• 1

    Цель

    Создание инновационного территориального центра в томской агломерации, концентрирующего передовые производства, качественные человеческие ресурсы и новую технологическую базу

  • 2

    Направления

    «Передовое производство», «Наука и образование», «Технологические инновации и новый бизнес», «Умный и удобный город», «Деловая среда»

  • 3

    Инвестиции

    250 млрд руб. – общий объем необходимых инвестиций до 2020 года. Объем подтвержденных внебюджетных средств – 65%

  • 4

    Участники

    12 федеральных министерств, 5 крупных компаний, институты развития, 6 университетов, 12 научных организаций, 400 малых и средних инновационных компаний и промышленных предприятий

  • 5

    Инструменты

    Более 50 федеральных инструментов и инициатив разной ведомственной принадлежности скоординированно используются для достижения цели Концепция

  • 6

    Дорожная карта

    65 мероприятий «дорожной карты» по реализации Концепции обеспечивают вовлечение заинтересованных сторон

  • 7

    Территории

    6 городских территорий томской агломерации развиваются в рамках Концепции: промышленный, внедренческий, научно-образовательный, историко-культурный, медицинский и спортивный парки

  • 8

    Кластеры

    6 кластеров являются основой реализации Концепции со специализацией в нефтехимии, ядерных технологиях, лесной промышленности, фармацевтике, медтехнике, IT, возобновляемых ресурсах, трудноизвлекаемых запасах

  • 9

    Рабочие места

    160 тысяч высокопроизводительных рабочих мест будет создано к 2020 году по итогам реализации Концепции

  • 10

    Проекты

    Более 100 промышленных, научно-образовательных, социальных и инфраструктурных проектов реализуется участниками Концепции

«Проект первой очереди – создание цифровой ландшафтной карты Томской области»

16 декабря 2015 11:17

Владимир Демкин

Начальник управления – проректор по сетевой информационной деятельности НИ ТГУ

Владимир Демкин
Начальник управления – проректор по сетевой информационной деятельности НИ ТГУ

Вадим Хромых
Доцент кафедры географии НИ ТГУ

Расскажите о вашем проекте – системе дистанционного зондирования Земли. На какой стадии вы сейчас находитесь и какие планы в ближайшей перспективе?

- Самый важный элемент нашего проекта – беспилотник, который в отличие от существующих в Томске и не только, имеет очень необходимую часть – тепловизор. Это существенно расширяет возможности этого аппарата. В числе его ключевых характеристик – набор высоты до 3 км, дальность полета при работе со станцией – до 80 км, время полета может составлять до 4 часов. Эти характеристики позволяют нам значительно увеличить и удешевить объем работы, так как каждый запуск, если аппарат не очень совершенен, требует дополнительных усилий штатного расписания и так далее. Два человека у нас определены как пилоты-наблюдатели. У нас есть связь с ОАО «Газпром космические системы» – там есть пилоты-наблюдатели, которые могут в любое время приступить к работе уже с этим аппаратом. Кроме того, развернуты автоматизирование рабочие места.

На сегодня есть необходимость в трех лабораториях: сбора данных, беспилотной и космической лаборатории. Одним словом, мы уже готовы начать выполнять конкретные работы. В этом году будет строиться дополнительный этаж на здании НИИПП, где в последующем будут размещаться эти лаборатории, переходя уже к более детализированным профильным исследованиям и тематической обработке данных.

- Я расскажу о проектах первой очереди. Самый главный и самый первый – это создание цифровой ландшафтной карты Томской области. Цель проекта – формирование актуального ортофотоплана Томской области на основе данных мультиспектральной оптической съемки с высоким пространственным разрешением и создание на его основе геоинформационной системы ГИС Томской области.

В настоящее время у нас нет единой основы для согласованной работы профильных департаментов и оказания геоинформационных услуг организациям и населению. Разработка ортофотоплана заполнит этот пробел. Ортофотоплан являет собой временной срез природного состояния территории Томской области на данный момент и позволяет послужить базисом, точкой отсчета для отслеживания изменений, то есть, для мониторинга. Работы, которые будут сделаны на основе ортофотоплана, – это ландшафтная экологическая карта Томской области, создание серий тематических карт, в перспективе – создание электронного атласа Томской области, в том числе, карт базы данных лесной инвентаризации Томской области. Проведение территориальной оценки нарушенности территории – это вырубки, лесные пожары, подтопления территорий. Обновление карт линейных объектов, то есть - дороги, трубопроводы и линии электропередач и тому подобное.

