Девятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14-18 ноября 2011 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
IX.A.57
Макет аппаратно-программного комплекса обработки данных гиперспектрального
аэрокосмического зондирования
Кондранин Т.В.(1), Козодеров В.В.(2), Дмитриев Е.В.(3), Егоров В.Д.(3), Борзяк В.В.(2)
(1) Московский физико-технический институт (государственный университет)
(2) Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
(3) Институт вычислительной математики РАН
Программно-аппаратный комплекс обработки данных аэрокосмической гиперспектрометрии создается на основе усовершенствования программных модулей распознавания образов природно-техногенных объектов и восстановления параметров биологической продуктивности лесной растительности разного породного состава. Разработана методика стандартного наименования файлов дистанционного зондирования, трансформированных гиперспектральных изображений, результатов тематической обработки и сопутствующих информационных файлов. Данная стандартизация позволяет быстро осуществлять как визуальную, так и автоматизированную идентификацию необходимой информации.
Разработаны процедуры с графическим пользовательским интерфейсом, которые позволяют решать разнообразные задачи трансформации гиперспектральных данных и специализированных данных с эталонными спектрами. Указанные процедуры позволяют в пакетном режиме различными методами проводить: нормализацию спектров, выбор спектральных каналов, объединение каналов, редукцию пространственного разрешения, выбор интересующей пользователя части изображения.
Разработана специализированная программа с пользовательским интерфейсом для проведения анализа гиперспектральных изображений. Программа позволяет осуществлять быстрый просмотр всей совокупности гиперспектральных данных в виде RGB-синтезированного изображения. Программа позволяет также просматривать изображения отдельных каналов в градациях серого, создавать базы данных обучающих спектров (выделение ансамблей спектров внутри выделенного региона или вдоль ломаной), осуществлять поиск пикселей с наиболее похожими спектрами.
Усовершенствован программный модуль восстановления параметров биологической продуктивности объектов, отнесенных к классу «растительность», в части повышения вычислительной эффективности разработанных методов. Построена новая база данных эталонных спектров для основных видов лесной растительности тестовых участков Тверской области. Предложены новые алгоритмы обращения основного функционала, описывающего разрабатываемые модели формирования спектральных интенсивностей уходящего излучения. Проведена оценка использования полученных результатов при дальнейшем усложнении модели.
Исследования выполняются при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, г/к № П349 и № 14.740.11.1091, проектов РФФИ № 09-05-00171, 11-07-00382, 11-07-12006-офи_м.
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных
38