Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности

Розглянуто один із способів дискретного опису області моніторингу з метою її апроксимації і досягнення високої деталізації контролю стану наземних об’єктів. Для цього вводиться поняття зони відповідальності системи моніторингу, поділеної на ділянки моніторингу. Запропоновано низку алгоритмічних розв...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Проблемы управления и информатики
Date:	2016
Main Authors:	Белозерский, Л.А., Орешкина, Л.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2016
Subjects:	Космический мониторинг
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208087
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности / Л.А. Белозерский, Л.В. Орешкина // Проблемы управления и информатики. — 2016. — № 2. — С. 170-178. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-208087
record_format	dspace
spelling	Белозерский, Л.А. Орешкина, Л.В. 2025-10-19T10:36:44Z 2016 Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности / Л.А. Белозерский, Л.В. Орешкина // Проблемы управления и информатики. — 2016. — № 2. — С. 170-178. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0572-2691 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208087 528.85/.87(15) 10.1615/JAutomatInfScien.v48.i3.70 Розглянуто один із способів дискретного опису області моніторингу з метою її апроксимації і досягнення високої деталізації контролю стану наземних об’єктів. Для цього вводиться поняття зони відповідальності системи моніторингу, поділеної на ділянки моніторингу. Запропоновано низку алгоритмічних розв’язків, які звільняють оператора від супутніх рутинних дій і сприяють автоматизації в задачах тематичної обробки. One of the ways of discrete description of the area of satellite monitoring of the Earth surface for the purpose of its approximation in order to achieve highly detailed control of ground objects state is considered. For this purpose the concept of area of responsibility of the system shared by monitoring plots is introduced. A number of algorithmic solutions were offered which free the operator from routine actions and facilitate automation of the thematic processing problems. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Проблемы управления и информатики Космический мониторинг Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности Можливості автоматизації дискретного опису області супутникового моніторингу земної поверхні Possibility of automation of discrete description of the area of satellite monitoring of the Earth surface Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности
spellingShingle	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности Белозерский, Л.А. Орешкина, Л.В. Космический мониторинг
title_short	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности
title_full	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности
title_fullStr	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности
title_full_unstemmed	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности
title_sort	возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности
author	Белозерский, Л.А. Орешкина, Л.В.
author_facet	Белозерский, Л.А. Орешкина, Л.В.
topic	Космический мониторинг
topic_facet	Космический мониторинг
publishDate	2016
language	Russian
container_title	Проблемы управления и информатики
publisher	Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
format	Article
title_alt	Можливості автоматизації дискретного опису області супутникового моніторингу земної поверхні Possibility of automation of discrete description of the area of satellite monitoring of the Earth surface
description	Розглянуто один із способів дискретного опису області моніторингу з метою її апроксимації і досягнення високої деталізації контролю стану наземних об’єктів. Для цього вводиться поняття зони відповідальності системи моніторингу, поділеної на ділянки моніторингу. Запропоновано низку алгоритмічних розв’язків, які звільняють оператора від супутніх рутинних дій і сприяють автоматизації в задачах тематичної обробки. One of the ways of discrete description of the area of satellite monitoring of the Earth surface for the purpose of its approximation in order to achieve highly detailed control of ground objects state is considered. For this purpose the concept of area of responsibility of the system shared by monitoring plots is introduced. A number of algorithmic solutions were offered which free the operator from routine actions and facilitate automation of the thematic processing problems.
