ГОСТ Р 59478-2021 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Требования к данным дистанционного зондирования Земли из космоса. Перечень требований к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемым с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне

ГОСТ Р 59478-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Данные дистанционного зондирования Земли из космоса

ТРЕБОВАНИЯ К ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА

Перечень требований к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемым с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне

Remote sensing data of the Earth from space. Requirements for remote sensing data of the Earth from space. List of requirements for remote sensing data of the Earth from space obtained from optical-electronic observation satellites in the visible and near infrared range

ОКС 35.240.70

49.140

Дата введения 2022-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН по заказу Государственной корпорации по космической деятельности "Роскосмос" Автономной некоммерческой организацией высшего образования "Университет Иннополис"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 321 "Ракетно-космическая техника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 июня 2021 г. N 513-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

Введение

Для решения задач на основе данных дистанционного зондирования Земли из космоса ключевую роль играет их рациональный выбор с учетом предъявляемых к ним требований.

Для повышения эффективности использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса федеральные органы исполнительной власти по запросу уполномоченного органа по космической деятельности формируют перечень требований к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемым с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Данный перечень требований передается в уполномоченный орган по космической деятельности при разработке технического (тактико-технического) задания к перспективным космическим комплексам и системам дистанционного зондирования Земли из космоса.

Настоящий стандарт разработан в целях обеспечения единства понимания и применения требований к данным дистанционного зондирования потенциальными потребителями, разработчиками космических комплексов дистанционного зондирования Земли, поставщиками данных дистанционного зондирования Земли из космоса и заказчиками.

Настоящий стандарт входит в число национальных стандартов, аспектами которых являются требования к данным дистанционного зондирования Земли из космоса. Комплекс стандартов в области данных дистанционного зондирования Земли из космоса предназначен для обеспечения системы единых требований к данным, процессам их формирования, обработки, хранения и доведения до пользователей. В рамках разработки первоочередных национальных стандартов в области данных дистанционного зондирования Земли из космоса предусмотрена разработка стандартов по различным продуктам, получаемым на основе обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса, метаданным, показателям качества данных и других стандартов, предназначенных для использования совместно с настоящим стандартом.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на данные дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемые с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне в виде изображений.

Настоящий стандарт устанавливает единый перечень потенциальных требований к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемым с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне.

Перечень предназначен для применения федеральными органами исполнительной власти, а также подведомственными им организациями при проведении анализа потребностей в данных дистанционного зондирования Земли из космоса и последующего формирования уполномоченным органом по космической деятельности требований к перспективным космическим комплексам и системам дистанционного зондирования Земли.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53802 Системы и комплексы космические. Термины и определения

ГОСТ Р 59079 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Типы данных дистанционного зондирования Земли из космоса

ГОСТ Р 59085 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Руководство пользователя данными дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемыми с космических аппаратов радиолокационного наблюдения. Требования к структуре и содержанию

ГОСТ Р 59474 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Качество данных дистанционного зондирования Земли из космоса. Оценка качества данных дистанционного зондирования Земли из космоса и продуктов их обработки. Общие положения

ГОСТ Р 59480 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Уровни обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса

ГОСТ Р 59481 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Требования к данным дистанционного зондирования Земли из космоса. Основные требования к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, используемым для обновления цифровых топографических карт масштабов 1:10000, 1:25000, 1:50000

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 53802, ГОСТ Р 59079, ГОСТ Р 59085, ГОСТ Р 59474, ГОСТ Р 59480, ГОСТ Р 59481, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1

3.1.2 спектральный диапазон (с указанием конкретных границ): Участок электромагнитного спектра, регистрируемый аппаратурой дистанционного зондирования Земли из космоса как единое целое.

3.1.3 линейное разрешение на местности: Минимальный период периодической решетки из трех или более протяженных параллельных объектов одинаковой яркости на поверхности Земли при заданном контрасте, которые отдельно различимы или потенциально могли бы быть отдельно различимы на данных дистанционного зондирования Земли из космоса.

Примечания

1 Под протяженными понимаются объекты, длина которых не менее чем в пять раз больше их ширины.

2 Линейное разрешение на местности следует определять при четырех разных положениях периодической решетки относительно маршрута съемки с космического аппарата дистанционного зондирования Земли - под углами 0°, 45°, 90° и 135°.

3.1.4 полоса захвата (ширина полосы захвата): Условная полоса на поверхности Земли, ширина которой определяется поперечным углом поля зрения объектива целевой аппаратуры дистанционного зондирования Земли на борту космического аппарата, а также длиной фотоприемного устройства, находящегося в фокальной плоскости объектива.

3.1.5 радиометрическая точность данных дистанционного зондирования Земли из космоса: Близость измеренного на основе данных дистанционного зондирования Земли из космоса значения радиометрической величины к ее опорному значению.

