Untitled Document

Сводная таблица покрытий цифровой карты.

Табл. II ‑ 2 . Послойное и пообъектное деление базовой цифровой карты охраны природы.

Слой	Перечень основных объектов	Английское наименование слоя [10]
Гидрография (искусственная и естественная)	Реки; ручьи; мелиоративные каналы; специальные каналы; озера; водохранилища; шламохранилища (хвостохранилища); отстойники; открытые склады жидких отходов.	HYDRL, HYDRP
Водозаборы и водосбросы для поверхностных вод	Водозаборы; водосбросы.	HSCOOPT, HEFFLUNT
Водозаборы и водосбросы для подземных вод	Водозаборные скважины; полигоны закачки вод в подземные горизонты.	GSCOOPT, GEFFLUNT
Охранные зоны водных объектов (в т.ч. болот).	Охранные зоны; прибрежные защитные полосы.	HPRZONEP
Санитарные зоны и округа для гидрографических объектов	Санитарные округа; санитарные зоны.	HDISTP
Растительность естественная и техногенно измененная (в т.ч. культурная)	Лес высокоствольный девственный; лес низкорослый девственный; лес высокоствольный восстанавливающийся; луговая и кустарниковая растительность [11] ; участки лишенные естественной растительности неясного происхождения [12] ;	VEGETP
Категории защитности лесов первой группы [13]	запретные полосы лесов по берегам рек, озер, водохранилищ и других водных объектов; запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб; противоэрозионные леса; защитные полосы лесов вдоль железнодорожных магистралей, автомобильных дорог федерального, республиканского и областного значения; государственные защитные лесные полосы; леса зеленых зон поселений и хозяйственных объектов; леса, имеющие научное или историческое значение; памятники природы; притундровые леса;	PRTYPEP
Лесохозяйственное районирование	Лесхоз; лесничество.	WECOP
Лесоустроительная квартальная сеть	Лесоустроительные просеки; лесные кварталы.	WSQRP
Почвы и грунты	Песчаные острова и косы; открытые участки грунтов; обвалы и осыпи.	GROUNDP
Болота	Болота; топи;	SWAMPP
Охранные зоны болот и прибрежные защитные полосы	Охранная зона;
Использование земель [14]	Земли населенных пунктов; земли промышленности; транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики, космического обеспечения, энергетики, обороны и иного назначения; земли лесного фонда; земли водного фонда; земли запаса; земли особо охраняемых территорий	GZONEP
Функциональные зоны населенных пунктов и их строение	Селитебная зона; промышленная зона; рекреационная зона; Квартал городской (многоэтажной) застройки; квартал сельской (малоэтажной) застройки; садово-дачные участки;	TOWNP
Промышленные предприятия и хозяйственные объекты	Промышленные предприятия; промышленные площадки;	FACTORYP
Открытая разработка полезных ископаемых	Карьеры; торфоразработки;	PITP
Скважины (кроме водозаборов и водосбросов).	Скважины промысловые; скважины разведочные; скважины законсервированные	BORES
Сельхозугодья	сельхозугодья (пашни) [15] ; покосные поляны;	TILLAGE
Открытые склады, свалки и отвалы.	свалки; терриконы; открытые склады; отвалы; склады опасных веществ;	DUMPSITE
Трубы, аэрационные фонари и другие источники загрязнений атмосферного воздуха.	Трубы; аэрационные фонари;	POLLT, POLLP
Инженерные коммуникации.	Нефтепровод наземный или подземный; газопровод наземный или подземный; трубопровод наземный или подземный; водопровод наземный или подземный; линия электропередачи; линия связи.	CONSTRL (особенности слоя те же, что и для линейных дорог)
Санитарные зоны промышленных объектов и инженерных коммуникаций	Санитарные зоны;	FPRZONEP
Дороги автомобильные и их элементы	Дорога с твердым покрытием; дорога без покрытия лесная и полевая; волок;	ROADL [16]
Дороги железные и их элементы.	Дорога ширококолейная; дорога узкоколейная.	RAILL
Горизонтали и отметки высот	Горизонталь утолщенная; горизонталь основная; горизонталь дополнительная; отметки высот [17] ;	RELIEFL, RELIEFT
Овражно-балочные сети	Овраг, балка; узкая лощина;	RAVINEL
Обваловка и насыпи	Насыпь; обваловка;	BANKL
Границы площадей водосборов	Площадь водосбора;	WSHED
Карта уклонов земной поверхности	Изолинии уклонов;	SLOPEL, SLOPEG
Горные отводы и лицензионные участки	Горный отвод; лицензионный участок;	LICP
Особо охраняемые природные территории (в т.ч. заказники).	Особо охраняемая территория;	PRTERRP
Ареалы обитания ценных животных (отдельный слой для каждого вида).	Ареал;	INHABP
Естественные природные аномалии (отдельный слой для каждой аномалии)	Изолинии значения аномалии;	ANXXXXP, где XXXX – закодированное обозначение аномалии
Места падения отделяющихся частей ракет	Районы падения;	ROCKETP
Средняя температура (по месяцам) [18]	-	WTEMP(1-12)G, где (1-12) обозначение месяцев
Среднее количество осадков (по месяцам)	-	WRAIN(1-12)G, где (1-12) обозначение месяцев
Среднее направление ветра (по месяцам)	-	WDIR(1-12)G, где (1-12) обозначение месяцев
Средняя скорость ветра (по месяцам)	-	WVEL(1-12)G, где (1-12) обозначение месяцев