issn	0572-2691
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208087
citation_txt	Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности / Л.А. Белозерский, Л.В. Орешкина // Проблемы управления и информатики. — 2016. — № 2. — С. 170-178. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT belozerskiila vozmožnostiavtomatizaciidiskretnogoopisaniâoblastisputnikovogomonitoringazemnoipoverhnosti AT oreškinalv vozmožnostiavtomatizaciidiskretnogoopisaniâoblastisputnikovogomonitoringazemnoipoverhnosti AT belozerskiila možlivostíavtomatizacíídiskretnogoopisuoblastísuputnikovogomonítoringuzemnoípoverhní AT oreškinalv možlivostíavtomatizacíídiskretnogoopisuoblastísuputnikovogomonítoringuzemnoípoverhní AT belozerskiila possibilityofautomationofdiscretedescriptionoftheareaofsatellitemonitoringoftheearthsurface AT oreškinalv possibilityofautomationofdiscretedescriptionoftheareaofsatellitemonitoringoftheearthsurface
first_indexed	2025-11-25T20:39:03Z
last_indexed	2025-11-25T20:39:03Z
_version_	1850524887946362880
fulltext	© Л.А. БЕЛОЗЕРСКИЙ, Л.В.ОРЕШКИНА, 2016 170 ISSN 0572-2691 КОСМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ УДК 528.85/.87(15) Л.А. Белозерский, Л.В. Орешкина ВОЗМОЖНОСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДИСКРЕТНОГО ОПИСАНИЯ ОБЛАСТИ СПУТНИКОВОГО МОНИТОРИНГА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Введение В многочисленных обзорах современных разработок и материалах научных кон- ференций во всех предметных областях применения спутникового дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) все чаще упоминается необходимость решения задач мони- торинга земной поверхности, осуществляемого не от случая к случаю, а постоянно. Новые возможности в данном направлении открывает тенденция к формиро- ванию группировок спутников. Отсюда логически следует необходимость разра- ботки методов, обеспечивающих массовую и оперативную обработку информа- ции. При этом для данных методов характерны необходимость автоматизации всех рутинных процессов [1–3], обработки регулярно получаемых значительных объемов спутниковой информации разновременных съемок для больших террито- рий, и отказ от специально подготовленного оператора. Решения по выполнению подготовительных задач обработки спутниковых изображений в достаточной степени рассмотрены в многочисленных публикаци- ях [4–6]. При этом в решениях задач тематической обработки не рассматриваются вопросы выбора размеров обрабатываемой области изображений. Чаще всего в качестве обрабатываемой области рассматривается вся территория, отражаемая полученным снимком [7–10], в то время как в большинстве случаев интерес про- является не ко всему изображению, полученному под заказ, а к его части. Задачи построения области спутникового мониторинга как части изображения, соответствующей участку территории расположения объекта или объекту контроля по данным космических съемок, не имеют устоявшихся подходов к автоматическому ре- шению и в настоящее время реализуются преимущественно интерактивным способом. Например, в программном продукте (ПП) ERDAS Imagine для выделения области ин- тересов на обрабатываемом изображении (рис. 1) оператор использует один из имею- щихся в наборе интерактивных способов [11]. Рис. 1 60 1956 2016 Международный научно-технический журнал «Проблемы управления и информатики», 2016, № 2 171 Обоснованная в [12] необходимость дискретизации области мониторинга (ОМ) земной поверхности не затрагивала вопросы реализации соответствующих про- цессов. Наряду с этим при реализации рассмотренных предложений в конкретной разработке [13] полностью ориентировались на использование интерактивных действий оператора, от него требовались высокий уровень подготовки, внима- тельность и тщательность последовательных действий при манипуляторных пе- ремещениях устанавливаемых дискретов аппроксимации области мониторинга. И все это еще не гарантировало достаточную точность дискретного описания области мониторинга в силу естественных физических и психологических ограничений. Границы исследуемой части поверхности Земли могут быть любой сложно- сти. В процессе реальной космической съемки возможно их отображение по ча- стям за ряд пролетов спутника (охват съемкой). Это обусловлено ограниченно- стью полосы захвата целевой аппаратуры и является причиной того, что большие по площади районы не могут быть отражены на одном снимке. Задача данного исследования — разработка способа автоматизированного описания области мониторинга в целях ее дискретной