Спутниковые изображения в четвертом измерении

Чтобы по-настоящему понять нашу динамичную планету, мы стремимся исследовать информацию во времени, визуализировать прошлое, понять настоящее и распознать будущие тенденции. Например, специалисты в науках о Земле используют временные серии спутниковых наблюдений для отслеживания ежемесячных закономерностей, таких как распространение снежного покрова, экстент его простирания от высоких широт и полюсов в зимние месяцы и отступления в летний период. Ученые используют временные ряды спутниковых наблюдений для мониторинга засух. А климатологи применяют модели для климатических прогнозов на будущее. Так как возможности вычислительной техники и ГИС продолжают расти, разрабатываются и применяются новые технологии, основанные на времени. Наряду с этой тенденцией, растёт понимание огромной важности временных аспектов изображений. Наш мир динамичен и очень важно, как ГИС это отражает. И снимки тут играют ключевую роль.

Существует бесчисленное множество приложений, для которых необходимо учитывать время. Для того, чтобы очертить границу лесных пожаров, необходима серия полетов для сбора термальных снимков определённых территорий по периметру пожара. Нередко по несколько полетов в день, так как лесные пожары распространяются очень быстро. Напротив, для исследования вырубки лесов нужны снимки, охватывающих большую территорию, но в течение более длительных промежутков времени, так как вырубка лесов – это процесс, который происходит в течение многих лет или даже десятилетий.

Изображения – это один из самых эффективных способов получить представление о прошлом. Исторические изображения служат отправной точкой для обнаружения изменений и позволяют принимать более эффективные решения в управлении ценными ресурсами Земли. ГИС-технологии дают новую жизнь в историческим картам и старым фотографиям, снятым на поверхности Земли, с воздуха и даже из космоса.

Изображения позволяют нам в цифровой форме реконструировать ландшафты прошлого. Мы можем использовать одно историческое изображение, чтобы изучить какое-то место в прошлом, или коллекцию исторических изображений, чтобы увидеть более подробно, как что-то изменялось в пространстве и времени.

Исторические карты добавляют в ГИС важное измерение. Они вносят ясность и показывают, как наш мир выглядел в прошлом. Они говорят о местах, где мы больше никогда не побываем – только при помощи карт. Они дают среду для сравнения современности и прошлого, а также и для будущего. Очень важно, что исторические карты можно интегрировать с картами и информацией о современном мире. Например, их можно добавить как новые слои в вашу ГИС. Это можно сделать, если отсканировать старую бумажную карту и присвоить ей пространственную привязку. Получится новый растровый слой, дающий в ГИС гигантские возможности для различных приложений.

Многие карты по своей сути одиночны, иные принадлежат к большой серии или коллекции карт. Серия топографических карт геологической службы СЩА, серия карт наводнения, серия карт для страховой компании, аэрофотосъёмка определённых миссий в прошлом, историческая коллекция Дэвида Рамни, копилка исторических карт журнала National Geographic – всё это примеры коллекций карт, которые можно использовать, чтобы обогатить вашу ГИС.

Пользователи ГИС стремятся понять результаты события, сравнивая самую последнюю ситуацию и предыдущее состояние несколько дней или часов назад. Общие области применения изображений в близком к реальному времени включают: координацию реагирования на чрезвычайные ситуации, проведение оценки ущерба, мониторинг лесов и сельского хозяйства, ведение военных действий и многое другое.

Термин "почти в реальном времени" относится ко времени в интервале от непосредственно перед действием или событием и до двух-трех дней после того, как действие или событие произошло. Этот временной интервал часто описывается либо как реальное время, либо как близкое к реальному время, в зависимости от того, насколько близко или далеко (во временном выражении) вы находитесь от события, на которое реагируют люди.

При рассмотрении снимков, зависящих от событий, важно определить, насколько часто необходимо наблюдать условия, влияющие на событие. Во время урагана многократно получаемые изображения территории помогут выявить тончайшие изменения в направлении и скорости ветра. Иными словами, возможность рассматривать ситуацию в определенном местоположении может существенно помочь в принятии мер для защиты жизни и имущества. ГИС-аналитики в таких ситуациях стараются получать информацию как можно чаще, так как своевременные решения будут более эффективными.

За последние 40 лет в Таиланде произошли огромные сдвиги в землепользовании в связи с бумом в индустрии аквакультуры. Масштабное затопление земель для создания креветочных ферм воздействовало на чувствительные экосистемы по всей стране, но особенно вдоль побережья. Представьте себе, что Вы – ГИС-аналитик в некоммерческой организации, занимающейся охраной окружающей среды и устойчивым развитием, и Вам надо подобрать исторические снимки Landsat на территорию провинции Самутсонгкхрам к югу от Бангкока, чтобы подготовить визуальный отчёт о произошедших со временем изменениях. Ваша презентация будет представлена спонсорам и инвесторам, чтобы получить финансирование и привлечь их к восстановлению прибрежных экосистем.