Глава 3 СОЗДАНИЕ КАРТ ДИНАМИКИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПО КОСМИЧЕСКИМ ЦИФРОВЫМ СНИМКАМ
Приведем пример построения карты динамики природной среды на территории, вовлеченной в освоение Средне-Тиманского бокситового рудника (Республика Коми). Исходными материалами служат космические снимки спутника Landsat.
Все упражнения выполняются при помощи средства для просмотра и оформления цифровых карт ArcExplorer и версии программы для обработки цифровых космических снимков ENVI. Рудник расположен в западной части Республики Коми на склоне Тиманского кряжа, в области малоосвоенной Северной тайги, в бассейне крупной р. Вымь. Бокситы были открыты давно, но только с 1999 г. на руднике начата активная добыча. С целью вывозки бокситов была построена автомобильная дорога и завершается строительство железной дороги.Таблица 9
Программные продукты, используемые для создания карты динамики природной среды
| Программный продукт | Назначение | Примечание |
| ArcExplorer 3.1 (Java Edition) | Распространение карты динамики в цифровом виде | Бесплатное средство для просмотра цифровых карт |
| ENVI 3.x | Обработка косми ческих снимков и растровых изображений | Программный продукт является одним из самых полнофункциональных средств для обработки изображений. Имеет бесплатную, ограниченную по времени использования, демонстрационную версию |
| Microsoft Word | Создание текстовых и графических документов | Используется для выполнения ряда заданий |
| Графический редактор | Создание и копиро вание растровых изображений | Используется для выполнения ряда заданий |
Строительство дороги очень видоизменило ландшафт: появились нерекультивированные карьеры, нарушился гидрологический режим поверхностных вод.
Возможно, это произошло из-за того, что проект строительства не предусматривал проведения природоохранных и инженерно-защитных работ. Со строительством транспортных путей стали доступны и другие ресурсы, располагающиеся в бассейне р. Вымь, в частности -- леса. Большая часть территории бассейна в настоящий момент покрыта сплошными вырубками, многие из которых заболочены. Первые вырубки появились в 80-х гг, в настоящий момент лес на них восстанавливается.Программные средства и исходные материалы. Для построения карты динамики используем программные средства, описание которых приведено в табл. 9.
Таблица 10
Исходные материалы для создания цифровой карты динамики
| Название материала | Содержание | Примечание |
| Цифровая карта- основа, масштаб 1:200000 | Основные элементы местности: дороги, реки, озера, болота, населенные пункты | Формат ArcView shape, система коорди нат UTM (зона 40), период - середина 80х гг. |
| Слой особо охра няемых природных территорий | Границы и название особо охраняемых природных территорий | Построен с использованием объектов гидрографии, содержащихся на цифровой карте-основе. Формат ArcView shape, система координат UTM (зона 40) |
| Слой лесов первой группы и особо защитных участков | Границы лесов первой группы | Построен на основе цифровых планов лесонасаждений Княжпогостского лесхоза. Формат ArcView shape, система координат UTM (зона 40) |
| Космический сни мок 1, два фрагмента | Фрагмент снимка спут ника Landsat 5, 1984 г. | Каналы 2, 3, 4. Система координат UTM (зона 40). Разрешение на местности - 30 м |
| Космический сни мок 2, два фрагмента | Фрагмент снимка спут ника Landsat 7, 2000 г. | Каналы 2, 3, 4. Система координат UTM (зона 40). Разрешение на местности - 30 м |
| Космический сни мок 3, два фрагмента | Фрагмент снимка спут ника Landsat 7, 2002 г. | Каналы 2, 3, 4. Система координат UTM (зона 40). Разрешение на местности - 30 м |
Исходные материалы включают в себя космические снимки спутника Landsat 7, векторные слои цифровой карты-основы и векторные слои регламентов хозяйственной деятельности. Сведения об исходных материалах приведены в табл. 10.
