Исследование возможности использования космических снимков для выявления археологических объектов

В работе рассмотрены вопросы применимости космических снимков, полученных в результате дистанционного зондирования Земли, для выявления археологических объектов – курганных могильников, широко распространенных в степных районах Самарской области, прилегающих к населенным пунктам Березки, Новоберезовский, Дубовый Умет, Нефтегорск, Семеновка, Верхнесъезжее, Зуевка, Кулешова и др. Эти археологические объекты продолжают выявляться (случайно или в результате целенаправленных полевых работ) и в настоящее время, что дает основание утверждать, что территория области еще недостаточно изучена с точки зрения археологии. К сожалению, полевые работы по выявлению археологических объектов, при весьма низкой результативности, являются чрезвычайно затратными по времени, трудоемкости и финансам. Поэтому представляет интерес исследование альтернативных решений этой задачи, основанных на данных дистанционного зондирования Земли и компьютерной обработки изображений
Для участков территории Самарской области, на которых выявлены археологические объекты (курганные могильники), был осуществлен подбор космических снимков – данных дистанционного зондирования Земли в оптическом диапазоне длин волн - из следующих информационных источников:
• регионального банка данных космических снимков Самарской области,
• архива Центра приема и обработки космической информации СГАУ,
• архива Инженерно-технологического центра «СКАНЭКС»,
• архива Института космических исследований РАН.
Курганные могильники, как правило, проявляются на земной поверхности как слабоконтрастные радиально-симметричные (дискообразные) объекты диаметром от 7 до 30 метров. Предварительно проведенные эксперименты по выделению (обнаружению) на изображениях радиально-симметричных объектов показали, что надежное обнаружение может быть обеспечено лишь в случае, если диаметр объектов превышает 7-10 пикселов. Для более мелких объектов признак радиальной симметрии вычисляется с большой случайной погрешностью, что ведет к высокой вероятности ошибок ложного обнаружения.
В части методов компьютерной обработки изображений, используются алгоритмы выделения областей с радиально-симметричными вариациями функции яркости и адаптивного усиления контраста изображений в указанных областях.
Локальные радиально-симметричные вариации функции яркости реализуются в режиме скользящего окна (размер окна должен быть таким, чтобы полностью охватывать радиально-симметричный объект).
Сформированное поле индикаторов локальной радиальной симметрии (по всему изображению) далее используется для адаптивного усиления контраста изображений на участках изображения с радиально симметричными вариациями яркости. Для этого предлагается простой алгоритм обработки изображения объединяющий сглаженное изображение с индикаторами локальной радиальной симметрии.
В ближайшее время планируется провести ряд экспериментальных исследований, направленных на уточнение параметров алгоритма, а так же проверка работоспособности технологии при использовании цветных изображений. И окончательным результатом исследований, основанных на настоящей работы предполагается рассмотрение возможности решения задачи полностью автоматического распознавания археологических объектов.