О концепции калибровочного полигона для оптических данных ДЗЗ

Важным элементом системы дистанционного зондирования Земли из космоса являются заверочные полигоны. Функциональное назначение процедур калибровки космических снимков - оценка и устранение радиометрических и геометрических искажений изображения, полученных в процессе съемки. В частности, сопоставление шкале яркостей изображения шкалы значений спектральной яркости на местности. При всей принципиальной простоте калибровочных процедур возникают сложности организационно-технического плана. А именно, снятие эталонных характеристик тест-объектов на полигоне в идеале должно быть синхронизировано с космической съемкой, поскольку распределение яркости тест-объектов зависит от различных параметров состояния окружающей среды и не постоянно. В докладе обсуждается создание виртуального полигона в виде компьютерной модели поддержки базовой функциональности реального заверочного полигона. В частности, это позволит избежать проведения синхронных измерений для заверки отдельного снимка.
Предлагается получать виртуальные эталонные снимки, используемые в процедуре заверки, на основе следующего подхода. Считаем, что геометрические размеры элементов полигона, а также отражательные способности соответствующих поверхностей не изменяются во времени, или изменяются по известному закону. Тогда для создания виртуального полигона должны быть выполнены следующие действия.
? Наземная геодезическая разметка полигона.
? Оптическая калибровка отражающих поверхностей полигона.
? Построение 3D-модели местности.
Для создания снимков с его помощью достаточно выполнить такие действия.
? Построение модели освещения.
? Проектирование 3D-модели на нужную плоскость (формирование снимка).
? Дискретизация изображения (выбор разрешающей способности эквивалентной разрешающей способности системы космической съемки).
? При необходимости доработка эталонного снимка за счет более тонкого учета особенностей процесса формирования изображения спутниковой системы съемки.
Реальный заверочный полигон, доукомплектованный описанным виртуальным полигоном, представляется существенно более эффективным, особенно для калибровки данных ДЗЗ высокого разрешения. Модификация виртуального полигона как математической модели должна выполняться под различные спутниковые снимающие системы, а не под конкретные сеансы съемки. Это позволяет минимизировать наземные измерения оптических характеристик элементов полигона, но более эффективно использовать результаты этих измерений.