Космические снимки представлены в формате TIFF с файлом пространственной привязки. Содержимое этого файла для всех снимков на один и тот же участок одинаково. Снимки представлены в виде RGB-изображения, где каналу R соответствует четвертый канал (табл. 3), каналу G - третий канал, а канале B - второй канал снимка.
Установка исходных материалов. Установка исходных материалов включает следующие этапы:
1. Скачать и установить ArcExplorer и ENVI.
2. Скачать исходные материалы (архив, 7 Мб).
3. Проверить архив.
Расположение подкатологов и файлов
Таблица 11
| Подкаталог | Файл | Тип файлов | Назначение | Атрибуты |
| Основа (содержит файлы карты- основы и вспомога тельные файлы) | Болота | Shp, shx, dbf | Слой болот | - |
| Гидрогра- фия_линейная | Shp, shx, dbf | Слой рек, не выражающихся в масштабе карты | ObjName (название реки) | |
| Гидрогра- фия_площадная | Shp, shx, dbf | Слой рек, выра жающихся в масштабе карты | ObjName (название реки) | |
| Дороги | Shp, shx, dbf | Слой дорог | нет | |
| Населенные пункты | Слой населенных пунктов | ObjName (название поселка) | ||
| Границы _картографируемой _территории | Shp, shx, dbf | Границы двух участков, для которых будет создана карта динамики | ObjName (название участка) | |
| Регламенты | Леса первой группы | Shp, shx, dbf | Границы участок лесов первой группы | |
| Особо охраняемые _природные_террито- рии | Shp, shx, dbf | Границы особо охраняемых природных территорий | ObjName (название террито рии) | |
| Снимки (исходные снимки) | Участок1-Снимок2 | Tif, tfw | Снимок и файл привязки для первого участка (2000 г.) | |
| Участок1-Снимок3 | Tif, tfw | Снимок и файл привязки для первого участка (2002 г.) | ||
| Участок2-Снимок2 | Tif, tfw | Снимок и файл привязки для второго участка (2000 г.) | ||
| Участок2-Снимок3 | Tif, tfw | Снимок и файл привязки для второго участка (2002 г.) |
4.
Создать на локальном диске компьютера рабочий каталог под названием «Демонстрация». Далее будем считать, что создан каталог С:\Демонстрация.5. Распаковать архив, указав в качестве выходного каталога С:\Демонстрация.
В результате проделанной работы на жестком диске компьютера будет создан каталог С:\Демонстрация, в котором будут расположены подкаталоги и файлы (табл. 11).
Демонстрационный проект ArcExplorer. Все перечисленные
выше файлы скомпонованы в проект ArcExplorer, который представляет собой файл с названием «Карта_основа.АЕР». Файл находится в каталоге С:\Демонстрация. Все слои и снимки представлены в системе координат UTM, зона 40. Для просмотра проекта необходимо запустить ArcExplorer. При стандартной установке ярлык для его запуска будет помещен непосредственно в панель «Пуск» Windows; на панели инструментов нажать кнопку, откроется диалог; в диалоге нужно выбрать файл С:\Демонстрация\Карта_основа.АЕР. Экран компьютера примет указанный ниже вид.
Программа для обработки изображений ENVI. Все примеры по обработке космических снимков в данном примере выполняются при помощи ГИС ENVI 3.2. Данное программное обеспечение доступно в демонстрационном режиме. Для того чтобы воспользоваться им, необходимо скачать с сайта www.rsinc.com инсталлятор, а затем получить временный ключ. Предполагается, что пользователь самостоятельно освоит работу с системой ENVI, содержащей большой объем учебного материала и документации в цифровой форме.
Результаты. Окончательные результаты выполнения всех упражнений, вместе с исходными данными можно скачать (архив, 22
Mb). Для их установки распакуйте содержимое архива в каталог
С:\Демонстрация. Будьте внимательны: если в данном каталоге существовали файлы, являющиеся результатами вашей работы над заданиями, то они могут быть уничтожены. Результаты выполнения заданий находятся в подкаталоге «Результаты».
3.1.