Мониторинг земель с использованием БПЛА на примере Шкотовского района Дальнего Востока
Площадь лесных массивов, сельско-хозяйственных и водных ресурсов требует постоянного контроля. Но зачастую невозможно оценить масштаб ситуации на полях плана. Поэтому для ускорения этого процесса необходимо использовать аэрофотосъемку. Например, сельском хозяйстве традиционно используются небольшие самолеты (самолеты Ан-2), что довольно дорого обходится мелким хозяйствам. Поэтому во многих странах для управления сельскохозяйственными угодьями используются беспилотные летательные аппараты (БПЛА), экономические затраты которых во много раз дешевле, чем у любого пилотируемого летательного аппарата.
Аэрофотосъемка в сельском хозяйстве считается одним из основных источников данных для сельскохозяйственных работ. Беспилотная технология дает возможность осуществлять подсчет и надзор состояния сельскохозяйственных угодий: данное оптимизация водопотребления, вычисление рационального числа удобрений также химикатов, формирование электронной карты полей, мониторинг урожайности сельскохозяйственных культур, ленточное планирование дренажных систем также др. С поддержкой беспилотников возможно смотреть ландшафт территории, масштабы краев, водные пределы (водоема, речки, болота, топи) и дороги. С поддержкой данной технологии возможно получить фото, изучить состояние территории. Применение многоспектральной визуализации дает возможность обнаруживать перемены в рельефе.
Устойчивое развитие современной цивилизации сдерживается рядом природных и техногенных угроз, которые требуют эффективных превентивных мер по предупреждению и защите. Наиболее распространенными источниками стихийных бедствий являются погодные, климатические и тектонические явления: наводнения, тайфуны, ураганы, засухи, лесные и степные пожары, землетрясения, извержения вулканов, цунами, оползни, сели, лавины. Предвидение их наступления с целью предотвращения таких явлений и вызванных ими катастроф, катастроф и (или) чрезвычайных ситуаций искусственного характера во всех отношениях является более рентабельным, чем реагирование на последующие разрушительные последствия. Поскольку одна треть техногенных чрезвычайных ситуаций вызвана естественными причинами, эффективный геофизический мониторинг и прогнозирование вблизи сложных технических систем позволили бы избежать многих аварий и катастроф.
Непрерывный мониторинг и глобальная оценка различных геофизических аномалий, предшествующих стихийным бедствиям и искусственным. Во многих странах в настоящее время ведется работа по созданию наземной и космической измерительной аппаратуры, а также технологий регистрации, обработки и передачи информации, которые могли бы послужить основой для создания комплексных систем предупреждения о бедствиях и чрезвычайных ситуациях. Однако раннее выявление признаков и прогнозирование подхода к чрезвычайным ситуациям пространственного, природного и техногенного происхождения возможно только на основе реализации крупномасштабных международных проектов, предполагающих комплексное использование существующих и перспективных земельных, воздушных и космических ресурсов.
Значительное снижение риска социально-экономических потерь от стихийных бедствий и смягчение негативных последствий их катастрофических явлений может быть достигнуто в ближайшие 10-20 лет, если оперативно будут реализованы следующие приоритетные меры:
- Выявление наиболее опасных источников опасности антропогенного и природного происхождения, оказывающих наиболее негативное влияние на область вероятности возникновения опасности( рисков), с проведением масштабных работ по картированию рисков на территориях муниципальных образований и региона в целом;
- Разработка и реализация адресной региональной программы по мониторингу местности ;
- Применение современных ГИС-технологий для мониторинга природных процессов и состояния окружающей среды;;
- Внедрение уникальной системы мониторинга природных рисков и их неблагоприятного воздействия на сушу и воздух, оснащенной современным передающим и обрабатывающим оборудованием, на базе существующих ведомственных сетей мониторинга;;
- Строительство ситуационных центров.
-Использование БПЛА
Цель работы разработка ситуационного центра для мониторинга с использованием БПЛА.
Задачами работы являются:
1. Анализ сущности и видов технологий беспилотных летательных аппаратов мониторинга.
2. Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера.
