Обзор программного обеспечения

GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) - это геоинформационная система, предназначенная для геомоделирования, управления пространственными векторными и растровыми данными, обработки спутниковых снимков, создания печатной картографической продукции и многого другого.

Пакет работает со всеми современными СУБД, поддерживает топологию, трехмерную визуализацию, позволяет проводить векторизацию по различным методикам и имеет множество других возможностей, присущих дорогим коммерческим продуктам вроде ESRI ArcGIS или MapInfo. Благодаря этим качествам, GRASS широко используется в коммерческих и научных проектах (например, GRASS активно использует NASA).

Следует отметить, что GRASS GIS одна из старейших геоинформационных систем. Ее разработку инициировала лаборатория U.S. Army Construction Engineering Research в 1982 году. В 1995 исходные тексты GRASS были опубликованы под лицензией GPL.

Главнейшей особенностью GRASS является модульная структура, позволяющая формировать из отдельных функциональных единиц ГИС, оптимизированную под нужды конечного пользователя. Основные группы модулей:

- визуализация;

- взаимодействие с СУБД (хранение пространственной и атрибутивной информации);

- image processing (обработка спутниковых снимков, создание композитных снимков,

- геометрическая и хроматическая коррекция);

- управление печатью;

- работа с растровыми картами (shade-модели, масштабирование);

- работа с векторными картами (операции пространственного анализа, атрибутивные запросы);

Для работы с картографическими проекциями и системами координат GRASS использует библиотеку proj, что позволяет "понимать" более 30 тыс. различных их типов. Импорт и экспорт осуществляется через библиотеку GDAL. Поддерживаются форматы Shapefile, MapInfo TAB, PostGIS, DXF, GeoTIFF, IMG [16].

QGIS

В настоящее время QGIS является одной из наиболее функциональных, удобных и динамично развивающихся настольных геоинформационных систем. Основным предназначением системы является обработка и анализ пространственных данных, подготовка различной картографической продукции. Поддерживаются разнообразные векторные и растровые форматы, включая ESRI Shapefile и GeoTIFF, PostGIS-соединения (надстройка над PostgreSQL для хранения в базе пространственных данных), а также доступ к пространственным данным по сетевым протоколам (WMS/WMTS, WCS, WFS). Существует возможность вызова функций других программ (GRASS GIS, SAGA GIS, Orfeo toolbox и др.) и построения систем внутренней автоматизации выполнения операций. Пакет имеет гибкую систему расширений, существенно расширяющих его функциональность, которые могут быть загружены из различных репозиториев или созданы самостоятельно на языках С++ или Python [17].

3.2 Индивидуальное задание

Перед выполнением индивидуального задания были изучены: продукт MODIS MOD09GQ, вегетационные индексы, в частности нормализованный разностный вегетационный индекс – NDVI. Была написана программа на языке C++ с использованием библиотеки Qt. Программа считывает файлы с данными MOD09GQ за дату, выбранную при помощи выпадающего списка. Рассчитывает значение вегетационного индекса NDVI для каждого пикселя (x,у). Потом программа строит изображение, предварительно переводя значения NDVI в RGB. См. рисунок 3.1

Рисунок 3.1 - Интерфейс программы

Заключение

При прохождении преддипломной практики была изучена предметная область. На примере многочисленных задач показана актуальность спутниковых измерений. Рассмотрены свойства данных дистанционного зондирования. Изучена информация о спектрорадиометре MODIS и типах данных. Рассмотрены методы обработки спутниковых данных. Был проведен обзор программ, работающих с геопространственными данными. Изучены программы: QGIS, GRASS GIS. Разработана структура программы. Написано приложение для обработки спутниковых данных — синтез изображения на основе значений вегетационных индексов (NDVI).