Цифровая аэрофототопография. Итоги 2006 года

Компания «ГеоЛИДАР» в 2006 г. осталась верна себе и поддержала статус одного из лидеров российского рынка в развитии и внедрении передовых аэросъемочных технологий. Более подробно с результатами деятельности компании «ГеоЛИДАР» можно ознакомиться на обновленном сайте www.geolidar.ru, который открылся для посетителей как раз в канун Нового 2007 года.

Думаю, будет правильно поговорить об итогах года в части основных технологических тенденций, проявившихся или укрепившихся в России за отчетный период. Не могу сказать на «российском рынке геоинформационных технологий», так как считаю, что этот рынок до сих пор не сложился. К сожалению.

Итак, о технологических итогах.

Средства воздушной лазерной локации по основным параметрам — производительности и точности — в 2006 г. заметно продвинулись. Главные производители — Optech, Inc. (Канада) и Leica Geosystems (Швейцария) объявили о выходе новых воздушных лазерных сканеров ALTM Gemini и ALS50 II, соответственно, с частотой зондирующих импульсов более 150 кГц и дальномерной точностью на уровне первых сантиметров. Также весьма впечатляющие заявления по этому поводу сделали компании TopoSys (Германия) и Reigl (Австрия). С большой долей вероятности можно предположить, что в 2007 г. появятся приборы, на практике обеспечивающие производительность более 200 кГц.

В значительной степени разработчикам удалось преодолеть ограничение, связанное с невозможностью выполнения высокочастотного сканирования с больших высот. До недавнего времени это ограничение выражалось формулой:

FхH<150 кГц x км.

Т. е. для частоты зондирующих импульсов F = 100 кГц высота съемки должна была выбираться в пределах 1500 м, при частоте F = 150 кГц — в пределах 1000 м и т. д.

В практическом плане это ограничение стало составлять серьезную проблему в последние годы. Действительно, увеличение производительности сканера вызывает естественное стремление полетать повыше, увеличив захват и сократив издержки. Как раз этого и не удавалось сделать по указанным выше причинам. Но вот теперь компания Optech анонсировала и реализовала в модели ALTM Gemini технологию Multipulse, которая позволяет приемнику не дожидаться возврата предыдущего зондирующего импульса для излучения текущего. А именно с этим и было связано описанное выше ограничение «частота высота». О наличии подобной возможности объявила и компания Leica Geosystems, но автор об этом не располагает подробностями. Появление технологии Multipulse ожидалось давно. Удивляет только, что нужное и не самое сложное в техническом плане решение не появилось раньше.

Другим заметным достижением явилось начало использования различных цифровых методов обработки лазернолокационного сигнала. Так, компания Optech, начиная с 2006 г., в качестве опции к ALTM предлагает блок Digitizer, позволяющий, кроме всего прочего, значительно повысить как дальномерную точность, так и разрешение по дальности.

В 2006 г. активно обсуждали: возможность создания двулучевых лазерных локаторов; достижение в скором времени частоты импульсов в 1 ГГц; уменьшение размеров сканера до микроволновой печи и многое другое. Что ж, подождем. Лазерная локация перестала рассматриваться как экзотическая технология, что, с одной стороны, грустно, так как романтический период ее истории прошел, но, с другой — говорит о наступившей зрелости.

Цифровая аэрофототопография продолжает развиваться, оказывая заметное влияние на лазерную локацию и одновременно подвергаясь влиянию с ее стороны. Внимание специалистов, особенно тех, кто не равнодушен к проблемам современного дистанционного авиационного зондирования, в последние год два в заметной степени переключилось с лазерных локаторов на цифровые аэрофотоаппараты. По срокам окончательной «цифровизации» России нет единства мнений. Пессимисты полагают, что это случится не раньше, чем через 8–10 лет, когда полностью выработают ресурс классические RC-30, LMK и другие аналоговые камеры, которых «более, чем достаточно для удовлетворения потребности отрасли в национальном масштабе». Другие предрекают в ближайший год появление ажиотажного спроса именно на цифровые аэрофотокамеры.

