Бизнес-партнерство
 
 Программный комплекс Image Media Center: качественно новый информационный продукт

Программный комплекс Image Media Center: качественно новый информационный продукт

ПК IMC разработки ООО «Центр инновационных технологий» — мощный инструмент, позволяющий принимать управленческие решения на основе данных ДЗЗ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ДАННЫХ ДЗЗ

В настоящее время в области дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) наблюдается устойчивая тенденция увеличения на орбите количества космических аппаратов и, как следствие, роста объема передаваемых ими данных. Важная роль в общей системе получения качественной информации по материалам ДЗЗ принадлежит процессам объективного контроля и оценки характеристик качества исходных космических снимков и производной продукции.

По результатам такой оценки даются рекомендации о дальнейшем использовании материалов ДЗЗ, а также осуществляется сертификация исходных космических снимков и производной продукции, что служит гарантией их качества и приводит к повышению конкурентоспособности. Все это определяет необходимость разработки эффективно действующего механизма, который обеспечит оперативный анализ и оценку качества данных ДЗЗ и продуктов, создаваемых на их основе.

Оценка качества космической информации подразумевает под собой проведение по изображениям дистанционного зондирования Земли измерений ряда параметров, определяющих качество полученных изображений для решения прикладных задач.

В число оцениваемых характеристик входят:

  • линейное разрешение;
  • геометрическая точность;
  • радиометрическое качество.

Их определение позволяет получить ответ на вопрос, пригодно ли данное изображение ДЗЗ по своим свойствам и качеству для решения поставленной задачи.

Помимо этого, оценка качества снимков позволяет оптимизировать управление системой формирования изображений на различных этапах ее применения. В этом смысле оценка качества может быть использована организациями, отвечающими за процесс функционирования космических аппаратов (КА) и аппаратуры ДЗЗ и осуществляющими управление бортовой аппаратурой ДЗЗ в процессе функционирования КА. Также оценка качества полезна организациям, приобретающим космические снимки для решения прикладных задач, так как она позволяет определить потенциальную пригодность изображений для конкретных целей.

Для удобства проведения оценки качества космической информации необходимо использовать геоинформационную систему, обладающую соответствующим функционалом. Одной из таких систем является отечественный продукт — программный комплекс Image Media Center (ПК IMC).

Наряду со множеством функций, служащих для осуществления полного цикла анализа и обработки космической информации, данный ПК обеспечивает:

  • иллюстрацию результатов обработки космических снимков и анализа параметров оценивания в табличном и графическом видах (рис. 1);
  • подготовку отчета по результатам оценивания параметров качества изображений, включающего исходные параметры оценки, и его экспорт в документ нужного формата для печати (рис. 2).

Кроме того, на основе ПК IMC возможно создание технологии автоматических расчетов на облачных серверах, что позволит пользователям выполнять оценку данных ДЗЗ удаленно. 

Алексей Андреевич ШЕВЯКОВ,
программист ООО «Центр инновационных технологий»
 

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ, ПОЛУЧАЕМОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДЗЗ

Сегодня снимки, получаемые с космической аппаратуры дистанционного зондирования Земли, используются широким кругом потребителей для решения ряда прикладных и исследовательских задач, среди которых: составление оперативных, прогнозных, топографических и тематических карт, инвентаризация земель, эколого-географическая оценка территорий, а также исследование динамики природных и антропогенных объектов и явлений. Между тем эти снимки не всегда имеют такое качество и пространственное разрешение, какое необходимо для достижения поставленных целей в полном объеме.

Информация, получаемая с космических аппаратов ДЗЗ, часто требует дополнительной обработки для работы с ней. Например, снимки с оптических спутников могут приходить с различного вида дефектами, которые связаны с калибровкой аппаратуры и влиянием физических процессов на матрицу камеры спутника. В связи с этим разработка методов и математических моделей, повышающих качество данных ДЗЗ в процессе их обработки и анализа, создание технологии повышения качества космической информации, внедрение и отработка этой технологии являются актуальными научно-техническими задачами.

