Использование спутниковых данных при планировании и прохождении горного маршрута

Материал из Туристский клуб НГУ
Версия от 18:25, 7 марта 2021; Salnikov-Sergey (обсуждение | вклад) (Новая страница: «Категория:Картография Сейчас в открытом доступе находится большое количество спутни...»)
(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к навигацииПерейти к поиску


Сейчас в открытом доступе находится большое количество спутниковых данных, некоторые из которых будут освещены в данной статье. Для горных туристов наибольший интерес представляют спутниковые снимки высокого разрешения, регулярно обновляемые снимки местности и цифровые модели высот. Изучение информации из этих источников зачастую позволяет выявить некоторые элементы рельефа, не отображаемые на привычных картах, и составить более полное представление о районе. А это, безусловно, существенно повышает безопасность прохождения маршрута.

Спутниковые снимки Земли высокого разрешения сейчас доступны во многих источниках. Автор рекомендует обратить внимание на снимки от Google, Bing, Esri и Yandex. Практика показывает, что зоны покрытия качественными снимками у разных организаций отличаются. Однако почти для любого интересующего района удаётся найти снимки с достаточно хорошей детализацией.

Качественные спутниковые снимки существенно облегчают сбор географической информации о районе. Это особенно актуально, если планируется поход в малоизученный горный район, для которого не существует подробных карт. Изучая спутниковые снимки, можно искать потенциальные новые перевалы и даже приблизительно оценивать их сложность. Часто на таких снимках удаётся разглядеть тропы, мосты через реки, жильё пастухов, каньоны, скальные сбросы, трещины на открытых ледниках и многое другое. Можно составить представление о современном состоянии ледников, морен, снежных склонов. Бывает, что на снимках видны следы схода камнепадов и лавин. Кроме того, существуют программы, позволяющие взглянуть на спутниковые снимки, наложенные на трёхмерный рельеф местности, что делает изучение района ещё более наглядным. Интересные снимки имеет смысл распечатать либо загрузить в GPS-навигатор, чтобы иметь возможность поглядывать на них во время прохождения маршрута.

Использование спутниковых снимков, безусловно, даёт огромное количество возможностей по изучению района маршрута. Однако при работе с ними нужно держать в голове их особенности. Во-первых, не всегда возможно определить время съёмки снимка. Он может оказаться как прошлогодним, так и десятилетней давности. С учётом того, что в некоторых горных районах ледники меняются стремительно, эта разница может быть существенной. Кроме того, для определения реального рельефа перевалов по снимкам требуется большой опыт. Нередки случаи, когда на снимках перевал выглядит простым, а на месте обнаруживаются крутые скальные сбросы или другие неожиданности.

Отдельно хочу упомянуть некоторые программные средства, удобные при работе со спутниковыми снимками и другими географическими данными.

  • SAS.Планета (http://www.sasgis.org/sasplaneta) позволяет загружать спутниковые снимки различного разрешения и карты из множества источников. После этого можно работать с кешированными файлами без подключения к сети: преобразовывать в разные форматы, экспортировать для печати, создавать файлы для GPS-навигаторов.
  • Сайт Nakarte (https://nakarte.me) удобен для быстрого просмотра различных карт и спутниковых снимков. Имеет интеграцию с каталогом перевалов «Вестры» и некоторыми туристическими картами. Также позволяет создавать PDF-файлы для печати и карты для GPS-навигаторов.
  • Google Earth (https://www.google.com/earth) позволяет смотреть спутниковые снимки, наложенные на трёхмерный рельеф. Также можно накладывать на рельеф самодельные карты и другие снимки. Правда, модель рельефа Земли здесь сильно устаревшая, и иногда встречаются серьёзные ошибки.
  • QGIS (https://qgis.org) представляет собой свободную географическую информационную систему с открытым кодом. Программа очень продвинутая и позволяет проводить любую обработку географических данных. В частности, существуют модули для загрузки спутниковых снимков.

Кроме редко обновляемых спутниковых снимков высокого разрешения для туристов представляют большой интерес актуальные снимки местности. Ресурсов, предоставляющих такие снимки различного качества, довольно много. С моей точки зрения, наиболее удобным из них является сайт https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser. Спутники дистанционного зондирования Sentinel-2 были запущены в 2015–2017 годах и предоставляют снимки местности в разрешении 10 м/пиксель. Конечно, этого недостаточно, чтобы разглядеть трещины на ледниках, но можно определить состояния рек, озёр, долин, склонов. Новые снимки местности появляются раз в 2–3 дня, если погода в районе позволяет вести космическую съёмку (см. Рис. 1). Сайт позволяет загружать снимки с привязкой к местности в форматах GeoTIFF и KMZ, что удобно для дальнейшей обработки.

Рис. 1. Снимки спутника Sentinel за 4, 12 и 17 февраля 2021 г.

Особенно актуальны снимки Sentinel для туристов в межсезонье, так как по ним можно оценить реальное состояние снежного покрова, наличие наледей на реках и озёрах и получить другую информацию о погоде. Доступно сравнение снимков за несколько лет, что позволяет наблюдать за погодными тенденциями. Можно выяснить, в какое время в горах обычно ложится снег, предположить, является ли текущий год более многоснежным, и провести другие наблюдения.

Ещё один полезный для туристов источник спутниковых данных — это цифровые модели высот, содержащие информацию о рельефе местности. Видимо, наиболее точной моделью на сегодняшний день является SRTM1 (Shuttle Radar Topography Mission). Эта модель была опубликована в 2014 году и представляет собой результат обработки данных, полученных из нескольких источников. Модель SRTM1 покрывает большую часть земного шара от 60° ю.ш. до 60° с.ш. с разрешением 1 угловая секунда, то есть около 30 м. По моим наблюдениям точность измерения высоты в сравнении с данными GPS обычно оказывается в пределах 20–30 м, если речь идёт о долинах и склонах умеренной крутизны. Вблизи крутых стен и острых вершин точность, конечно, будет ниже, но мне не приходилось видеть отклонение более, чем на 70–80 м. Этого обычно достаточно для того, чтобы составить представление о горном рельефе.

Данные модели SRTM1 распространяются на сайте геологической службы США https://earthexplorer.usgs.gov в формате GeoTIFF изображений. Фактически, эти изображения являются графическим представлением массива данных, содержащих высоту точки над уровнем моря. Эту информацию можно обработать с помощью специальных программ (автор обычно использует QGIS, упомянутый выше). При этом можно получить самые разные результаты (см. Рис. 2).

Рис. 2. Варианты обработки данных SRTM.

Например, можно нарисовать подобие физической карты, на которой цветовая заливка определяется высотой над уровнем моря. Такую карту можно использовать как подложку для некоторых хребтовок. Другой вариант — создать карту горизонталей, которую затем можно наложить на ту же хребтовку или спутниковый снимок (см. Как наложить горизонтали на спутниковые снимки с помощью QGIS). Такие снимки с нанесёнными на них горизонталями гораздо легче интерпретировать, и они представляют собой хорошее дополнение к привычным картам (см. Рис. 3).

Рис. 3. Спутниковый снимок с наложенной картой горизонталей.

Ещё один способ использования карты горизонталей — загрузить её в GPS-навигатор. Это позволяет изучать её прямо на маршруте. Конечно, хорошо бы собрать всю необходимую информацию ещё дома, но это обычно не удаётся. Чуть ли не каждый день в походе появляются вопросы: «а какая высота вон у того перевала?», или «а сколько метров нужно набрать, чтобы подойти под ледник?», или «а с какой стороны спуск с морены должен быть более пологим?». Наличие в навигаторе карты горизонталей позволяет сразу ответить на эти и многие другие вопросы. В условиях плохой видимости умение работать с GPS-навигатором становится ещё более важным и может существенно помочь при ориентировании на местности. Конечно, это не отменяет необходимости пристально смотреть по сторонам и изучать местность вокруг, но наличие дополнительного источника информации всегда полезно и повышает безопасность прохождения маршрута.

В заключении, ещё раз призываю туристов не пренебрегать современными источниками получения информации. Использование спутниковых снимков высокого разрешения позволяет достаточно безопасно планировать маршруты в малоизученных горных районах. По другим снимкам можно получать актуальную информацию о погоде в районе почти в режиме реального времени. Это особенно важно для безопасного прохождения маршрутов в межсезонье. Применение цифровых моделей рельефа также является хорошим подспорьем для горных туристов. Использование всех этих спутниковых данных на маршруте повышает безопасность прохождения препятствий, особенно в неблагоприятных погодных условиях.

Сальников Сергей

доклад на семинаре повышения квалификации спортивных судей, 2021 г.