3.1.6 спектральный коэффициент энергетической яркости: Отношение спектральной плотности энергетической яркости отражающей поверхности к энергетической яркости совершенного рассеивателя при тех же условиях.

3.1.7 динамический диапазон: Количество градаций значений яркости изображения в диапазоне от минимального до максимального зарегистрированного значения.

3.1.8 геометрическая точность данных дистанционного зондирования Земли из космоса: Характеристика, обеспечивающая достижение определенного уровня точности измерений пространственных координат объектов после выполнения геометрической коррекции с использованием информации о параметрах съемки (параметры движения космического аппарата на орбите, параметры ориентации космического аппарата в момент движения и параметры внутренней геометрии съемочного устройства в момент съемки) и информации о рельефе местности.

3.1.9 круговая ошибка СЕ90/СЕ95, 90%/95% (circular error, 90%/95%): Величина, которую с вероятностью 90%/95% не превзойдет отклонение в плане оцениваемой точки от ее истинного положения.

3.1.10 угол визирования (отклонения от надира): Угол между местной вертикалью (направлением в надир) и линией визирования наземного объекта.

3.1.11 стереосъемка: Получение стереопары снимков в виде двух перекрывающихся изображений одного и того же участка земной поверхности при различных положениях их центров оптического проектирования на одном витке или с соседних витков.

3.1.12 угол конвергенции: Измеренный в базисной плоскости угол между двумя проектирующими лучами пары снимков, составляющих стереопару, которые пересекаются в одной точке.

3.1.13 периодичность съемки (временное разрешение): Период (интервал) времени между последовательным получением данных дистанционного зондирования Земли из космоса одного и того же участка поверхности Земли.

3.1.14 высота Солнца: Угол между плоскостью местного горизонта и направлением на Солнце, определяющий степень освещенности объектов съемки и размер теней от высотных объектов на изображениях.

3.1.15 цифровая модель рельефа; ЦМР: Совокупность данных (плановых координат и высот) об участке земной поверхности, содержащая информацию о высотах поверхности Земли (без учета растительности, зданий и других объектов).

3.1.16 цифровая модель местности; ЦММ: Совокупность данных (плановых координат и высот) об участке земной поверхности, содержащая информацию о высотах поверхности Земли включая растительность, здания и другие объекты.

3.1.17 шаг матрицы цифровой модели рельефа (местности): Расстояние между соседними узлами регулярной сетки или центрами ячеек.

3.1.18

3.1.19

3.1.20

3.1.21 маска облачности: Дополнительный растровый либо векторный файл или слой, соответствующий файлу данных дистанционного зондирования Земли из космоса или продуктов их обработки, включающий пространственную информацию о наличии облачности на изображении.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения и обозначения:

4 Общие положения

4.1 Согласно ГОСТ Р 59079 к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, относятся:

- данные видимого диапазона, регистрируемые в диапазоне электромагнитного излучения от 0,38 до 0,78 мкм;

- данные ближнего инфракрасного диапазона, регистрируемые в диапазоне электромагнитного излучения от 0,78 до 1,30 мкм.

4.2 Основным типом данных ДЗЗ из космоса, получаемых с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, являются данные ДЗЗ из космоса, предоставляемые потребителям в виде растровых изображений по ГОСТ Р 59079.

4.3 Требования к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне следует определять с учетом нормативно-правовых документов.

Примечание - В соответствии с нормативно-правовыми документами [1]-[6].

4.4 В рамках межведомственного взаимодействия федеральные органы исполнительной власти на основании запроса уполномоченного органа по космической деятельности формируют перечень требований к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, из состава требований, приведенных в разделе 5 для их анализа и учета при разработке технического (тактико-технического) задания на создание перспективных КК (КС) ДЗЗ из космоса.

4.5 Перечень требований к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, содержит следующие группы требований:

- требования к характеристикам (параметрам) исходных данных ДЗЗ из космоса;

- требования к условиям выполнения космической съемки при получении данных ДЗЗ из космоса;

- требования к данным ДЗЗ из космоса, прошедшим обработку.

