Извержения вулканов являются одним из самых опасных природных явлений, которые могут ввести огромные количества твердых и газообразных веществ в атмосферу, при этом возникновение и распространение шлейфа вулканического пепла сложно прогнозировать. Он может простираться на большие высоты и расстояния. Самыми опасными видами выбросов являются зола и диоксид серы. Диоксид серы способен вызывать кислотные дожди, заболевания дыхательных путей людей и животных, окисление почвы. В авиации увеличение количества золы в облаке уменьшает видимость, повреждает воздушные суда.
На сегодняшний день спутниковая съемка является одним из главных методов оперативного мониторинга вулканических извержений. Возможность тематической обработки изображения с выявлением сложных случаев, таких как полупрозрачные выбросы, или выбросы, скрытые облачностью, является важным инструментом при обнаружении вулканического шлейфа.
В ходе выполнения работы были использованы снимки вулканических выбросов, полученные с помощью датчика VIIRS NPP Suomi, и выполнен их анализ, основанный на использовании метода главных компонент.
Метод главных компонент – это метод, в основе которого лежит уменьшение количества переменных в наборе данных без потери информации. Основными компонентами являются новые переменные, которые представляют собой линейные комбинации исходных переменных. Эти комбинации получены таким образом, что новые переменные (то есть главные компоненты) не коррелированы между собой, и большая часть информации в исходных переменных содержится в первых компонентах. Таким образом, метод главных компонент является альтернативным способом математической обработки снимков в спектрально-близких каналах с высокой корреляцией данных [1-6].
Сравнение полученных в ходе работы результатов с обработанными с использованием Seviri-Ash RGB модели (Eumetsat) [7] снимками продемонстрировало большую информативность изображений, полученных с использованием метода главных компонент, особенно в случае полупрозрачных выбросов, выбросов, скрытых облачностью и выбросов со сложным составом.