Данные космической съемки сверхвысокого разрешения и их использование для целей кадастрового учета

На рынок дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) выходят все более совершенные технологии, которые дают максимально качественные изображения

Всовременных условиях использование космических данных ДЗЗ в качестве пространственной информации для решения задач кадастрового учета различного уровня становится самым оптимальным выбором. В настоящее время уже достаточно успешно решаются задачи по созданию ортофотопланов на основе космических снимков масштаба 1:10 000 для кадастрового учета на межселенную территорию.

Для этого активно используются спутники высокого разрешения, такие как QuickBird и IKONOS. Но на сегодняшний день эти аппараты все же не обладают достаточно высокой производительностью. Для регулярного обновления пространственной кадастровой информации целесообразно использовать данные с такого космического аппарата, как ALOS (Япония), который оснащен картографической стереокамерой (PRISM), позволяющей получать снимки с разрешением до 2,5 м.

С запуском в 2007 году американского спутника сверхвысокого разрешения WorldView-1 расширились возможности использования космических снимков для кадастрового картографирования, поскольку существенно повысилась их точность. КА WorldView-1 оснащен телескопом с апертурой 60 см для съемки только в панхроматическом режиме с пространственным разрешением до 0,5 м. Съемка может вестись по различным схемам: кадровая, маршрутная (вдоль береговых линий, дорог и других линейных объектов), площадная (зоны размером 60 × 60 км), а также стереосъемка.

Компанией «Совзонд» и УП «Проектный институт Белгипрозем» была проведена работа по ортотрансформированию сцены со спутника WorldView-1 на территорию города Полоцка (Витебская область, Республика Белоруссия). Этот снимок представляет собой панхроматическое изображение с пространственным разрешением на местности 0,51-0,62 м. Уровень обработки - Standard Ortho-Ready. Формат данных - GeoTiff (UTM WGS - 84), площадь покрытия на местности составляет 67 кв. км, перепад высот 120-150 м. Целью эксперимента была оценка заявленной оператором точности, а также оценка возможности получения пространственных данных с точностью, соответствующей масштабу 1:2000.


Обработка проходила в программном комплексе ENVI 4.6. На первом этапе было проведено ортотрансформирование по коэффициентам рационального многочлена (RPC), без использования опорных точек и цифровой модели рельефа (ЦМР). Результаты оценки точности представлены в таблице 1. Оценка точности проводилась по поворотным точкам границ земельных участков, измеренных на местности инструментально. Визуально качество материалов оценивалось наложением на ортотрансформированное изображение векторных кадастровых планов (Рис. 1). Оценка результатов обработки подтверждает высокую заявленную точность снимков со спутника WorldView-1. Данный опыт показывает, что в соответствии с требованиями инструкции «По фотограмметрическим работам при создании топографических карт и планов» эти материалы можно использовать для решения задач с точностью масштаба 1:10 000 даже без использования дополнительной информации.

На следующем этапе эксперимента была проведена обработка той же сцены со спутника WorldView-1, но уже с использованием опорных точек. В качестве опорных точек использовались поворотные точки границ земельных участков, измеренные на местности инструментально. Ортотрансформирование проведено по ЦМР, полученной стереотопографическими методами с точностью, соответствующей масштабу 1:2000. Были измерены 6 опорных точек. Отчет об измерениях представлен в таблице 2.


Затем было выполнено ортотрансформирование с использованием RPC, уточненных по опорным точкам и ЦМР. Полученный ортофотоплан был оценен по контрольным точкам. Результаты контрольных измерений представлены в таблице 3.


Также проводился визуальный контроль полученного ортотрансформированного изображения наложением обновленной векторной карты масштаба 1:2000 на растр (Рис. 2). Результат обработки данных со спутника WorldView-1 подтвердил заявленную оператором точность. По данным с этого аппарата можно получать пространственную информацию об объектах с точностью масштабов 1:10 000 без дополнительной опорной информации, а после ортотрансформирования с использованием опорных точек и ЦМР, - вплоть до масштаба 1:2000. С появлением на рынке ДЗЗ таких изображений появляется возможность решать проблему получения пространственной информации для ведения кадастрового учета не только на межселенную территорию, но и на городскую. А благодаря оперативности получения данных и высокой производительности аппаратов есть надежда поднять обеспечение государства кадастровыми планами на новый уровень.