аппроксимации, что обес- печит высокую степень детализации контроля состояния наземных объектов спутниковой съемки. Исходные данные исследования — изображения разновре- менной космической съемки на заданную территорию от одного космического аппарата. Зона, участок и область мониторинга Организация мониторинга, основанного на данных ДЗЗ, предполагает опре- деление положения и площадей территорий, контроль состояния которых пресле- дует природоохранные, технические, сельскохозяйственные и другие интересы. При этом вся территория, отводимая одной информационной системе мони- торинга, решающей задачи обнаружения изменений состояний ее объектов, мо- жет считаться зоной ее ответственности (ЗО). В то же время космическая съемка такого рода зоны не во всех случаях обеспечивает охват ее за один пролет спут- ника, поэтому в большинстве случаев целесообразно разбиение ЗО на участки. В результате отдельным участком мониторинга (УМ) следует считать такую часть земной поверхности, площадь которой гарантирует ее надежную съемку в задан- ном пролете. Таким образом, определенное число участков мониторинга должно состав- лять упомянутую зону. Кроме того, для гарантии съемок очередных ее УМ все они должны быть одинакового размера, а для простоты последующих вычислений иметь форму квадрата, стороны которого ориентированы относительно сторон све- та. При этом обеспечивается возможность формирования ЗО из участков монито- ринга, располагаемых в ее пределах, любым удобным способом для решения задачи контроля состояний наземных объектов. Кроме того, такое построение позволяет определять предельные возможности системы мониторинга как по числу УМ, обес- печиваемых имеющимися вычислительными возможностями, так и по времени съемки всей зоны ответственности, учитывая открывающиеся возможности полного охвата участка мониторинга за один пролет, зная параметры спутника ДЗЗ. Несмотря на существующую иерархию ЗО–УМ, изображение современной космической съемки одного участка в силу его достаточно больших размеров да- же при высокой пространственной разрешающей способности съемки не гаранти- рует, что вся площадь отснятого участка мониторинга будет содержать только ин- тересующие мониторинг объекты. В большинстве случаев должна использоваться часть области мониторинга, а объем вычислений для экономии ресурса системы должен быть уменьшен. Эту значимую часть УМ можно назвать областью мони- 172 ISSN 0572-2691 торинга, которая только в отдельных ситуациях будет представлять всю площадь рассматриваемых участков мониторинга, а наиболее реально — их части, разли- чающиеся площадью, расположением и сложностью границ. При этом в послед- них случаях можно выделить три разновидности области мониторинга (рис. 2):  криволинейная (в общем случае) узкая полоса, вытянутая от северного к южному краю УМ;  криволинейная (в общем случае) узкая полоса, вытянутая от западного к восточному краю УМ;  отдельное локальное образование любой формы в любом месте УМ. а б в Рис. 2 Выделение указанных типов ОМ на одном изображении спутниковой съемки имеет целью такое же по расположению и координатам выделение их на изобра- жениях очередных съемок, геометрически совпадающих с ними, для обнаружения возможных изменений во времени при их взаимном сопоставлении. Принципиально ручное выделение оператором исследуемой области может быть выполнено. Однако достаточно очевидна невозможность точного воспроиз- ведения ОМ на всех предшествующих снимках многоспектрального состава и та- ких же последующих снимках. Объясняется это сопутствующим возникновением изменений при сопоставлении разновременных наблюдений одной и той же ОМ при любых ошибках ее ручного воспроизведения. В основе таких ошибок лежит имеющая место в общем случае сложность границ ОМ. Точно так же сложной оказывается и задача координатного представления и хранения границ для их нанесения на очередных снимках ввиду ручного характера оцифровки областей мониторинга всех УМ зоны ответственности системы. Кроме того, не вся область мониторинга, рассмотренная на рис. 2, может подвергаться изменениям. Поэтому постоянная обработка любой ОМ в целом нерациональна. Наконец, области мо- ниторинга всех УМ зоны ответственности в силу естественных причин отличают- ся размерами, большим разнообразием длин строк и столбцов, что серьезно осложняет обработку информации в составе системы. Принцип дискретного представления области мониторинга для каждой из их разновидностей (см. рис. 2) продемонстрирован на рис. 3. а б в Рис. 3 Международный