Применение спутниковых технологий в картографии

Рассмотрена актуальность применения спутниковых технологий для нужд геодезии и картографии

Геодезия и картография являются одними из отраслей, выступающих в роли государствообразующего фактора, имеющего политическое, экономическое, военное, демографическое, этнографическое и историческое значение.

Картографические и геодезические материалы и данные являются важнейшей и необходимой геопространственной основой при принятии решений в государственном управлении, развитии инфраструктуры страны, в обеспечении обороны и безопасности государства, в сфере навигационных услуг и других сферах человеческой деятельности, где необходима достоверная информация о местности.

Результатом деятельности отрасли является высокотехнологичное картографо-геодезическое обеспечение страны, являющееся основой формирования и развития современной инновационной экономики, связанной с внедрением новых технологий.

На сегодняшний день по масштабам и точности созданной системы картографо-геодезического обеспечения станы Россия занимает лидирующее место в мире.

Место и роль геодезии и картографии в Российской Федерации определяется важностью для страны государственных геодезических и картографических работ федерального назначения.

Федеральным законом "О геодезии и картографии" от 26 декабря 1995 г. № 209-ФЗ (с изменениями от 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г., 03 июня 2005 г., 18 декабря 2006 г., 26 июня 2007 г., 23 июля, 30 декабря 2008 г., 27 июля 2010 г., 20 марта, 18, 19 июля, 7 ноября 2011 г., 28 февраля 2012 г.) [2] установлено (ст. 3 п. 2), что:

К геодезическим и картографическим работам федерального назначения относятся:

• определение параметров фигуры Земли и внешнего гравитационного поля в этих целях;
  
• создание и обновление государственных топографических карт и планов в графической, цифровой, фотографической и иных формах, точность и содержание которых обеспечивают решение общегосударственных, оборонных, научно-исследовательских и иных задач, издание этих карт и планов. Решение общегосударственных оборонных, научно-исследовательских и иных задач;
  
• дистанционное зондирование Земли в целях обеспечения геодезической и картографической деятельности;
  
• геодинамические исследования на базе геодезических и космических измерений;
  
• создание и ведение федерального и региональных картографо-геодезических фондов;
  
• создание и ведение географических информационных систем федерального и регионального назначения;
  
• проектирование, составление и издание общегеографических, политико-административных, научно-справочных и других тематических карт и атласов межотраслевого значения, учебных картографических пособий;
  
• проведение геодезических, картографических, топографических и гидрографических работ в целях обеспечения обороны и безопасности Российской Федерации;
  
• геодезическое, картографическое, топографическое и гидрографическое обеспечение делимитации, демаркации и проверки прохождения линии Государственной границы Российской Федерации, а также делимитации морских пространств Российской Федерации; обеспечение геодезическими, картографическими, топографическими и гидрографическими материалами и данными об установлении и изменении границ субъектов Российской Федерации, границ муниципальных образований;
  
• картографирование Антарктиды, континентального шельфа Российской Федерации, территорий иностранных государств, Мирового океана, в том числе создание топографических и морских карт;
  
• производство геодезических и гидрографических работ в океанах и морях в целях обеспечения безопасности общего мореплавания;
  
• метрологическое обеспечение геодезических, картографических и топографических работ;
  
• установление, нормализация, упорядочение употребления, регистрация, учет и сохранение наименований географических объектов;
  
• организация серийного производства геодезической и картографической техники".
  

Отрасль геодезии и картографии - это важнейший многопрофильный и инновационно - привлекательный сектор экономики, содействующий гармоничному развитию регионов, обеспечивающий укрепление обороноспособности, экономической, социальной и интеллектуальной безопасности страны, сохранение ее статуса независимой и суверенной индустриальной державы.

Учитывая значительную роль геодезии и картографии в обеспечении экономической и стратегической безопасности и повышении уровня потребности в топографо-геодезической продукции в новых геополитических условиях, ведущие мировые страны уделяют особое внимание развитию геодезии и картографии и оказывают ей существенную инвестиционную поддержку. Для России с ее огромной территорией и геополитическим положением рост потребительского рынка, удовлетворение потребностей отраслей экономики, обороны и безопасности, науки и образования, населения в картографо-геодезических материалах и данных входит в число приоритетных направлений развития отрасли.

Наибольшие перспективы в мире имеют методы и технологии в области географических информационных систем и навигационно-геодезического обеспечения.