Порядок создания (основные принципы).

Детальная разработка схемы создания карты в соответствии с сформированной моделью является отдельной достаточно громоздкой (но не трудоемкой и наукоемкой) задачей. Она сводится к описанию стадий технологического процесса создания набора слоев, обеспечивающего согласование и предотвращающее двойную оцифровку одного о того же контура.

Для соблюдения этих условий необходимо пользоваться следующим приемом [19] . Сначала все объекты, которые должны быть согласованы между собой и могут представлять полигональное покрытие или единую цепочно-узловую структуру оцифровываются в одном физическом слое. Затем формируется окончательная структура слоев посредством операции копирования из слоя в слой, разбиения объектов по семантическим признакам. Рассмотрению этого алгоритма применительно к сформированному объектному составу и будет посвящена данная глава.

Прежде всего необходимо выделить две взаимосвязанные задачи, решаемые оператором при оцифровке по космическому снимку. Это обновление контурной и содержательной части существующих объектов и фиксирование изменения на местности, т.е. дешифрирование и оцифровка новых объектов. Принципиально различимы данные задачи тем, что для решения первой можно использовать ранее накопленные данные и, следовательно, вероятность появления ошибки в интерпретации ситуации невысока. В случае же оцифровки «с нуля», приходится пользоваться полным набором приемов дешифрирования, т.е. во-первых, необходима более высокая квалификация оператора, а во-вторых вероятность ошибки значительно возрастает.

Кроме того, при фиксации новых объектов, может произойти своеобразное нарушение однородности генерализации цифровой карты, т.к. например дороги одинаковой ширины и степени проходимости будут отдешифрированы и отображены с различной точностью (или, более общо –различной степенью достоверности), если одна из них идет по полю или редколесью, а другая частично скрыта пологом леса.

Рассмотрим сначала приемы оцифровки, связанные с корректировкой уже существующих объектов. Все объекты можно разделить на следующие основные группы по признаку преимущественной используемости информации с цифровой (традиционной) карты или же с космического снимка.

Табл. II ‑ 3 . Объекты основных и вспомогательных слоев, дешифрируемые по сочетанию панхроматического снимка высокого разрешения и спектрозонального снимка среднего разрешения.

Приемы оцифровки.	Оцифровываемые объекты.
Оцифровка проводится полностью с космического снимка, информация с топографических карт используется только для уточнения характеристик и на метрику не влияет.	Водотоки и водные объекты, выражающиеся в масштабе карты, водоемы. Леса высокоствольные и участи лесовосстановления. Вырубки и гари без лесовосстановления. Нарушенные земли. Карьеры. Городские кварталы. Главные улицы. Дороги автомобильные и железные. Мосты через реки выражающиеся в масштабе снимка.
Оцифровка проводится с космического снимка, метрика объектов с цифровых карт используется для уточнения в труднодешифрируемых местах.	Луговая и кустарниковая растительность. Болота и заболоченные участки. Песчаные острова и косы. Пашни. Территории промышленных и горнодобывающих предприятий (промзоны). Торфоразработки. Селитебные территории многоэтажной и малоэтажной застройки. Увлажненные лощины (овраги и балки).
В качестве основных используются данные топографических карт. Космические снимки используются для уточнения метрики объектов.	Водотоки, не выражающиеся в масштабе карты. Каналы мелиоративные. Свалки промышленных и бытовых отходов, терриконы. Транзитные проезды по городским территориям. Мосты через реки, не выражающиеся в масштабе снимка. Линейные инженерные коммуникации. Овраги и балки. Скважины различного назначения.
Для формирования метрики и семантики объектов используются только данные цифровых карт.	Лесоустроительная квартальная сеть. Элементы рельефа. Обваловка и насыпи.

Кроме того, существуют объекты которые можно нанести только по специализированным данным:

§ Водозаборы и водовыпуски наземных и подземных вод (водный кадастр).

§ Склады опасных веществ (данные ГО и ЧС и природоохранных организаций).

