ГЕОПОРТАЛ «KAZIMAGE» — ОСНОВА НАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Во все времена истории человечества задача по определению фигуры Земли являлась сложной научно-технической проблемой, привлекала передовые умы человечества и ее решение требовало применения самых передовых технологий. «Начало современного этапа развития геодезии совпадает с запуском первых искусственных спутников Земли (ИСЗ). Создание ИСЗ дало новые уникальные возможности для решения научных и практических задач геодезии. Ярким примером тому служит создание систем глобального позиционирования (GPS). Быстрые темпы развития техники дали толчок и основу для создания интересного научного направления, под названием космическая геодезия» [2]. Съёмка Земли из космоса обладает неоспоримыми преимуществами перед альтернативными способами получения геопространственной информации. Технологии спутниковой съёмки обеспечивают получение в сжатые сроки объективной информации о масштабах и последствиях чрезвычайных ситуаций (ЧС), необходимой для дальнейшего планирования спасательных и гуманитарных операций. В космической геоинформатике возникли новые сервисы и продукты, связанные с оперативным картированием обстановки после ЧС.

Национальное космическое агентство Республики Казахстан — орган исполнительной власти Республики Казахстан, входящий в состав правительства Республики Казахстан и выполняющий функции по предоставлению государственных услуг по управлению и мониторингу государственного имущества и правоприменительные функции в области исследований, использования космического пространства в исключительно мирных целях, международного сотрудничества в реализации общих проектов и программ в сфере космической деятельности. «27 марта 2007 г. президент Казахстана Нурсултан Назарбаев подписал Указ № 502 «Об образовании Национального космического агентства Республики Казахстан» [3].

В настоящее время в мире функционируют около 30 космодромов. Среди них по количеству общих и коммерческих пусков лидирует космодром Байконур. Крупнейший в мире, космодром «Байконур» является уникальным конкурентным преимуществом Республики Казахстан. С 1991 года на территории Республики Казахстан начали развиваться космические исследования, связанные с пилотируемыми полётами. Организован Институт космических исследований, функциями которого являются проведение фундаментальных и прикладных исследований в области дистанционного зондирования Земли, космического материаловедения. Институт стал управляющей организацией по разработке и реализации программ научных исследований и экспериментов Республики Казахстан.

Национальная система мониторинга околоземного космического пространства является составной частью международной сети (Россия, Германия, Италия, Франция, Греция и др.). Также эта система способствует прогнозу «космической погоды» для информирования населения о неблагоприятных геофизических факторах, влияющих на здоровье человека.

В Казахстане создана и развивается Национальная система космического мониторинга Республики Казахстан (НСКМ РК). Так с 1996 года ведётся приём и обработка космических изображений территории государства со спутника IRS/P6 (Индия) и RADARSAT (Канада) на основе лицензионных соглашений; Terra/MODIS и NOAA (США) в центрах приёма космической информации, расположенных в городах Атырау, Алматы и Астана (рисунок 1). НСКМ РК функционирует в сфере мониторинга пожаров и наводнений, сельскохозяйственных угодий для оценки состояния посевов и прогноза урожайности в основных зерносеющих регионах, экологически-кризисных регионов, инфраструктур нефтегазового сектора и урбанизированных территорий, водных, снежных и лесных ресурсов, наводнений и подтоплений, мониторинга сейсмоопасных регионов. «Создана наземная инфраструктура, обеспечивающая регулярное покрытие всей территории Казахстана космическими снимками с разрешающей способностью до 5 м для контроля сельскохозяйственных угодий, распознавания пожаров и паводков, локализации очагов опустынивания» [4].

Рисунок 1. Структура сети станции приёма данных

Для прогноза урожайности проводится сбор наземных данных на подспутниковых полигонах. Разработана методика оценки достоверности и точности результатов тематического дешифрирования космических снимков для оценки состояния водных ресурсов и зернового производства.

Чтобы информация космического мониторинга территории была общедоступной, актуальным в современное время является создание геопорталов — электронных географических ресурсов, размещённых в локальной сети или сети Интернет. Пространственный анализ с использованием ГИС-технологий и технологий дистанционного зондирования Земли — одна из немногих высокотехнологичных отраслей, где ДТОО «Институт космических исследований имени академика У.М. Султангазина» работает на самом современном уровне.

Геопортал космического мониторинга территории Республики Казахстан «KazImage» (рисунок 2) создан и развивается усилиями высококвалифицированных специалистов Института космических исследований имени академика У.М. Султангазина.