Ландшафтная карта являет собой комплексную карту, база данных которой позволяет оценивать потенциал территориального распространения различных биоресурсов, например, растительного сырья, ягод, торфа. Планирование размещения производств, связанных с использованием биологических ресурсов. Обеспечение исходной информации при планировании размещения производственных объектов, оказывающих воздействие, и проведение предварительной оценки, то есть экологическое сопровождение инвестиционно-строительных проектов.

Тематические слои базы геоданных – это как традиционные слои общегеографических карт, гидросеть, так и тематические слои: ландшафтные системы, почвы, леса, земли сельхозназначения, селитебные и промышленные зоны. Нами предусмотрено несколько масштабных уровней. Вся территория области на первом этапе будет создана в масштабе 1:200 000. Отдельные территории, прежде всего, окрестности Томска, например, долина реки Томи, районы мостовых переходов через реки и тому подобное, будут крупного масштаба – 1:2 000 и 1:50 000. В качестве информационного обеспечения используются такие данные дистанционного зондирования, как снимки высокого пространственного разрешения. Это съемки с аппаратов, на сегодняшний момент это спутники серии SPOT, IRS, Terra с разрешением от пяти до тридцати метров. Снимки сверхвысокого пространственного разрешения – это аппараты QuickBird, IKONOS, и снимки с беспилотного летательного аппарата.

Университет обладает всеми необходимым ресурсами для развития этого направления?

- ТГУ обладает на сегодняшний день следующими ресурсами: суперкомпьютер, центр обработки данных, четыре закупленных автоматизированных рабочих места на основе быстродействующих графических рабочих станций. У них характеристики довольно мощные: двойные мониторы высокого разрешения с профессиональными видеокартами Quadro 5 000, у каждой станции 64 гигабайта оперативной памяти и соответствующее программное обеспечение. Также имеется лицензионное программное обеспечение. Один из ключевых моментов – это наличие в ТГУ уникальных научных школ и специалистов по тематическому дешифрированию и ландшафтному картографированию.

В настоящее время у нас имеется большое количество рабочих мест, то есть, плавающие лицензии на такие дорогостоящие программные продукты как ERDAS Imagine, PHOTOMOD. Для создания базы геоданных и, собственно, ГИС используется многофункциональный пакет ArcGIS Server версии 10.3.

Как организационно выглядит процесс работы вашей системы?

- Мы видим организацию следующим образом: в центре находится база геоданных, на ЦОДе – скоростной доступ через Интернет посредством входа через Геопортал. Напрямую идет связь с различными департаментами – Департаментом природных ресурсов и охраны окружающей среды, Департаментом лесного хозяйства, Управлением охотничьего хозяйства, Комитетом рыбного хозяйства. Соответственно, все задачи можно решать в обе стороны. Но и постоянно идет пополнение и обновление базы геоданных, в том числе, и материалами полевых наблюдений, инженерно-экологических изысканий, актуальными данными космомониторинга и так далее.

Какие ключевые задачи решаются вашей системой мониторинга?

- Немного скажу о самой системе мониторинга. На сегодня уже функционирует группировка спутников «Ямал». В ближайшие два года будет разворачиваться мониторинговая группировка спутника «Смотр». Это проект компании «Газпром космические системы», в котором мы принимаем участие, и там предусмотрены различные спутники, в том числе, спутники оптического диапазона с разрешением один метр, и спутники, работающие в радиолокационном диапазоне.

Перечень задач довольно большой, на основных из них я бы хотел остановиться. Это, прежде всего, ведение кадастра биологических ресурсов: растительных, охотничьих, промысловых, рыбных. Мониторинг нарушенности земель и культивации, мониторинг очагов пожаров, мониторинг несанкционированных рубок, самовольных застроек, захламление лесосек, лесоустройство, мониторинг особо охраняемых природных территорий, водоохранных зон и так далее. Еще раз, ландшафтная карта – это некая база, с помощью которой мы выходим на громадное количество дополнительных проектов и решение каких-то практических задач.

В каком формате поступает информация в эту систему?

