Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года

Целью работы является анализ потенциального украинского рынка данных дистанционного зондирования Земли высокого пространственного разрешения, а также оценка его объема в стоимостном выражении. Сравнение с подобными оценками, проведенными авторами в 2002 г., показало, что за рассмотренный период появ...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2016
Main Authors:	Астапенко, В.Н., Марченко, В.Т., Сазина, Н.П., Хорольский, П.П.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України 2016
Series:	Техническая механика
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141083
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года / В.Н. Астапенко, В.Т. Марченко, Н.П. Сазина, П.П. Хорольский // Техническая механика. — 2016. — № 3. — С. 68-76. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-141083
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1410832025-02-09T09:53:47Z Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года Астапенко, В.Н. Марченко, В.Т. Сазина, Н.П. Хорольский, П.П. Целью работы является анализ потенциального украинского рынка данных дистанционного зондирования Земли высокого пространственного разрешения, а также оценка его объема в стоимостном выражении. Сравнение с подобными оценками, проведенными авторами в 2002 г., показало, что за рассмотренный период появились космические системы с оптической и радиолокационной аппаратурой, имеющей пространственное разрешение 1 м и лучше. Выявлена тенденция снижения стоимости работ по обеспечению оценки и прогноза состояния природной среды Украины с нужным качеством. В основном, это объясняется снижением стоимости космических снимков и возможностью бесплатного получения снимков от космических аппаратов Sentinel-1А и Sentinel-1В для решения неоперативных задач. Метою роботи є аналіз потенційного українського ринку даних дистанційного зондування Землі високого просторового розрізнення, а також оцінка його обсягу у вартісному вираженні. Порівняння з подібними оцінками, проведеними авторами в 2002 р., показало, що за розглянутий період з'явилися космічні системи з оптичною та радіолокаційною апаратурою, що має просторове розрізнення 1 м і краще. Виявлено тенденцію зниження вартості робіт по забезпеченню оцінки і прогнозу стану природного середовища України з потрібною якістю. В основному, це пояснюється зниженням вартості космічних знімків і можливістю безкоштовного одержання знімків від космічних апаратів Sentinel-1А і Sentinel-1В для вирішення неоперативних завдань. The study aim is to analyze the capability of the Ukrainian market for Remote Earth Sensing at high resolution, and to assess this volume in money terms. Comparison with the similar evaluations conducted by the authors in 2002 showed that for the period under review the space-based systems have been evolved with the optical and radar equipment at resolution of 1 m and more. The tendency for cost cutting the assessment and forecast of the environment in Ukraine with the necessary quality is demonstrated. Essentially, this is due to cost cutting the satellite images and a possibility to make free images on the Sentinel - 1A and Sentinel - 1B satellites to resolve non-operational tasks. 2016 Article Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года / В.Н. Астапенко, В.Т. Марченко, Н.П. Сазина, П.П. Хорольский // Техническая механика. — 2016. — № 3. — С. 68-76. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1561-9184 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141083 629.78 ru Техническая механика application/pdf Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Целью работы является анализ потенциального украинского рынка данных дистанционного зондирования Земли высокого пространственного разрешения, а также оценка его объема в стоимостном выражении. Сравнение с подобными оценками, проведенными авторами в 2002 г., показало, что за рассмотренный период появились космические системы с оптической и радиолокационной аппаратурой, имеющей пространственное разрешение 1 м и лучше. Выявлена тенденция снижения стоимости работ по обеспечению оценки и прогноза состояния природной среды Украины с нужным качеством. В основном, это объясняется снижением стоимости космических снимков и возможностью бесплатного получения снимков от космических аппаратов Sentinel-1А и Sentinel-1В для решения неоперативных задач.
format	Article
author	Астапенко, В.Н. Марченко, В.Т. Сазина, Н.П. Хорольский, П.П.
spellingShingle	Астапенко, В.Н. Марченко, В.Т. Сазина, Н.П. Хорольский, П.П. Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года Техническая механика
author_facet	Астапенко, В.Н. Марченко, В.Т. Сазина, Н.П. Хорольский, П.П.
author_sort	Астапенко, В.Н.
