Распознавание сельскохозяйственных культур по данным спутниковых наблюдений

Спутниковые системы дистанционного зондирования Земли позволяют эффективно решать задачи сельскохозяйственного мониторинга и, в частности, задачу распознавания сельскохозяйственных культур. Прибор MODIS осуществляет ежедневные наблюдения всей территории России, что позволяет формировать непрерывные сезонные и многолетние серии спутниковых данных с высоким временным разрешением. Прибор обладает информативными для наблюдения культурной растительности спектральными каналами в красном и ближнем ИК диапазонах и высокой точностью географической привязки разновременных изображений.
В ИКИ РАН сформирован и пополняется в оперативном режиме архив спутниковых данных MODIS за более чем десять лет наблюдений, разработаны методы предварительной обработки спутниковых данных, позволяющие формировать очищенные от влияния мешающих факторов композитные изображения за фиксированные промежутки времени.
В докладе представлен метод распознавания ряда сельскохозяйственных культур с использованием классификации методом максимального правдоподобия с обучением. В рамках данной работы были сформированы временные серии композитных изображений в красном и ближнем ИК диапазонах, прошедшие обработку для исключения влияния выбросов и различий геометрических условий съёмки. Полученные разновременные композитные изображения использовались в качестве признаков при классификации. Для создания обучающей выборки использовались результаты наземного обследования.
Данный метод был использован для распознавания культур на территории Ленинск-Кузнецкого района Кемеровской области. Общая точность классификации, вычисленная на основе обучающей выборки, составила 89,6%, что позволило успешно применить разработанный алгоритм для распознавания культур в масштабах области. Пространственное расширение обучающей выборки и использование локально-адаптивного подхода позволит провести оценку результатов распознавания культур данным методом для других регионов страны.