Совместный анализ оптических и радиолокационных данных дистанционного зондирования Земли в задачах анализа и мониторинга территории

В настоящее время активно применяется комплексный подход к обработке данных дистанционного зондирования, при котором предполагается совместное использование результатов измерений, полученных при помощи различных инструментов и технологий, среди которых важную роль играют сенсоры, производящие съемку как в оптическом, так и радиолокационном диапазонах. Подобное объединение данных позволяет достичь выигрыша по сравнению с раздельной обработкой за счет расширения объема получаемой информации и возможностей получения данных (метеоусловия, различные спектральные диапазоны и т.д.). Однако, на сегодняшний день, практически не существует качественных и апробированных методов и алгоритмов совместного использования оптических и радиолокационных космических снимков, позволяющих выполнять обработку данных в автоматическом режиме. В работе представлена информационная технология совместной обработки оптических и радиолокационных космических снимков, основанная на обучении процедуры обработки на основе эталонных значений - данных с датчиков одного типа (в базовом приближении оптических), с последующим применением на данных как того же типа (оптических), так и данных другого типа (радарных). Таким образом, концепция согласования и совмещения разнородных данных ДЗЗ, представляет собой попытку обобщения и приведения к единому формату этих данных, для возможности автоматизации процессов анализа и обработки. Кроме того, получаемый результат обработки (например, классификации), объединяя разнородные представления данных различных сенсоров, должен повысить точность и качество результата по сравнению с традиционным пространственным представлением объекта, а использование радарных данных в случае отсутствия оптических (облачность, метеоусловия и т.д.) либо необходимости получения изображения конкретного района в сжатые сроки позволяет получить возможность рассматривать изменения, происходящие на местности по серии снимков, недоступных для оптических сенсоров.
Эксперименты по тестированию разработанных регрессионных моделей обработки на основе дерева решений для совместной обработки данных, полученных в оптическом и SAR-диапазонах, подтверждают эффективность технологии, что позволяет говорить о возможности применения представленного подхода к проблеме совместного анализа оптических и радиолокационных данных.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научных проектов: № 16-29-09494 офи_м, № 17-29-03190 офи, № 18-07-00748, а так же при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН (соглашение №007-ГЗ/Ч3363/26).