Автоматизация детектирования водной поверхности на спутниках среднего разрешения на примере снимков Sentinel 2

Для решения задач мониторинга паводков, оценки водных ресурсов, водообеспеченности и т.д. необходима возможность получения информация о состоянии водного зеркала. Для картирования водных объектов активно используются данные дистанционного зондирования Земли. На сегодняшний день существует множество методов ее решения. Широкое распространение получили методы основанные на использовании водных индексов и различных методов классификации, в результате работы которых все таки остаются артефакты.
В данной работе рассматривается возможность комплексного использования нескольких обученных моделей для решения задачи картирования водной поверхности.
Значительная доля ошибок при классификации водных объектов привносится классом тень независимо тенью чего она является облака, дерева или строения. Помимо этого тонким моментом при выделении водной поверхности является нахождение границы вода суша в момент активного снеготаяния или во время сезона дождей, когда спектральные характеристики растаявшего снега или мокрой почвы становятся близкими к воде.
В этой работе рассматривается возможность использования комплексного подхода при картировании водной поверхности с использованием как доступных обученных моделей на глобальном датасете для выделения облачного покрова и теней от облаков (cloudsen12) так и водной поверхности (ml4flood) наряду с моделью обученной на локальном датасете для территории Казахстана.
Разработанная многоуровневая классификация выделения водной поверхности состоит также из этапа постклассификационной обработки полученной маски воды для разделения ее на постоянную и непостоянную с помощью датасета Global Surface Water построенного по данным среднего разрешения спутников серии Landsat, а также контроля качества полученной маски в случае возникновения ложно выделенных пикселей воды из-за теней образующихся вследствие сложного рельефа.
В работе представлены результаты картирования водной поверхности на примере паводков прошедших в Республике Казахстан весной 2025 года.