Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine
The results of the research and physical modeling of temperature anomalies of natural or man-made origin on the water surface are presented. The information for the research was obtained from the experimental basin of the Institute of Hydromechanics of the National Academy of Sciences of U...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/137 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-137 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
temperature anomalies experimental pool entropy aerospace images температурные аномалии опытный бассейн энтропия аэрокосмические снимки температурні аномалії дослідний басейн ентропія аерокосмічні знімки |
| spellingShingle |
temperature anomalies experimental pool entropy aerospace images температурные аномалии опытный бассейн энтропия аэрокосмические снимки температурні аномалії дослідний басейн ентропія аерокосмічні знімки Fedorovsky, Oleksandr Filimonov, Vitalii Piestova, Iryna Dugin, Stanislav Yakymchuk, Vladyslav Khizhnyak, Anna Sukhanov, Kostiantyn Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine |
| topic_facet |
temperature anomalies experimental pool entropy aerospace images температурные аномалии опытный бассейн энтропия аэрокосмические снимки температурні аномалії дослідний басейн ентропія аерокосмічні знімки |
| format |
Article |
| author |
Fedorovsky, Oleksandr Filimonov, Vitalii Piestova, Iryna Dugin, Stanislav Yakymchuk, Vladyslav Khizhnyak, Anna Sukhanov, Kostiantyn |
| author_facet |
Fedorovsky, Oleksandr Filimonov, Vitalii Piestova, Iryna Dugin, Stanislav Yakymchuk, Vladyslav Khizhnyak, Anna Sukhanov, Kostiantyn |
| author_sort |
Fedorovsky, Oleksandr |
| title |
Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine |
| title_short |
Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine |
| title_full |
Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine |
| title_fullStr |
Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine |
| title_full_unstemmed |
Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine |
| title_sort |
result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics nas of ukraine |
| title_alt |
Результаты моделирования температурных аномалий на водной поверхности исследовательского бассейна института гидромеханики НАН Украины Результати моделювання температурних аномалій на водній поверхні дослідного басейну Інституту гідромеханіки НАН України |
| description |
The results of the research and physical modeling of temperature anomalies of natural or man-made origin on the water surface are presented. The information for the research was obtained from the experimental basin of the Institute of Hydromechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine from the self-propelled model as the generator of hydrodynamic processes. The information obtained after image processing allowed to significantly expand the existing ideas about the mechanism of formation of anomalies on the open surface with the hydrodynamic disturbances from hydrocarbon deposits and moving submerged object. The interaction of the emerging hydrodynamic disturbances with the near-surface water layer and the occurrence of unmasking temperature anomalies on the open sea surface have a lot in common between the hydrocarbon deposits and the moving submerged object. The application of the difference of the above structural and textural parameters by calculating the value of "entropy" has been proposed as the informative feature for decoding the images of the water surface with the presence of hydrocarbon deposits or moving immersed objects. The decoding of temperature anomalies consists of two stages: learning and proper decoding. The first stage is the supervised learning, during which the system is being researched using the existing set of images, in which only the background and no hydrocarbon deposits or moving submerged object. Training is carried out in order to determine the signs of belonging to the background or hydrocarbon deposits, moving submerged object. It was determined that the background has minimal entropy values, and with the appearance of an anomaly, the entropy grows to the maximum value, after which, as the temperature trace dissipates, it begins to fall to background values. This confirms the informativity of the entropy feature for decoding the optical anomalies of man-made and natural origin on the sea surface from aerial photos. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/137 |
| work_keys_str_mv |
AT fedorovskyoleksandr resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT filimonovvitalii resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT piestovairyna resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT duginstanislav resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT yakymchukvladyslav resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT khizhnyakanna resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT sukhanovkostiantyn resultofmodelingtemperatureanomaliesonthewatersurfaceoftheresearchbasinoftheinstituteofhydromechanicsnasofukraine AT fedorovskyoleksandr rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT filimonovvitalii rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT piestovairyna rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT duginstanislav rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT yakymchukvladyslav rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT khizhnyakanna rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT sukhanovkostiantyn rezulʹtatymodelirovaniâtemperaturnyhanomalijnavodnojpoverhnostiissledovatelʹskogobassejnainstitutagidromehanikinanukrainy AT fedorovskyoleksandr rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni AT filimonovvitalii rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni AT piestovairyna rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni AT duginstanislav rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni AT yakymchukvladyslav rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni AT khizhnyakanna rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni AT sukhanovkostiantyn rezulʹtatimodelûvannâtemperaturnihanomalíjnavodníjpoverhnídoslídnogobasejnuínstitutugídromehaníkinanukraíni |
| first_indexed |
2024-04-21T19:47:59Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:47:59Z |
| _version_ |
1796974974064394240 |
| spelling |
uajuacgovua-article-1372020-01-14T21:32:22Z Result of modeling temperature anomalies on the water surface of the research basin of the institute of hydromechanics NAS of Ukraine Результаты моделирования температурных аномалий на водной поверхности исследовательского бассейна института гидромеханики НАН Украины Результати моделювання температурних аномалій на водній поверхні дослідного басейну Інституту гідромеханіки НАН України Fedorovsky, Oleksandr Filimonov, Vitalii Piestova, Iryna Dugin, Stanislav Yakymchuk, Vladyslav Khizhnyak, Anna Sukhanov, Kostiantyn temperature anomalies experimental pool entropy aerospace images температурные аномалии опытный бассейн энтропия аэрокосмические снимки температурні аномалії дослідний басейн ентропія аерокосмічні знімки The results of the research and physical modeling of temperature anomalies of natural or man-made origin on the water surface are presented. The information for the research was obtained from the experimental basin of the Institute of Hydromechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine from the self-propelled model as the generator of hydrodynamic processes. The information obtained after image processing allowed to significantly expand the existing ideas about the mechanism of formation of anomalies on the open surface with the hydrodynamic disturbances from hydrocarbon deposits and moving submerged object. The interaction of the emerging hydrodynamic disturbances with the near-surface water layer and the occurrence of unmasking temperature anomalies on the open sea surface have a lot in common between the hydrocarbon deposits and the moving submerged object. The application of the difference of the above structural and textural parameters by calculating the value of "entropy" has been proposed as the informative feature for decoding the images of the water surface with the presence of hydrocarbon deposits or moving immersed objects. The decoding of temperature anomalies consists of two stages: learning and proper decoding. The first stage is the supervised learning, during which the system is being researched using the existing set of images, in which only the background and no hydrocarbon deposits or moving submerged object. Training is carried out in order to determine the signs of belonging to the background or hydrocarbon deposits, moving submerged object. It was determined that the background has minimal entropy values, and with the appearance of an anomaly, the entropy grows to the maximum value, after which, as the temperature trace dissipates, it begins to fall to background values. This confirms the informativity of the entropy feature for decoding the optical anomalies of man-made and natural origin on the sea surface from aerial photos. Представлены результаты физического моделирования и исследования температурных аномалий природного или техногенного происхождения на водной поверхности, полученных на базе исследовательского бассейна Института гидромеханики Национальной академии наук Украины на основе самоходной модели, как генератора гидродинамических процессов. В процессе обработки снимков была получена информация, которая позволила значительно расширить существующие представления о механизме образования аномалий на свободной поверхности при наличии гидродинамических возмущений от залежей углеводородов и подвижного погруженного объекта. Взаимодействие возникающих гидродинамических возмущений с приповерхностным водным слоем и возникновение на свободной морской поверхности демаскирующих температурных аномалий как в случае с залежами углеводородов, так и подвижного погруженного объекта во многом похожи. В качестве информативного признака дешифрирования на снимках поверхности воды температурных аномалий при наличии залежей углеводородов и подвижного погруженного объекта, предложено использование различия их структурно-текстурных параметров, путем вычисления значения “энтропии”. Дешифрирование температурных аномалий состоит из двух этапов: обучения и собственно дешифрирования. Первый этап является обучением с учителем, в ходе которого система учится с помощью имеющейся множества снимков, на которых только фон и нет залежей углеводородов или подвижного погруженного объекта. Обучение выполняется с целью определения признаков принадлежности к фону или залежам углеводородов, подвижному погруженному объекту. Определено что фон имеет минимальные значения энтропии, а с появлением аномалии энтропия растет до максимального значения, после чего по мере диссипации температурного следа, начинает падать до значений фона. Это подтверждает информативность признака энтропии для дешифрирования на аэрокосмических снимках морской поверхности оптических аномалий техногенного и природного происхождения. Представлено результати фізичного моделювання і дослідження температурних аномалій природного чи техногенного походження на водній поверхні, отриманих на базі дослідного басейну Інституту гідромеханіки Національної академії наук України на основі самохідної моделі, як генератора гідродинамічних процесів. В процесі обробки знімків була отримана інформація, яка дозволила значно розширити існуючі уявлення про механізм утворення аномалій на вільній поверхні при наявності гідродинамічних збурень від покладів вуглеводнів та рухомого зануреного об’єкту. Взаємодія виникаючих гідродинамічних збурень з приповерхневим водним шаром і виникнення на вільній морській поверхні демаскуючих температурних аномалій як у випадку з покладами вуглеводнів так і рухомого зануреного об’єкту багато у чому схожі. В якості інформативної ознаки дешифрування на знімках поверхні води температурних аномалій при наявності покладів вуглеводнів та рухомого зануреного об’єкту, запропоновано використання відмінності їх структуро-текстурних параметрів, шляхом обчислення значення «ентропії». Дешифрування температурних аномалій складається з двох етапів: навчання і власне дешифрування. Перший етап є навчанням з учителем, в ході якого система навчається за допомогою наявної множини знімків, на яких є тільки фон і не має покладів вуглеводнів чи рухомого зануреного об’єкту. Навчання виконується з метою визначення ознаки належності до фону або покладів вуглеводнів та рухомого зануреного об’єкту. Визначено, що фон має мінімальні значення ентропії, а з появою аномалії ентропія росте до максимального значення, після чого по мірі дисипації температурного сліду, починає падати до значень фону. Це підтверджує інформативність ознаки ентропії для дешифрування на аерокосмічних знімках морської поверхні оптичних аномалій техногенного і природного походження. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2018-12-31 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/137 10.36023/ujrs.2018.19.137 Ukrainian journal of remote sensing; No. 19 (2018); 40-45 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; № 19 (2018); 40-45 Український журнал дистанційного зондування Землі; № 19 (2018); 40-45 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/137/153 Copyright (c) 2019 Ukrainian journal of remote sensing |