Анотація до роботи:

Мельник А.В. Методика оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості в геоінформаційній системі військового призначення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 20.02.04 – військова географія. Військовий інститут Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено розвитку теорії та практики підвищення оперативності створення, виправлення та оновлення геопросторової інформації при вирішенні завдань топогеодезичного забезпечення військ. У роботі розроблено методику оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості в геоінформаційній системі військового призначення. Відмінністю запропонованої методики від діючою є одночасне застосування суміщених напівпрозорих зображень цифрової робочої карти району, трансформованого космічного знімка і відсканованого тиражного відбитка для нанесення змін на карту камерального дешифрування, вибір точок проведення польової інструментальної перевірки точності аркуша оновленої топографічної карти за критерієм мінімуму сумарної площі зон невидимості шляхом побудови тривимірної моделі місцевості і застосування алгоритму автоматизованого визначення районів найбільших змін місцевості шляхом спільної обробки двох растрових зображень відповідної ділянки, що отримані в різні моменти часу шляхом дистанційного зондування земної поверхні. Відмінність алгоритму полягає в приведенні зображень до близьких параметрів шляхом фільтрації, перекласифікації і поелементного їх віднімання.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у розробці методики оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості в геоінформаційній системі військового призначення.

1. Аналіз стану топогеодезичного забезпечення військ показав, що кількість запасів топографічних карт та обсяги їх виробництва на територію України і суміжних держав недостатні, а їх якість не в повній мірі відповідає вимогам військ, топографічні карти на територію України за станом місцевості відповідають 10-15 річній давності при нормах їх оновлення – 5-7 років.

2. Розглянута концептуальна модель геоінформаційної системи військового призначення, в якій виділено виробничу функцію – оперативне виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості, яка є основною при топогеодезичному забезпеченні військ. Ця функція відповідає заходам топогеодезичного забезпечення, яке проводиться в мирний час (реалізується підсистемою створення довгострокової геопросторової основи) і під час підготовки до ведення і ведення бойових дій (реалізується підсистемою оперативного оновлення геопросторової інформації).

3. Проведений аналіз діючих у Збройних Силах України технологій оперативного виправлення та оновлення топографічних карт показав, що в них можна виділити етапи і окремі операції, які можуть бути удосконалені шляхом застосування програмних продуктів, що використовують цифрові і електронні карти, комп’ютерні моделі місцевості, сучасні бази даних. Це більшість операцій камеральних робіт, коли замість твердих копій і ручної праці можуть використовуватись електронні копії, цифрові знімки та потужні обчислювальні засоби.

4. Проведений аналіз можливостей найпоширеніших і найбільш функціональних програмних продуктів обробки геопросторових даних (ArcGIS, „Карта – 2005”, Microstation, MapInfo, „ОКО”) з точки зору застосування їх в географічній інформаційній системи військового призначення за більш ніж десяти показниками. Пропонується для вирішення завдань з оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості в географічній інформаційній системі військового призначення застосовувати програмний продукт виробництва Інституту досліджень навколишнього середовища США ArcGIS.

5. Удосконалена методика оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості з використанням функцій геоінформаційної системи та космічних ортофотознімків високої роздільної здатності, відмінностями якої є:

- одночасне застосування суміщених напівпрозорих зображень цифрової робочої карти району, трансформованого космічного знімка і відсканованого тиражного відбитка для нанесення змін на карту камерального дешифрування;

- автоматизоване визначення районів найбільших змін місцевості шляхом спільної обробки двох растрових зображень відповідної ділянки, що отримані в різні моменти часу шляхом дистанційного зондування земної поверхні, приведенням зображень до стандартних параметрів і поелементним їх відніманням;

- вибір точок проведення польової інструментальної перевірки точності аркуша оновленої топографічної карти за критерієм мінімуму сумарної площі зон невидимості шляхом побудови тривимірної моделі місцевості.

6. Застосування удосконаленої методики у технологічному процесі у військовій частині А-3796 (смт. Коцюбинське) дозволило скоротити більш ніж на 30% час на виконання робіт з оновлення номенлатурного аркушу топографічної карти масштабу 1:50000 на район Житомирського військового полігону без зниження точності подання геопросторових даних.

7. Визначено підхід до порядку отримання геопросторових даних у геоінформаційній системі військового призначення, який випливає з пошарової структури зберігання інформації у сховищі геопросторових даних. Визначено ієрархічну систему доступу до відповідних шарів в залежності від привілеїв користувачів та рівня обмеження доступу до цієї інформації і введено сервер обробки даних, що дозволяє проводити ГІС-аналіз, а потім передавати його результати по каналах зв’язку.

8. Розроблено нові види геопросторових документів на основі проведених досліджень оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі місцевості. Такими документами є векторні шари польового оригіналу змін місцевості з зазначенням дати їх визначення, а також тривимірні GRID-поверхні, що використовуються під час проектування точок проведення польової інструментальної перевірки точності аркуша карти шляхом побудови зон невидимості.

Публікації автора:

1. Мельник А.В. Підхід до отримання геопросторових даних у геоінформаційних системах військового призначення // Фізична географія та геоморфологія. – К.: ВГЛ Обрії, 2003. – Вип. 45. – С. 154-158.

2. Міхно О.Г., Мельник А.В. Застосування географічних інформаційних систем для моніторингу пересування об’єктів сухопутних військ // Економічна та соціальна географія: Наук. зб. – К.: 2004. – Вип. 55. – С. 204-209.

3. Міхно О.Г., Мельник А.В., Кравчук О.В. Методика оновлення топографічних карт і планів міст за допомогою програмного продукту ARCGIS // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – 2005.– № 10 – 11.– С. 43-45.

4. Мельник А.В. Методика оперативного виправлення та оновлення геопросторової моделі // Фізична географія та геоморфологія. – К.: ВГЛ Обрії, 2006. – Вип. 50. – С. 71-77.

5. Мельник А.В. Можливості використання космічних знімків при оновленні топографічних карт різних масштабів // Зб. наук. пр. Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка: – К.: – 2006.– Вип.2. – С. 211-215.

6. Міхно О.Г., Мельник А.В. Глобальна інформаційна система формування геопросторових даних // Тези доповідей XIV науково-технічної конференції “Наукові проблеми розробки, модернізації та застосування інформаційних систем космічного і наземного базування”. – Ч.1. – Житомир: ЖВІРЕ. – 2004. – С. 41-42.

7. Міхно О.Г., Мельник А.В. Оновлення картографічних продуктів в геоінформаційній системі // Матеріали науково-практичної конференції “Сучасні напрямки розвитку Сухопутних військ ЗС України”. Одеса. – 2005. – С. 107-108.