Мониторинг — система наблюдения за процессами, оценка ситуации в окружающей среде и обществе. В рамках производства мониторинга даётся оценка явлению, событию, в зависимости от воздействия многочисленных факторов.

Элементы системы мониторинга

  1. Мониторинг эффективности вмешательства.
  2. Наблюдение за изменениями по отраслям человеческой деятельности и окружающей среде в целом.
  3. Анализ и интеграция результатов мониторинга.

Для процесса мониторинга люди придумали процесс дистанционного зондирования. ДЗЗ суть от сути – мониторинг.

И именно дистанционное зондирование — это процесс обнаружения и мониторинга физических характеристик местности, объектов на ней путём измерения её отражённого и излучаемого излучения на расстоянии (обычно со спутника или самолёта, БПЛА). Специальные камеры-сенсоры собирают изображения дистанционного зондирования в широком электромагнитном диапазоне спектра, с обзорными и детальными характеристиками, во временном ряду, которые помогают исследователям анализировать ситуацию на Земле.

Какие задачи решает (для чего нужно):

Глобально, мониторинг дистанционными методами нужен для объяснения и принятия решения по двум направлениям жизни человека - изменение окружающей среды и инфраструктуры любой человеческой деятельности.

Мониторинг окружающей среды
Рис.1 Мониторинг окружающей среды
Мониторинг и оценка инфраструктуры
Рис.2 Мониторинг и оценка инфраструктуры

Мониторинг окружающей среды относится к различным мероприятиям, проводимым для получения знаний и систематического сопровождения состояния природных ресурсов. Используется, чтобы помочь защитить контролируемые ресурсы, смягчить воздействие и гарантировать их устойчивое использование.

Мониторинг и оценка инфраструктуры могут быть мощным средством для измерения её эффективности, отслеживания прогресса в достижении желаемых целей и демонстрации наличия систем, которые помогают организациям управлять инфраструктурой в режиме онлайн и/или по состоянию.

Результат мониторинга – выводы и обоснования для управленческих решений по обеспечению существования людей, их безопасности и объектов, созданных руками Человечества.

Мониторинг ДЗЗ нужен для обнаружения аномалий на земле, в воде, в воздухе, в городе, на дороге, в критической ситуации по природным катаклизмам или по человеческому фактору, ограниченный по размерам или протяжённый. Везде играет роль пространственный фактор во времени. И фиксация аномалий и анализ её появления и есть ДЗЗ.

ДЗЗ имеет 250+ тематических направлений мониторинга и с каждым годом эта дистанционное зондирование прирастает новыми направлениями, как инновационное направление исследований.

Мониторинг ДЗЗ
Рис.3 Мониторинг ДЗЗ

Цель мониторинга: принять эффективные решения в результате анализа дистанционного зондирования, способствующие улучшению и безопасности жизни, общества, сохранению и восстановлению природы, предотвращению разрушения инфраструктуры.

Задачи:

Продовольственная безопасность – безусловно первичная и решающая задача мониторинга ДЗЗ – продовольственная безопасность и продовольственный достаток для выживания в окружающей среде:

  • Слежение за развитием сельскохозяйственных культур от посева до урожая на основе LULC технологии ДЗЗ. Картирование индексов, показателей состояния полей, оценка сорняков, засухи, солёности, нашествия вредителей. Точное земледелие.
    Продовольственная безопасность
    Рис.4 Продовольственная безопасность
  • Контроль чистоты водных ресурсов. Регистрация загрязнения воды.
  • Поиск новых источников воды в неблагоприятных районах.

Окружающая среда:

  • Наблюдение за состоянием окружающей среды. Формирование информационных данных ДЗЗ о текущем состоянии внешней среды и степени её загрязнённости. Картирование аномалий. Осуществление широкомасштабных наблюдений за факторами антропогенного воздействия.
  • Составление прогноза тенденций изменения состояния природной среды. Определение источников влияния антропогенного характера и организация наблюдения за ними.
  • Лесопатологического обследование. Систематическое обобщение и анализ результатов лесопатологического мониторинга, составление в установленные сроки обзоров лесопатологического состоянияплощади лесов. Обоснование и принятие рациональных решений по защите лесов от повреждений, незаконной вырубки, сохранению их устойчивости и продуктивности.
  • Контроль состояния и поведения водных ресурсов.
Окружающая среда
Рис.5 Окружающая среда

Инфраструктура:

  • Картирование, 3D моделирование строительной отрасли объектов и протяжённых трасс на всех этапах жизненного цикла: проектирование, строительство, эксплуатация.
  • Мониторинг городского развития, принятие решения о городском строительстве, архитектурное 3D моделирование.
  • Регулярный мониторинг протяжённых трасс ЛЭП, автомобильных и железнодорожных трасс, трубопроводов.
  • Создание аналитических карт ДЗЗ объектов, территорий и городского кадастра, недвижимости.
  • Мониторинг роста и убывания населения по косвенным признакам ДЗЗ (например, пространственные ночные показатели видео, строительства и т.п.) в городах и сельской местности (степень разработки сельхозкультур).
  • Картирование эпидемической обстановки.
  • Изменения и показатели рынка городской и территориальной недвижимости на ГИС платформе.

