С момента запуска первых космических летательных аппаратов развитие технологий связи пошло стремительными темпами. Возможность наблюдать и измерять участки земных поверхностей с точек, расположенных не на поверхности планеты, а удаленных от нее на значительные расстояния (более нескольких земных радиусов) позволили в большой степени повысить информативность геосъемки, обеспечивая объективность и обоснованность принятия решений. Наиболее перспективными являются направления пространственных измерений и моделирования.
Существует целый ряд прикладных аспектов, позволяющих использовать полученные через космическое обеспечение данные в современной науке:
- развитие космической геодезии;
- планетарный мониторинг поверхности Земли;
- глобальная навигация;
- геоинформатическое сопровождение исследования масштабных процессов и явлений;
- картография космопланетарного уровня;
- космическая связь;
- узкоприкладные задачи: контроль и управление транспортных систем, мониторинг лесных, водных и сельскохозяйственных угодий, изучение метеоусловий, контроль воздушного пространства и др.
Геоданные являются отражением современных представлений о нашей планете. Долгое время эта база данных формировалась за счет «наземных» сведений и наблюдений, которые производились в области геологии, геодезии, географии, геодинамики и пр. С бурным развитием компьютерной техники и появлением геоинформатики как науки геоданные перешли в новый формат, стали активно применяться во многих сферах человеческой жизнедеятельности и быстро приобрели статус нового информационного ресурса[1].
Компьютерные технологии, которые лежат в основе формирования геоинформационных баз, привнесли некоторые специфические особенности, которые следует учитывать при оценке геоданных как информационного ресурса.
Во-первых, с технологической стороны геоданные создаются по результатам последующей обработки ранее произведенных измерений, а не на базе непосредственных замеров. Во-вторых, системная особенность геоданных заключается в том, что они комплексно объединяют информационные сведения, имеющие различную структуру и формат, в единый информационный ресурс[2]. В-третьих, геоданные благодаря компьютерным технологиям приобретают и познавательную особенность – они становятся не только средством передачи знаний, но и источником специальной познавательной информации – пространственного знания как способа воспринимать и оценивать окружающую реальность.
Одним из востребованных инструментов формирования баз геоданных является дистанционное зондирование, которое производится в определенных спектральных диапазонах с аэрокосмических носителей. Полученные путем дистанционного зондирования геоданные позволяют рассчитывать на максимальную информативность и объективность, поэтому их круг прикладных задач весьма широк, начиная от контроля состояния окружающей среды и заканчивая наблюдениями за различными созданными человеком объектами. Дистанционное зондирование позволяет исследовать земные недра и другие природные ресурсы, в том числе с экологическими мелями. Положительно зарекомендовали себя данные компьютерные технологии в направлении картографических исследований инженерных и агропромышленных объектов[3].
Современные информационные технологии позволяют скомпоновать полученные путем дистанционного зондирования геоданные, привести их к единому формату и использовать как совмещенные и согласованные тематические карты, которые отражают базовые количественные и качественные характеристики, а также взаимное расположение и взаимосвязи между различными природными и антропогенными объектами, расположенными на определенной территории[5].
Аэрокосмическая съемка поверхности Земли осуществляется как пассивными методами, так и активными, в том числе фото- и телевизионная съемка, использование сканеров и радиолокационной техники. Подбор соответствующих методик съемки позволяет разграничить различные участки земной поверхности, исходя из их спектральных характеристик, которые отличаются как для разных объектов, так и для одинаковых объектов в зависимости от их актуального состояния (к примеру, сухие участки почвы отличаются от увлажненных, и т.п.)
Сопоставление подобных геоинформационных компьютерных карт, сделанных в различные промежутки времени, позволяет отслеживать динамику различных явлений и процессов. Геометрическое совмещение снимков, сделанных в нескольких отдельных спектральных зонах электромагнитных волн, позволяет повысить информативность геоданных[4].
Таким образом, комплексный подход к исследованию окружающей природной и антропогенной среды в современном мире возможно обеспечить именно при помощи такого нового и актуального информационных ресурсов, которым являются геоданные, полученные при помощи использования современных компьютерных методов получения и обработки научных данных о состоянии поверхности Земли.