Обработка информации комплекса активных и пассивных приборов дистанционного зондирования Земли при аэрокосмическом мониторинге

• Автор: Черемисин, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДОВ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ В ОПТИЧЕСКОМ И РАДИОДИАПАЗОНЕ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ЛЕСОВ

1.1. Общая характеристика тестового участка леса

1.2 Основные особенности дистанционных данных в оптическом и радиодиапазоне длин волн

1.3 Методы и алгоритмы анализа данных дистанционного зондирования лесов

1.4 Системы глобального мониторинга лесов РФ

Выводы к Главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ДИСТАНЦИОННООРИЕНТИРОВАННЫХ ВЫДЕЛОВ (ДОВ) ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА ЛЕСНЫХ ТЕРРИТОРИЙ
2.1 Исходные предпосылки для разработки нового метода мониторинга лесов
2.2 Алгоритмы кластерного анализа при обработке данных ДЗЗ
2.3 Модель формирования ДОВ
2.4 Автоматическая векторизация пересечённых кластеров
Выводы к Г лаве
ГЛАВА 3. МЕТОД МОНИТОРИНГА ЛЕСОВ С ПОМОЩЬЮ ДИСТАНЦИОННО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ВЫДЕЛОВ
3.1 Совместная обработка оптических и радиолокационных данных при мониторинге лесов. Метод мониторинга лесов на основе ДОВ

3.2 Формирование ДОВ тестового участка леса
3.3 Определение экологических и таксационных параметров леса в границах ДОВ
Выводы к Главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ И РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
4.1 Результаты анализа радиолокационных данных тестового участка
4.2 Результаты анализа оптических данных тестового участка
Выводы к Главе
ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЛЕСОВ НА ОСНОВЕ ДОВ С БОРТА РОССИЙСКОГО СЕГМЕНТА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
5.1 Вариант программной реализации метода мониторинга на основе

5.2 Комплексный мониторинг лесов текущими и перспективными средствами ДЗЗ РС МКС
5.3 Перебазируемый комплекс приёма и обработки данных ДЗЗ
Выводы к Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АРМ - автоматизированное рабочее место;
АС - антенная система;
ББП - банк базовых продуктов;
БЗУ - бортовое запоминающее устройство;
БИТС - бортовая информационно-телеметрическая система;
БПЛА - беспилотный летательный аппарат;
БСК - блок силовой коммутации;
БСКЭ - блок силовой коммутации электронный;
ВИ - вегетационный индекс;
вес - видеоспектральная система;
ГИЛ - государственная инвентаризация лесов;
гис - геоинформационные системы;
го - герметичный отсек;
ддз - данные дистанционного зондирования;
ДЗ - дистанционное зондирование;
ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли;
дов - дистанционно-ориентированные выделы;
ДПН - двухповоротная платформа наведения;
ик - инфракрасный диапазон частот;
ики - Институт космических исследований;
КА - космический аппарат;
кся - коэффициент спектральной яркости;
кцн - комплекс целевых нагрузок;
ЛВС - локальная вычислительная сеть;
МГУ - московский государственный университет
млм - многоцелевой лабораторный модуль;
МП - метод максимального правдоподобия;
МЧС - министерство чрезвычайных ситуаций

К результатам отечественных исследований в этой области можно отнести работы по определению объёмов фитомассы тестовых участков Тверской области [36, 37, 38]. Исследователями был предложен основной функционал, как результат решения прямой задачи (1.3), который определяет яркость излучения рассматриваемого объекта на уровне г=0:
Где Сп - сомкнутость лесного полога, Акр - ажурность крон деревьев, 0-зенитный угол визирования, ср - разность азимутальных углов визирования и Солнца, рг (X.) - спектральная отражательная способность межкроновой, р2 (А.) -кроновой, р3 (X) - многократное рассеяние излучения внутри крон, т- номер канала приёмной аппаратуры 1-го типа с общей площадью поля зрения аппаратуры Бо и функцией чувствительности Рт1 (X, О), X- длина волны с нижним Хг и верхним Х2 пределами, П - телесный угол зрения аппаратуры, п -параметр типа атмосферных условий (прозрачности атмосферы), р - параметр типа (породы) лесной растительности, г - параметр типа межкроновой травянистой/кустарниковой растительности. Доля теней в межкроновой
Б ^ Б ^
области 8г = —, на кронах деревьев - 82 = , 8 о - площадь, охватываемая
полем зрения измерительной аппаратуры, которая равна сумме межкроновой 81 и кроновой части дерева 82, 51{- затенённый участок межкроновой
растительности. Сп = 82/80 , Акр = 82т / 8о, 52т - площадь межкроновых просветов.
Основной функционал, физический смысл которого представляет собой яркость излучения рассматриваемого объекта на уровне г=0, с учётом искажающего влияния атмосферы моделирует значение яркости, регистрируемой аппаратурой ДЗ. По утверждению авторов, восстановление
52р2 (X, г, 9, ф, 9', ф’)) х Рт1 (X, фсояВ’с! Хс10'с1ф'
(1.3)