Опыт геоинформационной привязки космических снимков г

ОПЫТ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ ПРИВЯЗКИ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ
Г. БЕРЕЗНИКИ
Зубрицкий В.А.
ОАО "Специальное научно-исследовательское бюро "Эльбрус"
В последние годы повысилась актуальность и целесообразность применения
космических снимков для решения практических задач управления территориями. Работа по
решению практических задач активизировалась в связи с возможностью получения
космических снимков высокого разрешения. Применение снимков сокращает как сроки
получения информации о местности, так и стоимость работ по сбору информации о
местности.
Опыт геоинформационной привязки космических снимков г. Березники получен при
создании картографических материалов для правил землепользования по заказу Управления
архитектуры и градостроительства администрации г. Березники совместно с
Некоммерческим Фондом "Западно-Уральский институт пространственного развития".
Исходные данные для решения задачи:
- два цветных космических снимка с разрешением 2.4 м/пиксел с исходными
привязками к местности в геодезической системе координат для ГИС MapInfo. (рисунки 1,
2);
- цифровая картографическая информация в формате MIF/MID для ГИС MapInfo в
местной системе координат.
Задача решалась в программной среде ГИС «Панорама» (Профессиональный
комплект Карта 2003, версия 8.01.16b, Московская обл., г. Ногинск, А/Я 61).
Технология решения задачи:
- преобразование цветных космических снимков исходного формата во внутренний
растровый формат ГИС «Панорама» (рисунки 1, 2);
- первичная привязка растровых снимков ГИС «Панорама» по исходным данным для
ГИС MapInfo (рисунок 3);
- конвертирование части исходного цифрового картографического материала из
формата MIF/MID (в основном линейные объекты) во внутренний формат ГИС «Панорама»;
- трансформирование цифровой карты из местной системы координат в абсолютную
(для совмещения снимков с цифровой картой). Пример совмещения растрового изображения
и цифровой электронной карты – рисунки 4, 5;
- трансформирование растров с использованием цифровой карты. Результаты
трансформирования использовались для корректировки (пересчета) координат исходных
привязок снимков для ГИС MapInfo и для вычисления новых координат привязок снимков
для местной системы координат.
1
Рис. 1. Файл 11_RGB.TIF. Первый («левый») RGB - снимок г. Березники.
Разрешение 2.4 м/пиксел.
Исходный файл привязки 11_RGB.TAB в абсолютной (географической) системе
координат (поставлялся вместе со снимком):
!table
!version 300
!charset WindowsCyrillic
Definition Table
File "11_rgb.tif"
Type "RASTER"
(10477576.258942122,6596220.9346635956) (0,0) Label "Точка 1",
(10487406.658942122,6596220.9346635956) (4096,0) Label "Точка 2",
(10477576.258942122,6582442.5346635953) (0,5741) Label "Точка 3"
CoordSys NonEarth Units "m"
Units "m"
2
Рис. 2. Файл 22_RGB.TIF. Второй («правый») RGB - снимок г. Березники.
Разрешение 2.4 м/пиксел.
Исходный файл привязки 22_RGB.TAB в абсолютной (географической) системе
координат (поставлялся вместе со снимком):
!table
!version 300
!charset WindowsCyrillic
Definition Table
File "22_rgb.tif"
Type "RASTER"
(10478952.032047905,6596211.3306661826) (0,0) Label "Точка 1",
(10495903.232047904,6596211.3306661826) (7063,0) Label "Точка 2",
(10478952.032047905,6582411.3306661826) (0,5750) Label "Точка 3"
CoordSys Earth Projection 14, 62, "m", 0
Units "m"
Результирующий файл привязки 11_RGB.TAB в местной системе координат.
Практически был выполнен только «перенос» координат, поскольку снимок перекрыт на
86% (площадь снимка 132.60 кв. км., перекрыто 114.13 кв. км):
!table
!version 300
!charset WindowsCyrillic
Definition Table
File "11_rgb.tif"
Type "RASTER"
(-2167,10363) (0,0) Label "Точка 1",
(7663.4,10363) (4096,0) Label "Точка 2",
(-2167,-3415.4) (0,5741) Label "Точка 3"
CoordSys NonEarth Units "m"
Units "m"
Результирующий файл привязки 22_RGB.TAB в местной системе координат.