title	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года
title_short	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года
title_full	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года
title_fullStr	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года
title_full_unstemmed	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года
title_sort	оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года
publisher	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
publishDate	2016
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141083
citation_txt	Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года / В.Н. Астапенко, В.Т. Марченко, Н.П. Сазина, П.П. Хорольский // Техническая механика. — 2016. — № 3. — С. 68-76. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
series	Техническая механика
work_keys_str_mv	AT astapenkovn ocenkaobʺemasprosanacionalʹnogorynkanainformaciûdistancionnogozondirovaniâzemlivysokogorazrešeniâposostoâniûnakonec2015goda AT marčenkovt ocenkaobʺemasprosanacionalʹnogorynkanainformaciûdistancionnogozondirovaniâzemlivysokogorazrešeniâposostoâniûnakonec2015goda AT sazinanp ocenkaobʺemasprosanacionalʹnogorynkanainformaciûdistancionnogozondirovaniâzemlivysokogorazrešeniâposostoâniûnakonec2015goda AT horolʹskijpp ocenkaobʺemasprosanacionalʹnogorynkanainformaciûdistancionnogozondirovaniâzemlivysokogorazrešeniâposostoâniûnakonec2015goda
first_indexed	2025-11-25T12:46:57Z
last_indexed	2025-11-25T12:46:57Z
_version_	1849766520805130240
fulltext	68 УДК 629.78 В. Н. АСТАПЕНКО, В. Т. МАРЧЕНКО, Н. П. САЗИНА, П. П. ХОРОЛЬСКИЙ ОЦЕНКА ОБЪЕМА СПРОСА НАЦИОНАЛЬНОГО РЫНКА НА ИНФОРМАЦИЮ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ ПО СОСТОЯНИЮ НА КОНЕЦ 2015 ГОДА Целью работы является анализ потенциального украинского рынка данных дистанционного зонди- рования Земли высокого пространственного разрешения, а также оценка его объема в стоимостном выра- жении. Сравнение с подобными оценками, проведенными авторами в 2002 г., показало, что за рассмот- ренный период появились космические системы с оптической и радиолокационной аппаратурой, имею- щей пространственное разрешение 1 м и лучше. Выявлена тенденция снижения стоимости работ по обес- печению оценки и прогноза состояния природной среды Украины с нужным качеством. В основном, это объясняется снижением стоимости космических снимков и возможностью бесплатного получения сним- ков от космических аппаратов Sentinel-1А и Sentinel-1В для решения неоперативных задач. Метою роботи є аналіз потенційного українського ринку даних дистанційного зондування Землі ви- сокого просторового розрізнення, а також оцінка його обсягу у вартісному вираженні. Порівняння з поді- бними оцінками, проведеними авторами в 2002 р., показало, що за розглянутий період з'явилися космічні системи з оптичною та радіолокаційною апаратурою, що має просторове розрізнення 1 м і краще. Виявле- но тенденцію зниження вартості робіт по забезпеченню оцінки і прогнозу стану природного середовища України з потрібною якістю. В основному, це пояснюється зниженням вартості космічних знімків і мож- ливістю безкоштовного одержання знімків від космічних апаратів Sentinel-1А і Sentinel-1В для вирішення неоперативних завдань. The study aim is to analyze the capability of the Ukrainian market for Remote Earth Sensing at high resolution, and to assess this volume in money terms. Comparison with the similar evaluations conducted by the authors in 2002 showed that for the period under review the space-based systems have been evolved with the optical and radar equipment at resolution of 1 m and more. The tendency for cost cutting the assessment and forecast of the environment in Ukraine with the necessary quality is demonstrated. Essentially, this is due to cost cutting the satellite images and a possibility to make free images on the Sentinel - 1A and Sentinel - 1B satellites to resolve non-operational tasks. Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, рынок спроса на информацию, пространственное разрешение, диапазон частот. Данная статья продолжает оценку потенциального спроса отечественных потребителей на информацию дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), сделанную авторами ранее [1], и касается вопросов использования данных с высоким пространственным разрешением (≤ 5 м). Возможность решения различных задач с использованием данных ДЗЗ высокого разрешения обуславливают следующие факторы: – успешная эксплуатация коммерческих систем WorldView и GeoEye (с 2007 г.) в составе 5 космических аппаратов (КА), Pleiades (с 2011 г.) в со- ставе 2 КА, SkySat в составе 2 КА (с 2013 г., а в дальнейшем 24 КА) с оптико- электронной аппаратурой высокого разрешения (0,5 – 0,9 м), создание других подобных систем; – успешная эксплуатация системы SAR-Lupe (с 2006 г.) в составе 5 КА и системы Cosmo-SkyMed (с 2007 г.) в составе 4 КА с радиолокационной аппа- ратурой высокого разрешения (0,5 – 1,0 м), а также системы Sentinel-1, 2 с бесплатным доступом к радиолокационным снимкам с разрешением 5 м (с обработкой 1 м), создание других подобных систем; – доступность мощных программно-аппаратных средств для обработки дистанционных данных и комплексирования их с необходимой тематической информацией (геоинформационные системы); – простота коммерческого приобретения данных высокого разрешения  В. Н. Астапенко, В. Т. Марченко, Н. П. Сазина, П. П. Хорольский, 2016 Техн. механика. – 2016. – № 3. 69 через широкую сеть фирм-провайдеров и дистрибьюторов (например, владе- лец спутниковых систем WorldView и GeoEye компания GeoEye Inc имеет более 100 дистрибьюторов во многих странах мира) [2]. Геологическая служба США (U.S. Geological Survey) [11] разработала требования потребителей к космическим снимкам относительно параметров земной поверхности. Потенциальные потребности потребителей республик бывшего СССР (в том числе и украинских) в данных ДЗЗ и требования к ним приведены в [3, 4]. Авторы ставили перед собой задачу сопоставить требования отечественных и зарубежных экспертов и на основании сравнительной оценки сформировать требо- вания к данным ДЗЗ высокого разрешения не только по их качеству, но и по объе- му потенциального использования в Украине. В табл. 1 представлен перечень основных задач социально- экономической деятельности в стране, решаемых с использованием сущест- вующих и перспективных средств ДЗЗ высокого разрешения, а также исход- ные требования к получению информации. Основные требования по качеству информации ДЗЗ в табл. 1 представле- ны необходимой разрешающей способностью аппаратуры ДЗЗ, точностью измерений и количеством каналов съемки в видимом, инфракрасном, милли- метровом и сантиметровом диапазонах спектра электромагнитных волн. Перечень задач охватывает все ключевые направления, приведенные в [11], с учетом географического расположения Украины и экспертной оценки актуальности задач. В перечне задач также учтены основные сферы использо- вания дистанционных данных для решения наиболее важных общественных проблем, которые определены Законом Украины «Про Національну програму інформатизації» [5]. Это оценка состояния окружающей природной среды, контроль и прогноз чрезвычайных ситуаций, создание интегрированной ин- формационно-аналитической системы государственного и регионального уровня, создание ведомственных информационно-аналитических систем. В настоящее время для Украины актуальными являются задачи, связан- ные с государственным управлением ресурсами, проведением земельной ре- формы, охраной окружающей среды, а также мониторингом потенциально опасных процессов и явлений. Дистанционные данные высокого разрешения могут успешно применяться для земельного кадастра, определения границ землепользования при выдаче государственных актов на земельные участки. При этом космические навигационные системы позволяют получать данные о местонахождении объектов на земной поверхности с точностью до не- скольких сантиметров, что необходимо для проведения геометрической кор- рекции снимков высокого разрешения и географической привязки земельных участков. Для задач, связанных с изменением рельефа (оползни, просадки, земле- трясения), перспективной является радиолокационная съемка с интерфе- рометрической обработкой снимков. Ныне создана технология интерфе- рометрической обработки данных космической радиолокационной съем- ки [6], которая успешно применяется, например, с использованием груп- пировок радиолокационных спутников (TerraSAR-X, TerraSAR-Tandem, Cosmo-SkyMed-1, 2, 3, 4), снимки которых имеют пространственное разре- шение, равное 1 м. 70 Таблица 1 – Тематические задачи и основные требования к данным ДЗЗ вы- сокого разрешения Вид съемки, требуемое количе- ство спектральных каналов (разрешение, м) Задачи О бщ ая п ло щ ад ь на бл ю де ни я, ты с. к м2 П ер ио ди чн ос ть на бл ю де ни я Еж ег од на я пл ощ ад ь на бл ю де ни я, т ы с. к м2 оп ти че ск ая (О ) ин фр ак ра сн ая (И К ) ми кр ов ол но - ва я ра ди ом ет - ри я (М Р) ра ди ол ок а- ци он на я (Р Л ) I. Неоперативные задачи 1.1 Создание картографической основы: – региональный уровень 600 5 лет 120 1 (1) 1 (1) 1.2 Картографирование берегов, отме- лей, мелководных участков шельфа: – региональный и локальный уровни 2 1 год 2 1 (1) – 1 (1) 1.3 Планирование границ землепользо- вания: – региональный и локальный уровни 580 5 лет 116 1 (1) 1 (1) 1.4 Контроль землепользования – локальный уровень  100 1 год 100 3 (1–8) 1 (1–8) 1.5 Классификация урбанизированных территорий (в том числе кадастр населенных пунктов) – региональный и локальный уровни 70 5 лет 14 3 (1–2) 1 (1) 1.6 Уточнение геологических карт 200 5 лет 40 4 (4 – 10) 2 (10) 1 (4 – 10) 1.7 Планирование открытых разработок горнодобывающего производства 15 1 год 15 1 (1) 1 (1) 1.8 Картографирование для нужд строи- тельства и коммунального хозяйства 1 3 месяца 4 1 (0,5) 2 (2 – 5) 3 (2 – 5) 3 (1–5) II. Задачи природно-ресурсного и экологического мониторинга 2.1 Контроль загрязнения поверхност- ных вод (внутренние водоемы) – локальный уровень 1,3 (13 объектов площадью 10 10 км) 1 сутки в течение 9 месяцев 356 4(4) 4(10) 1(4) 2.2 Контроль загрязнений грунтов тяжелы- ми металлами (по виду растительности) в урбанизированных районах – локальный уровень 70 1 месяц в течение 9 месяцев 630 4 (4–10) III. Задачи наблюдения за потенциально опасными процессами и явлениями 3.1 Контроль потенциально опасных техно- генных источников теплового и хими- ческого загрязнения среды (атмосферы, земной и водной поверхности) 1,1 (11 объектов площадью 1010 км) 1 сутки 400 5 (1 – 10) 4 (10) 4 (20) 1 (1 – 10) 3.2 Обнаружение и наблюдение стихийных бедствий и их последствий (пожары, наводнения, оползни, землетрясения и др.) 5,0 (50 объектов площадью 10 10 км) 1 сутки в течение 10 дней 50 3 (4) 2 (10) 2 (20) 1 (4) 3.3 Контроль и оценка последствий аварий и катастроф 5,0 (50 объектов площадью 10 10 км) 1 сутки в течение 5 дней 25 3(4) 2(10) 2(20) 1(4) Условные обозначения видов съемки: О – оптическая (видимый и ближний инфракрасный диапазон); ИК – инфракрасная (средний и дальний инфракрасный диапазон). Перспективной также является гиперспектральная съемка, которая по качеству превосходит данные, поступающие с оптической аппаратуры с вы- сокой разрешающей способностью. Повышение уровня спектральной изби- рательности позволяет получать более тонкие данные о химическом составе, цвете, температуре, форме наблюдаемых объектов, даже закрытых, например растительностью, или замаскированных. В настоящее время ведется летная отработка экспериментальных образцов такой аппаратуры. Гиперспектраль- ные снимки доступны не так широко, как другие данные ДЗЗ. Космических 71 аппаратов, на борту которых установлены гиперспектральные съемочные системы, немного. Среди них следует отметить Hyperion на борту КА EO-1. Особую актуальность дистанционная информация имеет при наблюде- нии за потенциально опасными процессами и явлениями. По данным Госу- дарственной службы Украины по чрезвычайным ситуациям, которые изло- жены в национальном докладе о состоянии техногенной и природной безо- пасности в Украине за 2014 г. [7], уровень риска возникновения техногенных, природных и других аварий и катастроф продолжает оставаться достаточно