В данной статье рассмотрены актуальность и рентабельность работы по созданию оптимальной мониторинговой аэрокосмической системы с возможностью использования в лесной промышленности, а так же проблема оценки качества дешифрирования нужных космических снимков. Предложено решение по валидации полученных результатов.
Космические средства дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) являются одним из самых перспективных направлений развития космических систем (КС). В последнее время космические системы ДЗЗ интенсивно развиваются и становятся неотъемлемой частью информационного обеспечения многих направлений развития экономики государств.
В свете политики импортозамещения перед космической отраслью стоит задача по внедрению отечественных космических аппаратов и обеспечению всей отрасли компонентной базой отечественного производства. То же касается и программного обеспечения. Ведутся интенсивные работы по созданию мониторинговой аэрокосмической системы, которую можно использовать в лесном хозяйстве. Выбор стоит осуществить в пользу наиболее дешевого, независимого, простого и качественного решения. Однако всегда существует проблема качества изображений как наземных, так и космических. Дешифрирование снимков из космоса невозможно без погрешностей, которые могут серьезно исказить реальные данные. Поэтому необходимо использовать программные системы экспериментальной проверки качества дешифрирования аэрокосмических снимков, которые при малых финансовых затратах дадут максимальное количество информации.
В настоящее время наиболее сильно в данной области продвинулись разработчики «ITT Visual Information Solutions (США)» с программным продуктом ENVI, который включает в себя набор инструментов для проведения полного цикла обработки данных от ортотрансформирования и пространственной привязки изображения до получения необходимой информации и её интеграции с данными геоинформационной системы (ГИС).
Поскольку мы живём в системе рыночной экономики, то стоит обратить внимание на то, что за готовые программные продукты нужно платить, так же не стоит забывать о проблеме прекращения поддержки программного продукта (если речь идет о зарубежных программах).
Помимо экономической стороны проблемы выбора также стоит отметить важность открытости систем, поскольку это влияет на будущее проекта. В связи с постоянным обновлением и выходом новых версий закрытого программного обеспечения усложняется задача поддержания существования проекта ввиду необходимости его адаптации под изменившиеся условия, технологии, и прочее.
Целью данной работы является создание программного обеспечения, которое позволило бы экспериментальным путем проверить качество дешифрирования аэрокосмических снимков, полученных с космических аппаратов, что привело бы к повышению производительности и эффективности работ по таксации лесов на основе использования новейших технических и программных средств.
Все работы проводились по снимкам территории тестового участка леса Щелковского учебно-опытного лесхоза Московского государственного университета леса, полученным с космических аппаратов (КА).
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
− изучен процесс дешифрирования;
− изучены технические характеристики и особенности КА;
− проведено сравнение имеющихся КА с зарубежными аналогами, такими как «Eagle» и проч.;
− изучены принципы валидации и ее основные этапы;
− создан интерфейс для удобного взаимодействия с пользователем;
− подобран адаптированный алгоритм выделения границ объектов и вывод результатов в понятной пользователю форме.
В настоящее время ведутся работы по следующим направлениям:
− подбор и улучшение адаптированного алгоритма совмещения изображений по нужному критерию;
− разработка более удобного и интуитивно понятного пользовательского интерфейса;
− тестирование и отладка полученного программного продукта.
Интерфейс программы предоставляет возможность просмотра загруженных изображений, с которыми работает пользователь. Также на экране могут быть представлены результаты работы программы в понятной пользователю форме, либо скачены в нужном формате (Рис.1 — вводное диалоговое окно программы).
Рис. 1. Окно загрузки изображений
Ожидаемые преимущества:
− соответствие точности определения основных лесотаксационный показателей насаждений;
− снижение общей стоимости работ (в 2–3 раза) в сравнении с глазомерным способом таксации;
− совершенствование проверки дешифровочного способа таксации лесов с применением современных средств и методов получения и обработки информации.
Литература:
- Санаев В. Г., Степанов И. М., Запруднов В. И., Панферов В. И., Галкин Ю. С., Бурков В. Г. Ускоренное инновационное развитие технологий аэрокосмического мониторинга леса средствами российской космической системы ДЗЗ и вывод их на лидирующие позиции в мире: решение проблемы. // Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник. — 2012. — № 4 (87). — С. 38–45.
- Сухинин А. И., Кашкин В. Б. Дистанционное зондирование Земли из космоса. — 1. — М.: Логос, 2001. — 264 с.
- Семашко А. С. Обработка и анализ границ объектов на основе метода активных контуров. — 1. — М.: МГУ имени М. В. Ломоносова, 2009. — 20 с.
- // Официальный сайт Научного центра оперативного мониторинга Земли (НЦ ОМЗ). URL: http://www.ntsomz.ru (дата обращения: 23.05.2016).
