Науково-дослідний інститут геогідрологічного захисту Турина — управління архівом аерофотознімків

Науково-дослідний інститут геогідрологічного захисту Турина (Research Institute for Geo-hydrological Protection of Turin, IRPI), член італійської Національної дослідницької ради (National Research Council, CNR), розпочав свою діяльність у 1970 р. Його навички, набуті з моменту заснування, лежать у різних областях досліджень, наприклад, вивчення геологічних та гідрогеологічних об’єктів альпійського басейну річки По (Північна Італія) або моніторинг, прогнозування та попередження стихійних лих. Ці задачі вирішуються шляхом використання міждисциплінарного підходу, що включає науки про землю, інженерію та геоматику.

Для проведення вичерпних досліджень та обстежень крім польових робіт, моделювання та аналізу історичних даних також використовується аерофотозйомка. Область її використання — від «простого» візуального аналізу, до таких складних алгоритмів як стерео картографування та сегментація.

Для цих потреб інститут зберігає архів з понад 170000 історичних та актуальних фотографій — найстаріша з них датується 1920 р. (малюнок 1) — які дають уявлення про стан басейну річки По та прилеглих територій у різні роки. Деякі фотознімки також містять інформацію про інші басейни північної Італії. Крім того, в архіві зберігаються і плани польотів, за якими було отримано вищезазначені фотографії (малюнок 1).

1929 photogram (left) and 1954 flight plan (right)

Фотографія 1929 р. (зліва) та план польоту 1945 р. (справа)

Управління архівом

Щоб впоратися з такою кількістю даних знадобилась ГІС. Спочатку кожний план польоту, що показує розміщення знімків, був відсканований, прив’язаний та оцифрований (вихідний формат shape-файл). Потім відсканували фотографії з роздільною здатністю 600 DPI, а в імена вихідних файлів включили включали інформацію про код карти, рік зйомки, номер кадра, номер фотографії та код власності (IRPI або зовнішня).

Для кожного відбитку в оцифрованому плані польоту заповнювались атрибути, які дозволили зв’язати shape-файл з відсканованими фотографіями за допомогою плаґіна eVis (Horning et al, 2009) та забезпечити користувачів зручним інтерфейсом пошуку (див. малюнок 2). Інформація про коди фотографій зберігається в різних полях таблиці атрибутів, тому за допомогою калькулятора полів було створено поле «Link», в якому зберігається шлях до фотографії.

Перегляд фотографії (плаґін eVis)

Перегляд фотографії (плаґін eVis)

Також, через велику кількість доступних для пошуку даних, було розроблено інтерфейс географічного пошуку. Завдяки можливостям конструктора моделей (плаґін Processing, раніше відомий як SEXTANTE) було розроблено інструмент, який дозволяє користувачам вибирати один з трьох шарів (адміністративні межі, листи карти, річки), шукати необхідні об’єкти в їх таблицях та робити просторовий запит до шару планів польотів і отримувати відбитки фотографій, які містять необхідний об’єкт (малюнок 3). Після чого можна вибирати фотографії та переглядати їх у плаґіні eVis або завантажувати для подальшого аналізу.

Модель, яка використовується для вибору (на фоні: пурпурові полігони --- листи карти, підписані помаранчеві --- контури фотографій, коричневі --- межі муніципалітетів)

Модель, яка використовується для вибору (на фоні: пурпурові полігони — листи карти, підписані помаранчеві — контури фотографій, коричневі — межі муніципалітетів)

Архів фотографій представляє великий інтерес як для дослідницького (наприклад, Godone et al, 2014) так і професійного (малюнок 4) середовища. Завдяки розробленій системі архів повністю доступний, а фотографії з 2009 р. активно використовуються з різних проектах як всередині інституту так і за його межами. Можливості QGIS та її плаґіни дозволили створити необхідні інструменти та оптимізувати роботу з архівом фотографій.

Діаграма розподілу фотографій за областю інтересів у 2013 р

Діаграма розподілу фотографій за областю інтересів у 2013 р

Посилання

  • Godone D., Garbarino M., Sibona E., Garnero G., Godone F. (2014) “Progressive fragmentation of a traditional Mediterranean landscape by hazelnut plantations: The impact of CAP over time in the Langhe region (NW Italy)”, Land use policy, ISSN: 0264-8377

  • Horning N., Koy K., Ersts P. (2009) “eVis (v1.1.0) User’s Guide. American Museum of Natural History, Center for Biodiversity and Conservation” Available from http://biodiversityinformatics.amnh.org/

Автори

Danilo Godone

Danilo Godone

Danilo Godone є стипендіатом туринського університету та вивчає використання геоматики для моніторингу зсувів, льодовиків та інших стихійних лих. Також він член NATRISK — науково-дослідного центру ризиків у гірській місцевості цього ж університету. Працює позаштатним консультантом.

Franco Godone

Franco Godone

Franco Godone працює у Науково-дослідному інституті геогідрологічного захисту Турина (IRPI-CNR) з 1972 р. Він займається топографічними та аерофотографічними обстеженнями та аналізом даних високогірних регіонів.