Отправить сообщение, заявку, вопрос

Зарегистрироваться для участия в конференции

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 75 , авторов - 236 ,
всего информационных продуктов - 2160 , из них
статей журнала - 476 , статей базы знаний - 58 , новостей - 1565 , конференций - 3 ,
блогов - 8 , постов и видео - 40 , технических решений - 9

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
20 июня 2018 года

ГЕОИндустрия 3.0/4.0: что ждет рынок через 15 лет?

Сфера инженерно-геодезических изысканий является одной из передовых. Именно здесь разрабатывается и внедряется в практику большинство современных технологий сбора и обработки данных. При этом наибольшую трансформацию, которую даже можно назвать переходом к четвертной промышленной революции, испытывает отрасль геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которую автор настоящей статьи называет ГЕОИндустрия.

В статье автор рассказывает, чем характеризуется на сегодняшний день отрасль ГИС и ДЗЗ, заглядывает в недалекое будущее (через 5 лет – переходный период, или ГЕОИндустрия 3.0/4.0), дает прогноз на 15 лет (ГЕОИндустрия 4.0).

Болсуновский Михаил АлександровичПервый заместитель генерального директора Компании «Совзонд»

Мы живем в эпоху третьей промышленной революции, которая началась с активного использования электроники и информационных технологий в 1969 г. Сегодня происходит постепенный переход к четвертой промышленной революции, характеризующийся слиянием технологий и размыванием граней между физическими, цифровыми и биологическими сферами.

Такую же трансформацию испытывает и отрасль геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Назовем ее ГЕОИндустрия.

Посмотрим, чем характеризуется на сегодняшний день отрасль (ГЕОИндустрия 3.0), заглянем в недалекое будущее (через 5 лет – переходный период, или ГЕОИндустрия 3.0/4.0), дадим прогноз на 15 лет (ГЕОИндустрия 4.0). Выделим главные сферы ГЕОИндустрии.

 

Группировки спутников

В сфере дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса сегодня на первый план выходят группировки спутников. Максимально возможное разрешение космических снимков – 30 см, некоторые спутники ведут видеосъемку. Появились группировки спутников, ведущие ежедневную повторную съемку с разрешением 3–5 м. Проводят регулярную съемку радарные спутники, причем имеется возможность получать данные с разрешением до 25 см. Активно развиваются сервисы доступа к данным. На подходе новый сервис на базе данных ДЗЗ – пользователи смартфонов во всем мире смогут заказать собственное фото, сделанное с орбиты. Эта технология до конца 2020 г. будет предложена и ГК «Роскосмос». Специальное мобильное приложение отечественной разработки позволит любому желающему получить доступ к архиву снимков с российских спутников или заказать съемку определенного участка местности. Оплатить услугу можно будет также с помощью мобильного устройства.

Что нас ожидает через 5 лет? Специализированные группировки спутников будут вытеснены комплексными системами. Пространственное разрешение спутников станет лучше 30 см, причем ежедневная повторная съемка будет доступна с разрешением 1–2 м. Стандартным продуктом станет видеосъемка из космоса. Качественный рост ждет радарные космические данные. Появятся комплексные режимы съемки: оптико-электронная в сочетании с радарной, космическая в сочетании с авиационной с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Будут развиваться новые виды съемки и сервисы доступа к данным.

Через 15 лет произойдут качественные изменения во всей системе ДЗЗ. На первый план выйдут сервисы. Модель заказа съемки трансформируется в доступ к геоинформационным интеллектуальным аналитическим сервисам, позволяющим получить пользователю необходимую информацию по конкретным задачам. Съемка из космоса будет вестись в непрерывном режиме. Произойдет конвергенция с другими источниками информации.

 

Беспилотные летательные аппараты

В последние годы все активнее в нашу жизнь входят беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Большой спрос на них сегодня наблюдается и в отрасли ГИС и ДЗЗ. В настоящее время имеются беспилотники различного вида, специализированные по назначению. Экстенсивно развиваются малые БПЛА, однако время их полета ограничивается 30–60 минутами. Появилось новое съемочное оборудование – лазерные сканеры, гиперспектральные камеры. Запускаются сервисы заказа съемки нужной территории (можно отметить интеллектуальный онлайн-сервис от компании «Совзонд» – Flyber). Специальное программное обеспечение позволяет вести съемку в автоматизированном режиме, в том числе имеются сервисы удаленного управления аппаратами.

Заглянем на 5 лет вперед. На первый план выйдет автоматизация всех процессов работы с БПЛА. Миниатюризация аккумуляторов приведет к увеличению полетного времени. Появятся автоматизированные системы мониторинга, станет возможной коллективная работа БПЛА. Произойдет удешевление беспилотников. Станут доступны готовые блоки полезной нагрузки для малых БПЛА: лазерный сканер с инерциальной системой, гиперспектральный комплекс. Тяжелые стратосферные БПЛА будут вести лазерное сканирование ночью в автоматическом режиме.

Через 15 лет также как в ДЗЗ из космоса на первый план выйдут сервисы. Появится система полностью автоматизированных докстанций с БПЛА, интегрированная в существующие компоненты инфраструктуры. Активное применение найдут стратосферные БПЛА. Произойдет полная интеграция в геоинформационные интеллектуальные аналитические сервисы (данные как сервис – DaaS). Пользователи будут получать требуемую аналитическую информацию по запросу в онлайн режиме.

