Предложение по космическому мониторингу смещений земной

Предложение по космическому мониторингу
смещений земной поверхности и сооружений
для решения задач ГОКов
1
Оглавление
1. Общая информация……………………………………………………………3
2. Этапы работ
по космическому мониторингу смещений ……………..…………………..5
3. Ресурсное обеспечение проекта
по космическому мониторингу смещений и деформаций …...……….…6
4. О компании «Совзонд»…………………………………………….…………..8
2
1 Общая информация
В целях своевременного выявления деформаций стенок карьеров, а также природных
и техногенных смещений земной поверхности и деформаций сооружений над месторождениями твердых полезных ископаемых и вблизи разрабатываемых карьеров компания «Совзонд» активно развивает наиболее современное направление в области обработки данных
дистанционного зондирования Земли, позволяющее решать приведенные задачи с применением методики интерферометрической обработки серий спутниковых радиолокационных
изображений.
Данная технология, будучи интегрированной в систему маркшейдерскогеодезических наблюдений, позволяет определять вертикальные и горизонтальные смещения
земной поверхности и объектов инфраструктуры, а также деформации неразрабатываемых
стенок карьеров с очень высокой точностью (вплоть до первых миллиметров). Основное
преимущество данного метода – это независимая дистанционная оценка смещений по всей
площади снимка. Для расчета смещений используется массив спутниковых данных, которые
получаются с космических аппаратов с определенной периодичностью (до 8 раз в месяц).
Цель: Снижение рисков возникновения чрезвычайных ситуаций и уменьшение их возможных последствий за счет своевременного выявления смещений и деформаций смещений земной поверхности и сооружений.
Основная решаемая задача:

регулярное получение информации о смещениях и деформациях земной поверхности
и сооружений дистанционными (космическими) методами;
Рис. 1. Пример трехмерного отображения смещений земной поверхности над районом
подземной добычи угля. Оседания над отработанной шахтой (слева) и поднятия над шахтой,
заполняемой грунтовыми водами (справа). Карта вертикальных смещений
рассчитана в миллиметрах с точностью 2 – 4 мм по результатам 30-проходной
космической радиолокационной съемки (площадь кадра 40 х 40 км).
3
30
Рис. 2. Пример мониторинга деформаций стенки карьера. По результатам
30-проходной съемки карьера и окружающей территории (площадь кадра 10 х 10 км) выявлены 100 000 точек – постоянных рассеивателей радиолокационного сигнала, для каждой из которых известны смещения на каждую дату съемки. В дальнейшем мониторинг
продолжен с периодичностью раз в месяц.
3 см
Рис. 3. Принципиальная схема работы метода
дифференциальной радиолокационной интерферометрии.
4
2 Этапы работ по космическому мониторингу смещений
1. Планирование и заказ целевой многопроходной радиолокационной
космической съемки.
Цель этапа:
получить исходный массив радиолокационных данных для дальнейшего расчета по
ним карт смещений и деформаций земной поверхности и сооружений.
Результаты по завершению этапа:
30 радиолокационных съемок территории интереса за 30 различных дат в течение
6 месяцев (в дальнейшем мониторинг может быть продолжен с частотой 1 раз в месяц,
но для начала работ необходимо набрать массив исходных данных из 30 съемок
за период в 6 месяцев).
Рис. 4. Покрытие города Новый Уренгой данными с радарного спутника
(всего 33 прохода за год).
2. Интерферометрическая обработка данных многопроходной
радиолокационной космосъемки
Цель этапа:
Расчет карт смещений и деформаций земной поверхности и сооружений из исходного
массива данных 30-проходной радиолокационной съемки.
5
Результаты по завершению этапа:
Карты смещений и деформаций земной поверхности и сооружений по состоянию на
каждую дату съемки в необходимом Заказчику формате в электронном и(или) бумажном виде.
Рис. 5. Карта вертикальных смещений земной поверхности над подземным месторождением полезных ископаемых за 1 месяц. Зеленый цвет – поднятия, красный - оседания. Изолинии вертикальных смещений в мм.
3 Ресурсное обеспечение проекта
по космическому мониторингу смещений и деформаций
1.
Данные дистанционного зондирования Земли (космические радиолокационные
снимки)
30-проходная цепочка радиолокационных снимков со спутников
COSMO-SkyMed (E-GEOS, Италия).
Вариант 1. Обработки данных COSMO-SkyMed (участок 10 х 10 км) с
получением на выходе карт смещений и деформаций земной по- верхности и
сооружений.
