Значимость аэрокосмического зондирования в картографии всегда определялась той ролью для науки и практики, которую играла и играет территориальная пространственно-временная информация об окружающей человека среде

Т.М. Петрова (Санкт-Петербургский государственный университет)
В 1956 г. окончила географический факультет Санкт-Петербургского государственного университета. Доцент кафедры картографии. Область научных интересов аэрокосмические методы географических исследований, фотограмметрия.
Ю.М. Артемьев (ЗАО «Карта»)
В 1981 г. окончил географический факультет Санкт-Петербургского государственного университета. Генеральный директор первого частного картографического издательства России ЗАО «Карта».

Значимость аэрокосмического зондирования в картографии всегда определялась той ролью для науки и практики, которую играла и играет территориальная пространственно-временная информация об окружающей человека среде топографическая, ресурсная, социально-экономическая, экологическая и т. д. Несколько десятилетий назад основой для получения аэрокосмической информации был снимок яркостное поле точек на фотобумаге, в настоящее время это цифровая модель, закодированная с помощью современных средств компьютерной техники, видимая или существующая только в памяти компьютера, «бумажная» или записанная на магнитный или лазерный носитель. И в том, и в другом случае основой взаимодействия дистанционного зондирования и картографии следует видеть в обеспечении практической деятельности по удовлетворению потребностей общества в пространственно-локализованной информации, представляемой потребителю в наглядном графическом виде. При этом должна решаться одна целевая задача создание научного фундамента для получения оперативной геоинформации.

Карты и дистанционные изображения два вида геоизображений, имеющих как общие черты, так и существенные отличия. Наиболее очевидным объединяющим их свойством является представление пространственно-временной информации о земной поверхности в некоторой системе координат. Наиболее существенное различие помимо специфических форм визуализации несовпадающие принципы генерализации: целенаправленное авторское обобщение при картографировании и оптико-механическое при обработке дистанционных материалов. И общность свойств рассматриваемых геоизображений, и их различия оказались очень плодотворными для развития картографии, причем формы и содержательная глубина использования дистанционных материалов при создании карт, естественно, не оставались неизменными. Первоначально, когда единственными дистанционными материалами были сравнительно крупномасштабные аэро- и фототеодолитные снимки, их единение с картами основывалось на использовании отмеченного выше их общего свойства, и основным результатом этого синтеза являлась крупномасштабная топографическая карта. Естественно, это не исключало дополнительного применения аэросъемочных материалов для геологических, гидрологических работ, дешифрирования лесов и др. Но все же в этот период в двуединстве снимок карта главной оставалась карта, а снимок в основном рассматривался как источник метрической и содержательной информации. При этом следует подчеркнуть, что содержательная информация, извлеченная из снимков как при создании топографических карт, так и при тематических исследованиях, не была принципиально новой, которую нельзя было бы получить при полевых работах. Она была более полной, детальной, экономически более эффективной, но не вырывалась за пределы сложившихся взглядов и представлений.

Ситуация коренным образом изменилась при появлении орбитальных изображений. Съемка с больших высот, уменьшение масштабов, специфика оптико-механической генерализации позволили выявить и картографировать глобальные и региональные характеристики и особенности различных природных и природно-антропогенных комплексов. Можно с уверенностью утверждать, что использование космических материалов привело к своеобразному «процессу глобализации» в картографии. Этому способствует не только «взгляд с орбитального полета», но и возможность получать практически единовременную информацию на обширные территории.

Новые возможности, открывшиеся при применении космических снимков, радикально изменили тематическое картографирование. Многозональное фотографирование, регистрация излучений в различных диапазонах, орбитальное спектрометрирование позволяют значительно объективизировать процесс тематической интерпретации дистанционных материалов.

В области топографического картографирования применение космических снимков также привело к определенным изменениям, но они, в основном, имели технологический характер. В частности, это позволило отказаться от создания карт более мелкого масштаба по картографическим материалам более крупного масштаба и решать эту задачу непосредственно по космическим снимкам.