 

Аэросъемка в сочетании с лазерным сканированием

Все более востребованной сегодня становится аэросъемка в сочетании с воздушным лазерным сканированием. Для получения высокоточных пространственных данных этим технологиям нет альтернативы. Съемка ведется преимущественно с тяжелых летательных систем. Появились сканеры кинематического класса, которые могут устанавливаться на различные носители: БПЛА, машину.

Через 5 лет будет наблюдаться автоматизация всех процессов. Продолжат развиваться тяжелые системы с увеличением частоты сканирования, и дальности полета, появятся цветные лазеры. Качественно улучшатся сканеры кинематического класса. Будет происходить комплексирование данных (лазерное сканирование, гиперспектральная и тепловизионная съемка, данные в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах). Стратосферные тяжелые беспилотные комплексы с системами лазерного сканирования будут работать в автономном режиме.

Через 15 лет произойдет переход к модели «данные как сервис» (DaaS). Пилотируемые съемочные системы будут заменены БПЛА (в том числе стратосферными тяжелыми беспилотными комплексами). Произойдет конвергенция с другими источниками информации.

 

Обработка данных

Важнейшее место в отрасли занимают вопросы обработки данных, разработки программного обеспечения (ПО), геоинформационные системы (ГИС). Сегодня для этой сферы характерна узкая специализация и низкий уровень автоматизации (10–20%, главным образом для создания карт и анализа информации). Практически полностью автоматизирована фотограмметрическая обработка данных ДЗЗ. Программное обеспечение отличает узкая специализация, используется ПО с открытым кодом. ГИС переходят в онлайн – создаются геопорталы. Развиваются аналитические сервисы (отметим некоторые актуальные разработки компании «Совзонд» – «Геоаналитика.Агро», WorldEvolution, «ГРАДИС» и др.).

Через 5 лет уровень автоматизации достигнет 20–30%. Произойдет переосмысление понятия «карта» – начнется переход к пространственно-временной модели. Специализированное ПО перейдет в облачные сервисы, позволяющие выполнять необходимую обработку в автоматизированном режиме. Получат развитие алгоритмы анализа информации (нейрологика) и технологии ситуационной осведомленности.

Революционные изменения в этой сфере произойдут через 15 лет. Появятся интеллектуальные аналитические сервисы (получение нужной информации по запросу). Произойдет взрывной рост нейроалгоритмов анализа информации. Станет возможным моделирование любых ситуаций на основе пространственно-временной модели местности. Качественные изменения произойдут в технологии ввода информации, где станет возможным отказ от формализации заданий.

 

Источники исходных данных

Уже в настоящее время происходит диверсификация источников исходных данных (расширение списка компаний поставщиков космических снимков, аэросъемка в сочетании с воздушным лазерным сканированием, в т.ч. с БПЛА), появляются новые виды данных (видеосъемка, тепловизионная, гиперспектральная съемка и т.д.) и расширяется круг решаемых с помощью геоаналитики задач. В последние годы происходит также технологическая революция в сфере БПЛА. Данные, получаемые с таких аппаратов, находят все более широкое применение.

Резкое увеличение количества источников пространственных данных (в том числе и за счет появления спутниковых группировок, состоящих более чем из 200 космических аппаратов, способных вести каждодневный мониторинг) приводит к колоссальному увеличению объемов обрабатываемых и анализируемых данных. В связи с этим вектор развития инструментов и технологий направлен на агрегирование информации из разных источников в центрах хранения и обработки, с предоставлением заказчикам доступа к определенным данным, инструментам и сервисам. Для работы с «большими данными» используются облачные вычисления и суперкомпьютеры. Заказчикам уже не нужны сами данные, а нужна возможность работать с ними в своих геоинформационных системах и приложениях, что приводит к снижению затрат на приобретение данных и их хранение. Важнейшее значение приобретает комплексное использование пространственных данных (например, оптические космические снимки + радарные данные, лазерное сканирование + БПЛА и т. д.) и разработка геоаналитических сервисов.

В 2017 году произошли революционные изменения в дистанционном зондировании Земли. Появились группировки, насчитывающие сотни спутников (например, PlanetScope). В результате ведется ежедневный мониторинг Земли. Высочайшая оперативность и повторяемость съемки такими группировками спутников позволяет создавать актуальные ортомозаики высокого разрешения на большие по площади регионы. Специалисты компании «Совзонд» создали, например, ортомозаику с разрешением 3 м на весь Крым всего за 1 месяц (июнь) (рис. 1).

 

Рис. 1. Ортомозаика на Республику Крым, построенная по данным космической съемки группировки спутников PlanetScope Рис. 1. Ортомозаика на Республику Крым, построенная по данным космической съемки группировки спутников PlanetScope

 

Увеличение объема данных и их детальности ставит на одно из первых мест проблему их обработки и хранения. Для этого нужны все большие объемы и ресурсы. Для обработки и хранения данных необходимо развертывание специализированных систем хранения данных. Компания «Совзонд» разработала интеллектуальную геоинформационную облачную платформу «Геоаналитика», к преимуществам которой можно отнести следующие ее возможности: работа с потоками данных, алгоритмы BigData; централизованное хранение и доступ всех подразделений, исключается дублирование данных; автоматизированные процессы обработки и анализа разнородных данных, интерактивная аналитика, моделирование и машинное обучение; системы поддержки принятия решений и «облачные» сервисы.

Для ГЕОИндустрии 4.0, которая в полной мере войдет в силу через 15 лет, основными понятиями станут пространственно-временная модель и интеллектуальные аналитические сервисы. В целом для отрасли ГИС и ДЗЗ уже в настоящее время характерны: технологии BigData, облачные вычисления, автоматизация всех процессов.