July 29th, 2011

dog

Картография - Часть 8 - Эллипсоид, датум, геодезические координаты, проекция и система координат

   1. Эллипсоид

   Как известно, Земля покоится на спинах трёх огромных слонов, которые стоят на гигантской черепахе представляет собой не круг, а эллипсоид сплющенный по полюсам:

8.41 КБ


   Такой эллипсоид, максимально точно приближенный к конфигурации земной поверхности называют "референц-эллиспоидом". Наиболее известными референц-эллипсоидами являются:

•  Эллипсоид Бесселя - Германия, 1841 год
•  Эллипсоид Кларка - Англия, 1880 г.
•  Эллипсоид Хейфорда - США, 1910 г.
•  Эллипсоид Крассовского - СССР, 1940 г.
•  Эллипсоид GRS80 - разработан Международной Ассоциацией Геодезии и Геофизики в 1980 г.



   2. Датум

   Но эллипсоид всего лишь задаёт абстрактную модель конфигурации земной поверхности. Для того, чтобы можно было отсчитывать координаты точки на поверхности эллипсоида - нужны оси координат.

   Следующее понятие, с которым предстоит познакомится - это датум. Датум - это набор параметров смещения и поворота референц-эллипсоида для лучшей апроксимации земной поверхности. Также датум задаёт нулевой меридиан, от которого будет идти отсчёт долготы.

   Датумы бывают глобальными: например, WGS84 - датум, базирующийся на собственном эллипсоиде, очень похожем на эллипсоид GRS80. Глобальный датум предназначен для апроксимации земной поверхности на территории всей планеты. Датум WGS84 лежит в основе системы спутниковой навигации GPS.

   Датумы могут быть локальные: например, "Пулково 1942" - датум, основывающийся на эллипсоиде Крассовского, и предназначенный для лучшей аппроксимации территории Советского Союза.

   На базе одного референц-эллипсоида может основываться несколько различных датумов. Так, многие страны восточной Европы имели собственные датумы, основанные на эллипсоиде Крассовского.



   3. Географические координаты

   Определившись с датумом пора переходить к понятию географических координат - с помощью которых можно однозначным образом определить любую точку на поверхности земного эллипсоида:

38.91 КБ


   Каждая точка земной поверхности может быть задана двумя координатами: широтой (по вертикали) и долготой (по горизонтали). При этом важно указывать:

•  северная это южная широта (от этого зависит, в каком полушарии будет находиться точка)
•  западная или восточная долгота (от этого будет зависеть, на каком материке, по какую сторону от Гринвича будет лежать искомая точка).

   Для большей территории России (кроме, пожалуй, мыса Дежнёва на Камчатке) широта всегда СЕВЕРНАЯ а долгота ВОСТОЧНАЯ. Запомните и не путайтесь.

   Таким образом, указав два угла с направлениями и используемый датум - можно однозначно задать любую точку земного шара эллипса.



   4. Проекции

   Самая главная проблема картографии - это необходимость наносить план-схемы участков круглой земной поверхности на плоский лист карты. Для решения этой нетривиальной задачи используются картографические проекции - геометрические алгоритмы преобразования поверхности земного эллипсоида в картографическую плоскость.

   Проекций существует довольно много, и они зачастую бывают сложны для понимая человеком с неразвитым пространственным мышлением.

   Например, есть равноугольные проекции - в которых углы между двумя линиями на поверхности земного шара и между проекциями этих линий на карте совпадают (например - равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора). Но такие проекции дают очень большие искажения расстояний: масштаб у экватора может в несколько раз отличаться от масштаба у полюсов. Кто бы мог поверить, глядя на карту в этой проекции, что площадь Гренландии на самом деле меньше площади Аравийского полуострова? Зато эта проекция сохраняет углы - все меридианы и параллели здесь параллельны друг другу:

12.78 КБ       38.20 КБ


   Главное достоинство такой, казалось бы "неправильной" карты - в том, что угол, измеренный на ней между направлением на конечный пункт и меридианом будет в точности совпадать с необходимым курсом корабля относительно севера по компасу. Поэтому равноугольная проекция Меркатора до сих пор применяется в мореплавании.

