Апробация интерполяционного алгоритма восстановления временных рядов на спутниковых данных высокого временного разрешения

Обработка временных рядов спутниковых наблюдений является востребованной задачей ДЗЗ. Анализ временной динамики характеристик состояния растительного покрова используется для мониторинга сезонных и кратковременных явлений, выявления аномалий и изменений стабильных систем. Спектрорадиометр MODIS, установленный на спутниках AQUA и TERRA, обеспечивает ежедневный глобальный охват и позволяет получать ряды наблюдений земной поверхности с высоким временным разрешением. При этом облачный и снежный покров, шумы приборов и прочие факторы искажают информацию о состоянии растительного покрова.
В ИКИ РАН разработан интерполяционный алгоритм восстановления и коррекции временных рядов, широко апробированный на недельных композитных изображениях данных MODIS. Создание разновременных композитных изображений предполагает многоступенчатую фильтрацию искаженных данных в отдельных сеансах наблюдения и осреднение корректных значений в заданном временном промежутке.
В работе представлена апробация алгоритма восстановления временных рядов на ежедневных композитных изображениях MODIS. При этом данные спутников AQUA и TERRA используются независимо, повышая временное разрешение исходного временного ряда до двух наблюдений в сутки. Переход на ежедневные композиты позволяет повысить объем полезных данных и отслеживать кратковременные значимые изменения характеристик растительного покрова. С другой стороны, ежедневные наблюдения имеют неравномерную временную плотность, высокую вероятность искажений и остаточную зашумленность.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №19-77-30015) с использованием инфраструктуры хранения и обработки спутниковых данных Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» [Лупян и др., 2019]. Как основа для выполнения работ были использованы результаты различных научных проектов, в том числе, проекта РФФИ 19-416-910006-р-а.