Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей

Шестнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

Участие в Школе молодых Участие в конкурсе молодых ученых 

XVI.B.94

Автоматизация технологии обработки спутниковых данных для оперативного картографирования опасных природных явлений

Воронова А.Е. (1), Кузьминых С.А. (1), Рублев И.В. (1)
(1) Сибирский центр ФГБУ "НИЦ "Планета", Новосибирск, Россия
Оперативный спутниковый мониторинг чрезвычайных ситуаций и опасных природных явлений играет ключевую роль в предупреждении и ликвидации их последствий. Информация о лесных пожарах, паводковой обстановке, ледовом покрове должна поступать к потребителям в кратчайшие сроки с момента приема данных.
С целью сокращения времени обработки данных дистанционного зондирования Земли в Сибирском центре ФГБУ «НИЦ «Планета» были разработаны узкоспециализированные деревья решений для тематической обработки и оперативного картографирования водной поверхности, ледового покрова, очагов пожаров и дымовых шлейфов. Дерево решений представляет собой иерархический пороговый алгоритм, который состоит из ряда бинарных решений и выполняет многоступенчатое разделение пикселей на классы.
Условия отнесения пикселя к классу задаются с учетом априорной информации о спектральной отражательной способности природных объектов. При этом наиболее информативными оказываются соотношения яркостей пикселя в разных каналах, и в том числе индексы изображений. Дендрограммы для выделения воды и льда основаны на использовании водных индексов, а также стандартизованном индексе различий снежного покрова (NDSI). Для идентификации кромок пожаров используются коротковолновые и длинноволновые инфракрасные каналы.
При проведении тестовых испытаний разработанный метод показал ряд преимуществ: простота применения для оператора, возможность сохранения готовой дендрограммы и последующее ее применение к другим наборам данных, отсутствие «лишних» (не относящихся к решаемой задаче) классов в результатах кластеризации.
В работе представлены разработанные и прошедшие опытную эксплуатацию алгоритмы для выделения водных поверхностей, ледового покрова и кромки пожаров по спутниковым изображениям с оптико-электронных радиометров космических аппаратов Suomi NPP (VIIRS), NOAA-20 (VIIRS), Landsat-8 (OLI), Sentinel-2(MSI).
С целью автоматизации тематической обработки спутниковых данных был создан программный модуль на базе языка IDL, в который интегрированы разработанные деревья решений. Алгоритм работы модуля включает в себя выполнение следующих задач:
- первичная обработка данных;
- классификация с помощью выбранного дерева решений;
- «очистка» результатов классификации;
- экспорт целевого класса в векторный формат.
Представленный модуль имеет гибкую настройку и будет дополняться вновь разрабатываемыми алгоритмами с целью расширения возможностей тематической обработки спутниковых данных.

Ключевые слова: дерево решений, оперативный мониторинг, классификация, дендрограмма, паводок, индексы, Suomi NPP, Landsat-8, Sentinel-2, VIIRS, IDL

Презентация доклада

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

84