Р.В. Подоприхин («Геокосмос»)



В настоящее время создание доктрины территориальной организации и развития, сохранения целостности России выдвинулось в ряд важнейших задач, требующих безотлагательного решения. Принятие Концепции создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации один из первых шагов на пути к решению этой задачи. Концепция определила цель, задачи, состав, структуру, основные принципы и направления работ при создании и развитии инфраструктуры пространственных данных как основополагающего элемента единого информационного пространства страны.

Повышение качества и эффективности управления на государственном и муниципальном уровне в настоящий момент немыслимо без наличия полной, достоверной и актуальной пространственной информации, являющейся ключевым фактором в процессе принятия как оперативных, так и стратегических решений. Преимущество единого информационного пространства в том, что интегрированные пространственные данные по своей сути многофункциональны. Их применение возможно в интересах любой из отраслей национальной экономики. Одно из наиболее перспективных приложений они могут найти в муниципальном управлении и городском планировании.

Для этого муниципальные власти должны располагать универсальным инструментарием, способным обеспечить их современным цифровым картографическим материалом, многократно повысить эффективность и скорость проектирования, создать возможность проведения всестороннего мониторинга техногенной и экологической безопасности населенных пунктов.

Компания «Геокосмос» сделала первый шаг в направлении реализации Концепции. Весной 2007 г. закончен первый этап поистине революционного проекта. На инвестиционной основе была проведена аэросъемка Нижнего Новгорода и его окрестностей. С этой целью впервые был создан уникальный аэросъемочный комплекс на базе самолета АН-30. В состав комплекса вошли широкоформатная цифровая камера Vexcel UltraCam D, лазерный сканер ALTM 3100 и две среднеформатные цифровые камеры Rollei, установленные наклонно для съемки перспективы. Комплексные аэросъемочные работы подобного рода ранее в мире никто не проводил. В результате были созданы ортофотопланы масштаба 1:500 на территорию городской застройки и 1:2000 на территорию промышленной застройки, цифровые модели рельефа (ЦМР) и местности (ЦММ). Ортофотоплан такой степени точности на территории СНГ был получен впервые. Средний размер пикселя составил 5 см, а плотность пикетов (точек лазерных отражений) не менее 4 на 1 м2. Возможности прикладного применения перечисленной продукции весьма разнообразны.

Преимущества использования цифровых данных
Накопление пространственных данных в цифровой форме должно в скором времени последовательно обеспечить переход к их использованию в качестве базовой информации о местности вместо бумажных карт. На-пример, данные, полученные в Нижегородской области уже стали основой для корректирования старых картографических планшетов, которыми располагала районная администрация г. Кстово.

Топографический план, совмещенный с ортофотоснимком

Одно из основных преимуществ использования цифровых данных в том, что комплекс данных может содержать кроме традиционной картографической информации разноплановые атрибутивные данные обо всех объектах территориальной единицы. Это своего рода «слоеный пирог», содержащий исчерпывающую информацию о территории. Такую информацию можно моментально преобразовывать в тематические карты по выбранным семантическим признакам (фактическом состоянии территории, ее использовании и регламентах использования, высотные доминанты, плотность застройки) или в ситуационные карты в интересах экстренных и других служб территориальной единицы.

Комплексное использование данных лазерного сканирования с наклонными аэрофотоснимками и снимками высокого разрешения позволяет существенно расширить круг применения про-странственных данных.

Экологический мониторинг
Рост городского населения и увеличение антропогенной нагрузки на ланд-шафт незамедлительно проявляется в негативном отклике со стороны окружающей среды. В частности, в нарушенной экосистеме быстрее развиваются экзогенные геологические процессы береговая и овражно-балочная эрозия, гравитационные явления (оползни, сели, камнепады и пр.), смыв почвенного покрова со склонов. Экзогенные геологические процессы являются одним из основополагающих ролевых элементов в оценке экологических условий территории, предопределяя условия хозяйственной деятельности и уровень безопасности проживания населения. Мониторинг и ситуационный анализ динамики развития эрозионных явлений, планирование защитных мероприятий один из возможных способов приложения технологии лазерного сканирования.