   Но самой популярной проекцией является равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Меркатора (Transverse Mercator). Её построение заключается в делении земного шара на 60 вертикальных "долек" (зон) по 6 градусов долготы каждая. Отталкиваясь от выбранного "нулевого" меридиана зоны нумерую цифрами от 1 до 60. Каждая зона отдельно разворачивается в плоскую поверхность, проектируясь на воображаемый цилиндр.

41.05 КБ


   Преимущество такой проекции состоит в минимизации искажения расстояний, в том числе и вблизи полюсов, при сохранении углов между прямыми. Такая проекция хорошо подходит для детальных карт масштаба 1:100.000 и крупнее.



   5. Системы координат

   В предыдущем разделе мы научились переходить от сферы земного эллипсоида к плоскости карты. Дело за малым - ввести на карте систему координат.

   Для этого в каждой из зон поперечно-цилиндрической проекции Меркатора вводятся своя система координат.Чтобы избежать отрицательных значений долготы, центр системы координат сдвигают влево относительно осевого меридиана зоны (такое смещение называют "false easting" и обычно оно составляет 500 км):

5.38 КБ


   Обратите внимание, координатой X считается вертикальная широта, а координатой Y - горизонтальная долгота. Это часто вызывает путаницу у людей, привыкших к Декартовой системе координат.

   Зачастую для того, чтобы иметь возможность обозначить парой чисел (X, Y) любую точку земного шара, к долготе Y приписывают слева номер зоны (иными словами прибавляют номер зоны, умноженный на 1.000.000). Это позволяет создать иллюзию единой координатной сетки на территории всех зон - но такая иллюзия ложна.

   Во-первых, часть координатной плоскости между лепестками в этом случае оказывается не задействованной - таких точек попросту не существует - это наглядно иллюстрирует второй рисунок п.4.

   Во-вторых, одна и та же точка такой "плоскости" теоретически может иметь несколько пар координат, будучи вычисленной в локальных системах координат соседних зон. Конечно, это не правильно, однако такое применяется, в случае если граница между зонами делит территорию картографических работ (например, территорию субъекта федерации) на две части. В этом случае за основу берётся зона, накрывающая большую площадь, и смежные точки соседних зон продолжают вычисляться в заданной системе координат.

   Большинство современных систем координат используют поперечно-цилиндрическую проекцию Меркатора. Дальше мы рассмотрим подробнее эти системы.

•  Отечественная система координат СК-42
•  Международная система координат UTM
•  Отечественные системы СК-63, ПЗ-90, СК-95
•  Многообразнейшие местные системы координат субъектов РФ, их районов и отдельных городов.

   Насколько хватает моего опыта - все эти системы базируются на поперечной проекции Меркатора. Отличия между ними заключаются:
•  в выборе датума для лучшей апроксимации эллипсоидом поверхности земного шара
•  в выборе начального меридиана от которого идёт нумерация лепестков - зон
•  в смещении цилиндра, на который осуществляется проекция зоны относительно земной поверхности
•  в смещении или повороте осей координат внутри проекции каждой зоны

   Очень радует тот факт, что большинство уважающих себя ГИС-систем позволяют использовать произвольную собственную систему координат, базирующуюся на поперечном Меркаторе, указав вне необходимые параметры и смещения. Аналогичным образом пользователь может добавлять собственные датумы и эллипсоиды. Всё это делает лёгким использование и переход между данными системами координат в большинстве современных ГИС-систем.



   6. СК-42, UTM и местные системы координат

   Давайте подробнее рассмотрим различия отечественной системы координат СК-42 и международной системы координат WGS-84:

•  1) СК-42 использует датум "Пулково-1942", основывющийся на эллипсоиде Крассовского, а WGS-84 - собственный датум, основывающийся на эллипсоиде близком к GRS80.
•  2) Зоны в UTM начинают нумероваться от обсерватории в Гринвиче, а зоны СК-42 - от обсерватории в Пулково
•  3) Поверхность цилиндра, используемая для разворота "нарезанного" лепестка шара на плоскость в СК-42 касается поверхности Земли, а в UTM пересекают её на расстоянии 180 км от осевого меридиана (см.рисунок):

15.60 КБ


   Поперечную проекцию Меркатора с параметрами, использующимися в Системе координат СК-42, часто называют проекцией Гаусса-Крюгера. Таким образом, проекциея Гаусса-Крюгера, использующаяся в отечественной системе координат СК-42 - это частный случай равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Меркатора. То же самое можно сказать и про проекцию UTM.

