Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Построение подсистем для работы с данными дистанционного мониторинга для наблюдения за различными объектами на примере подсистемы мониторинга зон расположения источников техногенных отходов и отвалов

Константинова А.М. (1), Кашницкий А.В. (1), Сенько К.С. (1), Балашов И.В. (1), Саворский В.П. (2,1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал (ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН), Фрязино, Московская обл., Россия
Технологии спутникового мониторинга в настоящее время позволяют создавать системы для исследования разнообразных объектов и явлений, носящих как природный, так и антропогенный характер, и с помощью специальных инструментов следить за их изменениями в динамике. В частности, в ИКИ РАН создано большое количество сервисов для работы с данными ДЗЗ, предоставляющие пользователям специализированные инструменты для мониторинга лесов и сельскохозяйственных земель, явлений в морях и океанах, вулканической активности и др. (http://sozvezdie-vega.ru/systems.shtml). Не смотря на разнообразие исследуемых объектов, все сервисы построены с использованием технологии GEOSMIS (Толпин и др., 2011) и используют одинаковые программные блоки, что позволяет быстро интегрировать в исследования новые типы объектов.
В число базовых операций во многих из вышеупомянутых сервисов спутникового мониторинга входит работа с наблюдениями объектов по различным данным российских и зарубежных КА, расчёт в автоматическом режиме по этим данным статистических характеристик в рамках заданных объектов. Для поддержки этого функционала в сервисах ИКИ РАН была разработана подсистема для работы с наблюдениями объектов. Подсистема состоит из базы данных объектов, библиотеки доступа к ней, системы обработки и инструментария, позволяющего работать с объектами, управлять обработкой спутниковых данных и анализировать динамику изменений объектов в web-интерфейсе (Константинова, Мухамеджанов, 2019).
Одним из востребованных направлений исследований с помощью данных дистанционного зондирования является охрана окружающей среды, в частности выявление влияния техногенных отходов и отвалов на её состояние, определение площади нарушенных земель как следствие производства. В рамках этой задачи была разработана методология, позволяющая определить деградацию растительности на основе сравнения однородного леса на загрязнённых и незагрязнённых территориях. Для этого в районе исследуемого предприятия были заведены несколько типов объектов: места отвалов и насыпей, «загрязнённые» и «незагрязнённые» участки, представляющие собой полигоны вниз и вверх по преобладающим направлениям ветра со стороны отвалов. В качестве характеристик наблюдений брались значения в различных спектральных каналах и значения многоканальных спектральных индексов, среди которых NDVI, PVI и др.
Настоящий доклад посвящен описанию подсистемы для работы с наблюдениями объектов. Приводится пример её использования для исследования воздействия техногенных отходов и отвалов на окружающие растительные покровы.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 18-29-24121 мк с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования (ЦКП) «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015, 2019), развиваемого и поддерживаемого в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 01.20.0.2.00164).

Ключевые слова: спутниковый мониторинг, дистанционное зондирование Земли, техногенные отвалы, техногенные отходы
Литература:
  1. Специализированные системы, созданные на основе технологий и архивов данных, созданных в рамках проекта Созвездие-ВЕГА, URL: http://sozvezdie-vega.ru/systems.shtml
  2. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263-284.
  3. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
  4. Константинова А.М., Мухамеджанов И.Д. Система наблюдений природных и природно-антропогенных объектов с помощью данных дистанционного зондирования земли // Тезисы XVI Конференции молодых ученых, посвященной дню космонавтики, "Фундаментальные и прикладные космические исследования", 15-17 апреля, 2019. С. 77.
  5. Толпин В.А., Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Прошин А.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Система GEOSMIS - технология создания картографических интерфейсов для работы с данными дистанционного зондирования // Девятая всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва. ИКИ РАН, 14-18 ноября 2011. Сборник тезисов конференции, 2011. С. 128

Презентация доклада

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

97