CC BY
4Кузнецова И.А.
к.т.н. ассоц. проф. ФСТИМ, МОК(КазГАСА), Казахстан,
г. Алматы Рахимбаева Д.Ж.
ФСТИМ, МОК(КазГАСА), Казахстан, г. Алматы
ОБРАБОТКА КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА КАСПИЙСКОГО МОРЯ
В ПРОГРАММЕ QGIS
PROCESSING OF SPACE IMAGES FOR MONITORING THE CASPIAN SEA IN THE QGIS
PROGRAM
Kuznetsova I.A.
Candidate of technical sciences, associate professor. FGTIM, IEC (KazGASA), Kazakhstan, Almaty city
Rakhimbayeva D.Zh. FGTIM, IEC (KazGASA), Kazakhstan, Almaty
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены возможности применения космических снимков для мониторинга береговой линии Каспийского моря Казахстанского сектора в программе QGis. ABSTRACT
An opportunity of usage space photographs for monitoring the shore line of Kaspi sea Kazakhstans sector in QGis programme was considered in the article.
Ключевые слова: береговая линия, космический метод, Каспийское море, ДЗЗ. Keywords: Coastline, space method, the Caspian Sea, remote sensing.
За последние 3 десятилетия уровень вод Каспийского моря постоянно растет, затопляя пространства суши пяти прикаспийских государств. Казахстанская часть территории каспийского региона занимает особое место по экологическому бедствию, формирующемуся под влиянием природных и антропогенных факторов, важнейшими из которых является подъем уровня моря и бурное развитие нефтегазового комплекса. [1].
На основе анализа и опыта проведения геодезического мониторинга водных объектов было выявлено, что для этих целей лучше использовать данные полученные с летательных аппаратов, которые позволяют наиболее полно изучить состояние проблемы и определить задачи исследований. Аэрокосмические методы географических исследований успешно применяются для мониторинга природных объектов имеющих большие размеры [2]. В настоящее время одним из перспективных методов применяемым для таких наблюдений является метод с использованием материалов космической съемки и морских гидрометеорологических данных
[3,4].
Данные высокого пространственного разрешения, полученные с современных космических аппаратов стали важным инструментом для решения практических задач государственного, регионального и местного управления, геопространственной основой для принятия решений различного уровня.
Для обработки космических снимков Каспийского моря Казахстанского сектора было выбрано программное обеспечение QGIS. Полученные результаты съемки позволяют выполнить фотограмметрическую обработку данных с высокой точностью [5].
В программе QGIS можно создавать и редактировать векторные данные, а также экспортировать их в разные форматы. QGIS предоставляет, все возможности для обработки космических данных, а также хранения полученных материалов. Для обработки была использована технологическая схема, изображенная на рисунке 1.
Рисунок 1 -Технологическая схема программы QGis
В начале работы была выполнена привязка снимков. Цель координатной привязки изображений состояла в установлении связи между локальной системой и географической системой координат. Благодаря этому используемые изображения местности будут иметь пространственную привязку, а значит, могут быть переведены из географической системы в спроецированную систему ко-
ординат и использоваться совместно с уже имеющими привязку данными, выступать основой для векторизации [6].
Для выполнения мониторинга береговой линии были использованы космические снимки, полученные со спутника Landsat 8, за период с 2010 по 2016 гг. На рисунке 2, показана привязка космического снимка полученного со спутника в 2010 году, к географической карте.
Рисунок 2 - Привязка космического снимка
В связи с тем, что один снимок не покрывает полнительные снимки. В результате чего была со-исследуемую территорию, были использованы до- здана мозаика, на данную территорию состоящая из
четырех снимков, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3 - Сшивка космических снимков программа QGis
Аналогичная обработка снимков была выполнена по снимкам за 2014 и 2016 гг. Результаты обработки представлены на рисунке 4(а, б).
б;
Рисунок 4 - Мозаика из космических снимков: а) 2014 г., б) 2016 г.
Для мониторинга изменения береговой линии Каспийского моря необходимо было оцифровать выбранные космические снимки. Для этого использовались полученные мозаики, которые позволили выполнить дешифрирование береговой линии за три исследуемых периода. Дешифрирование бере-
говой линии выполнялось с использованием эталонов дешифрирования водных объектов полученных в полевых условиях и прямых дешифровочных признаков [7]. На рисунке 5 представлены результаты оцифровки береговой линии Каспийского моря Казахстанского сектора.
Год съемки
Дешифрирование снимков 2010 года
Дешифрирование снимков 2014 года
Дешифрирование снимков 2016 года
Космические снимки
Рисунок 5 - Результаты дешифрирования береговой линии Каспийского моря.
Сравнение результатов обработки снимков показал, что незначительные изменения в положении береговой линии были выявлены в северной части Каспийского моря. Более точные результаты можно получить, если использовать космические снимки, имеющие более высокое разрешение, чем снимки, которые применялись в данной работе. Мониторинг береговой линии по космическим снимкам по сравнению с другими способами является менее затратным и быстрым способом определения положения границ водных объектов в результате изменения уровня воды.
