Использование данных гиперспектральной съемки в интересах оценивания вреда водным объектам от загрязнений нефтепродуктами и минеральными взвесями

В докладе рассматривается методика обработки данных гиперспектральной аэрокосмической съемки в интересах оценки вреда, причиненного водным объектам загрязнениями нефтепродуктами и минеральными взвесями. Реализованные в методике алгоритмы позволяют в автоматическом режиме на основе анализа отличительных спектральных признаков вредных веществ определять их количественные показатели, которые учитываются в нормативно-методических документах, устанавливающих порядок исчисления эколого-экономического ущерба. Исходные данные, использовавшиеся для исследования спектральных характеристик типовых загрязнений акваторий и верификации предложенных алгоритмов, были получены в ходе специально организованных аэросъемочных работ на Баренцевом и Черном море, а также в результате обработки данных космической гиперспектральной съемки. Представленные в докладе материалы являются развитием ранее проведенного авторами цикла исследований, в результате которого была сформирована система спектральных признаков для обнаружения и определения интенсивности негативного воздействия на водоемы (Жуков, 2016; Григорьева и др., 2012; Григорьева и др., 2017; Жуков, 2014). В дополнение к ранее разработанным алгоритмам предложены оригинальные способы оценивания показателей, необходимых для расчета массы вредных веществ: глубины распространения минеральных взвесей и цветности нефтяных пленок. Для оценивания глубины применяются многопараметрические методы оптимизации (включая нейросетевые технологии), основанные на преимуществе многомерности гиперспектральных данных и использовании модели переноса светового потока в водной среде, учитывающей процессы рассеивания и поглощения излучения растворенным "желтым" веществом, органическими и неорганическими взвесями (Григорьева и др., 2016). Классификация разливов нефтепродуктов по цветности осуществляется по установленным в результате проведенных экспериментов спектральным признакам нефтяных пленок в узких полосах видимого и ближнего инфракрасного диапазонов спектра. В совокупности предложенные алгоритмы позволяют при обработке гиперспектральных изображений определить полный набор исходных данных, необходимых в соответствии с нормативными документами для исчисления размера вреда, нанесенного водному объекту.