   Определение местных систем координат обычно даётся целиком на откуп местным властям. Большинство из них построено на том же эллипсоиде Крассовского, тем же поперечным Меркатором, но, например, за осевой меридиан взята долгота где-то в центре территории субъекта РФ. Или при построении осей координат на плоскости введено дополнительное смещение и поворот.

   Местные власти крайне неохотно делятся информацией о параметрах местной системы координат и ключах преобразования - но если вы хотите изготавливать карты в местной системе координат - вам придётся эту информацию раздобыть. В конце концов она гарантировано имеется в наличии у любой фирмы в вашем городе, занимающейся кадастровым учётом земель.



   7. Координаты и секретность

   В России, как и в СССР очень многое секретно. Вот и системы координат СК-42 и СК-95 официально секретны. Автоматически секретными становятся все карты крупных масштабов, изготовленные в этой системе координат. И если вы такую карту ненароком кому-нибудь передадите - вас могут ждать неприятные месяцы выяснения отношений с законом.

   Увы, законодательство за последние 30 лет практически не менялось, а технологический прогресс шагнул далеко вперёд. Парадокс, но даже министерский перечень, определяющий, какая информация является секретной - сам имеет гриф ДСП. Такая вот рекурсия.

   Ключи преобразования систем координат и их точные параметры, такие как долгота осевого меридиана или смещение центра координатных осей - так же секретны, в том числе и для местных систем.

   Видимо, нашим законодательством предполагается, что вы будете проводить измерения теодолитом, отталкиваясь координат триангуляционных пунктов, которые получите в региональной кадастровой службе.

   Не смотря на это, всё современное программное обеспечение ГИС, в том числе и отечественное, поддерживает лёгкий пересчёт между всеми известными системами координат, в том числе и в СК-42. Парадоксально - но факт.

   Поэтому сегодня, создавая картографические проекты, предпочтительней всего работать в открытой международной системе координат UTM.
 
dog

Картография - Часть 9 - Размещение каталогов и создание репозитория растров

   Теперь приступим к организации нашего рабочего места.

   Нам понадобятся:

•  ГИС "Карта 2011" разработки отечественного КБ Панорама. Для работы понадобится хотя бы один экземпляр "профессиональной" версии - для конвертации и обработки карт. Непосредственную оцифровку снимков можно вести в более дешовой версии "редактор".

•  Понадобится замечательный продукт Global Mapper - лучше него никто не умеет управляться с огромными массивами растров, мгновенно на лету переходить между произвольными проекциями, точно и чётко выполнять все команды пользователя без догадок и домысливания.

•  Графический редактор для обработки космических снимков. Можно Adobe Photoshop, можно любой другой, способный справляться с 2-Гбайтными TIFF файлами.

Под каждый картографический проект создаём набор каталогов:

•  Map - здесь будет расположена рабочая версия карты
•  Info - сюда будем помещать всяческие сведения о населённом пункте, которые нам могу понадобиться
•  Sources - здесь будут находиться оригиналы снимков, полученные со спутников или скаченные с открытых сервисов
•  Satellites - здесь будет расположен репозиторий растров (см.далее)
•  Shapes - здесь будут размещены полигоны подлежащих закупке областей
•  Quicklooks - сюда мы будем загружать превьюшки снимков
•  Print - здесь будут храниться подготовленные к печати листы карт в формате PDF
•  Backup - здесь будут храниться периодически создаваемые резервные копии карты
•  TIF - сюда будет произведён экспорт растровых снимков из репозитория
•  RSW - здесь будут созданы растры в формате ГИС Панорама

   Очень желательно, чтобы путь к рабочему каталогу проекта не содержал папок с русскими буквами или пробелами в именах. Для ускорения работы программ рабочий каталог проекта рекомендуется размещать на встроенном SSD накопителе.




   Загруженные с Google И Яндекс снимки *.JPG и *.MAP размещаем в директории Sources:

4.58 КБ


   Запускаем Global Mapper и редактируем настройки проекта: Tools -> Configure -> Projection: выбираем систему координат UTM, указываем соответствующую долготе выбранного населённого пункта зону и датум WGS84:

14.32 КБ


   После настроек добавляем в проект (открываем) растры, скаченные из Google сначала 13/14 уровня, а потом 18/19 уровня. В случае если программа не в состоянии автоматически привязать раст - соглашаемся на ручную привязку, и в появившемся диалоге с помощью команды File -> Load Ozi Explorer .map file.

