Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)НИР

Methods and technologies of cartography, geoinformatics and remote sensing in the study of the changing environment and society (GM)

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)
Результаты этапа: По результатам исследований разработана и описана концептуальная схема организации системы картографического обеспечения ООПТ Российской Федерации различных иерархических уровней. Разработана система хранения географических справочников районирования для геоинформационных систем. Выполнены полевые исследования и составлены крупномасштабные карты геоморфологической тематики на участки острова Кунашир. Получены карты застройки и островов тепла крупнейших городов Российского Заполярья по данным тепловых космических снимков. Разработана структура базы данных атласа Арктического сектора Российской Федерации для ряда разделов. составлена и апробирована методика создания карт источников воздействия на природную среду для месторождений нефти и газа. Разработаны методы проецирования, генерализации, анализа и визуализации данных при построении мультимасштабных и многомерных карт и пространственно-временных моделей. Разработан новый алгоритм расчета площади водосбора на основе линий тока, а также алгоритм заполнения локальных понижений. Разработан новый алгоритм генерализации линий с гетерогенной геометрией; экспериментально показано, что анализ морфометрических коэффициентов рельефа (углов наклона, кривизн) позволяет с высокой степенью надежности судить о происхождении морских склонов, что подтверждается геодинамическими исследованиями. Выполнен аналитический обзор методов визуализации и генерализации цифровых моделей рельефа. Показано, что методы генерализации специфичны для используемого способа изображения. Разработана структура картографической базы данных для мониторинга, планирования и развития территории (на примере территорий «Новой Москвы»). Предложен способ картографической оценки антропогенного воздействия для территории Троицкого и Новомосковского административных образований г. Москвы. Разработана система методов картографирования электросетей и энергосистем с применением дешифрирования ДДЗ и геоинформационного моделирования. Выполнено районирование территории Дальнего Востока по степени уязвимости энергосистемы. Разработан новый класс конических проекций трехосного эллипсоида. Разработано содержание и созданы карты расселения и транспортных связей на территории Республики Крым. Произведена актуализация слоев ГИС «Сатино», разработано содержание атласа «Сатинский полигон — Боровский район — Калужская область». Проведены сбор и обработка исходной информации для создания ретроспективной карты традиционного природопользования коренных народов ХМАО. Разработан показатель продукционного потенциала, характеризующий энергетический запас и особенности структурно-функциональной организации как естественных, так и антропогенно трансформированных экосистем, составлены соответствующие карты для нового издания Экологического атласа России. Оценены особенности применения растровых и сетевых моделей при решении задач по оценке размещения объектов торговли, проанализированы их отличительные черты и задачи, при решении которых они используются. Составлены изолинейные карты биологической продуктивности на акваторию Псковско-Чудского озера, которые согласуются с существующими представлениями ихтиологов по результатам применения балансового подхода. На основе исследования дешифровочных признаков объектов и оценки метрических свойств различных типов снимков разработаны методики их использования в сочетании с данными полевого обследования, спектрометрирования, стереоскопического геомоделирования и архивными картами для изучения природных и антропогенных объектов и их изменений. Составлены различные типы карт исследуемых территорий, выполнен анализ достоверности полученных результатов. Выпущены новые учебные пособия, выполнено обновление учебных программ по ряду курсов. Проведена Всероссийская научная конференция «Международный год карт в России: объединяя пространство и время».
