Методика создания карт динамики природной среды (карт антропогенных изменений) по космическим цифровым снимкам Содержание (стр. 1 из 10)

В настоящем документе содержится описание методики создания цифровых карт, основным содержанием которых являются границы участков земной поверхности, которые в течении некоторого периода подвергались воздействиям природного или антропогенного характера. Основой карты является так называемое «разностное изображение», представляющее собой растровое изображение созданное путем специальной обработки двух космических снимков, полученных через некоторый временной интервал. Карта, содержащая разностное изображение, элементы местности, границ участков территории в отношении которых установлены ограничения хозяйственной деятельности и пояснительные подписи называется картой динамики.

Введение

Задача мониторинга природных территорий в своей основе может быть представлена как «определение изменений компонент окружающей среды, классификация изменений, выяснение масштабов изменений и определение допустимости изменений». Если территория, подлежащая мониторингу в указанном выше смысле, является протяженной, малозаселенной и периодически или постоянно подвергается комплексному антропогенному воздействию , то решение задачи мониторинга становится весьма трудо-, время- и ресурсоемкой, что ведет к значительному увеличению стоимости процесса мониторинга традиционными средствами, но в то же время не обеспечивает его эффективности.

Для отображения результатов мониторинга целесообразно использовать картографические материалы, на которых помимо участков территории, которые подвергаются изменениям того или иного вида, будут отображены основные объекты местности и, что наиболее важно, ограничения хозяйственной деятельности, накладываемые на определенные участки территории. В качестве ограничений выступают особо охраняемые природные территории, леса 1 группы, водоохранные зоны и т.п. Такие картографические материалы мы будем называть картами динамики природной среды.

Проблема создания качественного картографического материала, отражающего текущее состояние местности может быть решена за счет вложения достаточного объема финансовых ресурсов. При этом, объем вложений будет в значительной степени зависеть от подробности создаваемой карты, ее содержания и масштаба.

Для принятия того или иного управленческого решения необходимо освидетельствование объекта на местности специалистом соответствующего органа государственной власти. Картографический материал, содержащий границы территории, подвергнувшейся воздействию не может служить юридическим документом без проведения освидетельствования. Установление характера и причин изменений являются наиболее сложной частью работы по созданию карт динамики. Следовательно, разумным компромиссом между стоимостью и качеством карты динамики является отказ от излишней детализации, связанной с точным установлением вида и причин изменений территории.

Настоящая методика содержит описание процесса создания карт динамики природной среды, которые с одной стороны, содержат подробные сведения о локализации «изменений» на местности, а с другой стороны представляют информацию только о некотором обобщенном типе или виде «изменения».

Для создания таких карт используются два или более цифровых космических снимка, полученных через некоторый интервал времени (не менее одного года). При помощи специально разработанного метода из двух исходных снимков создается разностное изображение, на котором участки территории, подвергнувшиеся изменениям и, следовательно изменившим свои спектральные отражательные характеристики, имеют значительный контраст по сравнению с участками, которые не подвергались изменениям и, следовательно, не изменяли свои отражательные характеристики.

Карты динамики природной среды, созданные в соответствии с настоящей методикой, могут быть использованы для подготовки планов проведения проверок деятельности природопользователей, в процессе проведения экологической экспертизы и связанных с ней общественных слушаний, для независимого контроля со стороны общественности за соблюдением ее интересов в области традиционного природопользования. Интерес они могут представлять для проведения топографического мониторинга, т.е. для планирования «фрагментарного» обновления картографических материалов различных масштабов, как альтернативы применяемой в настоящий момент сплошной съемке.

Методика рассчитана как на специалистов в области картографии, так и на специалистов в других отраслях, которые знакомы с основными принципами создания картографических материалов.

1. Основные принципы создания и использования карт динамики природной среды

1.1 Карты динамики природной среды (далее - карты динамики) относятся к тематическим картографическим материалам. Их основной тематической нагрузкой являются границы участков территории, подвергающихся воздействию природного или антропогенного характера, приводящему к долговременной смене вида (типа) ландшафта. Дополнительной тематической нагрузкой карт динамики являются участки территории, для которых установлены ограничения ведения хозяйственной или иной деятельности (регламенты).

1.2 Карты динамики предназначены для решения задач, связанных с проведением мониторинга территории и получением информации о деятельности, происходящей на территории. Такими задачами являются: контроль органов государственной власти за деятельностью природопользователей, контроль общественных организаций и граждан за деятельностью природопользователей, проведение научных исследований, проведение топографического мониторинга территории и др.

1.3 Карты динамики по масштабу подразделяются на три категории: крупномасштабные, среднемасштабные и мелкомасштабные, в зависимости от таксономического ранга отображаемых ландшафтов (см Таблицу).

Таблица 1. Категории масштабов карт динамики природной среды.

Категория масштаба карты динамики	Таксономический ранг ландшафта	Пространственное разрешение снимка, метров	Численный масштаб карты динамики
Крупномасштабные	Фации	Лучше 5.	1:25000 и крупнее
Среднемасштабные	Урочища или группы урочищ	От 5 до 40.	1:50000-1:200000
Мелкомасштабные	Местности	Менее 40.	1:500000 и мельче

1.4 Карты динамики создаются для определенного временного интервала, как правило, не менее одного года и отражают изменения территории, происшедшие в рамках данного временного интервала.

1.5 Карты динамики создаются на основе спектрозональных или панхроматических космических снимков, представленных в цифровой форме, полученных с различным временным интервалом.

1.6 Карты динамики представлены в прямоугольных координатах, в проекции Гаусса-Крюгера или производных от нее проекциях (например в системе координат 1963 г.), а так же в проекции UTM. В качестве референц -эллипсоида выбирается эллипсоид Красовского или WGS84.

1.7 Карты динамики создаются при помощи современных вычислительных средств и программных продуктов – «геоинформационных систем (далее – ГИС) и средств автоматизированной обработки данных дистанционного зондирования Земли. По виду представления информации карты динамики являются комбинированными растрово-векторными цифровыми картами.

1.8 Карты динамики содержат из следующие основные части (компоненты):

- разностное растровое изображение, которое создается на основе космических снимков и содержит отображение изменившихся с течением времени участков территории,