 

Чрезвычайные ситуации:

  • Прогнозирование и контроль природных катастроф (катаклизмы пожары, наводнения, цунами, тайфуны и т.п.) и техногенных аварий на основе ДЗЗ аналитики.
  • ЧС предсказание на основе выявления аномалий структурных и природных – спектральные индексы ДЗЗ, косвенные признаки на их основании, тематическое картирование в ГИС управлении, моделирование последствий, детальное отслеживание ситуации, помощь полевым работам по ликвидации.

Решим ваш вопрос!

Преимущества использования данных ДЗЗ

  • оперативно выявлять очаги и характер изменений окружающей среды;
  • покрывать обширные, в том числе труднодоступные, территории в один момент времени;
  • практически непрерывно, отслеживать изменения и динамику экологических процессов;
  • исследовать территории за минуты вместо несколько месяцев, как при традиционных методах;
  • предоставляет точные, надёжные, независимые и специализированные продукты для мониторинга земель, отвечающие широкому спектру требований к картографированию, предоставляя спутниковые слои высокого разрешения и информацию мониторинга;
  • обеспечить лёгкий доступ к согласованной, согласованной и контролируемой по качеству земельной информации в глобальном масштабе, легко доступной для управления и требований отчётности, что стало возможным благодаря полностью автоматизированной системе мониторинга земель, построенной на потоках многозадачных спутниковых данных;
  • цифровые ортофотоснимки обеспечивают превосходный ресурс для очень подробного и точного картографирования особенностей местности с использованием подхода объектно-ориентированной классификации для извлечения пользовательской информации из ортофотоснимков и изображений беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), таких как здания, транспортная инфраструктура и энергетические объекты.

Примеры применения

  • Тематические карты и изображения (мозаика), отдельно или в ГИС в масштабе (от 1:2000 до 1: 200 000) ТЗ Заказчика результатов мониторинга, всех задач, указанных выше.

    Например, картирование трассы трубопровода с детализацией утечки или возможной утечки нефтепродуктов в результате деформации грунта, оползней, коррозии металла, несанкционированного доступа или стихийных бедствий (пожары, подтопления).

    Карты индексов LULC на сельскохозяйственный участок земли по месяцам (внесение удобрений, пестицидов, точное земледелие, прогноз урожая), годам (оценка ущерба пахотным землям).

    Карты индексов LULC на сельскохозяйственный участок земли
    Рис.6 Карты индексов LULC на сельскохозяйственный участок земли

    Мониторингу для оценки состояния растительности после пожара с акцентом на картирование поражённой территории, оценка повреждения растительности, оценка силы пожаров и пожаров и оценка их влияния на восстановление растительности.

    Мониторинг для оценки состояния растительности после пожара
    Рис.7 Мониторинг для оценки состояния растительности после пожара

    Карты о недавно добавленных землях под застройку может быть извлечена из изображений дистанционного зондирования с высоким разрешением. Повысилась точность поиска изменений растительного покрова по всей стране, признак незаконного использования земель.

    Карта о недавно добавленных землях под застройку (план)
    Рис.8 Карта о недавно добавленных землях под застройку (план)
    Карта о недавно добавленных землях под застройку
    Рис.9 Карта о недавно добавленных землях под застройку
  • Отчёт о работе со справочными данными, табличными показателями по годам, спектральными характеристиками, выявленными аномалиями в результате мониторинга.

    Задача: сегментация изображений аномалий.

    Решение: сегментация изображений аномалий дистанционного зондирования при съёмке земельных ресурсов, мониторинге глобальных изменений и обнаружении стихийных бедствий от спутниковых сенсоров и БПЛА

    Результат: даёт точную картину ситуации с землёй на государственном, масштабном уровне.

    Сегментация изображений аномалий
    Рис.10 Сегментация изображений аномалий
  • Аналитическая записка с предложениями и путями решения по реализации выводов мониторинга.

    Задача: мониторинг сельскохозяйственного поля.

    Решение: интенсивность землепользования оказывала значительно более сильное влияние на качество экосреды, чем другие факторы. Взаимодействие между влияющими факторами было в основном нелинейным усилением и двухфакторным усилением с преобладанием нелинейного усиления.

    Результат: предложение – данное поле не засевать в течение 2-х лет и заменить культуру посева.

  • Модели объектов и территорий, их изменения, в результате мониторинга.

    Задача: создать модель чрезвычайной ситуации. Например, наводнений, распространения пожаров, стихийных бедствий с оценкой последствий – подсказка ЧС для эффективных действий по защите людей и собственности.

    Городской застройки и транспортных коллапсов.

    Защита лесных угодий.

    Решение: путём расчёта мультиспектральных индексов растительности (VI) и текстурных признаков (TF) БПЛА.

    Результат: были извлечены признаки, чувствительные к степени повреждения деревьев, с использованием алгоритма последовательных проекций (SPA) и дисперсионного анализа (ANOVA), а также одномерного свёрточного нейронного анализа. сеть (1D-CNN), случайный лес (RF) и метод опорных векторов (SVM) использовались для построения моделей распознавания степени повреждения.

    Модель чрезвычайной ситуации
    Рис.11 Модель чрезвычайной ситуации
Заказать обратный звонок
К началу страницы