Расчет текстурных характеристик рельефа антарктических оазисов по цифровым моделям поверхности

С середины прошлого века ведутся российские научные исследования в Антарктиде. Для строительства новых станций и реконструкции существующих необходима разнообразная информация. В работе проведен анализ цифровых моделей поверхности антарктических оазисов Холмы Ларсеманн и Холмы Тала с помощью индекса шероховатости и текстурных признаков Харалика. В районе антарктических оазисов расположены научные базы Молодежная (Россия), Гора Вечерняя (Беларусь) и станция Прогресс (Россия). Первым источником данных является REMA – цифровая модель рельефа Антарктиды с разрешением 8 м. Вторым источником данных были результаты беспилотной аэрофотосъемки, проведенной в 2017 году в сезон 62 Российской антарктической экспедиции.
Индекс расчлененности рельефа – величина безразмерная, не принимает отрицательные значения и отражает сложность рельефа. Нулевое значение означает абсолютно ровную поверхность (Riley et al.,1999).Анализ зависимости индекса расчлененности рельефа в точке от статистики окружающих ее значений высоты показал, что у индекса наиболее тесная связь с такими статистическими показателями как стандартное отклонение и интервал высот. Наличие шума на цифровой модели поверхности изменяет зависимость и снижает показательность расчетов. От подстилающей поверхности (ледник или прилегающие территории) зависит только величина индекса расчлененности рельефа.
Возможности текстурных признаков Харалика определяются количеством градаций серого, на которые переклассифицируется растр, и разницей высот в пределах одного уровня(Hall-Beyer,2017). При выборе способа разбиения на уровни серого наиболее удобным и понятным для интерпретации результатов является разделение высот на равные интервалы. Для областей, покрытых ледником, характерно появление «горизонталей». Причиной является слабая расчлененность ледниковой поверхности и пологие склоны. Для таких цифровых моделей возможно разбиение модели на блоки по высотам при отсутствии рядом холмистых участков. В остальных случаях решением является увеличение размера скользящего окна. С подходящими по смыслу индексом шероховатости и другими статистическими показателями текстурные признаки Харалика слабо связаны, однако подчеркивают одинаковые формы рельефа. Кроме того, текстурные признаки позволяют фиксировать текстуру поверхности в определенном направлении. Были рассмотрены зависимости текстурных признаков друг от друга. Выделено 6 типов связи.