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)
Результаты этапа: Выполнен обзор развития картографии в ретроспективе смены технологических парадигм и научных концепций конца 20—начала 21 века. Проведен анализ современного состояния основных направлений развития геоинформатики. Показана центральная роль понятия географической информации и ее разнообразие, определяющее основные задачи, стоящие перед современными исследователями. Сформированы и апробированы новые, отлажены и развиты разработанные ранее методы и инструменты построения и использования многомерных пространственно-временных моделей географической оболочки. Впервые для картографирования небесного тела со сдвоенной фигурой использованы проекции трёхосного эллипсоида для долей в сочетании с проекцией сферы для перешейка. Рассмотрены возможности использования данных, получаемые российскими ООПТ в процессе работы, для управления территориями различного иерархического уровня. Подготовлен к изданию сборник серии «Вопросы географии» № 144 «Картография в цифровую эпоху». Составлена серия аналитических карт распределения различных загрязняющих веществ в акватории Финского залива и карта эколого-географических районов акватории Финского залива. Составлены тематические карты отдельных частей вулкана Головнина и его окрестностей. Систематизированы существующие приемы изображения нефтегазовых объектов на общегеографических и тематических картах, составлен перечень особенностей картографируемых объектов, обязательных к показу на картах. Выполнена систематизация видов воздействия на разных этапах освоения нефтегазовых месторождений и предложены варианты их картографирования. Составлены геотехнические паспорта объектов газового промысла, проведен картографический анализ состояния элементов сети ГТМ. Составлена серия карт, дающая комплексную эколого-рыбохозяйственную характеристику акватории лицензионного участка «Центрально-Татарский». Создано Веб-картографическое обеспечение, содержащее более 40 цифровых карт на территорию Троицкого и Новомосковского округов г. Москвы. Разработана база пространственных данных, содержащая информацию об антропогенной нагрузке на субъекты федерации Центрального федерального округа, на основе которой созданы вспомогательные карты масштаба 1:7 500 000, отображающие воздействие на атмосферу, воздействие на водные объекты, воздействие на земли, обращение с отходами, природоохранные расходы в регионах. Проведено Комплексное исследование населения и хозяйства территории Республики Крым с использованием картографических и геоинформационных методов. Составлена серия карт на территорию ХМАО. В рамках создания Национального атласа Арктики созданы карты событийного и этнокультурного туризма в АЗРФ Разработана и описана концептуальная схема создания предиктивной геоинформационной модели для поиска археологических объектов. Определены основные принципы формирования и функционирования геоинформационных ресурсов, как одного из наиболее приоритетных направлений геоинформационного картографирования. Разработана методика расчета коэффициента техногенной нагрузки, которая реализована в формате алгоритма на языке Python. Определён состав и разработана методика расчёта структурных показателей электрических сетей на примере изолированных энергосистем Дальнего Востока России, представлен подход к их картографированию. Разработан и реализован алгоритм заполнения замкнутых локальных понижений позволяет улучшить результаты расчёта гидрологических параметров и более достоверно восстанавливать гидрографическую сеть по цифровым моделям рельефа. Разработан алгоритм вычисления производных ЦМР на сетке в географических координатах. Исследована проблемы расчёта морфометрических параметров, характеризующих движение воды по поверхности, по цифровым моделям рельефа представленной цифровой моделью рельефа. Актуализированы слои в рамках ГИС «Сатино», редакция крупномасштабных карт с учётом изменений на территории полигона и прилегающих окрестностей, отдельных объектов историко-культурного наследия. Произведен геоинформационный анализ размещения гипермаркетов товаров повседневного спроса и строительных материалов на территории Москвы и ближайшего Подмосковья. Проведено обобщение многолетних гидробиологических наблюдений, данных промыслово-биологической статистики по Псковскому озеру, на основе которого получено на основе ГИС количественное описание характеристик обилия основных групп гидробионтов. Получены модели современного состояния участков русла реки Цанык (Краснодарский край) в верхнем течении, где происходят активные эрозионные процессы при отсутствии антропогенной нагрузки Выполнено картографирование ландшафтно-морфологической структуры западного участка Анапской пересыпи. Обоснован выбор оптимальных параметров создания цифровых моделей рельефа по данным воздушного лазерного сканирования для картографирования рельефа береговой зоны. Исследование динамики дельт Хуанхэ и Дуная в связи с климатическими колебаниями динамики дельт впервые показало, что дельта Хуанхэ испытывает перелом от выдвижения в море к размыву. Для целей разработки методик дешифрирования и пространственного моделирования верхней границы леса в различных горных регионах для исследования климатогенной динамики разработана методика спектральной декомпозиции. Выполнена разработка методики обработки многовременных космических снимков на примере залежных земель в дельте Волги. Выполнено исследование информационных свойств разновременных радиолокационных данных Sentinel-1 на примере о.