vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2019-24-3-65-81 Дистанционное зондирование земли, фотограмметрия Возможности визуального дешифрирования магистральных трубопроводов и объектов инфраструктуры по спутниковым изображениям высокого и сверхвысокого пространственного разрешения Д. В. Долгополов Долгополов Д. В. Д. В. Никонов Никонов Д. В. А. В. Полуянова Полуянова А. В. В. А. Мелкий Мелкий В. А. ООО «Ай-Теко ВЦ», 117218, Россия, г. Москва Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, 693022, Россия, г. Южно-Сахалинск 2019 24 3 65 81 © Д. В. Долгополов, Д. В. Никонов, А. В. Полуянова, В. А. Мелкий, 2019 2019 Д. В. Долгополов, Д. В. Никонов, А. В. Полуянова, В. А. Мелкий Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Визуальное дешифрирование играет первостепенную роль в восприятии окружающего пространства. Формализация дешифровочных признаков определенных объектов – будь то строения в населенных пунктах или сооружения, обеспечивающие функционирование трубопроводов – не представляется возможной без логического восприятия специфических характеристик и анализа связей между элементами изображения человеком. Любому автоматизированному распознаванию образов предшествуют визуальные исследования. Магистральные трубопроводы – довольно сложные в техническом плане производственные комплексы, поэтому тщательная проработка деталей распознавания узлов, агрегатов, зданий для их размещения на снимках позволит в дальнейшем корректно извлекать и накапливать информацию, необходимую для оперативной и бесперебойной работы геоинформационных систем. Статья нацелена на выявление возможностей снимков высокого разрешения для определения состояния трубопроводов и организации мониторинга, обеспечивающего надежное и безопасное функционирование объектов нефтегазового комплекса. Работа выполнена на основе метода визуального дешифрирования с использованием технологий геоинформационного картографирования. Результаты распознавания образов проверялись при полевом дешифрировании. В статье разрабатываются методы наполнения корпоративных ГИС информацией о состоянии магистральных трубопроводов по спутниковым изображениям высокого и сверхвысокого пространственного разрешения. Проведен анализ изображений видимого диапазона, полученных космическими аппаратами SPOT-6 и GeoEye-1, определены дешифровочные признаки для распознавания технологического оборудования и инфраструктуры трубопроводов по данным дешифрирования космических снимков с высоким пространственным разрешением и создания на их основе схем и моделей. Исследования показали, что снимки с разрешением 1,5 м/пикс можно использовать при составлении карт-схем, содержащих упрощенные пространственные данные. Информативность снимков с разрешением 0,5 м/пикс в совокупности с эксплуатационной документацией позволяет дешифрировать объекты в соответствии с требованиями к составу топографических планов масштаба 1 : 2 000 и выполнять инвентаризацию оборудования линейной части магистрального трубопровода (МТ) и площадок нефтеперекачивающих станций (НПС). дистанционное зондирование Земли визуальные наблюдения дешифрирование магистральный трубопровод инфраструктура трубопроводного транспорта геодезическая привязка линейная система координат мониторинг земель цифровая картография распознавание образов Earth’s remote sensing visual observation interpretation main pipeline infrastructure pipeline transport geodetic reference linear coordinate system monitoring of lands digital cartography pattern recognition Геопространственный дискурс опережающего и прорывного мышления / А. П. Карпик, Д. В. Лисицкий, К. С. Байков, А. Г. Осипов, В. Н. Савиных // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 4. – С. 53–67. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая Земля» к системе виртуальной геореальности // Вестник СГГА. – 2013. – Вып. 2 (22) . – С. 8–16. Гук А. П., Шляхова М. М. Некоторые проблемы построения реалистических измерительных 3D моделей по данным дистанционного зондирования // Вестник СГУГиТ. – 2015. – № 4 (32). – С. 51–60. Zimin M. V. Interim results of implementation of the state contract on building state real estate cadastre base map // Earth from Space: The Most Effective Solutions. – 2013. – Issue 16. – P. 20–26. Corbley K. P. GeoEye-1 Satellite Coming [Electronic resource] // GEOconnexion International Magazine. – Sept. 2006. – P. 50–55. – Mode of access: http://www.geoconnexion.com/uploads/geoeye_intv5i8.pdf. Сайт ИТЦ «СКАНЭКС» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://new.scanex.ru/data/satellites. Богомолов Л. А. Дешифрирование аэрокосмоснимков. – М. : Недра, 1976. – 145 с. Крылов В. М. Дешифрирование аэроснимков : учеб. пособие. – М. : ВИА, 1979. – 41 с. Живичин А. Н. Соколов В. С. Дешифрирование фотографических изображений. – М. : Недра, 1980. – 253 с. Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И., Тутубалина О. В. Аэрокосмические методы географических исследований : учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – М. : Академия, 2004. – 336 с. Рис У. Г. Основы дистанционного зондирования. – М. : Техносфера, 2006. – 336 с. Чандра А. М., Гош С. К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. – М. : Техносфера, 2008. – 312 с. Баборыкин М. Ю., Жидиляева Е. В., Погосян А. Г. Дешифрирование материалов аэрокосмической съемки для анализа инженерно-геологических условий в общем алгоритме изысканий на линейных объектах // Инженерные изыскания. – 2014. – № 9–10. – С. 13–21. Баборыкин М. Ю. Мониторинг опасных геологических процессов на линейных объектах // Инженерные изыскания. – 2013. – № 10–11. – С. 44–55. Карпик А. П., Аврунев Е. И., Варламов А. А. Совершенствование методики контроля качества спутникового позиционирования при создании геоинформационного пространства территориального образования // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2014. – № 4/С. – С. 182–186. Разработка методик автоматизированного дешифрирования аэрокосмических снимков. Дешифровочные признаки изображений объектов на многоспектральных космических снимках / А. П. Гук, Л. Г. Евстратова, Е. П. Хлебникова, М. А. Алтынцев, С. А. Арбузов, А. С. Гордиенко, А. А. Гук, Д. П. Симонов // Геодезия и картография. – 2013. – № 7. – С. 31–40. Возможности практического применения технологии автоматизированного дешифрирования аэрокосмических снимков в целях мониторинга земель / В. С. Марчуков, В. А. Мелкий, М. А. Игрицов, М. В. Шитикова, Д. Е. Долгополов // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 1999. – № 4. – С. 99–112. Экологический мониторинг и мероприятия по снижению уровня возможного негативного воздействия трубопроводов (проект «Сахалин-2») на окружающую среду острова Сахалин / В. А. Мелкий, А. А. Верхотуров, Д. В. Долгополов, А. Н. Бурыкин, В. В. Ильин, А. А. Гальцев, О. М. Зарипов, Д. Г. Новиков, Я. П. Белянина, И. В. Еременко // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2015. – № 4. – С. 101–108. Бондур В. Г. Аэрокосмический мониторинг нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса. Реальности и перспективы // Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса / под ред. В. Г. Бондура. – М. : Научный мир, 2012. – С. 15–37. Атаев З. В., Братков В. В. Динамика селитебной освоенности ландшафтов формирующейся Махачкалинско-Каспийской агломерации (на основе данных дистанционного зондирования) // Мониторинг. Наука и технологии. – 2013. – № 4. – С. 11–16. Дистанционное зондирование территории Северного Кавказа / В. В. Братков, Ш. Ш. Заурбеков, П. В. Клюшин, А. Н. Марьин // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. – 2011. – № 4 (76). – С. 69–80. Хренов Н. Н. Основы комплексной диагностики северных трубопроводов. Аэрокосмические методы и обработка материалов съемок. – М. : Газойл-пресс, 2003. – 352 с. Rajesh H. M. Application of remote sensing and GIS in mineral resource mapping – An overview // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. – 2004. – Vol. 99. – P. 83–103. Using remote sensing to assess Russian forest fire carbon emissions / A. S. Isaev, G. N. Korovin., S. A. Bartalev, D. Ershov, A. Janetos, E. S. Kasischke, H. H. Shugart, N. H. French, B. E. Orlick, T. L. Murphy // Climate Change. – 2002. – Vol. 55, No. 1–2. – P. 235–249. Разработка методики оперативного мониторинга и обновления карт и планов по космическим снимкам высокого разрешения / А. П. Гук, В. В. Прудников, Л. Г. Евстратова, А. В. Павленко // Вестник СГУГиТ. – 2006. – Вып. 11. – С. 177–183. Торсунова О. Ф. Исследование возможности применения космических снимков для определения границ зон с особыми условиями использования территорий // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 3. – С. 180–193. Вахрушева А. А. Технологии позиционирования в режиме реального времени // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 1. – С. 170–177. Торсунова О. Ф. Использование данных космической съемки сверхвысокого разрешения для решения задач территориального зонирования // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 2. – С. 219–230. Антипов И. Т., Зятькова Л. К., Хлебникова Т. А. Оценка точности измерительных трехмерных видеосцен // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2012. – № 2/1. – С. 52–57. Гук А. П., Прудников В. В., Павленко А. В. Разработка методики обновления карт и планов по космическим снимкам высокого разрешения // ГЕО-Сибирь-2005. Науч. конгр. : сб. материалов в 7 т. (Новосибирск, 25–29 апреля 2005 г.). – Новосибирск : СГГА, 2005. Т. 5. – С. 37–42. Технологические аспекты построения 3D-модели инженерных сооружений в городах арктического региона РФ / Е. И. Аврунев, А. В. Чернов, А. В. Дубровский, А. В. Комиссаров, Е. Ю. Пасечник // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2018. – Т. 329, № 7. – С. 131–137. Широкова Т. А., Чермошенцев А. Ю. Исследование точности визирования на точки стереомодели, построенной по космическим снимкам сверхвысокого разрешения, при различном увеличении изображений // Вестник СГГА. – 2013. – Вып. 3 (23) . – С. 47–52. Широкова Т. А., Антипов А. В. Методика создания ортофотопланов с применением данных воздушного лазерного сканирования // Вестник СГГА. – 2010. – Вып. 2 (13). – С. 24–31. ОР-75.180.00-КТН-039-08 с изм. 1 Требования к технологическим схемам нефтеперекачивающих станций, профилям и схемам линейной части магистральных нефтепроводов ОАО «АК «Транснефть»». – М. : АК «Транснефть», 2012. – 861 с. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. ГКИНП (ГНТА)-02-036-02. – М. : ЦНИИГАиК, 2002. – 49 c. Кобзева Е. А. Создание топографических планов масштаба 1 : 2 000 для разработки градостроительной документации средних и малых населенных пунктов // Геоматика. – 2010. – № 3 (8). – С. 76–79. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1 : 5 000, 1 : 2 000, 1 : 1 000 и 1 : 500. ГКИНП-02-033-82. – М. : Недра, 1982. – 98 c.