опыт применения программных продуктов от компаний ITT VIS, ESRI Inc., Trimble INPHO в рамках образовательной и научной деятельности. Среди них – Столичный картографии и государственный университет геодезии (МИИГАиК), Столичный национальный университет леса (МГУЛ), Марийский национальный технический университет (МарГТУ), Сибирская национальная геодезическая академия (СГГА) и т. д.

Аппаратное обеспечение ЦОДДЗЗ

Аппаратное обеспечение ЦОДДЗЗ включает передовые технические средства, разрешающие высшему учебному заведению организовывать научно-исследовательский, образовательный процесс, реализовывать разные способы работы как с информацией, так и с обучаемой аудиторией. Аппаратное обеспечение подбирается с учетом масштаба планируемых работ, количества обучаемых ряда и студентов вторых факторов. ЦОДДЗЗ возможно развернут на базе одного либо нескольких помещений и включать в себя, к примеру, учебную аудиторию, лабораторию ДЗЗ и зал с целью проведения заседаний.

В составе ЦОДДЗЗ может употребляться следующее оборудование:

  • Рабочие станции для установки специального ПО (в учебных аудиториях и на кафедрах).
  • Серверы для управления и организации хранения геопространственными данными.
  • Видеостены для коллективного просмотра и отображения информации (рис. 1).
  • Совокупности видеоконференцсвязи для обмена аудио- и видеоинформацией в настоящем режиме времени между удаленными пользователями (находящихся в различных помещениях).

Рис. 1. Учебный класс с видеостеной

Эти средства не только составляют производительную аппаратную платформу для исполнения процессов обработки данных ДЗЗ, вместе с тем разрешают наладить действенное сотрудничество между группами пользователей. К примеру, посредством совокупности видеоконференцсвязи и программно-аппаратного комплекса TTS может обеспечиваться передача в реальном времени данных, подготовленных экспертами лаборатории, и видеоизображения конкретно на экран в зале с целью проведения заседаний.

Поставка данных ДЗЗ

При развертывании ЦОДДЗЗ одним из важных вопросов делается приобретение комплекта данных ДЗЗ с разных спутников, каковые будут употребляться для выполнения и обучения студентов разных тематических проектов. Компания «Совзонд» взаимодействует с ведущими компаниями-операторами спутников ДЗЗ и осуществляет поставку цифровых данных, приобретаемых с космических аппаратовWorldView-1, WorldView-2, GeoEye-1, QuickBird, IKONOS, «Ресурс-ДК1», RapidEye, ALOS, SPOT, TerraSAR-X, RADARSAT-1,2 и др.

Кроме этого вероятно развертывание в институте наземного приемного комплекса, созданного при участии Федерального космического агентства (Роскосмоса), снабжающего яркий прием данных со спутников «Ресурс-ДК1», AQUA, TERRA, IRS-1C, IRS-1D, CARTOSAT-1 (IRS-P5), RESOURCESAT-1 (IRS-P6), NOAA, RADARSAT-1,2, COSMO-SkyMed 1–3 и др. Помимо этого, при развертывания ЦОДДЗЗ компания «Совзонд» предоставляет образовательному учреждению набор бесплатных данных ДЗЗ с нескольких спутников, владеющих разными чертями (пространственное разрешение, спектральный диапазон и др.), каковые смогут употребляться в качестве тестовых образцов для обучения студентов.

Развертывание Центра дистанционного зондирования Почвы в высшем учебном заведении разрешает решить задачу внедрения разработок ДЗЗ и ГИС в научную и образовательную деятельность института и обеспечить подготовку экспертов по относительно актуальному направлению и новому.

ЦОДДЗЗ есть эластичной и масштабируемой совокупностью. На начальной стадии создания ЦОДДЗЗ может воображать собой маленькую лабораторию или кроме того отдельные рабочие станции с функционалом обработки данных ДЗЗ. В будущем вероятно расширение ЦОДДЗЗ до размера больших учебных центров и лабораторий, деятельность которых не исчерпывается обучением студентов, но предполагает кроме этого исполнение коммерческих проектов на базе данных ДЗЗ и предоставление информационных одолжений пользователям сети Интернет.

Центр Обработки Данных Baltneta уровня Tier III


Подобранные по важим запросам, статьи по теме: