Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XIX..496
Автоматическая технология построения ежедневных безоблачных композитных изображений КМСС для количественной оценки состояния земной поверхности
Плотников Д.Е. (1), Колбудаев П.А. (1), Матвеев А.М. (1), Прошин А.А. (1), Лупян Е.А. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В рамках работ, нацеленных на обеспечение возможности автоматической тематической обработки данных с российских спутниковых систем, в ИКИ РАН была разработана автоматическая технология потоковой обработки изображений с приборов серии КМСС, находящихся на борту спутников серии Метеор-М (Плотников и др, 2020). Данные КМСС характеризуются достаточно редким сочетанием показателей пространственного разрешения и повторяемости наблюдений, благодаря чему территория России полностью покрывается результатами съёмки с пространственным разрешением 60 метров в течение 1-2 дней при работе двух приборов. До недавнего времени большая часть значительного потенциала этих достаточно уникальных данных не могла быть использована по назначению ввиду ограничений совместимости со стандартными методами, используемыми для предварительной и тематической обработки данных имеющихся спутниковых систем для оптико-электронной съемки, таких как Terra\Aqua(MODIS), NPP (VIIRS), Landsat (ETM+, OLI), Sentinel (MSI) и многих других.
Положенные в основу технологии методы (Колбудаев и др, 2021) позволяют автоматически устранять локальные и систематические искажения географической привязки изображений, детектировать облачность и тени от неё, выполнять многофакторную радиометрическую коррекцию, включая компенсацию влияния атмосферы и учёт эффектов, связанных с различиями геометрии съёмки в пределах широкой полосы обзора КМСС (более 960 км). На последнем этапе происходит восстановление сезонных временных серий ежедневных измерений коэффициентов спектральной яркости земной поверхности (Плотников и др., 2020) с разрешением 60 метров, обеспечивая совместимость с широко используемыми методами и технологиями для распознавания, оценки состояния и динамики растительного покрова России (Плотников и др., 2017, Егоров и др, 2018).
Разработанные методы характеризуются высокой степенью гибкости и универсальности и могут быть использованы для автоматической обработки спутниковых данных различных систем дистанционного зондирования Земли, включая российские съемочные системы средней и высокой детальности. В настоящее время завершается обработка данных КМСС на всю территорию зернового пояса России за 2020 год с формированием базовых продуктов. Кроме этого, технология развернута в оперативном режиме построения продуктов для ряда тестовых регионов на территории России. Результаты геометрической и атмосферной коррекции исходных данных, маски облачности и теней, а также ежедневные восстановленные безоблачные изображения КМСС доступны в интерфейсе систем семейства Вега (sozvezdie-vega.ru).
Для выполнения работы использовались возможности ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015, 2019). Работа выполнена при поддержке Минобрнауки (темы «Мониторинг» госрегистрация № 01.20.0.2.00164).
Ключевые слова: безоблачные композиты КМСС, оптико-электронная съемка
Литература:
- Плотников Д.Е., Колбудаев П.А., Жуков Б.С., Матвеев А.М., Барталев С.А., Егоров В.А., Кашницкий А.В., Прошин А.А. Публикация коллекции мультиспектральных измерений прибором КМСС-М (КА «Метеор-М» No2) для количественной оценки характеристик земной поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 276–282. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-276–282.
- Колбудаев П.А., Плотников Д.Е., Лупян Е.А., Прошин А.А., Матвеев А.М. Методы и автоматическая технология географической привязки, маскирования мешающих факторов и атмосферной коррекции разнозональных изображений КМСС-М на больших территориях // Материалы VIII Международной научной конференции «Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли». Красноярск. 14 – 17 сентября, 2021. С. 81-86.
- Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263-284.
- Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Плотников Д.Е., Ёлкина Е.С., Дунаева Е.А., Хвостиков С.А., Лупян Е.А., Барталев С.А. Развитие метода автоматического распознавания озимых культур на основе спутниковых данных для оценки их состояния на территории Республики Крым // Таврический вестник аграрной науки. 2020. № 1(21). С. 64-83. DOI: 10.33952/2542-0720-2020-1-21-64-83.
- Плотников Д.Е., Барталев С.А., Лупян Е.А., Толпин В.А. Оценка точности выявления посевов озимых культур в весенне-летний период вегетации по данным прибора MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 4. С. 132-145. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-4-132-145.
- Егоров В.А., Барталев С.А., Колбудаев П.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А. Карта растительного покрова России, полученная по данным спутниковой системы Proba-V // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 282-286. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-282-286.
Презентация доклада
Видео доклада
Выездное заседание Госкорпорации "Роскосмос" в НЦ ОМЗ на тему: «Проблемные вопросы внедрения и использования цифровых сервисов и услуг на основе данных ДЗЗ из космоса».
451