высоким: – чрезвычайные ситуации в 2014 г. складывались 143 раза, а за преды- дущие 3 года возникло 376 чрезвычайных ситуаций, в результате которых погибло более 2 тысяч человек; – в 2014 г. в работе действующих атомных электростанций Украины бы- ло 10 нарушений, в 2013 г. – 11 нарушений, в 2012 г. – 15 нарушений; Исходя из требований к временным и пространственным параметрам данных ДЗЗ, тематические задачи условно разделяются на те же 3 группы, которые сформулированы ранее [1]: I. неоперативные задачи, отличающиеся низкой периодичностью обнов- ления информации (год и более); II. задачи природно-ресурсного и экологического мониторинга, отли- чающиеся сравнительно высокими требованиями как по периодичности (до 1 суток), так и по разрешению (точнее 10 м); III. задачи наблюдения за потенциально опасными техногенными и при- родными процессами и явлениями. Этим задачам присущи жесткие требова- ния по пространственному разрешению (от 0,5 до 20 м), а также по оператив- ности и частоте наблюдений (единицы часов) за ограниченным числом объ- ектов (~1 – 2 тысячи) с относительно небольшими площадями (до 100 км2). В предыдущей работе [1] задачи наблюдения за потенциально опасными процессами и явлениями не рассматривались ввиду того, что существующие на то время гражданские космические средства ДЗЗ не удовлетворяли требо- ваниям по разрешению, частоте и оперативности наблюдения. В данной ста- тье эти задачи рассматриваются с учетом того, что в настоящее время раз- вернут целый ряд космических систем с аппаратурой высокого разрешения (≤ 5 м), основные характеристики которых приведены в табл. 2. После развертывания запланированных коммерческих космических сис- тем ДЗЗ, например SkySat (24 КА), появится возможность повысить частоту и оперативность наблюдения за наземными объектами до уровня, позволяю- щего, с некоторыми допущениями, решать задачи контроля потенциально опасных объектов, процессов и явлений. В качестве таких допущений при- нимаются следующие предположения: – наличие приемной станции на территории Украины, способной прини- мать и обрабатывать данные со спутников с аппаратурой высокого разреше- ния, для обеспечения требуемой оперативности; – решение необходимых организационно-финансовых вопросов с вла- дельцами (операторами) космических систем; – наличие достаточного количества спутников для выполнения ежесу- точных съемок в видимом и радиолокационном диапазонах электромагнит- ного спектра в режиме "сегодня на сегодня". 72 Таблица 2 – Основные характеристики космических систем высокого разре- шения (≤ 5 м) Время эксплуатации прибора, годПрибор Космический аппарат Спектральный диапазон – число каналов Разре- шение, м Вид съемки 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Видовая съемка WV–3 Imager WorldView–3 VIS–1/ VNIR–4 0,3/1,2 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ GIS GeoEye–1 VIS–1/ VNIR–4 0,4/1,6 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ WV–3 Imager WorldView–2 VIS–1/ VNIR–4 0,5/1,8 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ HiRI Pleiades–1,–2 VIS–1/ VNIR–4 0,5/2,8 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ PIC–2 EROS–С VIS–1 0,5 П □□□□ □□□□ □□□□ □□□□ PIC–2 EROS–B VIS–1 0,7 П ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ AEISS–A Kompsat–3 VIS–1/ VNIR–4 07/2,8 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ HR PAN Cartosat–2С VIS–1 0,8 П □□□□ □□□□ □□□□ □□□□ SkySat–1,–2,–3 VIS–1/ VNIR–4 0,9/2,0 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ HiRAIS DubaiSat-2 VIS–1/ VNIR–4 1,0/4,0 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ Геотон-Л Ресурс-П–1,–2 VIS–1/ VNIR–4 1,0/4,0 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ NAOMI SPOT–6,–7 VIS–1 2 П ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ MSS Канопус–В №1 VIS–1 2,1 П ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ MSS БелКа–2 VIS–1 2,1 П ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ VHRI Nigeriasat–2 VIS–1/ VNIR–4 2,5/5,0 П/СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ PanMUX СBERS–3,–4 VIS–1 5 П ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ RapidEye VNIR–5 5 СЗ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ Радиолокационная съемка SAR-Lupe–1 – 5 MIC–1 0,5-1,0 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ Terra–Sar–X MIC–1 1, 2, 3 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ TanDEM–X MIC–1 1, 2, 3 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ SAR–2000 Cosmo– SkyMed–1 – 4 MIC–1 1, 3 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ Risat–1 MIC–1 1-3 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ PRISM ALOS–2 MIC–1 1-3 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ C–SAR Sentinel–1,–2 MIC–1 5 РЛ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ ■■■■ Условные обозначения: деление на диапазоны согласно [12]: VIS – видимый диапазон (0,4 – 0,75) мкм VNIR – видимый + ближний инфракрасный (0,4 – 3,0) мкм MIC – микроволновый (0,1 – 100) см; П – панхроматическая съемка, СЗ – спектрозональная съемка, РЛ – радиолокационная съемка; ■ – действующие космические аппараты, □ – разрабатываемые. При этом для уменьшения затрат на мониторинг потенциально опасных объектов принимаются следующие ограничения: – количество потенциально опасных объектов – 11 (5 атомных электростанций и 6 гидроэлектростанций); – количество объектов контроля загрязнения внутренних водоемов – 13 (в пределах 11 крупных городов на реке Днепр и 2 городов на реке Южный Буг); – количество предполагаемых стихийных бедствий за год с площадью наблюдения 10х10 км и длительностью наблюдения 10 дней – 50; 73 – количество предполагаемых аварий и катастроф за год с площадью наблюдения 10х10 км и длительностью наблюдения 5 дней – 50. Общие площади наблюдения для неоперативных задач выбирались ис- ходя из данных, приведенных в [8] по состоянию на 1.01.2012 г.: – общая площадь Украины 603,5 тыс. км2; – площадь сельскохозяйственных угодий (из них 309,3 тыс. км2 , или 74,5% – в частной собственности) 415,4 тыс. км2; – площадь населенных пунктов 67 тыс. км2; – площадь жилой и другой застройки 21 тыс. км2; – площадь зоны побережья Черного и Азовского морей двухкилометровой ширины 2,0 тыс. км2; – длина морских берегов с развитием абразии 1265 км; – площадь открытых горнорудных разработок 15,0 тыс. км2. С учетом приведенных выше допущений и оценок в табл. 1 приведены ха- рактеристики прогнозируемых объемов съемки в виде площади и периодично- сти наблюдения для решения тематических задач социально-экономической деятельности в стране средствами ДЗЗ. Поскольку в ближайшее время косми- ческая инфракрасная и микроволновая съемка с разрешением ≤ 5 м не будет доступна для решения гражданских задач, авторы ограничились рассмотрени- ем тех космических систем, снимки с которых в оптическом и радиолокацион- ном диапазонах распространяются на коммерческой основе. Тем не менее, для ряда актуальных задач (например подповерхностного зондирования) нужны также тепловые, микроволновые радиометрические и длинноволновые радиолокационные виды съемок, которые в настоящее вре- мя могут быть реализованы только с авиационных платформ. Вопросы ана- лиза и обоснования эффективности создания авиационных комплексов для ДЗЗ требуют отдельного рассмотрения. Анализ данных таблиц 1 и 2 показывает, что для решения задач I, II и III групп можно использовать информацию от сканера видимого диапазона спутников типа SkySat и от радиолокатора с синтезированной апертурой спутников типа Sentinel-1. Эти спутники выбраны в качестве типовых с уче- том следующих предпосылок: – система SkySat предполагается в составе 24 спутников и, следователь- но, сможет обеспечить высокую периодичность съемок. Передача данных заказчику происходит практически в режиме реального времени, что позво- ляет снизить временные затраты на принятие решений [9]; – система Sentinel-1 в составе двух спутников Sentinel-1А и Sentinel-1В явля- ется частью системы Copernicus (предыдущее название GMES) – глобальной системы мониторинга окружающей среды. Систему возглавляет Европейская комиссия в партнерстве с Европейским космическим агентством и Европей- ским