Беспилотная аэрофотосъемка в летний сезон 67-й Российской антарктической экспедиции

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-284-304

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторе

И.В. Флоринский

Институт математических проблем биологии РАН — филиал ФИЦ «Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН»,
Московская обл., Пущино, 142290, Россия;
E-mail: iflor@mail.ru

Аннотация

Применение беспилотных авиационных систем (БАС) в гляциологии и криологии, а также при исследованиях и мониторинге полярных областей является одним из наиболее бурно развивающихся направлений беспилотных авиационных работ. Аэрофотогеодезическим отрядом 67-й Российской антарктической экспедиции (РАЭ) решались две основные взаимосвязанные задачи: 1) полевые испытания новейшей российской БАС Геоскан 701 в условиях Антарктики и 2) проведение беспилотной аэрофотосъемки двух антарктических территорий, характеризующихся принципиально различными природными условиями, с целью получения их высокоточных ортофотопланов и цифровых моделей рельефа (ЦМР) сверхвысокого разрешения. 15 января 2022 г. была проведена беспилотная аэрофотосъемка двух соседних приморских антарктических оазисов Молодежный и Вечерний и окружающих их участков ледника (Земля Эндерби, Восточная Антарктида). С 26 января по 16 февраля 2022 г. была проведена беспилотная аэрофотосъемка полуострова Файлдс (свободная от покровного оледенения юго-западная оконечность острова Кинг Джордж, Южные Шетландские острова, Западная Антарктика). Работы были осложнены тяжелыми метеорологическими условиями (низкая облачность, туман, сильный ветер и осадки). Полевые испытания БАС Геоскан 701 показали, что система может успешно применяться для беспилотной аэрофотосъемки в полярных регионах, хотя и требует определенных доработок. После камеральной фотограмметрической обработки полученных материалов будут созданы ортофотопланы и ЦМР указанных территорий с разрешением 10 и 25 см соответственно. Они будут использованы для создания современных крупномасштабных топографических карт, фотокарт, трехмерных цифровых моделей местности и геоморфометрического моделирования этих территорий, а также для оперативной и научной деятельности РАЭ.