   Обратите внимание: MapBuilder заполняет участки карты, для которых не было найдено снимков высокого качества насыщенным жёлтым цветом (255, 255, 0). В свойствах каждого добавленного снимка нужно сделать этот цвет прозрачным:

87.21 КБ


   Теперь самое главное: вы наверное уже заметили, что для каждой отрисовки 500 Мб JPEG требуется не менее несколько минут? Для того, чтобы работа с растрами шла быстрее, необходимо выполнить два условия:

•  Растры должны быть сохранены в виде .TIF файлов без компрессии.
•  Растры должны быть сохранены в системе координат проекта (чтобы каждый раз при отрисовке растра не приходилось выполнять преобразование проекций).

   Для этого, дождавшись полной отрисовки карты экспортируем её в .TIF без компрессии. При этом не забываем генерировать файлы мировой привязки .TFW, в которых указываются координаты точек привязки выгружаемых растров к карте.

   В случае, если файлы получается слишком большие - программа выдаст соответствующее предупреждение. После этого необходимо прервать экспорт и настроить его параметры заново - так, чтобы карта была разделена на две колонки: по вертикали и по горизонтали. При этом к именам выгружаемых файлов справа будут автоматически дописаны буквы и цифры, обозначающие номер растра в мозаике:

22.06 КБ       20.98 КБ


   После окончания экспорта перезапускаем GlobalMapper, заново настраиваем систему координат нового проекта, добавляем туда вновь созданные в результате экспорта файлы .TIF:

6.60 КБ


   Командой File -> Save workspace сохраняем рабочее пространство в папку Satellites в файл .GMW

   Репозиторий растров готов.
dog

Картография - Часть 10 - Обводим интересующие территории

   Для небольших пространств и территорий оцифровку полигонов спутниковой съёмки удобнее проводить в том же GlobalMapper'е.

   Для этого переходим на масштаб ~ 1:10.000 - 1:20.000 и выбираем инструмент Digitizer tool -> Create New Area Feature - использующийся для создания площадных полигонов.

   Особенно удобно проводить такую работу на компьютере с двумя мониторами, когда на основном мониторе очерчивается полигон снимка, а на дополнительном открыт вспомогательный картографический материал.

   Таким материалом могут быть:

•  "Политическая" карта Яндекс.Карт
•  Различные схем-планы населённого пункта
•  Документы муниципального самоуправления об утверждении границ населённого пункта
•  Недавно появился замечательный источник: Публичная кадастровая карта Росррестра: http://maps.rosreestr.ru/Portal/ - там можно увидеть точные границы кадастровых кварталов, относящихся к землям поселений.

   Проводить границы полигонов нужно с запасом, оставляя не меньше 500 м по краям населённого пункта от последнего дома. Так как снимки на Google могут быть датированы едва ли не 2000 годом, за это время многое могло измениться.

   При формирования границ области интереса следует учесть тот факт, что некоторые близлежащие сёла могут формально включены в границы районного центра. Зачастую даже местные жители не могут сказать про соседний посёлок: отдельный населённый пункт это или район их города?

135.24 КБ


   Когда вы ведёте линию, вариантов действий не много:

•  щелчок левой кнопкой мыши ставит новую точку
•  щелчок правой кнопкой мыши - завершает создание объекта
•  клавиша ESC отменяет создание объекта
•  щелчок левой кнопкой мыши вблизи границ экрана производит прокрутку карты, новой точки при этом не создаётся.

   После создания площадного объекта (Area Feature) будет показано диалоговое окно с характеристиками созданного объекта. Наиболее важное для нас здесь - площадь. По ней можно будет оценить стоимость заказываемых снимков:

11.69 КБ


   В целях упорядочивания объектов, объект размещаем на новом создаваемом слое Feature Layer "_CITY". Чтобы объект выделялся на тёмном фоне растров Google создаём новый Feature Type, который называем "_CITY". Обратите внимание на Border Style и его ядовитый ярко-зелёный цвет:

8.13 КБ


   Сформированную линию можно скорректировать, выделив весь объект, а также одну или несколько его вершин, и воспользовавшись соответствующими командами из меню Digitizer Tool.