§ Ареалы обитания ценных животных.

Все работы делятся на два существенных этапа, которые для некоторых объектов необходимо проводить одновременно: оцифровка существующих карт и дешифрирование космических снимков. Для каждого типа объектов приоритетной является операция, согласно Табл. II‑3 . Все объекты, относящиеся к условному делению территории могут быть получены только путем оцифровки ведомственных данных. Они представляют собой компонент информации не отличающийся большой точностью пространственной привязки и по этой причине ее пространственное положение увязывается с цифровой картой созданной по космическим снимкам и топографическим картам. Таким образом, задача создания такой карты является приоритетной и выполняется в первую очередь.

На основании изложенного можно составить следующую генеральную схему создания слоев ЦКБД:

1. Оцифровка слоя «использование земель» [20] по космическому снимку. Оцифровать внутреннюю структуру лесного фонда (лесопокрытые территории, территории лесовосстановления и т.п.) водного фонда (реки в м.к., озера и т.п.), земельного фонда (земли населенных пунктов, промышленные предприятия, дороги, и т.п.). Т.е. все объекты, располагающиеся в группах 1 и 2, Табл. II‑3 . Для каждого объекта необходимо предусмотреть только одну характеристику «тип объекта». Этот слой представляет собой приблизительное ландшафтное районирование территории. В качестве подложки используются «справочные» слои, на которых содержаться те же объекты, что и на цифровых картах созданных по материалам прошлых лет.

2. С использованием оцифрованного на предыдущем этапе слоя и космического снимка в качестве подложки, производится исправление и дооцифровка слоев, для которых базовой является информация, получаемая с цифровых карт (группы 3 и 4) Т.е. теперь «справочные» слои предыдущих этапов сами становятся редактируемыми.

После окончания создания базовой карты, которая по содержательности является подмножеством топографической карты масштаба 1:200000, а по контурной точности ее превосходит, можно приступать к формированию моделей, которые необходимы для автоматического расчета или выполнения привязки специализированных элементов карты.

На данном этапе строиться геоинформационная модель гидрографической сети. Целью формирования модели является задача расчета водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Для ее успешного выполнения, как уже было указано ранее, необходимо построить корректную модель типа «Route-Event». Кроме того, такая модель будет служить основой для привязки данных о водозаборах и водовыпусках, указываемых по форме 2-тп «водхоз». Полный перечень геоинформационных моделей которые можно создать на основе объектов, входящих в состав карты, указан в Табл. II‑4 .

После построения моделей становиться возможным переносить данные, получаемые из ведомственных кадастров, других ведомственных источников информации, а так же создавать отдельные элементы содержания путем расчета. Основной объем данной информации составляет информация о природоохранных мероприятиях и охраняемых объектах.

К информации, которую можно получить путем расчета относятся практически все мероприятия, связанные с охранными, санитарными зонами и защитными полосами. Как правило в документах, регламентирующих их установление указываются минимальные или рекомендуемые размеры этих территорий, в зависимости от каких-либо параметров самих объектов (например для промышленных предприятий) или как самих объектов так и окружающей среды (например для прибрежных защитных полос). Используя операцию буферизации можно автоматически построить эти зоны. Необходимо отметить, что в тех случаях, когда зоны уже установлены в определяемом законом порядке, то необходимо в первую очередь использовать эту информацию, т.к. могут быть значительные расхождения между размерами по умолчанию и реально установленным размерами, возникающими вследствие каких-либо особенностей окружающей среды.

По окончании работ по формированию основного состава формируются вспомогательные слои: рельеф, производные от рельефа модели, метеорологические параметры и т.п., которые согласовываются с основным содержанием карты.

Табл. II ‑ 4 . Производные от основного содержания цифровой карты модели, необходимые для автоматического формирования или привязки элементов содержания карты и для решения различных прикладных задач [21] .

Тип модели	Составляющие объекты	Назначение модели
Route-Event	Гидрографическая сеть.	Автоматический расчет водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Привязка данных, полученных из форм 2-тп «водхоз» (водная «система координат»). Расчет времени перемещения вод до определенного створа.
Route	Дорожная сеть.	Расчет маршрутов движения и зон досягаемости участков территории (по времени, по проходимости и т.п.). Привязка данных по километровым отметкам («дорожная система координат»).
GRID	Гидрологически корректная модель рельефа	Расчет объемов поверхностного стока, оценка скорости движения потока по рельефу, оценка объема влаги в снежном покрове, расчет (или визуальная оценка) возможного пути движения жидкости (или загрязнения, переносимого поверхностными водами). Расчет зон видимости для формирования маршрутов визуального осмотра.
GRID	Модели метеорологических условий.	Вспомогательные данные для моделирования рассеяния выбросов в атмосферу.