Ключ. слова

беспилотная авиационная система, аэрофотосъемка, Антарктика

Список литературы

  1. Атлантический океан. Южные Шетландские острова. Остров Кинг-Джордж (Ватерлоо). Подходы к научной станции Беллинсгаузен. М-б 1:5 000. ГУНиО МО СССР, 1989. 1 л.
  2. Бляхарский Д.П. Особенности проведения аэрофотосъемочных работ горных и покровных ледников с использованием беспилотных воздушных судов. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2019. Т. 63. № 6. С. 650–661. DOI: 10.30533/0536-101X-2019-63-6-650-661.
  3. Остров Кинг Джордж (Ватерлоо). Полуостров Файлдс. М-б 1:40 000. 2018. 1 л.
  4. Остров Кинг-Джордж (Ватерлоо). Полуостров Файлдс. М-б 1:25 000. Научные станции Беллинсгаузен и Теньенте-Родольфо-Марш. М-б 1:5 000. Атлас океанов. Антарктика. СПб.: ГУНиО МО РФ, 2005. С. 40.
  5. Пересмотренный план управления Особо охраняемым районом Антарктики № 125 «Полуостров Файлдс» (остров Кинг-Джордж / 25 Мая) (холм Фоссил, ручей Хольц (ручей Мадера), ледник Купол Беллинсгаузена (ледник Коллинз), мыс Хафтри, мыс Саффилд, мыс Фоссил, бухта Градзински и бухта Скуа). Заключительный отчет XXXII Консультативного совещания по Договору об Антарктике. Мера 6, Приложение. Буэнос-Айрес: Секретариат Договора по Антарктике, 2009 (а). 23 с.
  6. Пересмотренный план управления Особо охраняемым районом Антарктики № 150 «Остров Ардли» (залив Максвелл, остров Кинг-Джордж / 25 Мая). Заключительный отчет XXXII Консультативного совещания по Договору об Антарктике. Мера 6, Приложение. Буэнос-Айрес: Секретариат Договора по Антарктике, 2009 (б). 15 с.
  7. Район научной станции Молодежная. М-б 1:50 000. Гора Вечерняя. М-б 1:50 000. Западная часть оазиса Молодежный. М-б 1:10 000. Атлас океанов. Антарктика. СПб.: ГУНиО МО РФ, 2005. С. 52–53.
  8. Сократова И.Н. Антарктические оазисы: история и результаты исследований. СПб.: ААНИИ, 2010. 274 с.
  9. Строительство и функционирование Белорусской антарктической станции на горе Вечерняя, Земля Эндерби. Окончательная всесторонняя оценка окружающей среды. Минск: Национальная академия наук Беларуси, Республиканский центр полярных исследований, 2015. 200 с.
  10. Топографическая карта района станции Молодежная. М-б 1:50 000. Л.: СоюзморНИИпроект, 1972. 1 л.
  11. Флоринский И.В. Геоморфометрия сегодня. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. М: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. № 2. С. 394–448. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-394-448.
  12. Bhardwaj A., Sam L., Bhardwaj A., Martín-Torres F.J. LiDAR remote sensing of the cryosphere: present applications and future prospects. Remote Sensing of Environment, 2016. V. 177. P. 125–143. DOI: 10.1016/j.rse.2016.02.031.
  13. Bliakharskii D.P., Florinsky I.V., Skrypitsyna T.N. Modelling glacier topography in Antarctica using unmanned aerial survey: assessment of opportunities. International Journal of Remote Sensing, 2019. V. 40. No. 7. P. 2517–2541. DOI: 10.1080/01431161.2019.1584926.
  14. Braun M., Simoes J.C., Vogt S., Bremer U.F., Blindow N., Pfender M., Saurer H., Aquino F.E., Ferron F.A. An improved topographic database for King George Island: compilation, application and outlook. Antarctic Science, 2001. V. 13. No. 1. P. 41–52. DOI: 10.1017/S0954102001000074.
  15. Ewertowski M.W., Tomczyk A.M., Evans D.J.A., Roberts D.H., Ewertowski W. Operational framework for rapid, very-high resolution mapping of glacial geomorphology using low-cost unmanned aerial vehicles and structure-from-motion approach. Remote Sensing, 2019. V. 11. No. 1. # 65. DOI: 10.3390/rs11010065.
  16. Florinsky I.V. Digital Terrain Analysis in Soil Science and Geology. 2nd ed. Amsterdam: Academic Press, 2016. 486 p.
  17. Florinsky I.V. An illustrated introduction to general geomorphometry. Progress in Physical Geography, 2017. V. 41. No. 6. P. 723–752. DOI: 10.1177/0309133317733667.
  18. Gaffey C., Bhardwaj A. Applications of unmanned aerial vehicles in cryosphere: latest advances and prospects. Remote Sensing, 2020. V. 12. No. 6. # 948. DOI: 10.3390/rs12060948.
  19. GeoScan Planner 2.5 Версия 2017.09. Руководство по работе с наземной станцией управления для Комплекса Геоскан самолетного типа. СПб.: Геоскан, 2017. 117 с.
  20. Howat I.M., Porter C., Smith B.E., Noh M.-J., Morin P. The Reference Elevation Model of Antarctica. Cryosphere, 2019. V. 13. No. 2. P. 665–674. DOI: 10.5194/tc-13-665-2019.
  21. Isla Rey Jorge—Península Fildes. Islas Shetland del Sur. XII Región de Magallanes y de la Antártica Chilena. República de Chile. Carta topográfica. Escala 1:10 000. Instituto Geográfico Militar de Chile, 1996. 1 papel.
  22. King George Island. South Shetland Islands. Antarctica. Topographic map (satellite image map). Scale 1:100 000. Freiburg: Institut für Physische Geographie, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2001. 1 chart.
  23. King George Island. Scale 1:100 000. Incheon: Korea Polar Research Institute, 2011. 1 chart.
  24. Lupachev A.V., Abakumov E.V., Goryachkin S.V., Veremeeva A.A. Soil cover of the Fildes Peninsula (King George Island, West Antarctica). Catena, 2020. V. 193. # 104613. DOI: 10.1016/j.catena.2020.104613.
  25. Turner D., Lucieer A., Watson C. An automated technique for generating georectified mosaics from ultra-high resolution unmanned aerial vehicle (UAV) imagery, based on structure from motion (SfM) point clouds. Remote Sensing, 2012. V. 4. No. 5. P. 1392–1410. DOI: 10.3390/rs4051392.
  26. Turner D., Lucieer A., Wallace L. Direct georeferencing of ultrahigh-resolution UAV imagery. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2014. V. 52. No. 5. P. 2738–2745. DOI: 10.1109/TGRS.2013.2265295.

Для цитирования: Флоринский И.В. Беспилотная аэрофотосъемка в летний сезон 67-й Российской антарктической экспедиции. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 284–304 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-284-304

For citation: Florinsky I.V. Unmanned aerial survey in the summer season of the 67th Russian antarctic expedition. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 1. P. 284–304. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-284-304 (in Russian)