Корректировалось (в большей степени) положение точки 3, добавлена (вычислены
координаты) точка 4. Площадь снимка 233.50 кв. км.
3
!table
!version 300
!charset WindowsCyrillic
Definition Table
File "22_rgb.tif"
Type "RASTER"
(-531,12289.200000000001) (0,0) Label "Точка 1",
(13504,12259.200000000001) (7062,0) Label "Точка 2",
(-801,-4117) (0,5748) Label "Точка 3",
(13784,-4057) (7062,5748) Label "Точка 4"
CoordSys Earth Projection 14, 62, "m", 0
Units "m"
Рис. 3. Результат привязки растровых снимков в ГИС «Панорама» (в левой части
видна граница наложения одного снимка на другой).
Рис. 4. Отображение фрагмента космического снимка
с наложением элементов цифровой электронной карты г. Березники (ГИС «Панорама»).
4
Рис. 5. Отображение другого фрагмента космического снимка
с наложением элементов цифровой электронной карты г. Березники (ГИС «Панорама»).
Для решения задачи в «интересах» ГИС MapInfo использовалась ГИС «Панорама»,
так как она является более технологичной и менее трудоемкой для решения подобных и
многих других задач обработки цифровой и растровой картографической информации.
В отличие от других распространенных ГИС (MapInfo, ArcView,), в ГИС «Панорама»
не используются напрямую исходные растровые данные. Сначала они переводятся во
внутренний растровый формат, с которым можно проводить привязки к местности,
перемещать, поворачивать, масштабировать, «сшивать», накладывать друг на друга,
трансформировать (вручную или с применением программных алгоритмов, с
использованием цифровой модели местности или без нее) и т.д. Результат может быть снова
выведен в растровый файл того или иного «общепринятого» формата. Главное отличие ГИС
«Панорама» для обработки растровых данных в том, что растр трансформируется под
цифровую карту а не карта под исходный растр, как это делается в ГИС MapInfo и других
подобных.
В ГИС «Панорама» есть еще много более технологичных, удобных для применения,
отличий при работе с цифровой электронной картой, но здесь это не рассматривается.
На рис. 6 представлен фрагмент полученного результата.
Рис. 6. Отображение фрагмента космического снимка с наложением цифровой электронной
карты г. Березники в ГИС MapInfo (результат).
5
Практическое применение: работа использована в Правилах землепользования и
застройки в городе Березники1.
Подоснова карт создана на основе электронных карт города Березники, снимков со
спутника "QuickBird", полученных в августе 2005 года. Права собственности на снимки
принадлежат компании "DigitalGlobe". Запрещено всякое использование космических
снимков, кроме как в Правилах землепользования и застройки в городе Березники.
Все карты созданы в условной городской системе координат и доступны к
свободному распространению в печатном виде.
Привязка спутниковых снимков в городскую систему координат осуществлена СНИБ
"Эльбрус".
Одновременно была создана ГИС "Правила землепользования и застройки в городе
Березники. Карты градостроительного зонирования" на лицензионном программном
продукте MapInfo Professional 8.0 MapInfo Corporation. Лицензия принадлежит НФ "ЗападноУральский институт пространственного развития".
Рекомендации: опыт применения работ по геоинформационной привязке космических
снимков показал, ГИС «Панорама» во многих случаях более эффективна, технологична и
удобна, что компенсирует применение дополнительных этапов технологии работы с
цифровой электронной картой, незначительно увеличивает трудоемкость работ.
Список использованной литературы
1. Решение Березниковской городской Думы от 31 июля 2007 г. № 325 “Об
утверждении правил землепользования и застройки в городе Березники” (новая редакция).
2. “Правила землепользования и застройки в городе Березники” : Приложение к
решению Березниковской городской Думы от 31.07.2007 № 325 /Администрация города
Березники, Управление архитектуры и градостроительства, Некоммерческий Фонд "ЗападноУральский институт пространственного развития".
В статусе муниципального образования, Городской округ - "город Березники", установленного Законом
Пермской области от 27.12.2004 N 1983-434.
1
6