Анализ результатов автоматизированной идентификации антропогенных изменений состояния природных объектов по данным гиперспектральной съемки

Гиперспектральные данные, полученные в результате авиационной и космической съёмки, как правило, представляют собой достаточно большой объём информации, поэтому их тематическая обработка является продолжительным процессом и требует привлечения значительных временных и человеческих ресурсов.
Автоматизированные методы обработки гиперспектральных данных частично решают эту проблему. Однако в широко известных программных комплексах, использующих алгоритмы компьютерного зрения (ENVI, Erdas Imagine, ScanEx, и др.), отсутствует возможность решения узких тематических задач – идентификации конкретного объекта по заранее рассчитанным спектрально-энергетическим или пространственным признакам. При этом пространственные свойства элементов ландшафта на гиперспектральных изображениях в большинстве случаях не учитываются в процессе обработке, хотя те и обладают высоким уровнем информативности, повышающим вероятность распознавания некоторых объектов. Для разрешения этих проблем был разработан специализированный программный комплекс, позволяющий в автоматизированном режиме выявлять и определять ряд количественных и качественных характеристик нарушений лесного и водного хозяйства, в частности загрязнений нефтепродуктами водных объектов и почвенного покрова, лесных вырубок, последствий пожаров и внутримассовых загрязнений воды минеральными взвесями.
Рассмотрены алгоритмы тематической (экологической) обработки данных гиперспектральных изображений в диапазоне спектра от 0,4 до 1,0 мкм, реализованные на практике в специально разработанной программе автоматизированной идентификации антропогенных нарушений окружающей среды.
Приведены результаты тестирования алгоритмов идентификации негативных воздействий на лесные ресурсы и водные объекты на примере изображений, полученных гиперспектральными средствами «Фрегат» и «Лептон». Раскрыты основные методы интерпретации изображений с целью регистрации указанных нарушений. В ходе наземной заверки был сделан вывод о том, что результаты обработки предоставляют достоверную информацию о состоянии окружающей среды, которая может быть использована в системе дистанционного экологического мониторинга.