научно-технический журнал «Проблемы управления и информатики», 2016, № 2 173 Наиболее целесообразен способ преодоления рассмотренных трудностей — дискретизация области мониторинга. Для этого необходимо выбрать дискрет ап- проксимации ОМ, являющийся изображением детального контроля состояний, ограниченным квадратной рамкой. Целое число таких изображений, являющихся фрагментами изображения УМ, должно быть в его составе. При этом каких-либо жестких требований к размерам дискрета (длине стороны этого квадрата) не предъявляется. Однако, представляя собой элементарное изображение, он должен содержать достаточное число пикселов яркостей, обеспечивающих статистиче- скую выборку для оценок, выполняемых при мониторинговой обработке. В силу дискретизации, которую можно рассматривать как аппроксимацию ОМ, одновременно с выделением непосредственно изображения ОМ происходит захват отдельными фрагментами частей окрестностей, прилегающих к ней вплотную (см. рис. 3). Видно, что наличие фрагментов не мешает, а в отдельных случаях (например, окрестности контролируемого трубопровода и т.п.) даже помогает де- тально оценить состояния хорошо выделяемой области мониторинга. Анализируя рис. 3, также можно заключить, что выбор дискрета меньших размеров по сравне- нию с применяемым в большей степени ограничит площадь указанных окрестно- стей. При этом так или иначе вне поля дискретизации остаются большие по площадям части УМ, не представляющие никакого интереса в мониторинге. Наряду с отмеченными особенностями следует учитывать, что все изображе- ние УМ должно быть топографически привязано к отображаемой земной поверхно- сти. Это обеспечит привязку каждого фрагмента дискретизации ОМ в составе УМ. Кроме того, сохранение получаемых координат на все время существования си- стемы мониторинга или ее применения в заданной зоне ответственности позволя- ет выделять те же фрагменты как на всех изображениях одной многоспектральной космической съемки, так и на всех изображениях последующих съемок, использу- емых для периодического контроля состояний наземных объектов выделенной области мониторинга. Дискретизация области мониторинга Учитывая изложенное выше, можно было бы считать, что с рассмотренной задачей выбора положений фрагментов дискретизации области мониторинга дол- жен справиться подготовленный оператор. Однако без соответствующего инстру- ментария сделать это достаточно трудно. Реализация такой возможности должна основываться на программной поддержке ручных действий, предполагающей ис- пользование манипулятора «мышь». При этом следует предусмотреть генерацию и визуализацию рамки каждого дискрета области мониторинга, установка ее в за- данном оператором месте и перемещение для уточнения выбранного положения с помощью операции drag-and-drop. В рассмотренном случае необходимо:  обеспечивать выбор места установки рамки начального фрагмента дискре- тизации и ее точное размещение на границе или в составе области мониторинга;  последовательно определять положение каждого фрагмента дискретизации, достигая плотности их соприкосновения для достижения непрерывности изобра- жения фрагментов ОМ по строкам и столбцам с абсолютной точностью. При небольшом числе фрагментов с таким объемом ручных операций можно согласиться. Однако реально число фрагментов может превышать несколько сотен. Это заставляет искать пути автоматизации ряда операций, чтобы освободить опера- тора от их выполнения. В частности, для областей мониторинга, вытянутых от се- верной до южной или от западной до восточной границ УМ (см. рис. 2, а, б) можно предложить предварительную установку в пределах участка мониторинга линейно- го приближения дискретизации области мониторинга. С учетом криволинейного 174 ISSN 0572-2691 характера рассматриваемых областей (в общем случае) возможных линейных при- ближений для каждой из двух анализируемых ситуаций может быть по три (рис. 4). Каждое линейное приближение должно представлять собой серию вплотную расположенных рамок, накладываемых на изображение для выделения фрагмен- тов дискретизации. Автоматическое формирование целесообразнее всего осу- ществлять: от северного конца к южному — для ситуации на рис. 4, а и с западно- го конца к восточному — для ситуации на рис. 4, б. При этом положение первого генерируемого элемента, а также направление и угол отклонения от вертикали )0( max для генерации последовательности легко может назначить оператор. а б Рис. 4 Алгоритмически процессу формирования последовательности рамок для вы- деления