В чем плюсы использования космических снимков? Какие есть популярные проекты, и с помощью каких инструментов можно самому сделать карту с космоснимками? На эти вопросы замредактора Теплицы Наталье Барановой ответил научный сотрудник Сколковского института науки и технологий, генеральный директор стартапа Geoalert Георгий Потапов и руководитель отдела тематической обработки данных дистанционного зондирования компании «Совзонд» Сергей Мышляков. Специалисты рассказали о том, насколько это направление популярно и какой приносит эффект.
Что такое космоснимки?
Космоснимки представляют собой наиболее реалистичное изображение местности по сравнению с картами. Сейчас, по словам гендиректора стартапа Geoalert Георгия Потапова, разрешение аэрофотосъемки на картографических сервисах в Интернете – несколько сантиметров, что позволяет рассмотреть детали, которых не увидите на картах.
Основа космоснимков – дистанционное зондирование Земли. Это наблюдение поверхности Земли наземными, авиационными и космическими средствами, оснащенными различными видами съемочной аппаратуры.
В чем их плюсы?
Во-первых, по мнению руководителя отдела тематической обработки данных дистанционного зондирования компании «Совзонд«Сергея Мышлякова, космические снимки выступают в качестве основы для топографического и тематического картографирования. Современные планы и карты, в том числе такие ресурсы, как GoogleMaps, YandexMaps, Open Street Maps, создаются именно на основе данных космической съемки.
Во-вторых, космические снимки – надежная основа для мониторинга процессов и явлений, которые находят отображение на картах. «По снимкам оперативно обновляются карты, составляются прогнозы погоды, выявляются очаги чрезвычайных ситуаций, решаются земельные споры, прогнозируется урожайность. Сфера применения данных космического дистанционного зондирования Земли огромна», – подчеркнул специалист.
Еще по теме: Илона Журавлева: Чиновникам стало проблематичнее лгать про вырубки и пожары благодаря картам
К плюсам космосников Сергей Мышляков отнес актуальность данных, оперативность получения информации, большой единовременный пространственный охват, сопоставимость.
Также эксперты относят к плюсам важное свойство космоснимков – мультиспектральность, которая позволяет дешифрировать (выделять) разные объекты, не столь различимые или вовсе не видные в оптическом диапазоне.
На современных космических платформах установлена аппаратура, позволяющая вести наблюдения в видимом, инфракрасном, микроволновом, радиолокационном диапазонах, каждый из которых пригоден для решения широкого круга прикладных задач.
Например, в ближних инфракрасных каналах лучше различимы типы и состояние растительности, а в средних инфракрасных каналах можно, к примеру, детектировать лесные пожары.
Космоснимки популярны?
Космоснимки не были и не должны быть популярнее, то есть чаще просматриваться, чем карты. Так считает Георгий Потапов. «Популярнее они были разве что в 2005 году, когда Google опубликовал первое высокодетальное покрытие на крупные города мира. С тех пор так называемые «спутниковые карты» стали must have на картографических сервисах интернет-порталов», – говорит Потапов.
По словам Потапова, оцифровку снимков с целью создания карт может освоить любой начинающий фотограф, используя краудсорсинговые сервисы в Интернете. Однако дешифрированием по спектральным характеристикам обычно занимаются специалисты в своих тематических областях, таких как геология, природопользование, лесное хозяйство и другие.
Еще по теме: Карты: что делать, когда дизайн картографических проектов важен, но получается некрасиво
А вот Сергей Мышляков уверен, что проекты, связанные с использованием космических снимков, чрезвычайно популярны. Это произошло благодаря появлению в открытом доступе большого количества регулярно обновляющихся космических снимков.
Отдельно Сергей выделил направление интеллектуального анализа данных (data science). «Обработка космических снимков является одним из наиболее явных приложений data science в части добывания полезной информации из огромного массива данных (data mining). Для этих целей широко используются технологии машинного обучения (machine learning)», – объяснил специалист.
Проекты с космоснимками
В категории популярных краудсорсинговых проектов, по словам Георгия Потапова, очень успешной была Wikimapia, так и не нашедшая свою бизнес-модель. Участники проекта Openstreetmap пользуются несколькими базовыми слоями для оцифровки, в том числе и «спутниковыми покрытиями» коммерческих компаний, предоставленными бесплатно для этого проекта.
В Openstreetmap есть несколько инструментов картирования, в том числе очень удобный онлайн-редактор карт, который позволяет добавить внешний сервис, как подложку для оцифровки.
Компания, которая так и называется «Космоснимки», запускала несколько проектов тематических сервисов на основе съемки из космоса. В том числе «карту пожаров», которая отображает оперативно обновляемую информацию о природных пожарах на основе алгоритмов измерения температурной разности в инфракрасных каналах съемки.
К последним успешным проектам Георгий Потапов отнес эффективное применение нейросетей для распознавания объектов на космоснимках и аэрофотосъемке. К таким проектам относятся все те же карты Google, часть городов в которых по территории США отрисовывается с использованием нейросетевых алгоритмов. Библиотеки Mapbox и Microsoft, которые также направлены на автоматизацию картографии.
Еще по теме: Greenpeace: как активисты могут использовать космоснимки
Также стоит привести в пример проект стартапа Geoalert «Geoalert city«, который сделан совместно со Сколковским институтом науки и технологий. «Мы разработали сегментационную модель, выделяющую здания и типы строений, и дополнили ее моделью восстановления высот зданий по тени и боковой стенке, видимой при наклонном угле съемки со спутника. Таким образом, любую городскую территорию, на которую доступны высокодетальные космоснимки или аэрофото, можно обработать и получить информацию по количеству и типам застройки и обобщенному числу жителей», – рассказал Потапов.
Еще можно выделить такие проекты, в которых используются космоснимки:
- GoogleMaps;
- YandexMaps;
- открытая карта мира Open Street Maps;
- открытая картографическая энциклопедия Wikimapia;
- глобальная карта видов земель GeoWiki;
- универсальный глобальный сервис мониторинга NASA WorldView;
- сервис мониторинга пожаров FIRMS;
- сервис мониторинга лесов ForestWatch;
- сервис сельскохозяйственного мониторинга Sen2Agri;
- платформа EO Browser (ESA);
- сервис погоды OpenWeatherMap.
Эффект от космоснимков, по мнению Сергея Мышлякова:
- точность в определении местоположения объектов (военная отрасль, кадастр, право, территориальное планирование);
- оперативное реагирование на чрезвычайные ситуации и оценка мер по борьбе с ними;
- оценка негативного влияния на состояние окружающей среды с целью его минимизации;
- спасенные жизни;
- выявленные нарушения;
- принятие решений по оптимизации сельскохозяйственного производства.
Инструменты для создания карт с космоснимками
Благодаря встроенным инструментам этих сервисов карты может создавать любой желающий.