- Ландшафтная карта являет собой моментальный срез ситуации на текущий год. То есть мы сделали ортофотоплан и смотрим по факту, что сейчас есть. Соответственно, продолжает идти поток данных дистанционного зондирования с этой системы с различных спутников. Мы обрабатываем, накладываем, смотрим и видим, что, например, на определенном участке увеличился такой-то выдел, вырублено столько-то гектар. Мы в ГИС-системе это отрисовываем в векторном формате, и в базе геоданных идет уже пересчет на гектары, кубометры и так далее. Мы можем мониторить ситуацию в довольно оперативном режиме.

Насколько оперативно? То есть информация обновляется раз в неделю или раз в месяц?

- Обработать можно в течение нескольких дней.

- Мы можем определить чистоту. Например, по лесу. У нас есть цикл. Зимой массовая рубка вылазкой идет. Март-апрель – это сезон половодья. Рубка летом у нас единичная, здесь мы можем тоже территории определять. Поэтому зимний период у нас самый главный. Есть территории, которые, так скажем, подвержены риску и где происходит постоянная «черная» лесорубка.

  - У нас огромная территория, поэтому мы предусмотрели несколько масштабных уровней. Проблемные территории мы сразу берем на заметку и делаем их в крупном масштабе.

- В ТГУ уже есть Геопортал, по которому мы смотрим ситуацию и оцениваем. Если моделировать пожар, то без ключевых факторов (река, дорога) прогноз будет очень слабый, его достоверность падает до 30%. И это человеческий фактор. Мы хотим уйти от него, чтобы машина сама считала. Обязательно нужен рельеф для высчитывания скорости развития пожара или его падения, и дальше в конце получаем конкретно уже лесоустройство на всю территорию.

  - Эти прогнозы делаются, чтобы их отработать. Этот самолетик с тепловизором позволяет снимать тепловую пробу, знать температуру, будут грибы или нет. И самое главное, у нас должны стоять датчики. Эти датчики никто не должен воровать. У этого самолета стоит очень хорошая аппаратура, и мы будем экспериментировать, сможем ли мы увидеть качество зародышей шишек, заражен ли кедр вредителями.

- Эта карта как единая топ-основа. Сейчас такой карты нет. Это отдельные сегменты. Чтобы её сделать, разместить и отработать, требуется не менее 60 терабайт памяти. А учитывайте еще ГИС-слои, которые будут накладываться. Поскольку у нас есть суперкомпьютер, то эта система хранения данных здесь ляжет, но нигде больше таких ресурсов нет.

Как это все происходит. Станция стоит в деревне, через Wi-Fi с датчика пойдет сигнал. Все это собирается и передается сюда, наблюдатели видят. Такие комплекты можно ставить где угодно, например, к селу, если расстояние позволяет. У нас порядка пятидесяти станций уже развернуто, можно будет использовать и ставить датчики.

- Еще есть вариант по городу так называемый «OpenStreetMap» – проект Ассоциации геоинформационных мировых компаний. Они сделали проект, который позволяет выставлять векторные карты городов. Эти данные тоже, примерно, 10-годичной давности. Почему это может работать для города и не может работать для Томской области? Когда мы говорим, что в городе некоторые кварталы по 100 лет не меняются, то очертания домов, соответственно, тоже не меняются. Поэтому для городских кадастровых задач это возможно. Теперь что касается области. Например, возьмем реку Кеть. Если посмотреть на ее береговую линию 2003 и 2014 года, то размыв составит, примерно, 20 метров. Сейчас этой дороги нет, она размыта. В системе эта дорога будет, потому что в ней хранятся данные 10-летней давности.

- Мы уже год говорим о том, что надо сделать ландшафтную карту. Дальше начинается целый спектр проектов на этой карте, и подключаются все департаменты, для работы которых важная данная информация.

- Да, на том же Геопортале будут прописаны метаданные. Будут доступны адреса и телефоны, с кем можно связаться по поводу этих данных.

Что касается вывода данных, то здесь процедура достаточно проста. Стоит нам мышкой ткнуть на какое-то место на карте – всплывает идентификация этого места, где мы видим: бонитет леса, площадь выдела, запас древесины по породам и прочее. То есть, чем мы эту базу забьем, то и будет выдаваться. Этот проект долгосрочный, и с каждым годом эта база будет все мощнее и мощнее наполняться. В итоге, мы выйдем, можно сказать, на кадастровое покрытие всей области.

Поделиться: