Оновлення топографічних карт Іраку масштабу 1:50000 за знімками, отриманими із супутника IKONOS

Abstract

Мета. Знаходження точного, швидкого та економічного способу оновлення карт за допомогою інформації, отриманої за даними дистанційного зондування. Проведено усі необхідні дослідження для оновлення карти досліджуваного району міста Кербала (Ірак) масштабу 1: 50000, що востаннє оновлювалась у 1984 році. Методика. Оновлення карти здійснювалось у три етапи. Перший етап - цифрова обробка космічних знімків і карт за допомогою професійної ГІС ArcGIS9. Після об’єднання системи координат космічного знімка і карти виконана контрольна класифікація. Оновлення карти здійснювалося за допомогою порівняння кожного шару, отриманого з космічного знімка, з його аналогом на карті, вивчення збільшення міста Кербала і фіксації змін, які відбулися у мережі доріг і каналів. Другий етап - польові дослідження. Цей етап включає виявлення усіх частин досліджуваної території, вибір чітких точок на супутниковому знімку як опорних (GCP). Ці опорні точки використовувались для геометричного коригування зображення. Обов’язковою частиною цього етапу є перетворення даних, отриманих із супутникових зображень, оскільки на супутникових знімках використовується Всесвітня геодезична система координат (WGS84), а опорні точки мають значення координат у старій системі Іраку (Clark). Використовувались 30 точок, розташованих по усій території досліджуваного регіону, кожна з яких є перетином двох і більше ліній або транспортною розв’язкою. Третім етапом досліджень було виготовлення карт. Цей етап передбачає виробництво цифрових карт, які сумісні з ГІС і подальшу оцінку їх точності. Результати. В результаті проведених досліджень визначено процедуру оновлення старих топографічних карт з детальними рекомендаціями для їх векторизації, створена оновлена карта з використанням DGPS, дистанційного зондування та ГІС-технологій для отримання високоточних цифрових багатофункціональних карт досліджуваного регіону. Наукова новизна. Метод контрольованої класифікації космічних знімків даз змогу швидко оновити застарілі карти з високою точністю нанесення нових об’єктів. Практична значущість. Запропонована методика оновлення карт масштабу 1:50000, що грунтується на напівавтоматичній класифікації космічних знімків, дає змогу за доволі короткий час внести зміни до об’єктів. Для території Іраку сьогодні це завдання є дуже актуальним, оскільки останні оновлення карт цього масштабу і дрібніше виконувались ще у 1984 році. Целью работы является нахождение точного, быстрого и экономичного способа обновления карт с помощью информации, полученной по данным дистанционного зондирования. Были проведены все необходимые исследования для обновления карты исследуемого района города Кербала (Ирак) масштаба 1: 50000, которая в последний раз обновлялась в 1984 году. Методика. Обновление карты осуществлялось в три этапа. Первый этап - цифровая обработка космических снимков и карт с помощью профессиональной ГИС ArcGIS9. После объединения системы координат космического снимка и карты была выполнена контролируемая классификация. Обновление карты осуществлялось путем сравнения каждого слоя, полученного из космического снимка с его аналогом на карте, изучение увеличения города Кербала и фиксации изменений, которые произошли в сети дорог и каналов. Второй этап - полевые исследования. Данный этап включает выявление всех частей исследуемой территории, выбор четких точек на спутниковом снимке в качестве опорных (GCP). Данные опорные точки использовались для геометрической коррекции изображения. Обязательной частью этого этапа является преобразование данных, полученных со спутни¬ковых изображений, поскольку на спутниковых снимках используется Всемирная геодезическая система координат (WGS84), а опорные точки имеют значения координат в старой системе Ирака (Clark). Исполь¬зовались 30 точек, расположенных по всей территории исследуемого региона, каждая из которых является пересечением двух и более линий или транспортной развязкой. Третьим этапом исследований было изготовление карт. Данный этап предусматривает производство цифровых карт, которые совместимы с ГИС и дальнейшую оценку их точности. Результаты. В результате проведенных исследований определена процедура обновления старых топографических карт с подробными рекомендациями по их векторизации, создана обновленная карта с использованием DGPS, дистанционного зондирования и ГИС-технологий для получения высокоточных цифровых многофункциональных карт исследуемого региона. Научная новизна. Метод контролируемой классификации космических снимков позволяет быстро обновить устаревшие карты с высокой точностью нанесения новых объектов. Практическая значимость. Предложенная методика обновления карт масштаба 1: 50000, основанная на полуавтоматической классификации космических снимков, позволяет в достаточно короткий срок внести изменения объектов. Для территории Ирака в настоящее время эта задача является очень актуальной, поскольку последнее обновление карт данного масштаба и мельче выполнялось еще в 1984 году. The aim is to find accurate, fast and economical way to update maps with information obtained by remote sensing data. There were all the necessary research to update the maps of the study area city of Kerbala (Iraq) scale 1: 50,000, which was last upgraded in 1984. Method. Updating map was carried out in three stages. The first stage - the digital processing of satellite images and maps using GIS professional ArcGIS9. After combining the coordinate system of satellite images and maps was performed controlled classification. Updating map was carried out by comparing each layer derived from satellite images, with its analogue map, study increase the city Kerbala and fixing changes that have occurred in the network of roads and canals. The second phase - field research. This phase includes identification of all parts of the study area, the choice of clear points on the satellite image as a reference (GCP). These reference points used for geometric correction of the image. The obligatory part of this stage is to convert the data obtained from satellite images, since the satellite images used World Geodetic Datum (WGS84), and the reference points have the coordinates in the old system of Iraq (Clark). We used 30 points located throughout the region under study, each of which is the intersection of two or more lines or transport interchange. The third stage of the research was to manufacture cards. This stage involves the production of digital maps that are compatible with GIS and further assess their accuracy. Results. As a result of the research determined how to update old topographic maps with detailed recommendations for their vectorization, updated map created using DGPS, remote sensing and GIS technology for high-precision digital multifunction cards studied region. Scientific novelty. The method of controlled classification of satellite images to quickly update the old maps accurately applying new facilities. The practical significance. The technique of updating map scale of 1: 50,000, which is based on semi-automatic classification of satellite images allows a sufficiently short time to change objects. For Iraq at present, this problem is very important, since the last update maps of smaller scale and still enforced in 1984.