Специалисты РКЦ "Прогресс" и Самарского государственного технического университета реализуют совместный проект по созданию лаборатории гиперспектрального анализа в рамках программы инновационного развития самарского аэрокосмического кластера. Разработки в этой области позволят получать детальную и разностороннюю информацию для оперативного мониторинга экологической обстановки, быстро выявлять техногенные аварии, оценивать плодородие почв и делать выводы о наличии полезных ископаемых.
Уникальный проект
В конце 2013 года Ракетно-космический центр "Прогресс" выступил инициатором комплексного проекта "Многоуровневая система оперативного гиперспектрального мониторинга Земли". Тогда же "Прогресс" совместно с Самарским государственным техническим университетом (СамГТУ) подал заявку на участие в Программе инновационного развития Самарской области.
В рамках предложенного комплексного проекта создается уникальная региональная система оперативного гиперспектрального мониторинга физико-химического состояния природных и антропогенных объектов Самарской области и Поволжского региона. Преимущество системы в том, что она основана на использовании комплексных данных, которые получают с помощью космической, авиационной и наземной гиперспектральной аппаратуры, ведущей съемку в узких диапазонах видимой и инфракрасной частей спектра.
Эксперты считают, что сегодня до 70% всех задач зондирования Земли могут быть решены с помощью съемки с высоким спектральным разрешением. Во всем мире специалисты все чаще прибегают к анализу гиперспектральной информации, а доля мультиспектральных данных и традиционных цветных изображений сокращается.
Это делает проект РКЦ "Прогресс" и СамГТУ очень актуальным, особенно если учесть, что в России в этом направлении пока сделано немного, а перспективы рынка гиперспектральных данных очень широки.
Проект по созданию системы многоуровневого гиперспектрального мониторинга Земли активно поддержали в региональном министерстве экономического развития, инвестиций и торговли, высоко оценили его и на федеральном уровне, в Минэкономразвития РФ. Среди региональных проектов он занял первое место и вошел в десятку лучших инновационных проектов по России. В рамках этого проекта была создана лаборатория гиперспектрального анализа.
В поле, в воздухе и на орбите
Космическая составляющая проекта по созданию системы оперативного гиперспектрального мониторинга уже частично развернута. Группировка из двух спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) "Ресурс-П" №1 и "Ресурс-П" №2 разработки и производства ракетно-космического центра "Прогресс" успешно работает на орбите.
Запуск "Ресурса-П" №3 запланирован на 2015 год. Аппараты этой серии обеспечивают высокодетальное, детальное широкополосное и гиперспектральное оптико-электронное наблюдение поверхности Земли.
Аппараты ДЗЗ "Ресурс-П" - первые в России, на которых установлена гиперспектральная съемочная аппаратура. По качеству высокодетальной информации "Ресурс-П" ничем не уступает зарубежным аналогам Ikonos-2 (США) и Pleiades (Франция). Вместе с тем, у "Ресурса-П" немало преимуществ. Одно из них - возможность комплексного наблюдения поверхности Земли за счет установки на борту нескольких видов оптико-электронной аппаратуры и возможности одновременной съемки сразу несколькими видами аппаратуры.
Однако для полноценного использования гиперспектральных данных необходимы так называемые эталонные библиотеки спектральных сигнатур наблюдаемых объектов, которые в России пока не созданы. Самарские ученые приступили к этой масштабной работе. Были разработаны программа и методика проведения наземных экспериментов с полевым гиперспектрометром; определены и подготовлены полигоны для проведения гиперспектральных измерений и забора проб грунта и воды для физикохимического анализа; создана мобильная аналитическая физико-химическая лаборатория для проведения полевых измерений. Закуплено оборудование, разработаны технологии тематической обработки гиперспектральной информации по выявлению углеводородных загрязнений земной и водной поверхности.
На сегодня участники проекта по созданию многоуровневой системы оперативного мониторинга Земли уже собрали базу из 2,5 тысячи спектральных сигнатур и около ста объектов, с которых были получены данные по химическому составу.
На 2015 год по проекту запланировано увеличение базы данных спектральных сигнатур, намечена более плотная работа по сельскохозяйственному направлению, планируется приобретение гиперспектральной авиационной аппаратуры и проведение авиасъемок. Одним из главных направлений работы в этом году станет и нефтяная промышленность, мониторинг и обнаружение порывов на технологических трубопроводах.