На геопортале «KazImage» данного института ведётся:

·     обзорный космический мониторинг;

·     мониторинг ЧС;

·     мониторинг ведения сельского хозяйства.

Рисунок 2. Геопортал космического мониторинга территории Республики Казахстан «KazImage»

«Все данные геопортала доступны для свободного просмотра. Авторизованные пользователи также могут скачивать растровые и векторные слои. Отдельный доступ к геопорталу обеспечен абонентам Единой Транспортной Среды Республики Казахстан (Intranet — сеть государственных органов Казахстана), включая Администрацию Президента Республики Казахстан, сотрудников Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан и Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан» [1].

Данные дистанционного зондирования  Земли (ДЗЗ) поступают из двух источников — собственная станция приёма «УниСкан» и Интернет. Геопортал работает на платформе Scanex GeoMixer и, используя интернет-соединение, обращается к базовым автоматизированным сервисам, предоставляемым ИТЦ «СКАНЭКС»: ежедневные «мозаики MODIS», являющиеся продуктом RGB-синтеза снимков со спутника Terra, данные о пожарах на основе продуктов MOD14, прогноз погоды по данным ГИСМетео.

Обновление обзорных спутниковых мозаик территории Казахстана на портале осуществляется с периодичностью 2 раза в неделю. Покрытия аграрных областей Казахстана на основе данных Landsat и Resourcesat, а также высокодетальные спутниковые мозаики крупных городов и индустриальных центров обновляются с периодичностью один раз в полгода. Периодичность обновления тематических карт зависит от задачи. Например, карты очагов пожаров обновляются несколько раз в сутки.

На геопортале осуществляется сбор спутниковой информации и распространение продуктов на основе спутниковой съёмки. Такой подход обеспечивает доступ всех спасателей и участников гуманитарных миссий к быстро формируемой базе геопространственных данных и продуктов, что в конечном итоге приводит к повышению результативности действий и спасению человеческих жизней.

Развитие Национальной системы космического мониторинга Республики Казахстан происходит быстрыми темпами. Внедряются новые эффективные технологии радиометрической коррекции и высокоточной географической привязки данных дистанционного зондирования Земли, структурного анализа космических изображений, формирования крупномасштабных цифровых моделей рельефа, в том числе для целей аэронавигации. В перспективе будут созданы сети ведомственных и территориальных ситуационных центров космического мониторинга для оперативного информирования исполнительных органов различного уровня и принятия управленческих решений. В настоящее время разрабатывается система спутникового инженерно-геологического мониторинга территорий с интенсивной добычей углеводородного сырья и минеральных ресурсов, крупных водохранилищ и гидротехнических сооружений. Проводится комплексный анализ напряженного состояния участков земной коры заданных регионов, основанный на данных спутниковой геодезии и дистанционного зондирования Земли. Доступная информация каждому заинтересованному лицу, точность и достоверность предоставляемых данных, — все это результат непрерывной работы сложной системы. «Сегодня уже всем очевидно, что эффективное освоение космоса требует опережающего развития фундаментальных и прикладных исследований в таких областях как физика ближнего и дальнего космоса, радиоэлектроника и связь, материаловедение, космическое приборостроение, дистанционное зондирование Земли. Исходя из изложенного, в нынешних условиях, когда космическая деятельность в республике находится на своей ранней стадии развития, жизненно необходимо обеспечить мощное научное сопровождение всех проектов по созданию космической техники и технологий» [5].

Список литературы:
1.    Геопортал Республики Казахстан: результаты космического мониторинга доступны каждому — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.scanex.ru/ru/news/News_Preview.asp?id=n254451 (дата обращения 10.11.2013)
2.    История развития геодезии — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://stroika-smi.ru/novosti/istoriya-razvitiya-geodezii.html  (дата обращения 16.12.2013)
3.    Национальное космическое агентство Республики Казахстан — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Национальное_космическое_агентство_Республики_Казахстан (дата обращения 15.12.2013)
4.    Становление и развитие Казахстанской космической науки — [Электронный ресурс] — Режим доступа. URL: http://www.scientificfund.kz/index.php?option=com_content&view=article&id=35:2010-09-14-17-06-18&catid=5:2&Itemid=27 (дата обращения 16.12.2013)
5.    Стратегический план Национального Космического агенства Республики Казахстан на 2011—2015 годы — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:  http://minplan.gov.kz/economyabout/433/4435/ (дата обращения 18.12.2013)