Для повышения качества космической информации используются математические алгоритмы, позволяющие:

  • проводить геометрическую коррекцию снимков: изменение размеров, кадрирование, уточнение взаимного положения каналов для получения синтезированного изображения, уточнение геопривязки снимка, ортотрансформирование;
  • проводить синтез панхроматического и спектральных каналов для получения изображения в естественных цветах с разрешением панхроматического;
  • проводить радиометрическую коррекцию снимков: восстановление пропущенных пикселей, выпавших строк, исправление полосатости изображения, линейное растяжение гистограммы, в том числе ее эквализацию и яркостную коррекцию, другую работу с гистограммой изображения;
  • применять фильтры повышения четкости, резкости, размытия, устранения шумов, подчеркивания контуров и др.

Представленный на отечественном рынке программный комплекс Image Media Center, который разработан ООО «Центр инновационных технологий», может выполнять все перечисленные выше операции для повышения качества данных ДЗЗ.

На рисунке 1 приведен пример повышения линейного разрешения снимка с помощью функционала IMC. В левой части рисунка размещен исходный снимок с линейным разрешением один метр, а в правой — снимок после обработки с разрешением 0,57 метра. Подобная обработка космических данных позволяет извлечь из снимка дополнительную информацию, полезную для решения поставленных задач.

На рисунке 2 продемонстрирован пример синтеза панхроматического и мультиспектральных каналов. Результатом данной операции является цветное изображение с разрешением панхроматического, дальнейшая работа с которым позволяет эффективнее решить поставленную задачу.


Обработка материалов космической съемки и извлечение ранее недоступной информации совместно с геоинформационным анализом дают в руки специалистов чрезвычайно мощный инструмент, позволяющий оперативно выполнять различные тематические задачи. 

Анастасия Александровна ЖИВЫХ,
руководитель проектов ООО «Центр инновационных технологий»
 

КОМПЛЕКСНАЯ ТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

В современном мире применение цифровой информации дистанционного зондирования Земли и продуктов на ее основе является важнейшим стратегическим ресурсом государственного управления. Способность создавать и предоставлять такую информацию, а также базирующиеся на ней услуги стала значимым рычагом внутреннего развития страны и существенной составляющей ее глобальной конкурентоспособности на мировом рынке. В настоящее время наблюдается интенсивный рост и расширение сферы применения продуктов ДЗЗ.

Дешифрирование и тематическое картографирование дают наглядное представление о характере природной среды и служат основой для повышения эффективности различных отраслей хозяйства. Комплексное использование результатов космической деятельности способно придать работе отраслевых компаний инновационный характер, усилить их конкурентные преимущества, повысить эффективность производства, снизить затраты и оптимизировать многие процессы управления. В связи с этим очень важны разработка и использование технологии комплексной тематической обработки данных космической съемки.

Основные цели данной технологии — повышение автоматизации, оперативности и скорости процессов обработки данных ДЗЗ, получение более качественных и точных результатов. Она может включать в себя множество методов тематической обработки, среди которых: формирование и анализ индексных изображений, кластеризация, классификация с обучением, спектральный, текстурный, структурный анализ, создание векторных объектов, формирование и наполнение атрибутивных таблиц и др. С помощью этих методов можно извлекать качественную и количественную информацию о состоянии территорий.

Соответственно, для разработки технологии комплексной тематической обработки космической информации необходима геоинформационная система, обладающая широким спектром методов тематической обработки. Помимо этого, она должна обеспечивать:

  • полный цикл обработки материалов ДЗЗ и создание векторных карт (от первичной обработки до создания тематических ГИС-проектов) в едином информационном пространстве;
  • совмещение всех типов данных в одном координатном пространстве, пересчет географических проекций;
  • ориентирование на комплексное решение задач, возможность сохранения всего проекта в одном файле;
  • разработку и сохранение пользовательских алгоритмов для проведения автоматической обработки материалов ДЗЗ;
  • обработку сотен гигабайт информации в потоковом режиме и формирование бесшовных покрытий для заданных районов.

Одна из таких систем — программный комплекс Image Media Center.

На рисунке 1 приведен наглядный пример использования технологии комплексной тематической обработки данных ДЗЗ, а конкретно — решение задачи моделирования зон подтоплений.

В результате обработки данных ДЗЗ возможно формирование тематических карт с неограниченным количеством векторных и растровых слоев, а также итоговых отчетов (рис. 2).


Благодаря технологии комплексной тематической обработки можно в кратчайшие сроки проводить многофакторный анализ территорий и осуществлять их оперативный мониторинг.  

Владислава Валерьевна КАПЛИНА,
ГИС-специалист ООО «Центр инновационных технологий»
 

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ВЫЯВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ НА МЕСТНОСТИ ПО ДАННЫМ ДЗЗ

Успешная эксплуатация множества космических систем позволяет осуществлять непрерывное слежение за процессами, происходящими на поверхности Земли. Благодаря дистанционному зондированию Земли можно получать снимки одной и той же территории через определенные интервалы времени, что позволяет отслеживать динамику наблюдаемых процессов.

В настоящее время в различных отраслях народного хозяйства наблюдается рост количества коммерческих организаций и предприятий, которым требуется информация об изменениях, происходящих на определенной территории. В связи с этим возникает потребность в разработке новых алгоритмов для автоматизированного выявления изменений на местности на основе разновременных снимков, получаемых с космических аппаратов ДЗЗ, так как своевременное и точное определение этих преобразований необходимо для понимания природы наблюдаемых явлений и для оперативного принятия последующих обоснованных решений.

Длительное время в аэрокосмической отрасли для подобной работы использовался труд операторов, качество и скорость работы которых определялись их профессиональными навыками. Теперь настал момент, когда развитие новых технологий разновременного анализа на основе данных ДЗЗ способно ускорить процесс мониторинга изменений, а также еще больше расширить круг потребителей космической информации.

Для разработки и дальнейшего применения таких технологий необходимо использование современных геоинформационных систем, обеспечивающих:

  • поддержку общепринятых международных форматов данных ДЗЗ, применяемых для тематической обработки;
  • оперативную обработку большого объема информации за счет параллельной обработки данных;
  • совместную обработку как растровых, так и векторных данных в одном информационном пространстве;
  • возможность применения различных алгоритмов тематической обработки данных ДЗЗ, поскольку в рамках указанных технологий могут использоваться такие методы тематической обработки для выявления изменений на местности, как сопоставление соответствующих каналов двух разновременных снимков, формирование и анализ индексных изображений, классификация с обучением и спектральный анализ.

Программный комплекс Image Media Center обладает всем перечисленным выше функционалом. Данный ПК позволяет выполнять полный цикл работ по анализу и обработке данных ДЗЗ, совмещать их в единой географической базе, насыщать любой дополнительной информацией, получая качественно новый информационный продукт.

В настоящий момент на базе ПК IMC разрабатывается технология, которая обеспечит решение задачи автоматизированной комплексной обработки разновременных космических снимков. Основные цели такой технологии — повышение автоматизации, снижение вероятности пропуска изменений на больших площадях, повышение оперативности и сокращение временных и трудовых затрат при тематической обработке данных ДЗЗ.

На рисунке приведен результат использования подобного метода при обработке двух разновременных снимков, полученных с космического аппарата «Канопус-В».


Применение технологии автоматизированного выявления изменений на местности позволяет в кратчайшие сроки определять пространственные и временные изменения, происходящие в области исследований. 

Владислава Валерьевна КАПЛИНА,
ГИС-специалист ООО «Центр инновационных технологий»
ООО «Центр инновационных технологий»
129329, г. Москва, ул. Вересковая, 10
Телефон/факс (499) 189-61-66
E-mail: contact (@) novacenter.ru
www.novacenter.ru
 
 
На правах рекламы
 

Другие материалы

 
загрузить ещё…
наверх