"Блеск и нищета" космоснимков: полярный рейтинг R&D.CNews

Возможности современных технологий съемки Земли из космоса необычайно широки, и космические снимки находят все новые и новые области применения в решении самых неожиданных практических задач. Тем не менее, некритическое отношение к их возможностям таит в себе опасности.

Экспертная группа портала Исследования и разработки – R&D.CNews представляет сокращенную версию полярного рейтинга, характеризующего как новые, неожиданные и перспективные, так и самые обескураживающие результаты применения новейших технологий дистанционного зондирования Земли из космоса в уходящем году.

Космоснимки: неожиданные решения-2007

Орбитальная перепись пингвинов

Компания DigitalGlobe сообщила о проведении с помощью спутника QuickBird уникального эксперимента по "переписи" императорских пингвинов в Антарктиде.

Проблема учета поголовья пингвинов на пока еще пустынном континенте представляет собой трудно разрешимую задачу. Основными препятствиями являются трудности проведения работ в период с октября по ноябрь, когда пингвины высиживают птенцов, из-за малой высоты Солнца над горизонтом. На помощь пришел спутник.

На снимках, полученных космическим аппаратом QuickBird с разрешением лучше 1 м, оказалось возможным различать отдельных (взрослых) особей пингвинов – и тем самым наладить их орбитальный учет. Использование спутника позволило «обратить вред в пользу».

Черные пингвины хорошо выделяются на светлом малоконтрастном фоне. Низко висящее над горизонтом Солнце дает длинные тени, упрощающие выделение на космических снимках отдельных особей, учет поголовья и определение границ колоний пингвинов.

Современные спутниковые системы позволяют в определенных случаях различать на Земле отдельных людей, однако это возможно лишь при соблюдении ряда условий и далеко не всегда.

Очевидно, с ростом пространственного разрешения новых аппаратов дистанционного зондирования возможности их использования для решения таких неожиданных задач, как перепись пингвинов, существенно повысятся.

Космическое ГАИ

Стремительное распространение технологий активного (радарного) зондирования Земли из космоса позволило продемонстрировать возможность их использования для определения скоростей автомобилей на дорогах. С помощью снимков, полученных немецким радарным спутником TerraSAR, удалось выявить отдельные автомобили на дороге, определить их скорости и направлении движения и дискриминировать те из них, которые явно нарушают установленный скоростной режим.

Скорость определяется по допплеровскому смещению частоты отраженного от автомобиля радарного спутникового сигнала, проявляющемся в его «выносе» за пределы трассы.

Данная технология не является оперативной, не позволяет обеспечить непрерывность наблюдения за районом и не может использоваться для обеспечения непосредственного контроля скоростного режима, однако очень наглядно демонстрирует перспективы использования радарных спутников и их возможности.

Скорость движущихся объектов можно определять и на обычных космических снимках, сделанных в видимом диапазоне. Так, на цветных снимках QuickBird хорошо различимо несовпадение изображений самолетов в воздухе в различных спектральных каналах.

Любопытно, что в российском спутнике «Ресурс-ДК» эта характерная и в принципе негативная особенность конструкции светоприемника выражена настолько явно, что позволяет определять скорости движения не только самолетов, но и машин, неспешно движущихся по городским улицам - по несопадению их изображений в инфракрасном, красном и зеленом диапазонах.

Космоснимки: фиаско-2007

Исчезновение 3 сентября 2007 года в небе над Невадой самолета, пилотировавшегося известным американским путешественником Стивом Фоссеттом, привлекло всеобщее внимание. Пустынная местность, лишенная лесов, хорошая изученность района и наличие в США самых современных средств дистанционного зондирования в мире позволяли надеяться на скорое завершение поисков.

В них включились не только наземные и авиационные спасательные службы, но и вся мощь спутниковой группировки США. На геосервисе Google Earth были представлены свежие снимки предполагаемого района поисков. С их помощью принять участие в спасении Фоссетта мог любой желающий. Широко использовались возможности всепогодной радарной съемки.