фрагментов дискретизации ОМ в первой расстановке при отклонении влево (см. рис. 4, а) соответствует следующее рекуррентное выражение координат северо-западного угла каждого ее элемента: , ),tg1( )1( 00 )( 00 )1( 00 )( 00 Qyy Qxx nn nn     (1) где )( 00 )( 00 , nn yx — координаты северо-западного угла n-го фрагмента дискретиза- ции ОМ; Q — длина стороны квадрата фрагмента дискретизации. Аналогично для генерации отклонений вправо от вертикальной аппроксима- ции (рис. 4, а) получим . ,tg )1( 00 )( 00 )1( 00 )( 00 Qyy Qxx nn nn     (2) Точно так же можно получить рекуррентные выражения для линейной гене- рации фрагментов дискретизируемой ОМ горизонтального направления (рис. 4, б). Так, для отклоненной аппроксимации вниз получаем выражение, совпадающее с (1). В то же время для отклонения вверх можно использовать выражение (2), но убы- вающая координата )( 00 n y должна заменяться на возрастающую: . )1( 00 )( 00 Qyy nn   Выбор величины угла отклонения линейной генерации рамок во всех рас- смотренных случаях легко обеспечить подбором соответствующего положения, достигая максимально возможное приближение к реальной ОМ. Несмотря на все рассмотренные решения, программные генерации не обес- печивают фрагментацию области мониторинга на всем их протяжении. Поэтому для достижения желаемого результата необходимо получить рамки выделения фрагментов вдоль строк до совпадения непосредственно с областью мониторинга: Международный научно-технический журнал «Проблемы управления и информатики», 2016, № 2 175 для достижения результата дискретизации — в вертикальном направлении и вдоль столбцов — в горизонтальном. Оператор может решить данную задачу с помощью инструмента, аналогичного опера- ции drag-аnd-drop, но отличающегося от него за- претом перемещений рамок выделении фраг- ментов: в вертикальном направления — для си- туации на рис. 2, а и в горизонтальном — для ситуации на рис. 2, б. На рис. 5 демонстрирует- ся применение таких перемещений рамок выде- ления фрагментов для ситуации на рис. 2, а ли- нейным набором рис. 4, а при .0 Согласно рассмотренному упрощенному примеру первые четыре рамки генерации их линейной последовательности в направлении с севера участка мониторинга на юг хорошо охватывают вытянутую область мониторинга. В то же время пять последних рамок не соответствовали выделению области мониторинга. Перемещение их оператором вдоль строк изоб- ражения в места рационального размещения позволяет устранить этот недостаток. Аналогично рассмотренный процесс должен выглядеть для области, вытянутой в направлении с запада на восток участка мониторинга. Отличия могут состоять лишь в том, что перемещения рамок выделения приходилось бы осуществлять вдоль столбцов изображения участка мониторинга. Характерная особенность применяемого здесь инструментария — соответ- ствующее перемещение рамок изменения координат их северо-западных углов относительно исходного положения, заданного генерацией последовательности. При этом в указанных перемещениях важное место занимает их однонаправлен- ность, достигаемая благодаря исключению одной из двух степеней свободы, при- вычных для применения операции drag-аnd-drop. Наряду с демонстрацией возможности перемещений рамок в места дискрети- зации ОМ упрощенность рассмотренного примера не позволяла увидеть неполно- ту соответствующих действий в силу узости ОМ, охватываемой по всей ее протя- женности одиночными рамками. Реальные ОМ при всей их вытянутости в отдельных местах по всей протяженности могут оказаться как шире единичного фрагмента дис- кретизации, так и иметь пропуски, т.е. остаться недискретизированными. На рис. 3, а еще при постановке задачи можно было обнаружить вынужден- ную двуслойную дискретизацию для устранения пропусков. Следовательно, ин- струментарий, обеспечивающий простоту действий оператора, должен включать функцию дополнительной фрагментации неохваченных частей области монито- ринга. При этом дополнительные рамки выделения должны вплотную примыкать к рамкам, размещаемым благодаря описанным выше перемещениям всег- да на левой границе ОМ для направ- лений генерации последовательности север–юг и на нижней границе — для направлений генерации запад–восток. Таким образом, программная реали- зация ряда таких примыкающих фраг- ментов, устанавливаемых по реше- нию оператора, образует строки или столбцы дискретизации области мони- Рис. 5 Рамки генерации, перемещенные на левую границу ОМ ОМ Рис. 6 176 ISSN 0572-2691 торинга соответственно. Так, на рис. 6, изображающем более