агентством по окружающей среде. Европейская комиссия заявила, что доступ к данным спутников Sentinel-1 будет бесплатным [10]. В таблицах 3 и 4 приведены ориентировочные объемы ежегодных съе- мок для решения неоперативных задач, экологического мониторинга и на- блюдения потенциально опасных объектов соответственно. Исходные данные по стоимости первично обработанной космической съемки высокого разрешения (проведена радиометрическая и геометрическая 74 коррекция) приведены в табл. 5, а оценка стоимости решения задач I, II и III групп с помощью этой информации указана в табл. 6. Предполагается, что на станции приема информации от спутников Sentinel-1 будет осуществляться оперативная обработка информации с целью повышения разрешающей способности снимков с 5 до 1 метра. Таблица 3 – Ориентировочный объем ежегодных съемок для решения неопе- ративных задач Ориентировочный объем ежегодных съемок (тыс. км2) для аппаратуры со следующими параметрами Задачи Сканер (SkySat-1) [9] РСА (Sentinel-1) [10] Разрешение, м (вид съемки) 0,9 (панхрома тическая) 2 (спектро- зональная ) 1 (радиолока- ционная с обработкой) 5 (радиолока- ционная без обработки) Размеры кадра, км 8  8 8  8 20  20 20  20 I.1 Создание картографической основы – региональный уровень 120 – 120 – I.2 Картирование берегов, отмелей, мелко- водных участков шельфа – региональный и локальный уровни 2 – 2 – I.3 Планирование границ землепользования – региональный и локальный уровни 116 в рамках задачи 1.1 – 116 в рамках задачи 1.1 – I.4 Контроль землепользования – локальный уровень – 100 – 100 I.5 Классификация урбанизированных территорий (в том числе кадастр насе- ленных пунктов) – региональный и локальный уровни 14 в рамках задачи 1.1 – 14 в рамках зада- чи 1.1 – I.6 Уточнение геологических карт, идентифи- кация минералов – 40 – 40 I.7 Планирование открытых разработок горнодобывающего производства 15 – 15 – I.8 Картографирование для нужд строитель- ства и коммунального хозяйства 4 – 4 – Всего, тыс. км2 141 140 141 140 Итого кадров (с учетом 50% перекрытия), шт. 3281 3280 530 525 75 Таблица 4 – Ориентировочный объем ежегодных съемок для решения задач экологического мониторинга и наблюдения за особо опасными процессами и явлениями Ориентировочный объем ежегодных съемок (тыс. км2) для аппаратуры со следующими параметрами Задачи Сканер (SkySat-1) [9] РСА (Sentinel-1) [10] Разрешение, м (вид съемки) 2 (спектрозональная ) 5 (радиолокационная без обработки) Размеры кадра, км 8  8 20  20 II.1 Контроль загрязнения поверхност- ных вод (внутренние водоемы) – локальный уровень 165* 165* II.2 Контроль загрязнения грунтов тя- желыми металлами (по виду расти- тельности) в урбанизированных районах – локальный уровень 630** – III.1 Контроль потенциально опасных техно- генных источников теплового и хими- ческого загрязнения среды (атмосферы, земной и водной поверхностей) 400 400 III.2 Обнаружение и наблюдение сти- хийных бедствий и их последствий (пожары, наводнения, оползни, зем- летрясения и др.) 50 50 III.3 Контроль и оценка последствий аварий и катастроф 25 25 Всего, тыс. км2 12700 640 Итого кадров, шт: – оперативно без перекрытия 10000 – – неоперативно с учетом 50 % перекрытия 14766 1600 * 46 % от необходимого объема съемок, так как объекты наблюдения в задаче 2.1 на 54 % совпа- дают с объектами наблюдения в задаче 3.1. ** Неоперативная съемка, вся остальная съемка – оперативная. Таблица 5 – Исходные данные по стоимости космической съемки высокого разрешения Прибор (спутник) Вид съемки Разреше- ние, м Размеры сю- жета в кадре, км  км Стоимость 1 км2, дол. США Источник информации по стоимости Панхромати- ческая 0,9 88 20 Сканер (SkySat) Спектро- зональная 2,0 88 30 экспертная оценка 1,0 2020 бесплатноРСА (Sentinel–1) Радио- локационная 5,0 2020 бесплатно [10] Таблица 6 – Оценка стоимости первично обработанных данных космической съемки, не- обходимой для решения задач I, II и III групп Прибор Косми- ческий аппарат Разреше- ние, м Число кадров Стоимость кадра, дол. США Стоимость оперативного заказа кадра, дол США Суммарная стоимость, тыс. дол. США