Котельный. Исследована многолетняя динамика Толбачинского Дола на основе методов радиолокационной интерферометрии. Выполнено составление уточненных карт водной растительности дельты р. Селенги с учетом погруженной растительности. Выполнены исследования взаимосвязи вегетационного индекса (NDVI) и фитомассы долинных лугов (по результам многолетних полевых работ на полигоне Сатино). Выполнена разработка методики выбора оптимальных параметров автоматизированных стереоизмерений рельефа по материалам дистанционных съемок высокогорных территорий. Отработана методика аэросъемки с малых высот, используя БПЛА и ГНСС, в целях мониторинга опасных экзогенных процессов. Проведено исследование дешифровочных свойств тепловых космических снимков высокого пространственного разрешения. Рассмотрены поверхностные острова тепла ряда городов. Выполнен обзор и апробация методов Change Detection для района Нижневартовска с целью выделения наиболее удачного подхода к выявлению воздействия человека на природную среду. Исследованы точностные характеристики разных методов дистанционного зондирования при крупномасштабном моделировании объектов (наземное лазерное сканирование и фотограмметрическая съемка) Разработана уточненная программа и доработанные и расширенные картографические задания при прохождении многодневных практик учащимися Школы юных географов. Рассмотрены теоретические проблемы и базовые концепции образовательной составляющей классической и современной картографии в России, включая инновационные технологии географического картографирования. Подготовлен к изданию и опубликован спецвыпуск журнала «Геодезия и картография», посвященный географическому образованию в области картографии, геоинформатики и дистанционного зондирования
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)
Результаты этапа: Обобщены отдельные разработки проекций трёхосного эллипсоида с целью формирования теории. Разработан метод создания анаморфированных картографических основ с использованием преобразований исходных параметров широты-долготы. Предложен метод совместной параметризации нескольких алгоритмов геометрического упрощения линий, позволяющий получать линии сопоставимой детализации разными алгоритмами. Подготовлена кандидатская диссертация на тему «Картографическое обеспечение планирования развития региональных электрических сетей». Обобщен опыт мелкомасштабного эколого-географического картографирования поверхностных вод. Проведено обобщение методов комплексного геоинформационно-фотограмметрического моделирования рельефа в целях картографирования. Разработана и создана информационно-картографическая система «Инфраструктура среднего образования г. Москвы». Разработана методика регионального анализа ресурсов растениеводства для возобновляемой энергетики на основе геоинформационных технологий. Разработана структура атласа возобновляемой энергетики Крымского полуострова. Подготовлена к изданию монография «Геоинформационное картографирование ресурсов возобновляемых источников энергии». Проведена оценка поглощающей способности углекислого газа естественных (леса с учётом породно-возрастного состава) и преобразованных (сельскохозяйственныеt угодья с учетом фотосинтеза культурных растений и почвенного дыхания) экосистем Республики Татарстан. Проведено картографирование встречаемости пыльцы Carpinus, Fagus, Tilia и Quercus в субрецентных спорово-пыльцевых спектрах Восточно-Европейской равнины. Разработан принцип представления семантической информации о трубопроводном транспорте в базах пространственных данных для составления тематических карт в мелких масштабах. Разработана методика создания карт распространения Интернета на территории РФ по различным показателям в программной среде ArcGIS. Разработана методика оценки расположения и классификации ресторанов быстрого питания на примере г. Москвы. В результате работ по построению пространственно-временных многомерных моделей Земли и её регионов разработаны и апробированы новые методы и программные инструменты оперирования информацией в многомерном пространстве моделей, применения многомерного пространственного анализа, визуализации виртуальных геоизображений моделей. Изучены содержательные аспекты сухопутных путей сообщений и определены необходимые характеристики для их геоинформационного представления. Разработана структура и содержания базы пространственных данных для оценки водообеспеченности Республики Крым. Разработана структура и содержание ряда разделов базы данных моногородов России. Составлена высотная модель Сатинского полигона, требует корректировки с апробацией в 2019 г. Отработана методика картографирования с применением ГНСС, наземного лазерного сканирования и БПЛА опасных рельефообразующих процессов и снегомерной съемки. Разработан подход к сглаживанию ЦМР с учетом морфометрических показателей, в частности, касательной кривизны. На основе исследования дешифровочных признаков объектов и оценки метрических свойств различных типов снимков разработаны методики их использования в сочетании с данными полевого обследования, спектрометрирования, стереоскопического геомоделирования и архивными картами для изучения состояния и динамики природных и антропогенных геосистем. Выполнена оценка состояния и пространственно-временных изменений исследуемых территорий и объектов, составлены различные типы карт, выполнен анализ достоверности полученных результатов. Произведена модернизация учебных курсов кафедры и сопутствующих учебных материалов с учетом современных достижений науки и технологий в области картографии, геоинформатики, дистанционного зондирования и геодезии.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)
Результаты этапа:
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)
Результаты этапа:
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Методы и технологии картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследованиях изменений природной среды и общества (ГЗ)
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".