широкую область мониторинга, в отличие от рис. 5, демонстрируется та же вертикальная генерация рамок, перемещаемых для описания левой границы области мониторинга, и обра- зование строк дискретизации, формируемых в результате дополнения граничных элементов новыми рамками справа. Характерной особенностью для каждой новой устанавливаемой рамки долж- но быть автоматическое определение координат ее привязки, основанное на зна- нии привязки предшествующей рамки и известных ее размеров. Аналогично тому, как это должно выполняться для вытянутых областей, дис- кретизация может осуществляться и для локально сосредоточенных областей мо- ниторинга в пределах самого участка мониторинга (см. рис. 2, в). Здесь для ис- ходной автоматической генерации фрагментов легко использовать рассмотренные приемы. Перемещением выделяющих рамок вдоль строк или столбцов удается добиться требуемого описания избранной границы (левая или нижняя). Последу- ющее формирование необходимого числа фрагментов, примыкающих к ним вплотную справа или сверху, обеспечивает полное дискретное представление ло- кальной области мониторинга любого размера. На рис. 7 показано дискретное представление локальной области мониторинга программной реализации. Следует отметить, что реализация рас- смотренных возможностей построения ин- струментария оператора за счет начальной генерации линейной последовательности ра- мок выделения фрагментов всегда приводит к плотному (без пропусков) расположению строк или столбцов сетки изображений дис- кретизированной области мониторинга. В дополнение к изложенным особенно- стям построения инструментария оператора можно заметить, что в отдельных случаях для каждой из трех разновидностей ОМ чис- ло генерируемых рамок выделения фрагмен- тов может оказаться избыточным. Поэтому для устранения образующегося из- бытка в составе предлагаемого инструментария требуется предусмотреть специ- альную операцию удаления. Наконец, примеры рис. 5 и 6 демонстрируют возможность упрощения про- цесса генерации линейного набора рамок. Здесь вертикальное положение этого набора обеспечило последующее перемещение его рамок до мест установки, т.е. выбор наклонного положения (см. рис. 4) только уменьшил бы расстояния соот- ветствующих перемещений, а на отдельных участках области мониторинга они вообще могли бы оказаться излишними. Заключение Задача дискретизации области мониторинга решается при согласовании воз- можностей космической съемки со следующими принципами построения систем мониторинга.  Зона ответственности любой системы мониторинга, основанной на инфор- мации спутникового дистанционного зондирования Земли, является территорией, подлежащей контролю, и должна состоять из ряда участков мониторинга, каждый из которых охватывается многоспектральной космической съемкой за один про- лет спутника. Рис. 7 Международный научно-технический журнал «Проблемы управления и информатики», 2016, № 2 177  Земное пространство участка мониторинга, отображаемое спутниковой съемкой, может представлять интерес для контроля состояний его объектов пол- ностью или частично.  Сложность формы и границ области мониторинга, являющейся частью учас- тка мониторинга, для обнаружения изменений состояний объектов при сопостав- лении области мониторинга спутниковых изображений повторяющихся съемок обусловливает необходимость ее однократного дискретного описания в составе изображения первой съемки этого участка на весь период эксплуатации системы мониторинга.  Дискретное описание области мониторинга предполагает ее разбиение на равные по площади фрагменты, каждый из которых является элементарным изоб- ражением, ориентированным по сторонам света. В связи с этим состав предлагае- мых в статье алгоритмических действий, соответствующих выполнению дискре- тизации области мониторинга, при их программной реализации обеспечивает:  вооружение оператора программным инструментом для выделения исход- ного фрагмента дискретизации области мониторинга и определения направления последующего автоматического формирования линейного набора рамок последу- ющей фрагментации;  исключение необходимости применения оператором высокоточных дей- ствий путем запрета одной из двух степеней свободы ручного перемещения рамок выделения фрагментов в места их целесообразного размещения;  автоматическое (программное) формирование заданного оператором ли- нейного набора рамок выделения фрагментов, представляющих начальное при- ближение дискретизируемой области мониторинга;  обеспечение оператора инструментом программной поддержки однона- правленных перемещений рамок линейного набора начального приближения в целесообразные положения (левая или нижняя граница области), дополнение его необходимым числом вплотную примыкающих рамок, заполняющих неохвачен- ные части дискретизируемой области, и удаление неиспользованных в аппрокси- мации (не совпадающих с областью мониторинга) рамок. Л.