   В результате получаем полигон: площадной объект, описывающий границы интересующего нас населённого пункта.

98.58 КБ


   Сохраняем получившийся полигон в виде отдельного векторного слоя: File -> Export vector data -> Export shapefile. Устанавливаем галочки Split on Feature Type и Export Areas. После последний указываем имя файла, в который будет произведён экспорт. Файл располагаем в подкаталоге Shapes проекта.

4.14 КБ


   .SHP - это специализированный формат системы ArcGis, ставший на сегодняшний день де-факто стандартом обмена картографической информацией (наряду с форматом .MIF программы MapInfo). В формате .SHP каждый вид объектов представляется несколькими файлами, в частности файл .DBF содержит семантические характеристики графических объектов, а файл .PRJ - сведения об использующейся проекции.

   Обратите внимание, что после редактирования векторного слоя в Global Mapper'e необходимо каждый раз повторно производить его экспорт в shapefile (если слой был открыт из shapefile). Автоматически при сохранении рабочего проекта такой экспорт не производится. В случае если векторный слой был создан (а не открыт) в процессе работы с программой, он автоматически сохраняется внутри рабочего проекта.

   Учтите, что обводить не следует те районы, существующих снимков с Google или Яндекс по которым достаточно для их оцифровки. В нашем случае таких районов нет, так как снимки разрешением 1 м к оцифровке под карты масштаба 1:2.000 не пригодны.
 
dog

Картография - Часть 11 - Поиск снимков и определение полигонов областей интересов

   Итак, мы вплотную приблизились к самому интересному: просмотру и подбору архивного спутникового материала. По результатам этого процесса мы или найдём интересующие нас снимки и определимся со стоимостью заказа, или убедимся, что придётся заказывать новую съёмку.

   Как было показано в главе 6, нас интересую только спутники разрешением 0.6 м и выше. На сегодняшний день таких спутников четыре:

   Компания DigitalGlobe:
•  QuickBird (цв. 0.6 м)
•  WoldView-1 (ч/б 0,5 м)
•  WoldView-2 (цв. 0,5 м)

   Компания GeoEye:
•  GeoEye-1 (цв. 0,4 м)

   В настоящее время уже существует множество web-сервисов, позволяющих в онлайн-режиме искать архивные спутниковые снимки по полигонам заданных областей.

•  Сервис http://search.kosmosnimki.ru/ компании СканЭкс.
•  Сервис http://catalog.sovzond.ru/ компании СовЗонд.
•  Родной сервис от компании DigitalGlobe: http://browse.digitalglobe.com/
•  Родной сервис от компании GeoEye: http://geofuse.geoeye.com/

   Главный недостаток сервиса СовЗонд - невозможность загрузить область поиска снимков из shape-файла. Главные его же преимущества - открытые ссылки на страницы снимков, откуда можно загрузить качественный quicklook'и и возможность скачать все shapes выбранных снимков разом.

   "Родной" сервис DigitalGlobe к сожалению, не принимает файлы в проекции UTM (только в географической системе координат) и имеет жуткий интерфейс.

   Для интереса мы провели на всех порталах поиск снимков по интересующему нас полигону. В поиске участвовали все четыре выше обозначенных спутника + Ikonos (цв. 1м). Поиск проводился по всем снимкам с 1 января 2000 года без учёта сезонности, облачностью не более 50%. Итого:

•  search.kosmosnimki.ru - 62 снимка найдено
•  catalog.sovzond.ru - 50 снимков найдено
•  geofuse.geoeye.com - 50 снимков найдено
•  browse.digitalglobe.com - 6 снимков найдено

   Так с помощью сервиса компании GeoEye удалось выяснить, что текущая мозаика Google по данному району (см. предыдущую главу) состоит из двух снимков IKONOS (разрешением 1 м), выполненных 01.09.2002 и 12.05.2003 соответственно. Обратите внимание на одинаковое расположение облаков и бликов водного покрова. Интересно, что нижнее облако со снимка было удалено специалистами Google - на его месте зияет подложка Landsat:

143.83 КБ




   Для практического применения в оцифровке обычно ищутся снимки с облачностью до 20%, отснятые в период с 1 апреля по 1 ноября (когда нет снежного покрова). Вот результаты поиска таки снимков по четырём обозначенным выше спутникам:

•  search.kosmosnimki.ru - 8 снимков найдено (в том числе 3 GeoEye)
•  catalog.sovzond.ru - 5 снимков найдено (обидно, но в выдаче был всего 1 снимок GeoEye, не самый свежий)
•  geofuse.geoeye.com - 2 снимка найдено (все GeoEye)
•  browse.digitalglobe.com - 5 снимков найдено

   Интересно, что облачность одного и того же снимка по мнениям разных порталов отличалась в два раза.

