"Қазақстан Ғарыш Сапары" ҰК" АҚ ғарыштық түсірілімдері: өңдеу, ерекше жобалар және мемлекетке пайда



Сіз адамдардың ғарыштық суретке қалай түсетіні туралы ойландыңыз ба және сәйкесінше ғарышмониторинг бойынша одан әрі жұмыс жүргізілуде ме?
Осы саланың маманы емес адамдардың көпшілігі: "қажетті нысан серікті түсірдім, міне, қолымда дайын ғарыштық сурет!" деп ойлайды. Шын мәнінде, бұл өте күрделі және көп еңбекті қажет ететін үдеріс, ол осы жұмысқа мұқият және кешенді келуді талап етеді.
Мысалы, дайын өнімді (ғарыштық түсірілімді) алу үшін алдымен ортогональды кескінде (тік жазықтықта) жергілікті жер учаскесінің бейнесін жасау мақсатында деректерді фотограмметриялық өңдеуді-ғарыштық және жердегі түсірілімдер деректерін камералық өңдеуді жүргізу қажет.
"Қазақстан Ғарыш Сапары"ҰК" АҚ Жерді қашықтықтан зондтау ғарыш жүйесі департаменті суреттерді өңдеу басқармасының жетекші инженері Жандос Досымжанов толығырақ айтып береді:


IMG-20210526-WA0020.jpg


- Жандос, деректерді фотограмметриялық өңдеу үдерістері қалай жүреді?
- Серіктен алынған деректер антенна бекеттеріне тасталғаннан кейін және өтінімге байланысты бастапқы өңдеуден өткеннен кейін фотограмметриялық өңдеу жүргізіледі. Суреттерді фотограмметриялық өңдеу үш өнімді жасауды қамтиды. Бұл ортосурет, бедердің/жердің сандық моделі (БСМ/ЖСМ) және ортомозаика.

- Осы жерде толығырақ айтсаңыз? Ортосурет және ортомозаика-бұл не?
- Ортосурет кескін-ортогональды кескін, яғни суретті ортогональды проекцияға енгізген кезде. Қарапайым сөзбен айтқанда, біз суреттегі заттарды тік жазықтықта көргенде (олар бұрышта көрінсе де). Ол үшін әр пиксельдің тиісті бағыты жасалады. Ортомозаика - бұл бір мозаикаға тігілген кездегі барлық ортосурет.
Серік әрдайым белгілі бір аумақты қатаң тігінен алып тастамайды, біз оны надир деп атаймыз, кейде серіктің орбитасы түсірілім аймағына сәйкес келмейді, сондықтан серік бізді қызықтыратын және түсіретін жерге қарай бұрылады (түсіру жоспарына сәйкес). Нәтижесінде біз жердің шынайы координаттарының дәлдігіне әсер ететін белгілі бір бұрышы бар ғарыштық суретке түсеміз. Сондай-ақ дәлдікке басқа факторлар да әсер етеді. Бұл жер бедерінен, түсіру жабдықтарынан (ғарыштық суреттегі дисторсия) және серіктің орбиталық өлшемдерінен туындаған бұрмаланулар. Біздің міндетіміз - мұндай ауытқуларды түзету.
"ҚҒС" ҰК " АҚ-да (бұдан әрі-қоғам) екі лицензиялық бағдарламалық қамтамасыз ету бар: Airbus Defense&Space француз компаниясының Erdasimagineкомпаниясы Hexagonab және Pixel Factory Processing Facility (PFPF). PFPF аппараттық-бағдарламалық кешені-бұл серверлік шешім, ал ERDASImagine бағдарламалық жасақтамасы - жергілікті шешім.
Суреттерді фотограмметриялық өңдеуді бастамас бұрын тірек деректерін дайындау қажет: жердегі бақылау нүктелері (ЖБН), бедердің сандық моделі (БСМ). Ортосурет өнімін (L3 деңгейі) жасау үшін-ғарыштық суреттер, жоғарыда аталған анықтамалық деректер құрылған жобаға импортталады.
Келесі қадам – ғарыштық түсірілімдерді теңестіру, ол үшін компанияның спутниктік навигация департаменті ұсынған ЖБН пайдаланылады. ЖБН жиынтығында географиялық, тікбұрышты (Меркатор) координаттар жүйесіндегі нүктелердің координаттары, нүктенің биіктік мәні және т.б. кесте және векторлық файл форматында, сондай-ақ жиынтықта нүктелердің абристері (жергілікті жерлердің фотосуретімен нүктелердің орналасу нобайлары) бар. Бағдарламалық қамтамасыз ету интерфейсі ғарыштық түсірілімдегі нүктелерді (абрис көмегімен) анықтауға мүмкіндік береді. Егер ғарыш түсірілімдері біреуден артық болса, ғарыш түсірілімдері арасында қосымша байланыстырушы нүктелер құру қажет. НКТ анықталғаннан және өлшенгеннен кейін байланыстырушы нүктелер пайда болды, орташа квадраттық қатені (ОКҚ) анықтау үшін кеңістіктік триангуляция жүргізу қажет. Бұл мән неғұрлым аз болса, ғарыштық суретке түсіру дәлірек болады. Алайда, ОКҚ қандай болса да, бәрі жоғары дәлдікпен ортоизображ жасау үшін қолданылатын БСМ-ге байланысты. Сіз өзіңіздің БCM (L4 деңгейіндегі өнім) жасай аласыз, ашық көздерден БСМ қолдана аласыз.


