Анализ дешифровочных свойств

Методика исследования: выполнена визуальная оценка возможности распознавания объектов местности на КС Pleiades, а также сравнение с КС WorldView-2 и аэроснимками. Надежность распознавания оценена по четырем категориям:

· «A» — уверенное дешифрирование без использования дополнительных материалов;

· «B» — дешифрирование возможно камеральным способом при использовании дополнительных материалов;

· «С» — дешифрирование возможно только с использованием данных полевого обследования;

· «D» — дешифрирование невозможно.

Перечень объектов для анализа соответствует сквозному классификатору цифровых топографических планов масштаба 1:2000 — 1:10 000, принятому в ООО «Технология 2000» и строго соответствующему Условным знакам [3-5].

Исходными данными являлись цифровые ортофотопланы масштаба 1:2000, полученные на одну и ту же территорию по следующим материалам:

· КС Pleiades, размер проекции пикселя на местности 0,5 м, цветовой диапазон RGB, съемка в июне 2013;

· КС WorldView-2, размер проекции пикселя на местности 0,5 м цветовой диапазон RGB, съемка в июне 2010 г.;

· АФС, цифровая камера А3 (VisionMap), размер пикселя на местности 0,1 м, цветовой диапазон RGB, съемка август-октябрь 2012 г.

В качестве дополнительных данных использованы топопланы масштаба 1:500.

Результаты исследования

· Проанализировано 236 объектов классификатора. Общая статистика дешифрирования приведена в таблице 1 и на рисунке 1.

Таблица 1. Сводные результаты возможности дешифрирования объектов

Рисунок 1. Возможность дешифрирования объектов в процентном отношении

По КС СВР чуть менее половины объектов распознаются уверенно (категория «А»), около 10 % объектов дешифрировать невозможно (категория «D») и примерно 50 % объектов могут быть дешифрированы с помощью дополнительных материалов и полевого обследования. Для материалов АФС эти показатели соответственно 55, 5 и 40%.

Дешифровочные свойства КС Pleiades и WorldView схожи. Однако по личному впечатлению операторов на КС WorldView-2 объекты читаются четче и более уверенно.

Ниже приводится характеристика дешифровочных свойств по различным типам объектов.

Геодезическая основа. Пункты ГГС, точки съёмочной сети и реперы опознаются на КС СВР только при наличии дополнительных материалов. На открытых участках уверенно читается окопка, если она сохранилась.

Рельеф суши. В данном классе объектов помимо основных элементов рельефа (горизонталей, отметок высот) попадают различные формы нарушения рельефа, как естественные (овраги, промоины, обрывы), так и искусственные (ямы, откосы). На одиночных снимках различные формы нарушения рельефа могут быть дешифрированы, в основном, по форме тени. При переходе от одиночного снимка к стереопаре, распознаваемость резко увеличивается — фактически все объекты (из числа присутствовавших на изучаемом снимке) переходят в категорию «А».

Гидрография. Объекты естественного и искусственного происхождения, относящиеся к данному слою, как правило, дешифрируются уверенно по прямым признакам на любом типе снимка, т.к. типичные размеры объектов гидрографии значительно превосходят величину пространственного разрешения исследуемых снимков. В категорию B, C, D попадают объекты естественного и искусственного происхождения, скрытые растительностью.
Основные проблемы возникают при дешифрировании искусственных сооружений: различные типы колодцев и колонок имеют небольшие размеры и практически не поддаются дешифрированию.
Все точечные элементы слоя требуют дополнительных материалов для уточнения местоположения и назначения.

Населённые пункты. Разрешающая способность исследуемых снимков позволяет обнаруживать отдельные строения даже небольших размеров, поэтому все типы населённых пунктов по снимку дешифрируются уверенно, также уверенно дешифрируются кварталы в населённых пунктах любого типа и садовые участки.
Затруднения вызывает определение огнестойкости зданий и сооружений: даже по снимкам, снятым не в надир, определить огнестойкость строительных материалов зданий затруднительно.

Социально-экономические объекты. Слой содержит здания и сооружения нежилого назначения (промышленные и сельскохозяйственные предприятия, социально-культурные и религиозные объекты), а также вышки, башни, столбы и опоры, линии связи и электропередач, трубопроводы, заборы и ограждения. Большинство этих объектов имеет значительные (по отношению к разрешающей способности съёмочной системы) размеры и может быть относительно легко дешифрировано.
Столбы и опоры имеют небольшие размеры (в горизонтальной плоскости), встречаются затруднения в дешифрировании местоположения основания объектов, даже по отчётливо читаемым теням.
Основные проблемы возникают при конкретизации класса объекта: так, трудно без дополнительных материалов определить материал и форму опоры или ограждения, рабочее напряжение линии электропередач, назначение промышленного предприятия и т.д.

Дорожные сети и дорожные сооружения. К этому слою относятся объекты транспортной инфраструктуры (авто- и железные дороги, а также некоторые связанные с ними объекты: насыпи, мосты и туннели, опоры контактной сети ж/д и т.д.), наземные сооружения обеспечения деятельности метрополитенов, а также пешеходные дорожки.
Линейные протяженные объекты этого слоя поддаются наилучшему дешифрированию (по сравнению с объектами любых других слоёв) — более 2/3 объектов имеет категорию дешифрирования «А».
Проблемы при дешифрировании даже при наличии дополнительного материала представляют точечные и мало протяжённые линейные объекты: трубы под дорогами и некоторые тротуары (часто скрыты зелёными насаждениями).
Обнаружение таких объектов может быть облегчено использованием стереорежима и дополнительного материала.

Растительный покров и грунты. В этом слое объединена вся растительность, как естественного, так и искусственного происхождения.
Большинство площадей, занятых растительностью, легко дешифрируется по цвету и/или фототону. Проблему, как правило, представляет отнесение её к конкретному виду (например, трудно отделить травянистую луговую растительность от степной).

При создании топопланов масштабов 1:2000 и 1:5000 основные затруднения будут в отображении следующих объектов:

· геодезические пункты (только с использованием доп. материала);

· части строений (различные выступы строений сложной формы, отображаемые на ЦТП масштаба 1:2000);

· сооружения точечной локализации (только с использованием доп.материала или при наличии стереоснимков);

· опоры и столбы ЛЭП.

· некоторые участки гидрографии (сложно исключить растительность);

· гидротехнические объекты (только с использованием доп. материала);

· мосты, путепроводы, переправы (только с использованием доп. материала);

· рельеф местности;

· растительность (разделения по типам);

· микроформы земной поверхности.

Обобщая полученные данные, можно сказать, что при наличии дополнительной информации и материалов полевого обследования дешифровочные свойства КС Pleiades позволяют выполнять обновление и создание топопланов масштабов 1:5000 и 1:2000 на небольшие, разреженно застроенные населенные пункты; на межселенную территорию с преимущественным наличием протяженных линейных и площадных объектов. При полевом обследовании потребуется нанесение всех точечных объектов.
Уверенно КС Pleiades возможно использовать для обновления и создания карт и планов масштаба 1:10000.