Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Программный комплекс для создания базы спектральных эталонов

Малышев В. Б. (1), Фомин Б. Н. (1)
(1) Институт географии РАН, Москва, Российская Федерация
В предшествующий период, соответствующий второй половине 20-го века, спектральные исследования отраженного излучения объектов земной поверхности были направлены, в основном, на решение прямой задачи спектроскопии — предсказание спектральных характеристик объекта по его предметно содержательным свойствам. Тогда же, под эту задачу, были созданы всем известные библиотеки спектральных данных, начало и форма которых была заложена Геологической службой США. Наиболее значимыми результатами этих исследований стали, с одной стороны, разделяемая всеми уверенность в высокой потенциальной информативности спектральных характеристик подстилающей земной поверхности для дистанционной оценки ее свойств [2], с другой — понимание того, что данные оценки, практически, не могут быть получены в рамках решения прямой задачи спектроскопии [1].
В настоящее время, по мнению ведущих аналитиков [5], важнейшей задачей ДЗЗ выступает решение обратной задачи спектроскопии — восстановление параметров состояния и количественных данных природных и других объектов земной поверхности по их спектральным образам.
Для решения этой задачи нужны количественные эмпирические данные с параллельной характеристикой спектральных и предметно-содержательных свойств спектрометрируемых объектов земной поверхности, то есть, спектральные эталоны (СЭ) дешифрируемых свойств рассматриваемого множества объектов.
Проблема заключается в том, что обменные фонды СЭ, пригодных (в отличие от данных спектральных библиотек) для решения поставленных задач, практически отсутствуют, как в открытом, так и в закрытом доступе. И эта ситуация не меняется долгие годы не смотря на то, что ежегодно реализуется множество проектов, в которых одним из этапов выступают полевые исследования с целью создания необходимых, для последующего анализа, наборов СЭ. Тем не менее, по причине огромного объема, полученные в рамках отдельного проекта, данные по СЭ нигде не публикуются и не загружаются в общедоступные и приспособленные для этого базы данных, очевидно, по причине отсутствия таковых.
Разработанный в рамках проекта «Мониторинг –СГ-1.3.1.2» программный продукт, получивший название «База Спектральных Эталонов» (БСЭ) позволяет эффективно решить поставленную задачу [3,4]. С его помощью можно установить универсальные базовые хранилища СЭ на сетевых ресурсах неограниченного множества заинтересованных организаций.
По сравнению со всеми известными общедоступными спектральными библиотеками в базовых хранилищах, создаваемых путем установки на сетевых ресурсах программного комплекса БСЭ, кардинально изменена модель хранения данных. В качестве информационного объекта здесь рассматривается не файл спектра, а географически локализованный участок земной поверхности спектральная характеристика которого, наряду с другими, выступает в качестве одного из предметно содержательных свойств этого участка. То есть, та информация, которая в спектральных библиотеках размещена в метаданных перемещена в центральное ядро собственно данных.
Это позволило преодолеть целый ряд ограничений, накладываемых на способы хранения предметно содержательной информации. Модель хранения данных стала гибкой и более универсальной. Универсальность модели хранения данных позволила подключать к ней векторноцифровую картографическую информацию, как опционально, так и в режиме умолчания.

Ключевые слова: обратная задача спектроскопии, сетевая база спектральных эталонов, универсальная модель хранения данных
Литература:
  1. Выгодская Н. Н,, Горшкова И. И. Теория и эксперимент в дистанционных исследовани-ях растительности. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987, с. 1-248.
  2. Кринов Е. Л. Спектральная отражательная способность природных образований. —М., Л.: Изд-во АН СССР, 1947, с. 1-271.
  3. Малышев В. Б., Фомин Б. Н. Специализированная база данных гиперспектральных ха-рактеристик и предметно-специфических параметров объектов земной поверхности //Прикладные проблемы оптики, информатики, радиофизики и физики конденсированного состояния (Материалы IV Международной научно-практической конференции). — Минск: ИПФП им. А. Н. Севченко, 2017, с. 94-96.
  4. Малышев В. Б., Фомин Б. Н. Программный комплекс для создания базы спектральных эталонов / Свидетельство о государственной регистрации ПрЭВМ, рег. №2018619344 от 03.08.2018.
  5. Сушкевич Т. А., Стрелков С. А., Максакова С. В., Козодеров В. В., Фомин Б. А., Волкович А. Н., Гаврилович А. Б., Дмитриев Е. В., Краснокутская Л. Д., Устюгов С. Д., Шари В. П., Фалалеева В. А., Григорьева П. П., Куликов А. К. Перенос излучения в природных и искусственных средах и супервычисления //Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ 2011). Труды международной научной конференции (Москва, 28 марта - 1 апреля 2011 г.). — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. с. 634-639.

Презентация доклада

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

420