Анализ международного опыта создания и применения географических информационных систем и основных функциональных возможностей и средств обработки геопространственной информации позволяет сделать следующий прогноз направлений развития геоинформационных систем: совершенствование технических средств пойдет по пути увеличения вычислительных мощностей, т.е. производительности ЭВМ, расширения номенклатуры периферийного оборудования с улучшенными техническими характеристиками, ввода информации непосредственно от средств получения исходных данных в цифровом виде (космические аппараты, цифровые фотографические станции, средства дистанционного зондирования земли и др.); основное развитие получит программное обеспечение ГИС: решение задач многофакторного анализа, распознавание образов, моделирование динамики изменения местности и боевой обстановки, формирование архитектуры программного обеспечения под конкретные задачи (без лишних загружаемых модулей); будет осуществляться разработка и создание сетей ГИС, связанных высокоскоростными системами передачи данных для формирования единого геоинформационного пространства; большое внимание будет уделено защите информации от несанкционированного доступа (использование закрытых сетей военного назначения, методов криптографии, паролей и т.д.).

Основное содержание развития методов и технологий навигационно-геодезического обеспечения за рубежом направлено на: развитие и внедрение в геодезическое производство дифференциальных подсистем, основанных на использовании передаваемых с контрольно-корректирующих станций поправок потребителям и позволяющих практически в реальном масштабе времени получить координаты определяемого пункта с требуемой точностью; интенсивное развитие и использование штатной геодезической спутниковой аппаратуры, работающей в режиме реального времени; расширение перечня используемых космических навигационных систем (кроме существующих спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS разрабатывается Европейская GALILEO); дальнейшее развитие спутниковых средств и методов определения геодезических и геофизических параметров (геодезические и астрономические азимуты, ортометрические и нормальные высоты, ускорения силы тяжести, значения аномалий силы тяжести, уклонение отвесных линий и др.), которые в настоящее время определяются, как правило, традиционными методами; разработку бортовых двухчастотных фазовых ГЛОНАСС/GPS/в будущем GALILEO-приемников (в перспективе и трехчастотных) для высокоточного определения орбит геодезических и картографических спутников; существенное расширение интеграции спутниковых, инерциальных и геоинформационных технологий. Наиболее экономически развитые страны мира уделяют повышенное внимание решению задач навигации на государственном уровне. Очевидная коммерческая эффективность применения систем навигации (в первую очередь системы GPS) усиливается необходимостью поддержания на должном технологическом уровне военной организации государства (как основы его национальной безопасности), а применение современных средств навигации обеспечивает повышение эффективности применения уже стоящих на вооружении систем оружия до 40 %. Применение навигационных технологий повсеместно идет по пути сопряжения с навигационно-картографической основой. Навигационно-картографическое обеспечение осуществляется, как правило, путём интеграции систем навигации и географических информационных систем.

Таким образом, развитие средств и систем наземной навигации в промышленно развитых странах идёт весьма быстрыми темпами, в т.ч. и в целях обеспечения национальной обороны. Планируется ввести в эксплуатацию новые национальные ГНСС в Европе и Юговосточной Азии. Бурно развиваются технологии создания навигационных карт и фотодокументов и доведения их до потребителя по цифровым каналам связи. Разработанные за рубежом технологии и стандарты успешно применяются в нашей стране различными коммерческими организациями, что, безусловно, благотворно влияет на общий технологический уровень отрасли.

В целом анализ международного опыта реализации задач в области геодезии и картографии в интересах развития экономики, обороны и безопасности показывает, что в США, странах НАТО и во многих развивающихся странах вопросам геодезии и картографии уделяется приоритетное внимание. Особенно интенсивно развиваются технологии применения географических информационных систем, навигационно-геодезические технологии и средства создания электронных и навигационных карт. Развитие соответствующих средств и технологий стимулируется федеральным бюджетом, при этом находятся механизмы привлечения и внебюджетных средств. Возрастает степень международного партнерства при осуществлении крупных проектов и технологическая интеграция при решении конкретных научно-практических задач.

По данным Экспертной комиссия ООН по Управлению Глобальной Геопространственной Информацией будущие направления развития и внедрения технологий, основанных на использовании геопространственных данных в течение следующих пяти - десяти лет будут иметь решающее значение во всем мире [1].

Библиографический список

1. Пояснительная записка к проекту Программы развития геодезии и картографии на основе Плана мероприятий реализации Концепции развития отрасли геодезии и картографии до 2020 года/ответственный исполнитель к.т.н. Р.П. Каширникова, Москва,2012 г.
   
2. Федеральный закон "О геодезии и картографии" от 26 декабря 1995 г. № 209-ФЗ (с изменениями от 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г., 3 июня 2005 г., 18 декабря 2006 г., 26 июня 2007 г., 23 июля, 30 декабря 2008 г., 27 июля 2010 г., 20 марта, 18, 19 июля, 7 ноября 2011 г., 28 февраля 2012 г.)
   

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости