Космический мониторинг территорий полигонов твердых бытовых отходов на основе данных WorldView-2

Космические снимки в сочетании с подспутниковыми исследованиями, а также другими источниками информации используются для мониторинга территорий полигонов твердых бытовых отходов (ТБО) - специальных сооружений, предназначенных для изоляции и обезвреживания отходов, гарантирующих санитарно-эпидемиологическую безопасность населения.
Современные данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) являются незаменимым источником информации для создания космопланов полигонов ТБО и их дальнейшего численного анализа. Для разработки методики выявления полигонов ТБО был осуществлен заказ прицельной съемки территории Казахстана вблизи г.Алма-Ата с космического аппарата WorldView-2.
Детектирование территорий полигонов ТБО осуществляется в несколько этапов. Первоначально исследуются оптические признаки. На этом этапе анализируются спектрально-энергетические характеристики подстилающей поверхности, которые отличают твердые бытовые отходы от фонового ландшафта. С этой целью выполнен перевод всех канальных значений WorldView-2 в значения излучения. Конвертация значений осуществляется с использованием коэффициентов, содержащихся в IMD-файлах, включенных в стандартный пакет поставки космоснимков WorldView-2. К сожалению, в настоящее время в регионе пока не предусмотрено разделение муниципальных отходов на фракции, что позволило бы выполнить однозначный спектральный анализ полигонов ТБО. Однако, на территориях полигонов наблюдается «особенный» профиль спектральных кривых, если анализировать значения всех 8-ми мультиспектральных каналов WorldView-2 комплексно.
На втором этапе исследуются текстурные признаки. Здесь важна детализация изображений, поэтому выполняется процедура увеличения пространственного разрешения мультиспектральных данных по панхроматическому каналу.
Третий этап определения полигонов территорий ТБО связан с наличием косвенных признаков: подъездных путей, ограждений, контрольно-пропускных пунктов на въезде/выезде, автотехники на территории полигона. На высокодетальных оптико-электронных космоснимках указанные объекты эксплуатации полигонов ТБО отчетливо дешифрируются и позволяют идентифицировать выявленные на предыдущих этапах территории не «свалками», а как «полигоны» ТБО.
Для отработки технологии космического мониторинга территорий полигонов ТБО использовалась информация о возможном расположении свалок. Для установления фактов сокращения или увеличения площади территорий ТБО применялись разновременные композитные спутниковые изображения WorldView-2 за 2010, 2012 и 2014 годы.
Таким образом, в результате космического мониторинга ТБО решаются такие актуальные задачи, как выявление, картографирование территорий полигонов ТБО по высокодетальным мультиспектральным данным ДЗЗ; а также анализ состояния полигонов ТБО на основе сравнения актуальных и архивных данных ДЗЗ. Внедрение технологии космического мониторинга ТБО позволит сэкономить материальные и финансовые средства, направленные на выявление ТБО, оценку их состояния и динамики развития в пространстве и времени, особенно при контроле обширных территорий, какой и является территория Республики Казахстан.