В поиски включились читатели портала Исследования и разработки – R&D.CNews. Так, наш читатель Владимир Шендеров сумел обнаружить на другом континенте место вероятного крушения самолета – правда, в данном случае речь шла не о самолете Стива Фоссетта. Всего было обнаружено 7 мест крушений самолетов.

Самолет Стива Фоссета обнаружить так и не удалось. Еще 19 сентября 2007 года поиски официально были прекращены. Судьба путешественника до сих пор неизвестна.

Неудача поисков самолета Стива Фоссетта с использованием всех возможностей современной спутниковой группировки на практически идеально подходящей для этого местности и к тому же в условиях особого контроля за воздушным движением в США после событий 2001 года показательна.

Она наглядно показывает, что даже в настоящее время средства дистанционного зондирования не позволяют сами по себе обеспечить гарантированное обнаружение таких объектов, как самолет, даже в близких к идеальным ситуациях.

Тем более это верно в ситуациях, когда поиск объектов на космических снимках сознательно затрудняется комплексом мер по их маскировке. Спутниковое наблюдение пока что не является абсолютным и непогрешимым средством сбора информации и не станет таковым в ближайшем будущем. Странам, не имеющим сопоставимых с американской спутниковых группировок, есть что противопоставить возможностям спутниковой разведки.

Одновременно с этим впервые предпринятый эксперимент по организации глобального поиска объекта с использованием технологий сетевого доступа к оперативным данным через портал Google Earth показал, какими возможностями обладает эта технология.

Кардинальное упрощение обработки сверхбольших объемов информации за счет комплексного ее представления (принцип Situational Awareness) свидетельствует, что уже в скором будущем целый ряд проблем, осложняющих территориальное управление, уйдут в прошлое.

Космоснимки: перспективы-2008

В уходящем 2007 году произошли два важнейших события, которые будут определять развитие технологий дистанционного зондирования в году наступающем.

Во-первых, беспрецедентно выросла - сразу на девять аппаратов - группировка спутников радарного зондирования Земли с использованием радаров с синтезированной апертурой. Впервые на мировом рынке появились радарные космоснимки с разрешением около 1 метра - то есть сопоставимые по детальности с лучшими космоснимками в оптическом диапазоне.

Во-вторых, начал работу первый в мире коммерческий спутник ДЗЗ WorldView-1 с полуметровым разрешением. Внешне незначительное улучшение этого показателя (предыдущий рекорд - 0,61 м у QuickBird) свидетельствует об успешном преодолении технологического барьера, открывающего перспективу дальнейшего роста детальности космоснимков. Следующие заявленные рубежи - 0,4 м и 0,25 м.

Третье событие уходящего года важно для России. С отменой ряда ограничений на использование геоданных открылась перспектива адаптации новейших достижений отрасли, объединяемых понятием "Неогеография". В их основе - кардинальное упрощение процесса сбора и интеграции трехмерных геоданных, организации сетевого доступа к ним за счет использования технологий геопорталов.

Важность новых технологий для обеспечения управляемости страны и повышения конкурентоспособности отечественной промышленности уже осознана. С 22 по 25 апреля 2008 года в выставочном комплексе "Экспоцентр" в Москве в рамках крупнейшего в стране IX Международного Форума "Высокие технологии XXI века" пройдет первая в России выставка "Неогеография XXI-2008". Выставка проводится при поддержке Правительства Российской Федерации, Правительства Москвы и под патронажем Торгово-промышленной палаты Российской Федерации.

Полностью обзор «Блеск и нищета космоснимков: полярный рейтинг» будет представлен на портале Исследования и разработки – R&D.CNews в 2008 году в цикле аналитических материалов, посвященных проблемам и достижениям неогеографии.

Экспертная группа / R&D.CNews