Назад в библиотеку

Разработка методики геоэкологического дешефрирования космических изображений побережья Красного моря

Автор: Маен Мохаммед Абдуллах Мутана
Источник: http://www.dissercat.com/content/razrabotka-metodiki-geoekologicheskogo-deshifrirovaniya-kosmicheskikh-izobrazhenii-poberezhy

Аннотация

Маен Мохамед Абдуллах Мутана Разработка методики геоэкологического дешифрирования космических изображений побережья Красного моря. Рассмотрены основные космические системы дистанционного зондирования. Исследованы спектральные характеристики тестовых участков.

Общая постановка проблемы

В рамках широкого понятия «геоэкология» находятся многие, весьма разнообразные научные направления и практические проблемы. В связи с тем, что геоэкология охватывает многообразные аспекты взаимодействия общества и природы, наблюдается различная трактовка её предмета, объекта и содержания, не определен круг вопросов геоэкологических исследований, не существует общепризнанной методологии и терминологической базы.

При геоэкологическом изучении территории используются самые совершенные технологии обработки экспериментальных данных, и прежде всего, основанные на современных достижениях компьютерных технологий.

В геоэкологии одним из наиболее актуальных и перспективных направлений является разработка автоматизированных технологий тематической обработки многозональных космических изображений для решения различных фундаментальных экологических, а также прикладных геоэкологических задач, связанных с прогнозом опасных природных и антропогенных процессов.

Дистанционное зондирование

Для территории Йемена использование материалов дистанционного зондирования поверхности Земли имеет особое значение, не только потому, что аэрокосмические технологии, занимающие важное место в современных науках о Земле, позволяют получить новую тематическую геопространственную информацию, но еще и потому, что большая часть её территории занята труднодоступными высокогорными хребтами, и прибрежными равнинами. В этих условиях применение известных и разработка новых автоматизированных компьютерных технологий обработки космических изображений с целью получения различной геоэкологической информации с учетом эколого-географических особенностей территории Йемена является очень актуальной проблемой, решение которой способствует получению новой геоэкологической информации, повышению достоверности и оперативности её получения, а также прямому и косвенному экономическому эффекту - резкому снижению затрат на эколого-исследовательские, прогнозные и другие виды работ.

Целью работы является разработка методики обработки многозональных космических изображений для решения геоэкологических задач с учётом географических особенностей территории Йемена.

Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:

• проведение обзора и анализа существующих классификаций геоэкологических задач и компьютерных технологий их решения;

• проведение обзора и анализа технических средств дистанционного зондирования поверхности Земли и программных средств получения и предварительной обработки космической информации для решения различных геоэкологических задач;

• проведения обзора, анализа и выбора программных средств тематической обработки космической информации и подбор программных модулей для решения задач, сформулированных в данной диссертации;

• проведение эксперимента по практическому использованию разработанной методики автоматизированной обработки многозональных космических изображений применительно к геоэколого-географическим особенностям территории Йемена:

- изучение спектральных характеристик природных экосистем;

- сравнительный анализ геоэкологической информативности космических изображений в зависимости от их спектральных зон;

- сравнительный анализ информативности космических изображений в зависимости от их разрешающей способности;

• комплексный анализ с использованием автоматизированных методов дешифрирования пространственного размещения различных типов природных экосистем района интереса. Полученные результаты явятся основой рациональной пространственно-ресурсной организации территориального развития, и, следовательно, будут способствовать осуществлению различных проектов по природопользованию с минимизацией рисков для природных экосистем.

Основным фактическим материалом послужили материалы многозональной съемки КА Landsat 7 в шести спектральных каналах с пространственным разрешением 30 метров и топографическая карта масштаба 1:100 ООО издания 1986г. Автоматизированный поиск осуществлялся при помощи программного пакета ERDAS IMAGINE.

Выводы

1.  Выполнено обобщение и анализ технических средств дистанционного зондирования поверхности Земли программных средствах получения и обработки космической изображений и отобраны программные пакеты, позволяющие наиболее эффективно производить обработку космической информации в эколого-географических условиях Йемена.

2. Выполнен сравнительный анализ геоэкологической информативности зональных космических изображений и установлено, что для автоматизированного распознавания природных экосистем прибрежных районов Йемена наиболее эффективно использование отношения отражательных способностей, полученных в 1 (0,45-0,52мкм) и 5 (1,55-1,75мкм) каналах Landsat - 7.

3. Предложен способ оперативного анализа спектральных характеристик позволяющий существенно сократить время поиска классификационных признаков и выработку спектрального классификатора по каждому из образцов природных экосистем и проверить возможность их разделения.

Список использованной литературы

1. Аджян А.А., Зверев А.Т. Сравнение результатов автоматизированногои визуального дешифрирования космического снимка Центрального Памира. Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2007, № 5.

2. Аржененко Н.И. и др. Моделирование спектральных характеристик яркости природных объектов. Сб. Научные основы создания аэрокосмических систем наблюдения. М., ЦНИИ «Комета», 1998.

3. Востокова E.A., Сущеня B.A., Шевченко JI.A. Экологическое картографирование на основе космической информации. М.: Недра, 1988.

4. Дж. Ту, Р.Гонсалес. Принципы распознавания образов. М.,Мир,1978.

5. Долгополов Б.Я., Захаров М.Ю., Лупян Е.А. Комплекс программ сегментации и классификации многозональных спутниковых изображений. Исследования земли из космоса, 1993,N6.

6. Дулатов Ю.С. Проблемы рационального использования и охраны прибрежных областей Мирового океана. Москва. М. научный мир 1996. 304ст.

7. Зверев А.Т. Место информатики и экологии в модели устойчивого развития системы человек — общество — природа. Тр. Межд. Науч. — технич. Конф., посвященное 225-летию МИИГАиК. М., 2004.

8. Зверев А.Т. Разработка теории экосистемного подхода для решения фундаментальных проблем экологического картографирования прикомплексной оценке экологических обстановок. Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2007, № 6.