Я склонен согласиться с последними. Россия почти всегда повторяет зарубежный опыт с опозданием на несколько лет, а там окончательный перелом наступил в 2005–2006 гг. Значит, нам осталось подождать 1–2 года и работать аналоговыми камерами станет «не престижно», «дурным тоном» и признаком технологической отсталости. Полагаю, что этот психологический момент плюс бесспорные технологические преимущества цифровой аэрофотограмметрической техники в ближайшее время приведет к радикальному повышению спроса на цифровые аэросъемочные камеры. Хотя уже и сейчас этот спрос не мал. За последний год компания «ГеоЛИДАР» осуществила поставку или подписала соглашения о поставке на территории бывшего СССР четырех цифровых камер UltraCamD и UltraCamX компании Microsoft Vexcel (США), эксклюзивным дистрибьютором которой является. Следует отметить, что именно в 2006 г. была анонсирована камера UltraCamX, имеющая кадр размером 136 Мпикселей с минимальным интервалом фотографирования 1,3 с — в настоящее время наиболее производительная в мире (см. Геопрофи. — 2006. — № 3. — С. 24–26).

В отличие от прикладной лазерной локации цифровая аэрофотосъемка еще далека от периода зрелости. Во многом из-за этого накал дискуссий по вопросу применимости и целесообразности использования этой техники по-прежнему велик. Диапазон мнений достаточно широк, а прогнозы раз личных экспертов различаются диаметрально. Технология находится в стадии переходного процесса, а потому, стараясь оставаться хоть чуть-чуть добросовестным исследователем, выдавать конкретные прогнозы опасно для собственной репутации.

Поэтому, без ложного пафоса и претензий на окончательность суждений, просто перечислю основные темы ведущихся дискуссий:

-Когда же цифровая аэрофотосъемочная техника вытеснит аналоговую? Через год или через 10? По мнению автора — скоро.

- Есть ли будущее у авиационных методов съемки при cтоль стремительном прогрессе методов ДЗЗ из космоса? По мнению автора — вопрос сформулирован некорректно, так как с помощью этих методов дистанционного зондирования решаются разные задачи. Это многим понятно «там», а скоро будет понятно всем и «здесь».

- Будет ли цифровая аэрофотосъемочная техника дешеветь? Это основной вопрос, но есть еще и группа производных к нему вопросов:

а) Стоит ли уже сейчас покупать цифровые аэрофотоаппараты или еще немного подождать?

б) Какого класса прибор выбрать, ведь они различаются в цене на порядок?

На последнем аспекте проблемы хотелось бы остановиться чуть подробнее. Так будут ли они дешевле и чего вообще ждать специалистам? С моей точки зрения, ситуация в цифровой аэрофототопографии намного интереснее, чем, например, в той же лазерной локации.

Постараюсь пояснить свою мысль. Производство лазерных локаторов, равно как и автомобилей, самолетов, пароходов под силу только крупной (по меркам нашей отрасли) компании. А вот собрать цифровой фотоаппарат и объявить его аэросъемочным может и изобретатель-одиночка. При чем я вовсе не утверждаю, что это будет нечто неуклюжее. Напротив, 2006 г. подарил нам много весьма изящных разработок в этой области. Эта тенденция представляется мне настолько занятной, что я тоже решил попробовать себя в данном ремесле. Обещаю в ближайшее время обязательно сотворить какую-нибудь поделку и громко заявить о ней всему прогрессивному человечеству.

Почему так происходит? Потому что стремительно прогрессирует бытовая цифровая фотоаппаратура. Одаренный изобретатель имеет под рукой почти все необходимые ему компоненты. По сути, остается только дописать необходимое программное обеспечение. И здесь можно с успехом заимствовать то, что уже написано за последние 20 лет активного совершенствования алгоритмов обработки изображений. Но это все только моя версия.

Конечно, и в области производства цифровой аэрофотосъемочной техники есть гранты, к которым я бы отнес компании Vexcel, Leica Geosystems и Optech. Они производят «серьезное» и, естественно, дорогое оборудование.

Однако всевозможных поделок (добросовестных и не только) становится все больше, что запутывает ситуацию, не позволяя однозначно ответить на вопрос: «Что же такое хороший цифровой аэрофотоаппарат и стоит ли его приобретать уже сейчас?»

Стремительно приближающийся 2007 год не позволяет мне поделиться с читателями размышлениями о судьбах систем прямого геопозиционирования, спектрозональных сканеров, технологии компенсирования летающих лабораторий, разработок программного обеспечения и многих других вопросов, относящихся к компетенции компании «ГеоЛИДАР».

Поэтому спешу поздравить читателей журнала с Новым Годом, который по всем приметам должен стать успешней предыдущего как в личных, так и в общественных делах. Пусть все ваши начинания оканчиваются благополучно. Тем из вас,кто имеет хоть какое-нибудь отношение к авиационному дистанционному зондированию, мы обязательно будем помогать или, по крайней мере, не мешать.