Космические системы дистанционного зондирования

В настоящее время бесспорным лидером на рынке материалов дис­танционного зондирования являются США, лидирующие по числу космических систем, пространственному и спектральному разреше­нию снимков. Фундамент этих успехов был заложен запуском ИСЗ Landsat-1 (1972 г.), разработкой аппаратуры гиперспектральной съем­ки, обеспечивающей прием до 384 спектральных каналов с относительно высоким разрешением (1997 г.) и запуском первых успешно функционирующих спутников, оснащенных аппаратурой сверхвысокого разрешения ICONAS (1999 г.), QuickBird и OrbView (200Юсг.^ременем круг стран, обладающих собственными космичес­кими системами высокого разрешения, существенно расширился за счет Индии и Израиля, Франции и Канады, Великобритании и Китая, Южной Кореи и Японии, Германии и Италии, и др [7]. По состоянию на 2000 год из 734 космических аппаратов 398 (54,2%) были запущены США, 113 - Россией, 24 - Европейским космическим агентством, по 10-12 - Индией, Китаем, Францией и Германией и т.д. Данные о неко­торых находящихся на орбитах съемочных системах высокого разре­шения представлены в табл. 16.1, составленной на основе обзоров в Бюллетене ГИС-Ассоциации. Часть перечисленных в ней систем яв-

ляются коммерческими или частными, что, безусловно, свидетельст­вует об интересе потребителей к этим материалам.

Практически все современные космические системы дистан­ционного зондирования оптического диапазона используют съемоч­ную аппаратуру с фотоприемниками в виде ПЗС-линеек, реали­зующую принцип щелевой съемки и обеспечивающую получение изо­бражений с высокими измерительными и изобразительными свойст­вами. Широкая сеть наземных станций приема информации и их пред­варительной обработки обеспечивает выполнение ее геометрической и радиометрической коррекции, устранение структурных шумов ПЗС-линеек, другие погрешности построения изображений, а также созда­ние некоторых продуктов фотограмметрической обработки по запро­сам пользователей.

Советские космические аппараты типа «Ресурс» и «Комета» были разработаны еще в 1970-1980-е годы, но продолжали эксплуатиро­ваться до начала 2000-х годов, обеспечивая получение высокоточной панхроматической (черно-белой), спектрозональной и многозональной информации с высоким пространственным разрешением. Полученые с их помощью снимки соответствуют центральной проекции и обладают высокой геометрической точностью. Камеры снабжены калибровоч­ными крестами, точные координаты которых определены в лабора­торных условиях.

Наличие продольных перекрытий снимков позволяет выполнять их полную фотограмметрическую обработку, включая съемку рельефа и контуров, изготовление точных фотопланов, тематическое карт­ографирования и др.

Спутники системы «Ресурс» прекратили свое существование в 1999 году, а системы «Комета» - в 2000 году.

Снимки, полученные российскими съемочными фотокамерами КВР-1000 и КФА-3000, позволяют создавать и обновлять карто­графическую продукцию вплоть до масштаба 1:5000. Геометрические параметры таких систем хорошо известны, а обработка материалов может производиться на любых фотограмметрических приборах. Дан­ные об этих съемочных системах представлены в табл. 16.2.

В последнее десятилетие четко обозначились основные тенденции развития средств и методов дистанционного зондирования, и в первую очередь - высокого пространственного разрешения, а имеющийся опыт позволил сформулировать основные требования к ним, в част­ности:

Волсуновский ЬА. А. Данные ДЦЗ высокого разрешения в России // Пространственные дан­ные, 2005, № 1, стр. 42 - 43.

• высокое пространственное разрешение (не хуже 1 м в панхрома­тическом диапазоне);

• высокое радиометрическое разрешение (не менее 11 бит на пик­сел в панхроматическом диапазоне);

• наличие не менее четырех спектральных каналов, в том числе одного инфракрасного;

• пространственное разрешение мультиспектральной съемки не хуже 4 м;

• возможность выполнения стереоскопической съемки;

• возможность использования полученных материалов для обнов­ления картографических материалов масштаба 1:5000 и мельче и создания топографических карт масштаба 1:10000 и мельче;

• периодичность получения данных на одну и ту же область не бо­лее трех суток на широте 54-56°;

• возможность осуществления мониторинга определенных терри­торий и районов не менее четырех раз в год;

• ширина полосы захвата не менее 8 км;

• возможность выполнения съемки с отклонением визирной оси от отвесной линии на угол до 30°.

В настоящее время на орбите находится три коммерческих спут­ника высокого разрешения, полностью удовлетворяющих перечислен­ным выше требованиям: QuickBird, ICONAS и OrbView (табл. 16.1), и до 2007 года планируется запуск еще нескольких.

Так, компания Digital Globe в середине 2006 года планирует запуск первого спутника нового поколения WorldView с максимальным про­странственным разрешением 0,5 м; объявлено о запуске компанией Orblmage Inc. спутника OrbView-5 с пространственным разрешением 0,41 мв панхроматическом диапазоне и 1,64 м в мультиспектральном.

В 2005 году ожидается вывод на орбиту российского спутника высокого разрешения «Ресурс-ДК» с пространственным разрешением не более 1 м в панхроматическом диапазоне и 4 м - в мультиспек­тральном, с полосой захвата около 28 км. На очереди - вывод новых спутников, в частности:

- серии спутников семейства «Монитор» с оптико-электронной («Монитор-И», «Монитор-С», «Монитор-О», «Монитор-Э») и радиолокационной («Монитор-РЗ», «Монитор-Р23») съемочной аппаратурой, обеспечивающей съемку полос шириной 20 - 90 км с пространственным разрешением 1 - 8 м;

- радиолокационной система «Кондор-Р» с разрешением около 1 м;

- оптико-электронной системы «Аркон» с разрешением 2-5 м и др.