   Общая рекомендация - всегда проверять результаты поиска на "родных" сервисах спутниковых компаний, чтобы не упустить новые снимки, информацию о которых отечественные сервисы разместить ещё не успели.

   Итак, проанализировав результаты поиска, мы нашли два снимка, информация с которых кажется нам полезной. Это свежайший GeoEye (цв. 0,4 м), датированный июлем 2011 г. и прошлогодний WorldView (ч/б 0,5 м). Проблема в том, что GeoEye покрывает лишь часть нашего полигона, и к тому же имеет 11% облачности - что проявляется в виде лёгкой дымки на севере полигона.

99.25 КБ


   Есть два нюанса, которые нужно учитывать при выборе архивных снимков:

•  Во-первых, цветное изображение гораздо лучше поддаётся оцифровке чем чёрно-белое.

•  Во-вторых, минимальная площадь каждого полигона закупки архивных снимков составляет не менее 25 км2, а для отдельных спутников ещё больше. Самое обидное - что реселлеры редко публично обозначают эти ограничения, и приходится обсуждать их отдельно в ходе переписки или по телефону.

   Что же, попробуем заказать минимальный полигон 25 км2 из WorldView, а оставшуюся площадь интересующей нас территории - из GeoEye.

   Для этого нам нужно выгрузить shapes и quicklook'и обоих снимков в папку Quicklooks нашего проекта. Для этого найдём интересующие нас снимки на оригинальных сервисах компаний-операторов спутников.

•  GeoEye позволяет выгрузить quicklook единственного разрешения в формате .JPG и мировой файл привязки в формате .JGW.

•  DigitalGlobe напротив позволяет выбрать разрешение quicklook'а (естественно, выбираем максимально доступное), но файла привязки с ним не поставляется - отдельно необходимо скачать полигон снимка в виде архива shape-файлов. При этом сохраняемое изображение приходится вручную переименовывать в соответствии с идентификатором снимка.



   Quicklook со спутника GeoEye загружается в GlobalMapper без вопросов, благодаря наличию файла привязки. Единственная операция, которую следует выполнить после загрузки - это указать прозрачность чёрного цвета (при этом установив флажок "Make very similar colors transparent as well" для борьбы с искажениями формата JPEG).

   Quicklook от DigitalGlobe требует ручной привязки, поэтому перед загрузкой в GlobalMapper снимка загружать следует загрузить экспортированный с сайта catalog.shp. После загрузки снимка выполняется его ручная привязка по четырём угловым точкам - эти точки должны совпадать с вершинами полигона снимка:

42.13 КБ


   По окончании снимка нужно указать для него в качестве прозрачного белый цвет, без соответствующего флажка (т.к. снимки DigitalGlobe загружаются в формате .PNG).

   После всех вышеуказанных действий catalog.shp можно исключить из состава текущего рабочего пространства GlobalMapper'а.

12.33 КБ




   Осталось разбить полигон, представляющий нашу область интересов (Area Of Interest), на два полигона, соответствующий закупаемым областям каждого из снимков. В случае, если снимки получены с разных спутников, площадь каждого из них не должна быть меньше 25 км2.

   В принципе, это действия можно возложить на выбранного вами реселлера спутниковой съёмки, действующего на территории вашей страны. Но в этом случае придётся смириться с тем, что решение о том как именно изменять конфигурацию полигона, и какие именно территории к нему добавлять (слева или справа) будет принимать реселлер.

   Кроме того, оптимизируя конфигурации полигонов, вы можете принять решение и исключить из области интересов часть незаселённой территории, изначально в неё входившую.

   Какие же условия накладывают компании-операторы на полигоны областей интересов? Зачастую на этот вопрос не могут точно ответить даже сами фирмы-реселлеры. Опыт показывает, что большинство полигонов, заказы на которые принимаются проходят РУЧНУЮ обработку специалистами компании - оператора спутника.

