MikroKods

Ģeotelpiskās informācijas
un tālizpētes tehnoloģijas

Par Mums Aktualitātes Programmatūra Pakalpojumi Apmācība Mērniekiem Būvniekiem Pašvaldībām Tālizpēte Jautājumi un atbildes Sadarbība

Tālizpēte

Tālizpēte - zinātnes un ražošanas nozare, kas nodarbojas ar objektīvas informācijas par Zemi, procesiem un stāvokli uz tās ieguvi, mērīšanu, analīzi un vizualizāciju, izmantojot datu ieguvi ar bezkontakta attēlu veidojošām sistēmām

(Avots: Ģeomātikas Terminu skaidrojošā vārdnīca. RTU.2009)

Tālizpēte piedāvā saudzējošas(ne-destruktīvas) datu savākšanas metodes, nereti bez cilvēka līdzdalības tieši “ uz lauka”, mūsdienās izmantojot kosmiskos pavadoņus, bezpilota lidaparātus un pilotētos lidaparātus, kas apgādāti ar sensoriem. Sensors var būt kā optiskā, digitālā fotokamera, tā arī lāzera staru raidītājs-uztvērējs (LIDAR), vai radioviļņu raidītājs-uztvērējs (RADAR), kā arī multispektrālās kameras, kas fotogrāfē ne tikai cilvēka acij redzamajā spektra diapazonā. Eksistē arī daudzi citi sensoru veidi, piemēram, asfaltā iebūvētas kontūras satiksmes intensitātes mērījumiem. Sensori mūsdienās ir visur – arī viedtālruņos.

Ti Bilde 01

Atkarībā no sensora veida, datu formāta un datu tālākas izmantošanas mērķa tālizpētē ir nepieciešama datu pirmapstrāde, dažkārt visai specifiska, piemēram, RADAR un LIDAR, kuru vislabāk ir izpildīt ar profesionālu programmatūru, kāda ir SIA “Mikrokods” piedāvātā Hexagon ERDAS Imagine.

ERDAS IMAGINE programma piedāvā arī visplašākās ĢIS analīzes un tematisko karšu prezentācijas iespējas.
Tālizpēte, pateicoties galvenokārt satelītu datu arhīviem, var palīdzēt noskaidrot uz zemeslodes notikušās izmaiņas, to raksturu un virzību. Tipisks salīdzinājums kādai parādībai vai notikumam ir “pirms” un “pēc”, piemēram, kāds bija mežs pirms vētras noteiktā datumā, un, kādi tieši postījumu apjomi katrā meža kvartālā ir automātiski analizējami “pēc” vētras notikuma. Tāļizpēte – tā ir sensoru datu priekšapstrāde (lai varētu attēlot uz datora ekrāna) , apstrāde (piemēram, ainu mozaīku un ortofoto karšu gatavošana) , atsevišķas parādības vai notikuma “ izcelšana” ekrāna kartē (spektrāli un lokāli telpiski uzlabojumi, piemērošana cilvēka acs redzes īpašībām), kā arī mērījumi, analīze, klasifikācija pēc tipiem, tematiskokaršu sagatavošana un izplatīšana tīmeklī.

Ti Bilde 02

Vairāk uzzināt par tālizpētes teorētiskajiem pamatiem:

HexGeoWiki

Hexagon ERDAS apmācību e-kursi

Rekomendējam iesācējiem - pusautomātiskā ciparošana no satelītu datiem ar ERDAS Imagine

Tālizpētes datu avoti un to pielietojumi vizualizācijā un analīzē:

Vienu un to pašu datu avotu, piemēram virsmu no LIDAR (aerofotolāzerskenēšanas darbiem) var attēlot jeb vizualizēt ar dažādām metodēm, izvēloties to, kura vislabāk piemērota dabas parādības vai objekta izcelšanai, vai , tieši otrādi, maskēšanai kartes fonā:

Ti Bilde 03

Tikai daži no tālizpētes pielietojuma sfēru piemēriem:

  • Zemes resursu monitorings. Notiek patstāvīgas zemes lietošanas veidu un dabas resursu izmaiņas – mežu izciršana, atsevišķu lauksaimniecības zemju aizaugšana, jūras krasta izskalošana, pilsētu “ izplešanās” uz lauksaimniecības un mežsaimniecības zemēm u.c.
  • Dabas katastrofu monitorings – maksimālo plūdu līmeņu noteikšana, vētru postījumu apjoma aprēķini, glābšanas darbiem nepieciešamie operatīvie izejas dati.
  • Bioloģiskās daudzveidības pētījumi. Tālizpēte ir labs rīks, lai pētītu augu sugas un to sadalījumu, iegūtu ziņas par mežaudzēm.
  • Derīgo izrakteņu iegulu pētījumi.
  • Augšņu kartēšana.
  • Precīzā lauksaimniecība. Mēslošanas un ražas kartes.
  • Karjeru un ceļu būvdarbu monitorings – precīzi zemes virsmas aprēķini līdz pat milimetru precizitātes līmenim un salīdzinājumi starp datumiem, izraktās un pievestās grunts kubatūras, šķērsprofīli un garenprofīli.
  • Batimetrijas pētījumi – multispektrālie satelītu uzņēmumi ir labs avots dziļumu noteikšanai piekrastes joslā.
  • Izcirtumu un meža dabiskā pieauguma monitorings laikā.
  • Mitruma daudzuma pētījumi augsnē un zemes virskārtā, pārāk mitru vai pārāk sausu teritoriju identifikācija.
  • Siltuma kartēšana no termokamerām. Siltuma zudumu aprēķins būvēm.
  • Automātiskā kartēšana – ar tālipētes metodēm var ātri izpildīt zemes segumu veidu kartēšanu, precīzi nodalot ūdeņus, mežus, apdzīvotas vietas, lauksaimniecības zems u.c.
  • Virsmas slīpuma, vērsuma, virszemes noteces aprēķini. Hidroloģiskie aprēķini.
  • Plūdu apdraudējuma prognozēšana.
  • 3D pilsētu modeļu ģenerēšana un uzturēšana.
  • Redzamības analīze.
  • Piesārņojuma noteikšana un analīze.

Daži vizuāli piemēri:

Veģetācijas un mitruma daudzuma kartēšanas piemērs ERDAS Imagine ar Tasseled Cup metodi:

Ti Bilde 04

Rastra ainu “šķirstīšana” ar SWIPE ERDAS vidē:

Ti Bilde 05

Automatizēta vektorizēšana – produktīva metode karšu atjaunošanai no tālizpētes datiem:

Ti Bilde 06

Automatizētā kartēšana var būt gan vienkārša zemes seguma veidu klasifikācija, gan arī objektu orientēta, mākslīgā intelekta apmācība, kā, piemēram, atpazīt ēkas, un - tās vektorizēt, ģeneralizēt no multispektrālās ainas:

Ti Bilde 07

Spektra joslu analīze ERDAS:

Ti Bilde 08

Mainot attēlošanas parametrus ar ERDAS iebūvētiem rīkiem vai ar telpiskajiem modeļiem (Spatial model) var parādīt dabas resursu un dabas parādību izcelšanu, piemēram, multispektrālā ainā saskatīt Irbes jūras šauruma piekrastes sēkļus:

Ti Bilde 09

Pilsētvides izcelšana multispektrālajā ainā:

Ti Bilde 10

Ti Bilde 11

Tālizpētē lieto vairākus simtus vispāratzītu vides stāvokļa un ģeoloģiskās uzbūves raksturojumu indeksu:

Ti Bilde 12

Siltuma karte no multispektrāliem datiem:

Ti Bilde 13

Ilgtermiņa izmaiņas ir labi saskatāmas salīdzinot mūsdienu satelītu attēlus ar vēsturiskajām kartēm. Piemēram, Rīgas pievārtes apbūve:

Ti Bilde 14

Tālizpētē var izmantot kā LIDAR datus, tā RADAR pavadoņu datus un fotogrammetriski iegūtus blīvo punktu mākoņus LAS formātā.
Aerolāzerskenēšanas modeļi:

Ti Bilde 15

Darbs ar punktu mākoņu datiem, šķēlumiem, griezumiem un kubatūras aprēķiniem ERDAS:

Ti Bilde 16

RADAR pavadoņa Sentinel-1 datu piemērs ERDAS programmā:

Ti Bilde 17

3D pilsētu modeļi ERDAS vidē:

Ti Bilde 18

LAS formāta punktu mākonis ar augstu detalizācijas pakāpi ERDAS vidē:

Ti Bilde 19

Redzamības analīze pilsētas 3D modelī ar Geomedia 3D:

Ti Bilde 20

Plūdu kartēšana un simulācija Jelgavā ERDAS vidē:

Ti Bilde 21

Virszemes noteces apjoma aprēķina piemērs:

Ti Bilde 22