Другим аспектом проведения экологического мониторинга с помощью данных лазерной локации и аэрофотоснимков высокого разрешения инвентаризация территории: определение линий градостроительного регулирования (границы технических/охранных зон, историко-культурных, заповедных территорий, производственных зон), контроль состояния растительности, проектирование садово-паркового строительства с целью защиты от овражно-балочной эрозии.

Модели данных в градостроительстве
На основе цифровой координатной информации о местности легко строятся разнообразные модели данных. Способы их применения чрезвычайно разнообразны. Это и ситуационное моделирование для создания градостроительных концепций формирования и совершенствования городского облика, и моделирование сцен виртуальной реальности проектируемых сооружений и городского ландшафта, и создание виртуальных моделей для оценки эстетического восприятия проектируемого объекта с учетом окружающей ландшафтной среды. Один из гуманитарных способов применения моделирования создание виртуальных моделей исторической части городов. Тема по сути своей интересная и крайне актуальная для России. Проблема любого российского города наличие «ветхого фонда жилья». Сегодня Градостроительный кодекс РФ и Федеральный закон «Об архитектурной деятельности в РФ» не обеспечивают возможности проведения социально- и общественно ориентированной градостроительной политики, в том числе и в исторических городах. Как правило, единственное решение такого рода проблемы слом более 70% старых зданий. Остальные 30%, являющиеся архитектурными и историческими памятниками, подвергаются реставрации, по сути активной реконст-рукции, больше похожей на строительство. В Нижнем Новгороде, например, ветхий фонд планируется устранить к 2012 г. Наиболее вероятно, что под слом пойдут и некоторые резные купеческие особняки XIX в. В каком бы ужасном состоянии они при этом не находились, это историческое наследие города. И наши потомки будут лишены возможности увидеть их.

Трехмерная текстурированная модель местности

В городской администрации Нижнего Новгорода обсуждался проект профессора Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета (ННГАСУ) Е.К. Никольского о создании виртуальной модели старой части города. Однако средств на проведение этих работ пока не нашлось

Преимущества технологии воздушного лазерного сканирования
К счастью, Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных РФ нашла поддержку у руководства ряда регионов. После получения бюджетных средств на реализацию проектов последует стадия сбора координатной и атрибутивной информации для формирования баз пространственных данных. Единственной технологией, способной осуществить эту задачу в максимально сжатые сроки может быть только технология лазерного сканирования, дополненная аэрофотосъемкой высокого разрешения. Технологии лазерного сканирования и цифровой аэрофотосъемки имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными геодезическими методами. Эти технологии позволяют получать более детальную информацию об объектах съемки; эффективно решать задачи выделения рельефа земной поверхности в условиях плотной растительности; определять местоположение и форму сложных инженерных объектов и сооружений (транспортных магистралей, переходов, зданий и т. п.); создавать цифровые топографические планы и карты в безориентирной местности (тундра, полностью заснеженные территории, пустыни) с точностью и детальностью, которые невозможно получить с помощью других технологий. Еще одно немаловажное преимущество этой технологии на выходе получается цифровой продукт, готовый к использованию как в географической информационной системе (ГИС), так и в системе автоматического проектирования (САПР). Эта особенность исключает промежуточные действия по оцифровке данных и значительно повышает эффективность использования результатов съемки.

Опыт применения технологии воздушного лазерного сканирования
Технология воздушного лазерного сканирования уже многие годы продуктивно применяется в экономически благополучных странах. В России она также не является новинкой компания «Геокосмос» активно применяет ее с 2002 г. За это время осуществлен ряд масштабных проектов для ОАО «Газпром», ОАО «ФСК ЕЭС» и их дочерних компаний. Поскольку предприятия ТЭК, как правило, являются градообразующими, вопросы инвентаризации земельно-имущественного фонда, зонирования и управления территориями, экологического мониторинга для них также крайне актуальны. Практика показала, что никакая другая технология не может обеспечить такой экономической эффективности. Традиционные (наземные) геодезические работы требуют значительно больших временных и материальных затрат при сборе пространственных данных. Востребованность услуг компании «Геокосмос» со стороны крупнейших предприятий ТЭК, Минтранса России, а теперь уже и все большего числа муниципальных образований говорит о том, что специалисты этих организаций признали и оценили преимущества предлагаемых технологий, их высокий потенциал при формировании единого геоинформационного пространства.