   На сегодняшний день требования к областям интереса для архивной съёмки у DigitalGlobe и у GeoEye идентичны:

•  минимальная площадь полигона 25 км2
•  минимальная ширина коридора 5 км
•  запрещены треугольники и острые углы

   Поскольку определения "ширины коридора" весьма расплывчато, снимки обрабатываются оператором спутниковой компании, который уже принимает решение по каждому полигону в отдельности.

   Ниже приведены примеры некорректных, отбракованных компанией-оператором полигонов:

21.98 КБ       22.28 КБ


24.65 КБ       19.37 КБ


   Как видно из примеров, понятие "ширины коридора" вполне успешно применяется к запрашиваемым областям интереса, и практически всегда не в пользу заказчика.



   Я рекомендую наряду со слоем _CITY, содержащим оригинальные полигоны областей интересов, без привязки к каким-либо снимкам, создать слои _MAX и _MIN, содержащие непосредственно полигоны для заказа съёмки.

   В слое _MAX будет содержаться разбивка на полигоны без ограничений по денежным ресурсам (с запасом), в слое _MIN - будут минимально необходимые полигоны для создания карты.

   Например в нашем случае, в слое _MAX можно создать два наложенных друг на друга полигона (удовлетворяющих всем требованиям): один - с ч/б WorldView, другой - с цветного GeoEye. В слое _MIN следует разместить один полигон ч/б снимка, без наложений и без захвата подозрительных "лишних" сёл.

   Каждому создаваемому объекту из категорий _MIN и _MAX необходимо добавлять семантику SAT, а в качестве её значения указывать идентификатор спутникового снимка, откуда предстоит взять этот полигон:

4.18 КБ


   Для слоя _MIN устанавливаем жёлтый цвет окантовки, для слоя _MAX - оранжевый. Не забываем, что создаваемые векторные объекты должны различаться не только типом фигуры (Feature Type) но и слоем (Feature Layer).

69.93 КБ


   Как видно из примера, при площади начальной области интересов 93 км2 (1), минимально необходимая площадь полигона (2) составила 80 км2, а максимально целесообразная - 112 км2, состоящая из двух снимков: (3) и (4).

   Обратите внимание, что при построении всех полигонов мы придерживались правила "минимальная ширина коридора - 5 км". Насколько наше представление о ширине коридора совпадёт с представлением компании-оператора - покажет только предварительное размещение заказа.



   Зачастую области интереса в исходном виде могут представлять собой большое количество мелких полигонов:

82.64 КБ       68.78 КБ


   В этом случае задача подбора снимков и преобразования полигонов областей интересов в более крупные полигоны заказа снимков, удовлетворяющие всем требованиям, становится сложнее, и подчас даже переходит ту грань, где заканчивается математика и начинается искусство.

   Огромное спасибо сервису search.kosmosnimki.ru за великолепный web-интерфейс, с честью переваривающий даже самые сложные задания.



   В компании-реселлеры снимки предоставляются в виде набора .SHP-файлов (.shp .shx .dbf) в проекции utm. Обязательно проследите, чтобы в .dbf файле к каждому полигону был указан идентификатор архивного снимка.

   Допускаются ситуации, когда один полигон, удовлетворяющий минимальным требованиям, может состоять из нескольких архивных снимков, но только с одного спутника. В этом случае, в отношении площади покрытия полигона каждым снимком никакие дополнительные требования не предъявляются.

   При передачи полигонов области интересов реселлерам, удобно составить их ведомость-реестр. Это может быть обычная таблица Microsoft Excel, со следующими колонками:

•  ID снимка
•  Спутник
•  Год съёмки
•  Площадь, км2
•  Имя архива с shape-файлами
•  Наименование территории

   Например:

7.92 КБ


   При выборе реселлера обратите внимание на следующие признаки:

•  Требуется ли для покупки снимков лицензия на работу с секретной информацией (ФСБ)?
•  Выделяет ли он НДС?
•  Как долго он работает на рынке?
•  Насколько грамотны, квалифицированы и вежливы его сотрудники в общении с вами?

   Полный список действующих реселлеров можно найти на сайтах компаний-операторов спутников:

•  DigitalGlobe - Global Reseller Locator
•  GeoEye - Find a Channel Partner