Вариант 2. Ообработки данных COSMO-SkyMed (участок 40 х 40 км – весь кадр
снимка) с получением на выходе карт смещений и деформаций земной
поверхности и сооружений.
6
О компании «Совзонд»
Компания «Совзонд», созданная в 1992 г., — ведущий российский интегратор в области
геоинформационных технологий и информационно-аналитического обеспечения космического
мониторинга.
Основными сферами деятельности компании являются:
 создание региональных и отраслевых информационно-аналитических центров
космического мониторинга;
 создание систем обнаружения природных и техногенных изменений для корпоративных и ведомственных заказчиков;
 разработка инновационных технологий для внедрения на базе заказчика алгоритмов и методик тематической обработки данных дистанционного зондирования
Земли (ДЗЗ);
 информационное обеспечение архивной и оперативной космической съемкой с
оптических и радарных спутников;
 предоставление лицензий на прием данных ДЗЗ с космических аппаратов и обеспечение возможности прямого доступа к данным ДЗЗ посредством геопорталов и
геосерверов;
 выполнение фотограмметрических проектов любой сложности;
 разработка тематических геопорталов и геоинформационных систем;
 поставка программных продуктов для обработки данных ДЗЗ и ГИС-приложений;
 поставка программно-аппаратных комплексов визуализации пространственной
информации для центров космического мониторинга и ситуационных центров и
стереомониторов для фотограмметрической обработки данных ДЗЗ;
 консалтинг и обучение.
В 2007–2010 гг. компанией «Совзонд» разработаны и успешно внедрены Центры космического
мониторинга для органов государственного управления Ханты-Мансийского автономного округа — Югры, Республики Бурятия и Краснодарского края (в том числе информационное обеспечение строительства олимпийских объектов). Выполнен целый ряд проектов, среди которых:
 Проекты по космическому мониторингу смещений и деформаций земной поверхности и сооружений для нужд ОАО «Газпром», ОАО «Лукойл», ОАО «НК «Роснефть» и т.д.
 Разработка системы научно-методических подходов и технологических решений,
направленной на эффективное использование данных ДЗЗ совместно с другими
видами геопространственной информации в целях детектирования объектов инфраструктуры нового строительства и определения воздействия на окружающую
среду объектов добычи и транспортировки нефти и газа в условиях ХМАО (заказчик — ГП ХМАО-Югры «Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана», г. Тюмень).;
 Разработка тематического электронного географического ресурса (геопортал) в
целях оперативного обеспечения заинтересованных служб Ханты-Мансийского
автономного округа — Югры информацией нового строительства объектов про-
7
изводственной инфраструктуры и результатов определения воздействия на окружающую среду объектов добычи и транспортировки нефти и газа в условиях
ХМАО (заказчик — ГП ХМАО-Югры «Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана», г. Тюмень).
 Создание геопространственной основы на базе космических снимков со спутников QuickBird и ALOS (камера AVNIR-2) на территорию Краснодарского края
(заказчик — Департамент по архитектуре и градостроительству Краснодарского
края).
 Создание программного комплекса для ведения геоинформационной системы
(ГИС) обеспечения градостроительной деятельности (заказчик — Управление архитектуры и градостроительства Администрации г. Дзержинска и муниципальное
учреждение «Градостроительство»).
 Создание электронной карты г. Томска, масштаба 1:10 000 для муниципальной
ГИС (заказчик — ООО «Код 3822», г. Томск).
 Создание системы тематических карт, построенных на основе нового научного
направления в области экологического контроля и мониторинга природнотерриториальных комплексов – «Ландшафтно-экологическое картографирование
окружающей среды» (заказчик — Московский государственный университет путей сообщения — МИИТ) и многие другие .
В компании есть собственное картографическое производство, сертифицированное для
работы с данными ограниченного пользования, фотограмметрическое подразделение с мощностью по производству ортофотопланов масштаба 1:10 000 не менее 100 000 кв. км и 1:25 000 не
менее 1 млн кв. км в месяц, а также отдел разработок специального программного обеспечения.
В течение 2008-2010 гг. в отделе фотограмметрической обработки данных созданы ортофотопланы масштаба 1:25 000 (продукт ОРТОРЕГИОН) на площадь более 3 млн кв. км.
Вся продукция и услуги, а также Система менеджмента качества компании «Совзонд»
сертифицированы Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии и
имеют разрешение на применение Знака соответствия добровольной сертификации.
8