Данный метод проведения мониторинга можно использовать для целей картографии, связи, экологии и других различных отраслях. Такие преимущества как высокая точность, детальность, единовременный охват большой территории, непрерывность информационного содержания снимка получаемых данных дает обоснование считать космическую съемку наиболее подходящим методом
для мониторинга береговой линии, что подтверждается наличием большого спроса на космические снимки и ГИС-приложений.
Список литературы
1. Малинников В.А., Стеценко А.Ф., Алтынов А.Е., Попов С.М. Мониторинг природной среды аэрокосмическими средствами: Учеб.пособие/- М.: Изд-во МИГАиК, 2009.
2. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутуба-лина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований: Учебник/ - 2-е изд., проработанное и дополненное. - М.: Академия, 2011. -416с.
3. Кузнецова И.А., Шэкерова КБ., Дистанционные методы наблюдений, применяемые для мониторинга изменения береговой линии. Вестник Казахской головной архитектурно - строительной академии, Алматы, №3 (61), 2016, С.136-141
4. Кузнецова И.А., Лигай В.В. Анализ изменения уровня Каспийского моря по данным морской
гидрометеорологической береговой станции Актау. Материалы международной конференции «Инновационные технологии сбора и обработки геопространственных данных для управления природными ресурсами, Усть-Каменогорск, 2010, С 182188.
5. Злобина Т.Г. Создание ГИС водных объектов по материалам космической съемки ОеошайсБ. - 2013 - № 3 - РР. 33-35
6. Лурье И. К, Косиков А. Г. Дистанционное зондирование Земли и географические информационные системы. Теория и практика цифровой обработки изображений. М., 2006. с. 174
7. Кузнецова И.А. Дешифрирование аэрокосмических снимков (Камеральное и полевое дешифрирование топографических объектов), Алматы, КазНТУ им К.И.Сатпаева, 2014. - 365 с.
Сулжовська 1.О.
Нацюнальний технгчний унгверситет Украти «Кивський полтехтчний тститут iM. 1горя Сжорського»,
Маггстер Швень О.О.
1нститут молекулярное бюлогий i генетики НАН Украти
Украша,
кандидатка бiологiчних наук КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТРАВМИ CTErHOBOÏ К1СТКИ COMPUTER SIMULATION TRAUMA OF FEMUR
Sulikovska I. O.
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute",
Master Piven O.O.
Institute of Molecular biology and Genetics NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine Candidate of Biological Sciences
АНОТАЦ1Я
У статп проводиться дослщження комп'ютерно! моделi стегново! кютки та визначення локалiзацi! нанесення травми. Виконуеться три дослщження з застосуванням ди сили рiзного значення та фжсацп кютки. В данш робот для отримання та дослiдження моделi кустки використовуеться програмний комплекс SolidWorksPremium 2016, модуль статичного аналiзу. Визначення мюця нанесення травми проводиться ввдповщно до локалiзацil точки з максимальним показником мехашчно! напруженосп та деформаций
ABSTRACT
The article is studying computer models of the femur and determine localization injury. Performing three studies using different values of the force and fixation of bone. In this paper, for bone and research models used software package SolidWorksPremium 2016, a module of static analysis. Specify where injury is conducted in accordance with point location with the highest figure of mechanical tension and deformation.
Ключовi слова: комп'ютерна модель, травма стегново! кютки, мехашчне напруження та деформащя.
Keywords: computer model, femur injury, mechanical stress and deformation.
Вступ. Ввдпрацювання коректно! тваринно! моделi е першим кроком будь яких експеримента-льних дослщжень, включаючи i роботи з регенеративно! медицини, i трансплантологи, i створення та розробки нових комбшованих iмплантатiв. Для проведення тако! роботи, з визначення мюця нанесення травми кютково! тканини дрiбним лаборато-рним тваринам необхвдно залучити велику шль-кiсть щурiв, а це значно тдвищуе вартiсть досль дження. Спростити роботу дослiдника та знизити вартють таких експериментiв допоможе матема-тичне моделювання, що е перспективним напря-мом, який використовуеться в багатьох аспектах прикладних медико-бiологiчних дослiдженнях. Ро-зроблена, таким чином, модель кютки дозволяе визначити параметри бiологiчно! системи без втру-
чання в не!. Варто зауважити, що у сучаснiй лггера-турi вiдсутнi данi щодо використання методики комп'ютерного моделювання для визначення мюця нанесення травми исток дрiбним експерименталь-ним тваринам.
Тому метою дано! роботи стало дослвдження комп'ютерно! моделi велико! гомiлково!' кютки та вибiр оптимального мюця для нанесення нас^з-ного дiрчатого ушкодження - травми кютково!' тканини.
Застосування 3-Б моделювання дае можли-вiсть вiзуально оцшити розподiл навантаження на кютку тд час дi! зовнiшнiх навантажень рiзного на-правлення, сили та виявити !! найуразливiшi мiсця. За допомогою комп'ютерного моделювання мож-ливо розрахувати мiцнiсть та деформацш кiски при дп на не! сили. Бюмехашчна модель стегново!
