Разработка методик космического дистанционного исследования региональных экосистем : На прим. зоны Чернобыл. АЭС

• Автор: Чимитдоржиев, Тумэн Намжилович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с.

Введение
Глава 1. Космические дистанционные исследования региональных
экосистем и методы обработки мулыиснектральных данных.
1.1. Концепция спутникового мониторинга региональных эко- 11 систем.
1.2. Спектральные характеристики природных объектов в опти- 23 ческом диапазоне.
1.3. Алгоритмы обработки спектрозональных изображений оп- 32 тического диапазона.
Глава 2. Исследование растительности в зоне Чернобыльской
АЭС на основе данных спектрозонального сканера МСУ-Э.
2.1. Анализ информативности индексов вегетации
2.2. Описание тестового полигона
2.3. Применение вегетационных индексов для исследования рас- 60 тительности зоны отчуждения ЧАЭС.
2.4. Алгоритм трехканальной обработки спектрозональных 71 изображений.
2.5. Методика выявления угнетенной растительности с исполь- 81 зованием алгоритма трехканальной обработки.

Глава 3. Совместная обработка спектрозональных и рад иол ока
ционных изображений для улучшения классификации лесных массивов.
3.1. Обоснование необходимости совместной обработки спек- 87 трозональных и радиолокационных изображений.
3.2. Алгоритм совместной обработки и методика исследования
3.3. Использование кластерного анализа для оценки методики 95 совместной обработки.
3.4. Исследование лесных массивов в зоне ЧАЭС при помощи 107 методики совместной обработки.
Заключение
Список литературы

Введение
В настоящее время резко возросла научно-практическая и прикладная значимость исследований земной и морской поверхности космическими дистанционными методами [1, 2]. В рамках этих исследований одними из наиболее актуальных и важных на сегодняшний день являются задачи регионального мониторинга [3, 4]. Для решения подобных задач требуется информация с высоким временным и пространственным разрешением, обеспечить которое могут лишь спутниковые данные [5, 6].
С постоянным развитием приемной аппаратуры и систем дистанционного наблюдения следует также развивать и системы обработки спутниковой информации, поэтому данная задача относится к числу первоочередных. При этом необходимо обеспечивать должный уровень тематической обработки, оперативность, наглядность и высокое информационное содержание получаемых данных.
Из всего многообразия аппаратуры, применяемой для дистанционного изучения подстилающей поверхности, наиболее часто используют мультиспектральные сканирующие устройства (часто используют термин «многоспектральный сканер») [7-9] и радиолокационные системы с синтезированной апертурой (РСА) [10-12]. Термин «многоспектральный (мультиспектральный) сканер» следует считать уже устоявшимся, хотя такие системы можно рассматривать и как радиометры, и как телевизионные системы [13].
На данный момент широко используются две категории методов обработки изображений мультиспектральных сканирующих устройств (в дальнейшем МСУ):

На рис. 1.6. и 1.7. введены следующие обозначения осей координат: Lj- красный канал, L2 - ближний ИК. Вместе с точкой, наибольшей величины фитомассы или индекса облиствения, почвенная линия образует треугольник (см. рис.1.7.), внутри которого параллельно почвенной линии расположены линии изовегетации (изолинии растительности) - линии с равной величиной проективного покрытия растительностью (или LAI). Изменение вдоль изолинии осуществляется за счет перехода от темных и влажных к светлым и сухим почвам. Подобный эффект наблюдается за счет влияния почвы. С увеличением проективного покрытия, т.е. с удалением от почвенной линии доля почвенной компоненты в суммарный сигнал, принимаемый сенсором, уменьшается, поэтому соответственно уменьшаются вариации принимаемого сигнала. За счет уменьшения диапазона изменений сигнала, линии изовегетации уменьшаются и в конечном счете образуется треугольник [15, 17, 48]. Другими словами, растительность экранирует почву все больше с удалением от почвенной линии и влияние цвета почвы и влажности уменьшается.
По способу вычисления существующие методики по определению индексов вегетации можно условно разделить на два класса:
1. Линейные комбинации спектральных каналов, с коэффициентами полученными на основе полевых измерений - перпендикулярные индексы, например PVI [49], WDVI [50], DVI [51] и т.д.
2. Индексы-отношения спектральных каналов, например RVI, NDVI, SAVI [52] и т.д.