5 Требования к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемым с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне

Перечень требований к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень требований к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне

Параметр	Примечание
1 Требования к характеристикам (параметрам) исходных данных ДЗЗ из космоса
1.1 Тип данных в зависимости от номинального пространственного разрешения (размера проекции пикселя)	Менее 1 м, данные сверхвысокого разрешения; от 1 до 10 м, данные высокого разрешения; от 10 до 100 м, данные среднего разрешения; от 100 до 1000 м, данные низкого разрешения; более 1000 м, данные сверхнизкого разрешения
1.2 Тип данных в зависимости от спектрального разрешения и количества спектральных каналов	По ГОСТ Р 59079
1.3 Количество спектральных каналов, шт.	Например, не менее четырех спектральных каналов
1.4 Спектральные диапазоны значений длин волн для спектральных каналов, мкм	Например, панхроматический: от 0,46 до 0,85 мкм; синий: от 0,46 до 0,52 мкм; зеленый: от 0,52 до 0,6 мкм; красный: от 0,63 до 0,69 мкм; ближний ИК: от 0,75 до 0,86 мкм
1.5 Диапазон значений линейного разрешения на местности или номинального пространственного разрешения (размера проекции пикселя) , м	Например, линейное разрешение на местности: от 1,0 до 1,5 м (в панхроматическом канале) при углах визирования до 15°; от 2 до 3 м (в узких спектральных каналах) при углах визирования до 15°
1.6 Полоса захвата (ширина полосы захвата на местности) , км	Например, от 40 до 60 км при съемке в надир
1.7 Радиометрическая точность данных , Вт/(м ·ср·мкм) - для СПЭЯ или безразмерная - для спектрального коэффициента энергетической яркости	Например, СКО определения спектрального коэффициента энергетической яркости не более 0,5%
1.8 Динамический диапазон , бит/пиксель	Например, не менее 12 бит/пиксель
1.9 Геометрическая точность данных (CE90/CE95), м	Например, геометрическая точность 5 м, без использования наземных опорных точек
1.10 Тип данных в зависимости от способа съемки	Данные в виде одиночного космического снимка (совокупность одиночных космических снимков); данные, полученные в результате проведения стереосъемки
2 Требования к условиям выполнения космической съемки при получении данных ДЗЗ из космоса
2.1 Допустимый угол визирования (угол отклонения от надира), град	Например, не более 25°
2.2 Периодичность повторной съемки (временное разрешение) , сут	Например, не более 3 сут при углах визирования до 20°
2.3 Тип стереосъемки	С одного витка (выполняется одним КА ДЗЗ либо системой КА ДЗЗ с незначительной задержкой во времени); с соседних витков (выполняется одним КА ДЗЗ либо системой КА ДЗЗ в разное время)
2.4 Диапазон значений угла конвергенции (стереосъемка), град	Например, от 20° до 40°
2.5 Минимальная высота Солнца при съемке территории , град	Например, не менее 15°
2.6 Основной диапазон дат выполнения съемки	Например, ежегодно; май-сентябрь
2.7 Оперативность получения данных, ч	Например, не более 3 ч, по запросу
2.8 Участки интереса (территория, на которую требуется получение данных)	Задание географическими координатами; в виде векторного файла; описание в свободной форме. Например, акватория Северного морского пути
2.9 Потенциальная площадь съемки за сутки/год, км /сут, км /год	Например, 0,5 млн км /год
3 Требования к данным ДЗЗ из космоса, прошедшим обработку
3.1 Основной уровень обработки данных	Например, по ГОСТ Р 59480
3.2 Длина и ширина сцены (условного кадра съемки), км, пиксель	Например, 60x60 км
3.3 СКО планового положения (геопривязки) данных , м	Например, СКО не более 4 м для равнинной территории
3.4 СКО определения высот земной поверхности и объектов на ней на основе данных стереосъемки (ЦМР/ЦММ) , м	Например, СКО не более 5 м (абсолютная точность)
3.5 Размер пикселя растрового изображения, шаг матрицы, м	Например, шаг матрицы 2 м
3.6 СКО определения значений физических параметров/восстановленных геофизических параметров (определяется единицей измерения параметра)	Например, СКО определения спектрального коэффициента энергетической яркости (абсолютная точность) не более 0,5%
3.7 Наличие маски качества	Например, маска качества, содержащая информацию о пропущенных строках изображения, в отдельных спектральных каналах
3.8 Наличие маски облачности	Например, требуется при поставке
3.9 Система координат	Например, WGS 84
3.10 Картографическая проекция	Например, UTM, зона 37
3.11 Формат представления данных	Например, GeoTIFF
Для каждого спектрального канала. При задании требований необходимо учитывать условия выполнения съемки. Зависит от расположения объекта съемки, параметров орбиты и состава группировки КА. Зависит от расположения объекта съемки и даты съемки. В зависимости от уровня обработки. В зависимости от использования различных дополнительных исходных данных при обработке. Для различных показателей качества.

Применимость требований к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, в зависимости от типов решаемых задач приведена в приложении А.

Приложение А

(рекомендуемое)

Применимость требований к данным дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемым с космических аппаратов оптико-электронного наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, в зависимости от решаемых задач

Таблица А.1 - Применимость требований к данным ДЗЗ из космоса, получаемым с КА ОЭН в ВБИК диапазоне, в зависимости от решаемых задач*

________________

* Типы решаемых задач даны по [7].

Библиография