Экспериментальная отработка технологии построения цифровой модели поверхности Земли на основе данных мультиспектральной съемочной системы космического аппарата Канопус-В

Конструктивные особенности мультиспектральной съемочной системы (МСС) Канопус-В обеспечивают межканальный стереоэффект при наблюдении Земли. В работе (Ромайкин, Крылов, Васильев, 2024) авторами демонстрируется применимость снимков МСС для формирования цифровой модели поверхности (ЦМП) Земли. В свою очередь, настоящая работа посвящена развитию полученных результатов в части экспериментальной отработки технологии автоматического создания ЦМП на европейскую часть территории Российской Федерации.
В рамках доклада рассматривается технология автоматической обработки, включающая следующие этапы для каждой из межканальных стереопар маршрута съемки: 1) поиск связующих точек между спектральными каналами микрокадров и взаимное ориентирование стереопары; 2) построение эпиполярных изображений; 3) расчет матрицы диспарантости (Hirschmuller, 2008) и формирование ЦМП. При этом для обработки используются данные, прошедшие предварительное геодезическое ориентирование в рамках технологического контура геоинформационного сервиса «Банк базовых продуктов» (Markov et al, 2019).
В результате обработки около 600 маршрутов съемки на указанную территорию было выполнено формирование ЦМП на основе 30 тысяч стереопар. Общая площадь покрытия составила более 370 тысяч квадратных километров. Учитывая порядок величин пространственного разрешения, приводятся оценки рассогласования, сформированной ЦМП, относительно известной открытой ЦМП SRTM (NASA Shuttle Radar Topography Mission, 2013). Анализ выборки около 10 тысяч стереопар сформированной ЦМП продемонстрировал систематическую рассогласованность относительно ЦМП SRTM – менее 0.5м, при случайной составляющей – 12м. Фактически, порядок рассчитанных величин сопоставим с пространственным разрешением съемочной системы (GSD – 11м), а также точностью SRTM – 10м. То есть величина рассогласования обуславливается исключительно достигнутыми предельными точностными характеристиками сопоставляемых ЦМП. Вместе с тем характерными особенностями сформированной ЦМП является более детальное пространственное разрешение (GSD – 10м) относительно открытых ЦМП, в частности, SRTM или GLO-30 (European Space Agency, 2024).
Таким образом, продемонстрированные в настоящей работе результаты в совокупности с наличием данных безоблачной съемки «Канопус-В» на всю территорию РФ (Марков и др., 2024) позволяют сделать вывод о возможности создания полностью российской ЦМП федерального уровня.