Мультимасштабный анализ ориентации текстуры поверхности Земли. Первые шаги.

В докладе представлены первые результаты изучения того, что происходит с ориентационными характеристиками рельефа при существенном изменении масштаба анализа, т.е. при изменении размера учитываемых элементов рельефа в десятки раз. Рассматривалось изменение среднего направления текстуры рельефа. Выполнить эти объемные измерения быстро и объективно позволило использование программы LESSA. С ее помощью в ЦМР выявляются линии долин и хребтов, строится их роза-диаграмма, и среднее направление текстуры определяется по направлению вытянутости розы-диаграммы. Как было показано ранее, эта величина весьма надежна и мало зависит от способа расчета. Описана технология анализа, рассмотрены возникающие проблемы и первые результаты, полученные по данным SRTM для разных материков и в разном диапазоне масштабов.
Технологические проблемы.
Для получения статистически значимых результатов нужно исследовать не одну область (окно), а большой участок, в котором достаточно много не перекрывающихся окон. Максимальный размер подходящих для анализа участков суши около 4000 км, и в них можно работать с разрешением до 12000 м/пикс. Учитывая, что свободно распространяемые данные имеют разрешение 60м/пикс (в проекции UTM), возможный диапазон изменения масштаба – 200 раз. Выбор размера окна расчета также ограничивает диапазон мультимасштабного анализа – масштаб не может быть не только слишком грубым для этого окна, но и слишком детальным. Практически, в одном исследовании масштабы не отличались больше, чем в 45 раз.
Розы-диаграммы близкие к кругу или к кресту дают случайное направление вытянутости и должны быть исключены из анализа. Адаптивный алгоритм обнаруживает такие ситуации, и определяет порядок анализа тех окон, в которых при каких-то масштабах они возникают.
Сформулировано правило выбора для определения того, между какими значениями масштаба направление текстуры в окне меняется существенно (скачек).
Выбор алгоритмических решений и параметров расчета, отражается на результатах, но основные выводы сохраняются.
Результаты измерений.
При изменении масштаба в 20-40 раз направление текстуры на большей части территории меняется очень сильно (например, на половине территории изменение больше 80 градусов), а на части территории почти не меняется (на 15% территории изменение меньше 30 градусов).
В некоторых местах существенное изменение (скачек) происходит несколько раз.
Оказалось, что при некоторых масштабах происходит существенно больше скачков направления, чем при других. Что важно, эти особенные масштабы одинаковы и для разных территорий, и для разных размеров окон.