Информационная технология автоматического наполнения регионального банка данных космическими снимками

Задача анализа территорий на основе последовательностей космических снимков находит широкое применение в задачах оценки состояния посевов, природопользования и лесоустройства, предупреждения чрезвычайных ситуаций и др. При этом, как правило, используются снимки среднего разрешения (5-50 м) типа Spot 2/4, IRS P6, Монитор-Э, которые относительно недороги и могут поступать в режиме постоянного сброса на региональные станции приема. Для совместного анализа снимков необходимо их привести к одному радиометрическому диапазону, к единой системе координат и, желательно, поместить в единое хранилище данных (в частности, в региональный банк космических снимков (РБКС), создаваемый на базе Поволжского центра космической геоинформатики).
Данная обработка поступающих снимков требует больших временных, вычислительных и человеческих ресурсов, вследствие ряда факторов:
- орбитальная привязка снимков весьма неточна (ошибка составляет до 500 метров), поэтому невозможно проводить геометрическую трансформацию только на основе этих данных;
- необходимо использование цифровых моделей рельефа (ЦМР) при геометрической трансформации;
- необходимо выделение полезной части снимка, где отсутствует облачность;
- большое количество снимков (несколько десятков в неделю объемом около 1 Гб на территорию области).
Цель работы – создание сквозной автоматизированной технологии предварительной обработки космических снимков и их помещения в РБКС, состоящей из следующих основных этапов:
- прием, нарезка на фрагменты, радиометрическая коррекция и предобработка данных;
- создание маски облачности;
- автоматическая геопривязка и геометрическая трансформация;
- помещение изображения и сопутствующей семантической информации в РБКС;
- яркостная коррекция изображений (приведение к динамическому диапазону исходного покрытия) – при необходимости;
- компрессия изображений с использованием уникального формата сжатия данных.
Разработанная технология позволяет производить автоматическую предварительную обработку получаемых данных со спутника SPOT и используется для наполнения регионального банка данных космических снимков Самарской области. Предложенный подход с некоторыми модификациями может быть применен для обработки снимков с других космических аппаратов.