Система обработки и визуализации данных дистанционного зондирования Земли для мониторинга состояния сельскохозяйственной растительности

• Автор: Толпин, Владимир Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
Введение
1.1 Основные возможности современных систем дистанционной оценки состояния растительности на основе данных дистанционных наблюдений
1.2 Действующие спутниковые системы, которые сегодня могут быть использованы для мониторинга с/х растительности
1.3 Текущее развитие технологий и систем спутникового дистанционного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения
1.4 Основные виды информации, которая сегодня необходима для эффективного контроля и управления с/х производством
1.5 Основные задачи, которые должны быть решены в системах дистанционного
мониторинга
Выводы к первой главе
ГЛАВА 2. АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
СПУТНИКОВОГО СЕРВИСА «ВЕГА»
Введение
2.1 Основные задачи
2.2 Используемые данные
2.3 Архитектура системы
2.4 Основные инструменты анализа данных
2.5 Основные возможности анализа данных
Выводы ко второй главе
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, РЕАЛИЗОВАННЫЕ В
СПУТНИКОВОМ СЕРВИСЕ «ВЕГА»
Введение
3.1 Подсистема сбора и обработки данных
3.2 Подсистема архивации данных
3.3 Подсистема представление и анализа данных
3.4. Архитектура аппаратных комплексов обеспечивающих возможность
функционирования спутникового сервиса «ВЕГА»
Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПУТНИКОВОГО СЕРВИСА «ВЕГА» ДЛЯ ОЦЕНКИ
СОСТОЯНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
Введение
4Л Методы выявления отклонений хода развития растительности от "нормального" состояния
4.2 Исследование возможности оценки урожайности по году аналогу, алгоритмы автоматического выбора года аналога
4.3 Исследование возможности оценки урожайности на основе построения корреляционных зависимостей между статистическими данными и вегетационными индексами
4.4 Сравнение разных методов оценки урожайности по спутниковым данным
Выводы к четвёртой главе
ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПУТНИКОВОГО СЕРВИСА «ВЕГА» ДЛЯ РЕШЕНИЯ
РАЗЛИЧНЫХ НАУЧНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ
Введение
5.1 Использование сервиса «ВЕГА» при создании различных систем дистанционного мониторинга растительности и окружающей среды
5.2 Использование спутникового сервиса «ВЕГА» в проекте РОССТАТА для контроля данных Всероссийской сельскохозяйственной переписи
5.3 Использование сервиса «ВЕГА» при создании системы дистанционного лесопатологического мониторинга
5.4 Использование спутникового сервиса «ВЕГА» для дистанционного мониторинга состояния лесов
5.5 Использование спутникового сервиса «ВЕГА» для решения научных задач..
5.6 Использование спутникового сервиса «ВЕГА» для обеспечения данными различных
региональных систем мониторинга окружающей среды
Выводы к пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТЫ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ.147 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ
ПРОГРАММ ДЛЯ ЭВМ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Развитие систем спутникового наблюдения в последнее десятилетие позволило существенно расширить область применения данных дистанционного зондирования. В настоящее время работает достаточно большое количество спутников, позволяющих получать информацию, которая может эффективно использоваться для мониторинга сельскохозяйственных земель и состояния посевов. Также, в последние годы резко повысился уровень доступности и возможности оперативного получения спутниковой информации. Все это позволило начать активное внедрение методов дистанционного мониторинга для решения задач, связанных с ведением и контролем сельскохозяйственной деятельности ( [1] [2] [3] [4] [5] ), в том числе, обеспечило возможности для построения и внедрения систем дистанционного мониторинга земель агропромышленного комплекса и состояния посевов как на уровне страны, так и на уровне отдельных хозяйств и конкретных полей. Такие системы достаточно активно развиваются в мире. Анализ мирового опыта показывает, что во многих странах мира (Канада, США, страны ЕС, Индия, Япония, Китай и др.) как государственные службы, так и частные компании активно начинают использовать данные дистанционного зондирования. Работы по созданию различных систем, обеспечивающих представление дистанционной информации для проведения мониторинга сельскохозяйственных земель, в последние годы ведутся и в России. Вопросам, связанным с созданием систем и методов дистанционного мониторинга сельскохозяйственных земель и посевов, посвящено достаточно много работ (Лупян Е.А., Барталев С.А., Савин И.Ю., Клещенко А.Д., Страшная А.И., Куссуль H.H., Спивак Л.Ф., Муратова Н.Р., Erickson J.D., Wu Bingfang и др).
В тоже время, для практического широкого внедрения технологий дистанционного мониторинга в системы ведения и управления сельскохозяйственной деятельностью необходима разработка принципиально новых методов, технологий и систем обработки и визуализации спутниковых

распределения. Для метеорологических данных, как и для любых дополнительных данных, важной задачей также является формирование оперативно пополняемого архива на всю заданную территорию.
Когда речь заходит о больших территориях, всегда встает вопрос об различных уровнях интеграции данных. Разрабатываемые инструменты анализа должны позволять оценивать состояние растительности на различных уровнях интеграции, от поля и хозяйства, до районов и субъектов. Это необходимо для облегчения анализа ситуации на различных административных уровнях.
Особое значение при построении подобных систем приобретает возможность организации полностью автоматизированной обработки данных на всех уровнях. Она позволяет получать однородную, максимально объективную информацию, независящую от субъективного мнения отдельных специалистов, а также облегчает их практическое использование пользователями.
Учитывая все выше сказанное, создаваемый сервис должен решать следующие основные задачи:
• формирование и оперативное пополнение архивов спутниковых данных и тематических результатов обработки;
• формирование и оперативное пополнение архивов метеорологических данных;
• формирование и оперативное пополнение архивов необходимых дополнительных данных;
• обеспечение возможности работы с архивами спутниковых данных и результатов их тематической обработки, метеорологическими данными и дополнительными данными;
• обеспечение возможности совместного анализа всех доступных данных;
• предоставление возможности, как пространственного анализа (в виде карт), так и анализа временных рядов (в виде графиков);
• предоставление возможности интеграции информации и формирование информационных продуктов для различных административных уровней;