Построение подсистем для работы с данными дистанционного мониторинга для наблюдения за различными объектами на примере подсистемы мониторинга зон расположения источников техногенных отходов и отвалов

Технологии спутникового мониторинга в настоящее время позволяют создавать системы для исследования разнообразных объектов и явлений, носящих как природный, так и антропогенный характер, и с помощью специальных инструментов следить за их изменениями в динамике. В частности, в ИКИ РАН создано большое количество сервисов для работы с данными ДЗЗ, предоставляющие пользователям специализированные инструменты для мониторинга лесов и сельскохозяйственных земель, явлений в морях и океанах, вулканической активности и др. (http://sozvezdie-vega.ru/systems.shtml). Не смотря на разнообразие исследуемых объектов, все сервисы построены с использованием технологии GEOSMIS (Толпин и др., 2011) и используют одинаковые программные блоки, что позволяет быстро интегрировать в исследования новые типы объектов.
В число базовых операций во многих из вышеупомянутых сервисов спутникового мониторинга входит работа с наблюдениями объектов по различным данным российских и зарубежных КА, расчёт в автоматическом режиме по этим данным статистических характеристик в рамках заданных объектов. Для поддержки этого функционала в сервисах ИКИ РАН была разработана подсистема для работы с наблюдениями объектов. Подсистема состоит из базы данных объектов, библиотеки доступа к ней, системы обработки и инструментария, позволяющего работать с объектами, управлять обработкой спутниковых данных и анализировать динамику изменений объектов в web-интерфейсе (Константинова, Мухамеджанов, 2019).
Одним из востребованных направлений исследований с помощью данных дистанционного зондирования является охрана окружающей среды, в частности выявление влияния техногенных отходов и отвалов на её состояние, определение площади нарушенных земель как следствие производства. В рамках этой задачи была разработана методология, позволяющая определить деградацию растительности на основе сравнения однородного леса на загрязнённых и незагрязнённых территориях. Для этого в районе исследуемого предприятия были заведены несколько типов объектов: места отвалов и насыпей, «загрязнённые» и «незагрязнённые» участки, представляющие собой полигоны вниз и вверх по преобладающим направлениям ветра со стороны отвалов. В качестве характеристик наблюдений брались значения в различных спектральных каналах и значения многоканальных спектральных индексов, среди которых NDVI, PVI и др.
Настоящий доклад посвящен описанию подсистемы для работы с наблюдениями объектов. Приводится пример её использования для исследования воздействия техногенных отходов и отвалов на окружающие растительные покровы.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 18-29-24121 мк с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования (ЦКП) «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015, 2019), развиваемого и поддерживаемого в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 01.20.0.2.00164).