Предварительная обработка снимков MODIS

Категория: Новости  |   03 Декабрь 2018    

Предварительная обработка снимков MODIS

Программный комплекс Image Media Center пополнился улучшенным алгоритмом обработки материалов КА Terra/Aqua MODIS, повышающим скорость обработки и достоверность результата.

Входными данными для обработки являются материалы КА MODIS обоих КА – Terra и Aqua уровня L1B (файл формата HDF). Файлы содержат в себе спектральные каналы и служебные информационные слои, без радиометрической коррекции, без ортотрансформирования, без коррекции перспективных искажений ‑ «эффект бабочки».

При обычной обработке вначале выполняется геопроецирование снимка, чтобы получить положение пикселов в нужных координатах. Недочетом этого метода является смешивание яркостей соседних пикселов в результате трансформации изображения. На выходе получаются пикселы, которые выглядят примерно похожими, но содержат искаженную информацию. Таким образом, могут смешиваться пикселы растительности, огня, воды, снежного или облачного покрова. Визуально это выглядит художественно, но данные непригодны для анализа.

В усовершенствованном алгоритме анализ выполняется на неискаженных пикселах, полученных из исходного снимка путем геометрической коррекции.

 

Данная технология полностью автоматизирована и включает в себя следующие этапы:

  • открытие снимка;
  • избавление от эффекта «бабочки» для данных MODIS Terra/Aqua;
  • тематическая обработка;
  • трансформирование в географическую проекцию.

 

При обработке снимков MODIS сначала удаляется эффект «бабочки» операцией геометрической коррекции. Развертывание «эффекта бабочки» в условную съемочную плоскость выполняется с сохранением положения яркости исходных пикселов с коррекцией, при необходимости, их размеров.

Сохранение яркостей пикселов и получение смежного снимка дает возможность проводить анализ изображения до ортотрансформирования в проекцию на неискаженных яркостях и без эффектов удваивания и полос скан-линеек.

При преобразовании снимков MODIS используются слои геопривязка и положения Солнца для геотрансформирования снимков и выделенных полигонов. После геотрансформирования получаются растровые и векторные слои в требуемой проекции.

Таким образом, тематическая обработка данных КА MODIS происходит на неискаженных яркостях пикселей и геометрии, что дает наиболее точный результат анализа и обработки данных.

News_Modis_1

Фрагменты снимка MODIS до и после геометрической коррекции в ПК IMC

 

Использование улучшенного алгоритма обработки материалов КА MODIS позволяет создавать комплексы автоматической обработки данных, которые могут функционировать без участия оператора, для решения широкого спектра задач: мониторинга ЧС (пожары, наводнения), экологического мониторинга территории, мониторинга снежного и ледового покрова, исследования почв и растительности и т.д. Результаты обработки в виде векторных слоев и графических отчетов также могут автоматически выводится на веб-портал.

 

Фрагменты снимка MODIS до (слева) и после (справа) геотрансформации в проекцию WGS 84 с трансформированием в векторный слой в ПК IMC

  Фрагменты снимка MODIS до (слева) и после (справа) геотрансформации в проекцию WGS 84
с трансформированием в векторный слой в ПК IMC

 

На базе программного комплекса IMC с использованием данного алгоритма реализована автоматическая система по оперативному мониторингу пожаров.

 

Пример отчёта по мониторингу пожаров в ПК IMC

Пример отчёта по мониторингу пожаров в ПК IMC

 

Радиометр MODIS работает на космических аппаратах Terra и Aqua. Он имеет ширину полосы обзора 2330 км и просматривает всю поверхность Земли каждые 1-2 дня. Его детекторы измеряют 36 спектральных каналов от 0,405 до 14,385 мкм, и он получает данные с тремя пространственными разрешениями - 250 м, 500 м и 1000 м.

Непрерывный режим работы и широкая полоса съемки позволяют использовать данные MODIS для решения разнообразных задач по регулярному мониторингу природных явлений, таких как:

  • Мониторинг облачного покрова, концентрации взвешенных частиц (аэрозолей), распределения водяного пара в атмосфере, мониторинг опасных атмосферных явлений.
  • Мониторинг ледовой обстановки, половодий, паводков.
  • Мониторинг температурного режима океана. Анализ распространения и динамики размещения фитопланктона в целях определения биопродуктивности океана.
  • Оперативное автоматизированное выявление очагов лесных пожаров.
  • Определение и мелкомасштабное картографирование биопродуктивности лесных массивов и сельскохозяйственных угодий.

Последние новости:

Больше новостей →