IMG-20210526-WA0015.jpg
IMG-20210526-WA0013.jpg


- Бедердің сандық моделі дегеніміз не? Оның артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?
- Бедердің сандық моделі (БСМ) — бұл берілген нүктенің нақты биіктігіне сәйкес келетін белгілі бір биіктік мәндері бар көптеген нүктелер түрінде ұсынылған жер бетінің үш өлшемді көрінісі. БСМ өсімдіктер, ғимараттар және басқа объектілерді есепке алмай, тек жер беті туралы ақпаратты қамтиды.
Өзі жасаған БСМ артықшылықтары мен кемшіліктері: "KazEOSat-1" ғарыш аппараты стерео режімде бір айналымнан түсіруге мүмкіндігі бар. ERDASImagine бағдарламалық жасақтамасында БСМ құруға арналған құрал бар. Сонымен қатар, поляризация экраны және поляризация көзілдірігі бар арнайы стереомонитор қажет. Бұл әдіспен БСМ дәлдігі жоспарда және биіктікте 2 метр. Алайда, осы серіктің басып алу жолағының ені 20 км, ал бір сахнаның жалпы ауданы ~400 шаршы км екенін ескерсек, онда үлкен аумаққа ЖСМ құру өте қиын.
Ортосурет үшін әдетте ашық көздерден алынған БСМ (SRTM 1arcsec 30m) қолданылады.
Бұл жерде жердің барлық дерлік аумағын жабу және барлығы үшін қол жетімді болғанымен, БСМ деректерінде дәлдік төмен болады, өйткені кеңістіктік рұқсат "KazEOSat-1" ғарыш аппаратынан немесе шетелдік компаниялардың басқа ақылы БСМ-нен нашар.

IMG-20210526-WA0014.jpg
 

- Сіз поляризациялық экраны бар арнайы стереомонитор туралы және поляризациялық көзілдірік туралы айттыңыз. Олар не үшін қажет?
- Стереомонитор 90 градусқа орналастырылған екі дисплейден тұрады. Олардың арасында поляризация экраны бар. Стереосуреттің бірінші суреті жоғарғы дисплейге, ал стереосуреттің екінші суреті төменгі дисплейге бағытталған. Олардың әрқайсысының бұрыштары әртүрлі. Арнайы поляризация көзілдіріктерінің көмегімен стерео әсерді
көруге болады. Көзілдіріктер бір көзді стереомонитордың поляризациялық экраны арқылы, ал екінші көз төменгі дисплейдің поляризациялық экранда көрінетінін көреді. Сондықтан стерео әсер алынады. Осылайша, объектінің көлемін және белгілі бір нүктенің биіктігін көруге болады. Нүктелік бұлт пайда болған кезде біз бедердің сандық моделін аламыз (БСМ). Мұнда өсімдіктер сипатталған, шатырларда, ағаштардың ұшар басында және т. б. нүктелер құру арқылы ғимараттар мен басқа да жасанды объектілер.
Бірақ ортосурет үшін БСМ пайдалану қажет. Сондықтан жасанды заттардың төбелері мен шыңдарында, ағаштарда жасалған нүктелер өңделуі немесе алынып тасталуы керек, осылайша рельефті сипаттайды. Әр сахнаға бірнеше мың осындай нүктелер бар, сондықтан БСМ және ЖСМ құру өнімділігі ортосурет немесе ортомозаика жасаудан бірнеше есе төмен.

IMG-20210526-WA0016.jpg


- Ғарыштық суреттерді мозаикаға қалай тігуге болады?
- БСМ пайдалана отырып ортосурет жасалғаннан кейін, өтінімге байланысты ғарыштық суреттерді жіксіз мозаикаға (L5 деңгейдегі өнім) тігу қажет.
Бізде ОКҚ мәндері теңестіру кезінде барынша төмен болғанын және пайдаланылған БСМ жеткілікті дәл болғанын ескерсек, мозаиканы тігу кезінде барлығы мінсіз сәйкес келуі тиіс. Егер БСМ сапасы нашар болса (шу мен дәлсіздіктер болса), онда ғарыштық суреттер тігу орындарында – атап айтқанда, жолдар, қоршаулар, рельефтер және т.б. сәйкес келмеуі мүмкін. Тігістердің сызықтары қалай егжей-тегжейлі жасалғанына және өңделгеніне жіксіз мозаиканың соңғы өнімінің сапасы байланысты болады.
Тігіс сызықтарынан басқа, түпкілікті өнімде әр түрлі түсіру кезеңіндегі суреттер бір кезеңде түсірілгендей көрінуі үшін суреттердің түсін түзету қажет.
Бұдан әрі, дайын өнімдер Тапсырыс берушіге беру үшін ЖҚЗ ғарыш жүйелері Департаментінің өзара іс-қимыл басқармасына немесе берілген деректермен одан әрі жұмыс жүргізу үшін басқа департаменттерге беріледі.

