Автоматическое обнаружение внутренних волн на спутниковых изображениях и проблема оценки плотности квазиоднородного слоя

Внутренние волны (ВВ) представляют интерес при изучения целого ряда явлений в приповерхностном слое океана. Использование их проявлений на спутниковых изображениях может позволять оценивать плотностные параметры приповерхностного слоя. В существующих работах обнаружение и локализация ВВ на спутниковых снимках производились визуально, также вручную были произведены измерения геометрических характеристик ВВ.
В настоящей работе предлагается алгоритм автоматического обнаружения ВВ по спутниковым изображениям оптического диапазона радиометров MODIS. Алгоритм основан на анализе матрицы локального преобразования Хафа. Для уменьшения количества ошибок обнаружения была предложена процедура «рандомизации», заключающаяся в использовании многократного сдвига локальных фрагментов. Алгоритм обнаруживает квазипараллельные гребни ВВ и рассчитывает расстояния между ними. Мониторинг ВВ по двум изображениям с временным интервалом в несколько часов позволяет оценить скорость распространения. Для наиболее распространенного случая генерации ВВ на границе квазиоднородного слоя этих двух измеряемых параметров достаточно для оценки глубины слоя и перепада плотности на его границы. Приводятся примеры расчетов и сопоставление с in situ измерениями для шельфа о. Хонсю.
Работа поддержана грантами РФФИ 11-01-00590-а, 11-07-00511-а и грантами ДВО РАН.