Сканер SkySat 0,9 2,0 2,0 3281 18046 10000 1280 1920 1920 1000 4200 34650 2920 Всего 41770 РСА Sentinel-1 1,0 5,0 530 525 бесплатно бесплатно 500 263 Всего 263 Итого ~42033 76 Стоимость заказа оперативной информации спутника SkySat по эксперт- ной оценке авторов составляет 1000 дол. США за каждый кадр, а спутника Sentinel-1 по экспертной оценке авторов – 500 дол. США. Выводы Анализ потенциального украинского рынка данных дистанционного зон- дирования Земли высокого пространственного разрешения, а также оценка его объема в стоимостном выражении показали следующее. За рассмотренный период времени появились космические системы с оп- тической и радиолокационной аппаратурой, имеющей пространственное раз- решение на местности 1 м и лучше. Существенным является и то, что эти космические системы состоят из нескольких спутников, что дает возмож- ность проводить оперативную съемку. Стоимость съемки 1 км2 поверхности Земли с разрешением 1 м снизи- лась с 60 – 70 до 18 – 25 дол. США. Общая стоимость работ по обеспечению оценки и прогноза состояния природной среды Украины с нужным качеством с 2002 по 2015 год умень- шилась почти в пять раз – с 215 до 43 млн. дол. США. Это объясняется, в ос- новном, снижением стоимости космических снимков и возможностью бес- платного получения снимков от космических аппаратов Sentinel–1А и Sentinel–1В для решения неоперативных задач. 1. Оценка объёма спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения / В. Н. Астапенко, Е. И. Бушуев, В. П. Зубко, В. И. Иванов, П. П. Хорольский // Космічна наука і технологія. – 2002. – Т.8, №1. – С.15 – 22. 2. GeoEye. Общие сведения [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.gisa.ru/info_see.php?id=1869. 3. Концепция развития российской космической системы дистанционного зондирования Земли на период до 2025 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gisa.ru/file/file766.doc. 4. Обеспечение радиометрической совместимости оптических данных наблюдения Земли в рамках Гло- бальной системы наблюдения Земли GEOSS / А. С. Панфилов, А. А. Бурдакин, В. С. Иванов и др. // Ис- следование Земли из космоса. – 2010. – №5. – С. 87 – 94. 5. Закон України "Про Національну програму інформатизації" // Відомості Верховної Ради України. – 1998. – № 27 – 28. – 181 с. 6. Коберниченко В. Г. Интерферометрическая обработка данных космической радиолокационной съемки высокого разрешения / В. Г. Коберниченко, А. В. Сосновский // Физика волновых процессов и радиотех- нические системы. – 2012. – Т. 15, № 3. – С. 75 – 83. 7. Національна доповідь про стан техногенної та природної безпеки в Україні у 2014 році (Державна слу- жба України з надзвичайних ситуацій) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.mns.gov.ua/files/prognoz/report/2014/ND_2014.pdf. 8. Національна доповідь про стан навколишнього середовища України в 2012 році (Міністерство екології та природ- них ресурсів України) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.menr.gov.ua/index.php/dopovidi. 9. Спутники ДЗЗ. SkySat-1, 2, 3 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://mapgroup.com.ua/kosmicheskie- apparaty. 10. Глобальный мониторинг окружающей среды – группировка КА "Sentinel" [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://mapexpert.com.ua/index_ru.php?id=98&table=news. 11. National Land Imaging Requirements (NLIR) Pilot Project Summary Report – Summary of Moderate Resolution Imaging User Requirements [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://pubs.usgs.gov/of/2014/1107/pdf/ofr2014-1107.pdf. 12. CEOS EO HANDBOOK – CATALOGUE OF SATELLITE INSTRUMENTS [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.eohandbook.com/eohb2008/ earth_sat_instruments.html. Институт технической механики Получено 18.07.2016, Национальной академии наук Украины и в окончательном варианте 19.09.2016 Государственного космического агентства Украины, Днепр

Оценка объема спроса национального рынка на информацию дистанционного зондирования Земли высокого разрешения по состоянию на конец 2015 года

Institution

Similar Items