- Сіз жұмыс істеуге тура келген ең қызықты және ерекше жобаларды атай аласыз ба?
- 2015 жылы Арал өңіріндегі БҰҰДБ үшін сексеуіл екпелерінің жай-күйін анықтау бойынша жоба болды. Жобаны суреттерді өңдеу басқармасының 1 санатты инженері Самарханов Қанат Бауыржанұлы басқарды. Осы аумаққа ғарыштық суреттерді фотограмметриялық өңдеу жүргізілді. Содан кейін инженерлер бірнеше апта бойы мәліметтерді жинау үшін жерге жіберілді (ғарыштық суреттерді далалық шифрлау, бақылау нүктелерін өлшеу, спектрометр көмегімен өсімдіктердің спектрлік кітапханасын жинау және т.б.).
2017 жылы ҚР аумағына "KazEOSat-2" ҒА-мен орташа рұқсаттағы ғарыштық суреттер бойынша мозаика жасалды және жыл сайын жаңартылып отырады. Мозаика ҚР Бас прокуратурасының жерді заңсыз басып алуды анықтау жобасы үшін пайдаланылды. Жұмыс жоғары бағаланды және жобаның жанама әсері шамамен 400 млрд. теңгені құрады.
2019 жылы орто және ортомозаика ұсынған "Россия Универсал" жобасы да болды. Орындалған жұмыстардың сапасы Ресей тізілімінде бағаланды, содан кейін компаниялар арасында дистрибьюторлық келісім жасалды.
Ең ерекше жоба-бұл киттердің ғарыштық түсіріліміндегі анықтама. Оларды анықтау оңай болған жоқ, бірақ біз оны жасадық. Кем дегенде, біз оларды үлкен құйрықтары бойынша киттер деп ойладық. Егер құйрықтар болмаса, киттер жоғарыдан қараған кезде кемеге өте ұқсас (күледі).

- Шынында да ерекше жоба! Айтыңызшы, суреттерді өңдеу саласындағы жалпы жұмыс мемлекетке қандай пайда алып келеді?
- Біз болашақта тақырыптық өңдеу жүзеге асырылатын Өнімді және басқа да жұмыс түрлерін ұсынатынымызды түсінуіміз керек. Біздің өнімдеріміз болмаса, әрі қарайғы жұмыстардың дәлдігі нашарлайды, бұл мен жоғарыда айтқан ғарыштық суреттерге әсер ететін факторларға байланысты. Егер біз ғарыштық мониторинг туралы айтатын болсақ, онда орындалатын міндеттер үшін бірқатар талаптар бар, соның ішінде ұсынылған өнімдердің дәлдігі. Мысалы, фотограмметриялық өңдеу өнімдері бойынша тақырыптық өңдеу орындалатын, ғарыштық суреттер бойынша зерттеу аумағына талдау жүргізілетін міндеттер бар. Деректер тапсырыс берушіге беріледі, ал олар одан әрі олар бойынша шешім қабылдайды. Егер анықталған бұзушылықтар болған жағдайда, біздің тапсырыс берушілеріміз зерттеу аумағындағы бұзушылықтар үшін жауапты тұлғаларға шаралар қабылдайды. Бұзушылықтарға рұқсат етілген облыстың аумағынан шығу жатады.
Сондықтан тапсырыс беруші қабылдайтын шаралардың заңды болуы үшін біздің ұсынылатын деректеріміздің барынша дәл болуы қажет, бұл өз кезегінде мемлекетке ғана емес, қоғамға да пайда әкеледі деп ойлаймын, өйткені тапсырыс беруші тарапынан сенім артады, және тиісінше жаңа өтінімдер де келеді. Белгілі бір жобалардың жанама әсерін қарау жеткілікті. Бұл шетелдік клиенттерге де қатысты. Біз қызметтерді қаншалықты сапалы ұсынсақ, соғұрлым жаңа тапсырыстар көп түседі. Бұл қоғам үшін оң нәтиже.

- Осындай мазмұнды сұхбатыңыз үшін рахмет. Сізге сәттілік!

"Қазақстан Ғарыш Сапары"ҰК" АҚ»
баспасөз қызметі