Космическая эпоха в картографии характеризуется определенным изменением отношений в системе карта снимок. В настоящее время технологические схемы создания карт, элементы содержания которых имеют прямые или косвенные признаки дешифрирования, обязательно предусматривают использование дистанционных материалов. И карта в определенном смысле становится зависимой от них, она не может осуществиться (воплотиться) без этих материалов. В то же время космический снимок при его геометрической коррекции оказывается достаточным для решения некоторых исследовательских и практических задач, при этом не требуется картографического воплощения. Следовательно, можно констатировать некоторое «уравновешивание» компонентов в системе карта снимок и усиление автономной роли дистанционных изображений.

Современный период в развитии компьютерной обработки снимков характеризуется уверенным становлением глобальной компьютерной информационной инфраструктуры, внедрением геоинформационных систем. Задача аэрокосмического зондирования воспользоваться накопленным опытом разработок геоинформационных технологий. В настоящее время она реализуется в таких новых направлениях, как компьютерное дешифрирование и цифровая фотограмметрия.

На современном этапе очевидна троякая роль дистанционных материалов в картографии: в качестве основы, источника содержания и носителя познавательных функций (включение в современные картографические произведения).

15-летний опыт работы первого частного картографического издательства России ЗАО «Карта» позволяет обозначить основные пути использования данных дистанционного зондирования в картоиздательстве.

В качестве основ для составления некоторых электронных карт издательство «Карта» использует материалы космического наблюдения за территорией Земли. Главным объектом изучения за многолетний период стала территория Санкт-Петербурга, Москвы, Нижнего Новгорода и их окрестностей. Для издания крупномасштабной карты города в Госцентре «Природа» был закуплен космический снимок, впоследствии дешифрированный. По результатам этой работы появилась первая в истории новой России карта открытого пользования (1992 1993), на которой были показаны отдельные жилые постройки. Потребители (покупатели) карт впервые увидели новыми глазами свой город. Эта возможность открыла этап нового поколения карт городов, активно подхваченного другими потребителями, в том числе на Украине и в Белоруссии.

При работе были выявлены преимущества и недостатки космических снимков как источников содержания для использования в подобных целях. Главным преимуществом снимка по сравнению с другим основным картографическим материалом служит одномоментность съемки территории. Другим важным преимуществом является возможность измерений, например, ширины улиц (по картам открытого пользования истинная ширина улиц не определяется). Разрешающая способность снимка позволяет проводить весь комплекс дешифровочных работ как в камеральных, так и в полевых условиях. Существенным недостатком снимков является, например, скрытость некоторых объектов под кронами деревьев (строений и пр.).

За последние десять лет российские космические снимки стали менее доступными вследствие резкого сокращения запусков космических аппаратов. Вместе с тем данные ДЗЗ становятся все более востребованными. Чаще мы имеем возможность приобретать цифровые «космические» файлы. Если для обработки космических снимков требуется использование сканера с высокими разрешающими характеристиками и качество растрового изображения снимка лимитируется лишь разрешающей способностью сканера, то для обработки «космических» файлов требуется прежде всего мощный компьютер. Тем не менее цифровые «космические» файлы предпочтительнее растровых из-за возможности их использования в мониторинге изображений, когда можно применять для работы только часть файла, представляющего лишь изменения по отношению к предыдущему, что является самым ценным в оперативном или долгосрочном наблюдении.

В условиях жесткого и насильного установления авторского права Роскартографией почти на все выпускаемые карты в России (Инструкция по оформлению выходных сведений в картографических изданиях, 2002), резко повышается ценность использования «независимых» основ, служащих для составления карт. Во вновь развернувшейся полемике по этой проблеме (материалы заседания в рамках «круглого стола» семинара-совещания «Взаимодействие Федерального агентства геодезии и картографии и предприятий различной формы собственности при создании и обновлении инфраструктуры пространственных данных», М., 2004) вопрос использования независимых источников-основ для подготовки карт к открытому опубликованию без привлечения картографических источников Роскартографии становится ключевым. Несмотря на указанные трудности, использование дистанционных методов наблюдения включено в методический и производственный процесс создания современных карт городов в издательстве «Карта».

Признавая безусловную ценность и объективность расширения аэрокосмического элемента в комплексе «государственных» и «частных» картографических работ и учитывая естественную закономерную увлеченность картографической общественности именно этим видом работ, следует не забывать о необходимом внимании к созданию фундаментальных картографических произведений, для которых требуются не только новейшие технологии привлечения аэрокосмической информации, но и сохранение традиционного опыта.