3. Разработка ситуационного центра с использованием БПЛА на примере Шкотовского района Дальнего Востока
ГЛАВА 1 Термины и понятия государственного мониторинга земель. 8
1.2 Загрязнение окружающей среды.. 9
1.4 Общие принципы организации работ государственного мониторинга земель 14
1.5 Группы показателей государственного мониторинга земель. 15
1.6 Организационные основы осуществления государственного мониторинга земель 16
1.7 Система взаимодействий, осуществляемых между субъектами мониторинга земель 17
1.8 Взаимодействия федеральных органов исполнительной власти, направленное на осуществление государственного мониторинга земель. 18
1.9 Регламент обмена информации. Техническое регулирование государственного мониторинга земель. 19
1.10 Содержание работ по государственному мониторингу земель на локальном уровне 20
1.11 Особенности создания баз данных в науках о Земле. 23
1.12 Процессы сбора геоданных. 24
1.13 Картографические базы данных. 25
ГЛАВА 2 Беспилотные летательные апраты.. 33
2.1 История беспилотных летательных аппаратов. 33
2.2 Гражданские беспилотные летательные аппараты. 35
2.3 Плюсы БПЛА в сравнение с пилотируемыми самолетами. 37
2.4 Применение беспилотных летательных аппаратов в гражданских целях. 38
2.5 Применение беспилотных летательных аппаратов с целью крупномасштабной картографирования и создания цифровой основы для мониторинга земли. 43
ГЛАВА 3 Создание ситуационного центра Шкотовского района Дальнего Востока 46
3.1 Составление ТЗ на ситуационный центр. 46
3.2 Ретроспективный анализ аэрофото- и космо- снимков. 50
3.3 Беспилотные летательные аппараты.. 52
3.4 Фотоаппаратура устанавливаемая на БПЛА.. 53
3.5 Цели мониторинга района. 54
1. Шайтура С.В. Компьютер. Помощник или соперник - Saarbrücken, - 2013. – 304 с.
2. Булгаков С.В., Ковальчук А.К., Цветков В.Я., Шайтура С.В. Интегрированные геоинформационные системы - Москва, 2007.
3. Гаврилова В.В., Шайтура С.В. Информационные модели данных и баз знаний в геоинформационных системах // Славянский форум. – 2016 -№ 2 (12) - с. 71-85.
4. Гаврилова В.В., Шайтура С.В. Экспертные геоинформационные системы // Славянский форум. - 2013.- № 2 (4). - с. 30-41.
5. Голкина Г.Е., Шайтура С.В. Безопасность бухгалтерских информационных систем – Учебное пособие - Бургас, 2016
6. Маркелов В.М., Цветков В.Я. Модели получение знаний в геоинформатике // Славянский форум. - 2015. - № 1 (7). - с. 177-182.
7. Романова Ю.Д., Шайтура С.В. Технологии поиска информации // Славянский форум. - 2015. - № 2 (8). - с. 283-292.
8. Савиных В.П., Цветков В.Я., Шайтура С.В. Основные положения в области геоинформационных технологий // Славянский форум. - 2015. -№ 2 (8). - с. 293-301.
9. Хрисанова Е.А., Шайтура С.В. Защита распределенных информационных систем на основе технологии блокчейн // Славянский форум.- 2018.- № 1 (19).- С. 208 - 213.
10. Шайтура С.В. Геоинформационные системы в сфере образования // Информационные технологии. 2006. - № 1. - с. 76-79.
11. Шайтура С.В. Информационная ситуация в геоинформатике // Образовательные ресурсы и технологии. - 2016. - № 5 (17). - с. 103-108.
12. Шайтура С.В. Информационные модели данных и баз знаний в геоинформатике // Славянский форум. - 2012.- № 2 (2). - с. 69-79.
13. Шайтура С.В. Информационные ресурсы в геоинформатике // Образовательные ресурсы и технологии. - 2015. - № 1 (9). - с. 103-108.
14. Шайтура С.В. Информационные ресурсы геоинформационных технологий // Славянский форум. 2016 - № 2 (12).- с. 282-288.
15. Шайтура С.В. Информация, данные, знания, система // Славянский форум. 2012. № 2 (2). С. 240-250.
16. Шайтура С.В. Использование геопорталов в электронной коммерции // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Экономика. - 2015. - № 2. - с. 120-127.
17. Шайтура С.В., Гаврилова В.В., Сумзина Л.В. Геоинформационный анализ данных об объектах недвижимости - Монография / Бургас, 2018.
18. Шайтура С.В., Шеметова А.А. Методика расчета арендной платы нежилого помещения // Славянский форум. 2019. № 2 (24). С. 239-246.
19. Шайтура С.В., Медведев Ю.Н. Метрологическая экспертиза конструкторской документации // Конструкторское бюро. 2019. № 1. С. 35-46.
20. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Геоинформационные сервисы инфраструктуры пространственных данных - Приложение к журналу Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Сборник статей по итогам научно-технической конференции. - 2018. - № 9. - с. 90-97.
21. Гаврилова В.В., Шайтура С.В., Сумзина Л.В. Геоинформационные сервисы в пространственной экономике // Славянский форум. - 2018.- № 1 (19). - с. 118 - 129.
22. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Геоинформационный сервис как профиль образовательной программы // Славянский форум.- 2017.- № 3 (17).- С. 14 - 23.
23. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Геоинформационный сервис как составная часть обучения конструкторов // Конструкторское бюро - 2018.- № 1 (132).- С. 64 - 74.
24. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Подготовка кадров по геоинформационному сервису // Отходы и ресурсы – 2017 – Т.4. № 3 . с.9
25. Шайтура С.В. Геоинформационный сервис - В сборнике: Реестр новых научных направлений - Москва, - 2018. - с. 205-206.
26. Шайтура С.В., Сумзина Л.В., Кочетков А.С., Кудров Ю.В. Конструкция объектов геоинформационного сервиса - Бургас, - 2017. - 305 c.
27. Шайтура С.В., Сумзина Л.В., Кочетков А.С., Кудров Ю.В. Теоретические основы рабочих процессов объектов геоинформационного сервиса - Бургас, - 2017. - 340 c.
28. Шайтура С.В., Минитаева А.М., Розенберг И.Н., Кожаев Ю.П. Трехмерное моделирование и создание панорам - Монография - Бургас, 2019.
29. Шайтура С.В., Розенберг И.Н., Винтова Т.А. Основы землеустройства - Учебное пособие -Бургас, Болгария, 2019.
30. Бажанов Р.С., Шайтура С.В. Ключевые показатели эффективности интернет проектов как основа измерений в веб аналитике // Славянский форум. - 2013. - № 2 (4). - с. 13-22.
31. Германов В.Е., Шайтура С.В. Проектирование систем электронной коммерции // Славянский форум. - 2013. - № 2 (4). - с. 42-47.
32. Судариков Г.В., Шайтура С.В., Балашов Ю.К. Проектирование прикладных баз данных в среде MICROSOFT ACCESS - Учебное пособие / Бургас, 2018.
33. Шайтура С.В. Стандарты и технологии параметрически - ориентированного и модельно-ориентированного проектирования // Конструкторское бюро - 2017.- № 2 (127).- С. 58 – 67
34. Шайтура С.В. Моделирование и конструирование // Славянский форум. 2019. № 1 (23). С. 68-79.
35. Шайтура С.В. Структурные методы анализа и проектирования // Конструкторское бюро. 2019. № 4. С. 22-28.
36. Шайтура С.В. Модель сети автомобильных дорог // Славянский форум. 2019. № 4 (26). С. 165-173
37. Шайтура С.В. Анализ геоинформационных систем автомобильных дорог // Славянский форум. 2019. № 4 (26). С. 280-288
38. Шайтура С.В. Геоинформационные системы водного транспорта // Славянский форум. 2019. № 3 (25). С. 216-225
39. Шайтура С.В., Кожаев Ю.П. Геоинформатика автомобильного транспорта // Славянский форум. 2019. № 3 (25). С. 379-386
40. Ципинова Б.С. Мониторинг земель. Учебно-методическое пособие. – Майкоп, 2016.-С. 4-23.
41. Зверев А.Т., Фисенко Е.В., Савин И.Ю. Космический мониторинг агрофитоценозов // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 8-1. С. 14-18.
42. Кудж А.С. Сбор и измерение геоданных в науках о Земле // Славянский форум. - 2013. - № 2 (4). - с. 135-138.
43. Маркелов В.М., Цветков В.Я. Геомониторинг // Славянский форум. - 2015. - № 2 (8). - с. 177-184.
44. Незамов В.И., Незамова А.В. Характеристика качественного состояния земель при космическом мониторинге землепользования // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2011. № 1 (52). С. 73-79.
45. Шайтура С.В. Разработка технологии мониторинга района с использованием беспилотных летательных аппаратов // Славянский форум. 2019. № 2 (24). С. 87 - 93.
46. Шайтура С.В., Васкина М.Ю. Комплексная цифровая модель мониторинга района // Экология урбанизированных территорий. -2019. №4. С. 71-76.
