Работа с материалами аэрофотосъемки на Платформе NextGIS в вопросах и ответах

Эта страница является черновиком статьи.

О возможностях платформы NextGIS для работы с данными аэрофотосъёмки (АФС): ортофотопланами, цифровыми моделями рельефа (ЦМР), цифровыми моделями местности (ЦММ)

Программное обеспечение NextGIS помогает решать самые разные задачи, связанные с пространственными данными, на всех этапах: от сбора и обработки до публикации результатов в сети. В этой статье в формате "вопрос - ответ" собрана информация о том, какие возможности предоставляет Платформа NextGIS для работы с данными аэрофотосъёмки.

Общая информация о Платформе NextGIS

Основное направление деятельности NextGIS - это разработка полного комплекта универсального программного обеспечения для работы с пространственными данными. В него входят:

• Настольная геоинформационная система NextGIS QGIS (создание, обработка, аналитика геоданных и подготовка карт).
• Серверная ГИС NextGIS Web (хранение данных в сети, управление правами доступа, публикация данных по различным протоколам и в виде интерактивных веб-карт).
• Мобильные приложения NextGIS Mobile и NextGIS Collector (доступ к геоданным с мобильных устройств, сбор данных "в поле", мониторинг движущихся объектов).

Все эти приложения взаимно-интегрированы и вместе представляют Платформу NextGIS:

!!! Картинка-схема Платформы

Также развиваются сервис data.nextgis.com (готовые к работе в ГИС наборы пространственных данных на весь мир) и другие вспомогательные компоненты.

На базе Платформы можно строить инфраструктуры пространственных данных любой сложности, заниматься аналитикой геоданных и публикацией карт в любых областях деятельности: от нефтегазового дела до лесного хозяйства, от охраны дикой природы до инвентаризации инженерных коммуникаций.

Платформа доступна в двух форматах: как облачный сервис nextgis.com и для развёртывания на ваших собственных серверах. Вы можете выбрать наиболее подходящий в зависимости от объёмов данных, требований к вычислительным и другим ресурсам, а также ограничений связанных с хранением чувствительных данных.

В чём специфика работы с данными аэрофотосъёмки

Данные аэрофотосъёмки сегодня стали одним из основных источников пространственной информации: по ним составляются и обновляются карты, осуществляется контроль инженерных изысканий, мониторинг земель, оценка процессов на сельскохозяйственных полях и многое другое. Главными результатами АФС являются:

• Ортофотопланы
• Цифровые модели рельефа
• Цифровые модели местности (в разных видах, от облаков точек до текстурированных поверхностей)

!!! Картинка с разными видами результатов АФС

Технически, работа с такими данными специфична - это, как правило, очень объёмные материалы, с высокими требованиями к точности и возможностям представления в разных системах координат. Также результаты АФС могут иметь очень разную природу: RGB или многоканальные растры, векторные модели, созданные по ним, облака точек, поверхности, GRID... Высоко разнообразие и потенциально необходимых методов обработки и интерпретации таких данных. Всё это обуславливает высокую сложность программного обеспечения, разрабатываемого вокруг индустрии АФС.

Вопросы и ответы

Расскажите кратко, какие типы задач вокруг АФС мы можем решать на вашей платформе?

Средствами настольной ГИС:

• Гибко визуализировать растровые данные: ортофотопланы, ЦМР и ЦММ.
• Вычислять производные наборы данных средствами растровой арифметики
• Моделировать по ЦМР карты углов уклона, экспозиций склона и других геоморфометрических характеристик
• Создавать векторные модели местности (цифровать, векторизовать) на основе ортофотопланов
• В широких пределах настраивать внешний вид векторных данных, создавая богато оформленные карты
• Осуществлять статистический анализ ЦМР и ЦММ в заданных зонах
• Строить профили по ЦМР вдоль линейных объектов или произвольных направлений
• Классифицировать изображения в автоматическом режиме (выделять на снимках категории объектов по их спектральным характеристикам)

С помощью серверной ГИС:

• Хранить в сети (в локальной или в облаке) все виды данных: векторные, растровые, 3D.
• Напрямую загружать эти данные из настольной ГИС ровно в том виде, как вы их там настроили.
• Публиковать их одним из способов: по одному из распространенных протоколов (WMS, TMS, WFS, ...), в виде интерактивных веб-карт или с помощью специального программного интерфейса (API).
• Экспортировать данные в разных форматах и системах координат.
• Управлять правами доступа к данным, пользователями и группами.
• Редактировать векторные данные, управлять их атрибутами, стилями и вложениями.
• Создавать публичные (или закрытые) карты с описаниями, специальными инструментами (измерения, поиск, навигация по закладкам и т.д.) и любым набором слоёв.
• Публиковать трёхмерные модели (только в версии для своего сервера)

На базе мобильных приложений:

• Подключать ортофотопланы и ЦМР как слои на карту
• Осуществлять по ним навигацию и ориентирование
• Дешифрировать ортофотопланы непосредственно в поле
• Использовать специально подготовленные формы для ввода атрибутивной информации дешифрируемых объектов
• Организовывать коллективный процесс полевого дешифрирования

Важно! ПО NextGIS на данный момент НЕ предназначено для фотограмметрической обработки данных, планирования и организации процесса аэрофотосъёмки и подобных специализированных задач. NextGIS начинает работать в тот момент, когда у вас уже появились результаты обработки первичных данных, то есть ортофотопланы, ЦМР и ЦММ.

Как должны быть подготовлены данные АФС перед работой в ПО NextGIS?

Для ортофотопланов и ЦМР лучший способ для загрузки в ПО NextGIS это стандартный растровый формат GeoTIFF. Важно, чтобы в его метаданных была информация о системе координат. Данные в этом формате могут быть получены практически в любом современном фотограмметрическом программном обеспечении стандартными средствами. Другой специальной подготовки не требуется.

Для загрузки отдельных трёхмерных моделей в NextGIS Web используются форматы rbx и glb, а для загрузки больших наборов трёхмерных данных cesium 3D tileset. Подробнее об этом можно узнать здесь. Данные в этих форматах также могут быть получены стандартными способами в большей части распространенного фотограмметрического ПО.

Куда и как могут быть загружены данные АФС для отображения?

Отобразить данные АФС на платформе NextGIS вы можете в трёх интерфейсах:

• В настольном приложении NextGIS QGIS
• На веб-карте в NextGIS Web
• В мобильном приложении NextGIS Mobile

Для загрузки в настольное приложение достаточно просто открыть файл формата GeoTIFF (или другого поддерживаемого растрового формата). Его же можно напрямую загрузить в Веб ГИС NextGIS Web, при необходимости предварительно подготовив в настольном приложении (настроив внешний вид, если нужно разделив на части, и так далее). Для загрузки таких данных в мобильное приложение можно воспользоваться свободно распространяемым расширением для NextGIS QGIS - QTiles - с его помощью создаётся тайловый кэш в формате NGRC, который напрямую открывается в мобильном приложении как слой. Также добавить растровый слой в мобильное приложение можно подключившись к хранилищу в NextGIS Web.

!!! Картинка: ортофото в трёх интерфейсах

Как можно измерять произвольные объекты по ортофотоплану?

Измерять в интерактивном режиме длины и площади вы можете во всех трёх приложения: настольном, Веб и мобильном. В настольном и Веб приложениях вы можете производить измерения в любой нужной вам системе координат (в том числе в МСК), а также на поверхности эллипсоида. Подробнее об интерактивных измерениях: в NextGIS Web, NextGIS Mobile.

!!! Картинка с измерением

В настольном и мобильном приложениях помимо интерактивных измерений доступны расчёты длин и площадей векторных объектов в любых слоях. Они рассчитываются автоматически при запросе информации об объекте.

Можно ли работать с данными АФС на мобильном устройстве?

Да, у вас есть два способа работать с ортофотопланом или ЦМР/ЦММ (в растровом представлении) на мобильном устройстве в приложении NextGIS Mobile:

1. Загрузить растровые данные в NextGIS QGIS, настроить их отображение (если необходимо нестандартное) и с помощью модуля QTiles сконвертировать в формат NGRC (подробнее)
2. Загрузить растровый слой в NextGIS Web (через веб-интерфейс или напрямую из NextGIS QGIS с помощью модуля NextGIS Connect), и оттуда подключить его в NextGIS Mobile напрямую (подробнее).

Как обстоят дела с защитой данных?

При публикации данных в NextGIS Web вы можете полноценно управлять правами доступа к ним (подробности), в том числе полностью ограничить его для неавторизованных пользователей. Однако сертифицированных механизмов по обеспечению информационной безопасности в облачном сервисе нет. Вы можете самостоятельно обеспечить любой требуемый уровень безопасности при работе с Платформой на своём сервере - при таком сценарии вы полностью контролируете сервера и их сетевые контуры.

Можно ли смотреть на данные АФС совместно с картографическими материалами в формате SXF?

Да, в NextGIS QGIS есть поддержка чтения данных в формате SXF, в том числе совместно с файлами классификаторов. Открыв картографические данные в настольном приложении, вы можете сразу добавить их в один проект с вашими данными АФС, а также загрузить их в Веб ГИС NextGIS Web и в мобильное приложение. Чтение файлов в формате SXF с точки зрения пользователя ничем не отличается от добавления в программу данных в любых других векторных форматах.

Ещё вопросы?

Если не нашли ответа на свой вопрос, но интересуетесь темой и технологиями NextGIS, задайте его! Ответим и дополним материал.