А. Білозерський, Л.В. Орєшкіна МОЖЛИВОСТІ АВТОМАТИЗАЦІЇ ДИСКРЕТНОГО ОПИСУ ОБЛАСТІ СУПУТНИКОВОГО МОНІТОРИНГУ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ Розглянуто один із способів дискретного опису області моніторингу з метою її апроксимації і досягнення високої деталізації контролю стану наземних об’єктів. Для цього вводиться поняття зони відповідальності системи моніторингу, поді- леної на ділянки моніторингу. Запропоновано низку алгоритмічних розв’язків, які звільняють оператора від супутніх рутинних дій і сприяють автоматизації в задачах тематичної обробки. L.A. Belazerski, L.V. Areshkina POSSIBILITY OF AUTOMATION OF DISCRETE DESCRIPTION OF THE AREA OF SATELLITE MONITORING OF THE EARTH SURFACE One of the ways of discrete description of the area of satellite monitoring of the Earth surface for the purpose of its approximation in order to achieve highly detailed con- 178 ISSN 0572-2691 trol of ground objects state is considered. For this purpose the concept of area of re- sponsibility of the system shared by monitoring plots is introduced. A number of al- gorithmic solutions were offered which free the operator from routine actions and fa- cilitate automation of the thematic processing problems. 1. Катаманов С.Н. Автоматический метод географической привязки изображений AVHRR/3 от полярно-орбитальных спутников серии MetOp // Современные проблемы дистанционно- го зондирования Земли из космоса. — 2015. — 12, № 3. — С. 61–72. 2. Белозерский Л.А., Мурашко Н.И., Орешкина Л.В. Информационная система аэрокосмиче- ского мониторинга // Труды Конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям «IS&IT». Научное издание в 3-х т. — Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2015. — 2. — С. 14–19. 3. Areshkina L.V., Belazerskii L.A. The automation of the process of land area change detection in permanent monitoring systems // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. — La Grande Motte, France, 2015. — P. 619–624. 4. Боев С.Ф., Бкайтин А.В., Кочкаров А.А., Ступин Д.Д. Проблемы и методы обработки ин- тенсивных потоков данных в перспективных национальных системах мониторинга слож- ных процессов и многопараметрических сред // СКТ-2014 : Материалы 3-й Всерос. науч.- техн. конф. — Ростов-на-Дону : Изд-во ЮФУ, 2014. — 2. — С. 181–186. 5. Бутин В.В. Организация наземного комплекса приема и обработки данных ДЗЗ // Геопро- фи. — 2012. — № 1. — С. 29–32. 6. Буткин Г.А., Тузиков А.В. Национальная космическая программа и перспективы космиче- ской деятельности в Беларуси // Наука и инновации. — 2013. — № 5(123). — С. 4–7. 7. Wang Y, Xiangyun H. Automatic extraction and topology reconstruction of urban viaducts from lidar data // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. — 2015. — Р. 131–135. 8. Лабутина И.А., Балдина Е.А. Использование данных дистанционного зондирования для мониторинга экосистем особо охраняемых природных территорий. — М. : WWF России 2011. — 88 с. 9. Токарева О.С. Обработка и интерпретация данных дистанционного зондирования Земли. — Томск : Томский политехнический университет, 2010. — 148 с. 10. Ilsever M. Two-dimensional change detection methods. Remote sensing application. — Cem Un- salan; Yeditepe University, Istanbul : Springer, 2012. — 77 p. 11. ERDAS Field Guide TM. Seventh edition, revised and expanded. — Atlanta, Georgia : Leica Ge- osystems GIS & Mapping, LLC, 2003. — 698 p. 12. Белозерский Л.А., Орешкина Л.В., Мурашко Н.И. Дискретизация области наземного кон- троля с целью автоматизации систем детерминированного тематического спутникового мониторинга // Искусственный интеллект. — 2013. — № 3. — С. 98–108. 13. Белозерский Л.А., Мурашко Н.И. Проблемы построения автоматизированных программно– информационных комплексов спутникового мониторинга локальных объектов заданных территорий // Материалы Четвертого Белорусского космического конгресса. 27–29 октября 2009 г. — Минск : ОИПИ НАН Беларуси. — 2009. — 2. — C. 151–155. Получено 01.07.2014 После доработки 24.12.2015

Возможности автоматизации дискретного описания области спутникового мониторинга земной поверхности

Institution

Similar Items