ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. В.3. Т.1. С. 49-61

Развитие в Институте оптики атмосферы СО РАН методов пассивного космомониторинга подстилающей поверхности

С.В. Афонин , В.В. Белов 
Институт оптики атмосферы СО РАН, 634055 Томск, пр. Академический, 1
В статье дается обзор результатов исследований, выполненных в Институте оптики атмосферы СО РАН по
проблемам пассивного зондирования характеристик земной поверхности и атмосферы на основе тематической
обработки спутниковых изображений в видимой и ИК-областях спектра.
Первый этап развития этого направления в Институте был связан с программой комплексных теоретических и
экспериментальных исследований, направленных на учет искажающего влияния атмосферы в задачах зондирования
температуры подстилающей поверхности. В результате была построена модель формирования собственного
излучения системы атмосфера-океан в окнах атмосферной прозрачности 3-5 и 8-13 мкм, и изучены наиболее
важные факторы, влияющие на ослабление радиации в этих спектральных диапазонах. С использованием модели
были выполнены подспутниковые эксперименты по контролю точности абсолютной калибровки теплового канала
(10.4-12.6 мкм) прибора МСУ-СК, установленного на ИСЗ «Космос-1689», «Космос-1939».
Дальнейшие усилия концентрировались на исследовании основных закономерностей формирования изображений
в видимой и инфракрасной областях спектра при наблюдении через неоднородную многокомпонентную
рассеивающую и поглощающую атмосферу. В это же время осваивались существующие и разрабатывались новые
методики атмосферной коррекции спутниковых измерений. В последнее десятилетие в ИОА СО РАН ведутся
активные работы по созданию эффективных алгоритмов тематической дешифровки спутниковых данных для
различных приложений, организации оперативного мониторинга, решению задачи раннего обнаружения лесных
пожаров из космоса и др. направлениям.
Полный текст

Список литературы:

  1. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Кабанов Д.М., Ковалевский В.К., Лукьянов О.Ю., Мелешкин В.Е., Микушев М.К., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Покровский Е.В., Сакерин С.М., Терпугова С.А., Толмачев Г.Н., Тумаков А.Г., Шаманаев В.С., Щербатов А.И. Самолет-лаборатория Ан-30 "Оптик-Э" для экологических исследований // Оптика атмосферы, 1992. Том 5. № 10. С.1012-1021.
  2. Отчёт по НИР «Расчет вариаций радиационного поля системы атмосфера-подстилающая поверхность в диапазоне длин волн 3-15 мкм и исследование путей минимизации методических погрешностей в задачах дистанционного зондирования», 1986.
  3. Отчёт по НИР «Расчетно-экспериментальные исследования путей повышения эффективности дистанционных средств измерения температуры подстилающей поверхности», 1990.
  4. Зуев В.Е., Селиванов А.С., Фомин В.В., Панфилов А.С., Романов А.В., Афонин С.В., Хамарин В.И. Измерение температуры поверхности океана аппаратурой МСУ-СК со спутника «Космос-1689» // Оптика атмосферы, 1988. Т.1. №11. C.76-80.
  5. Афонин С.В., Панфилов А.С., Романов А.В., Селиванов А.С., Фомин В.В., Хамарин В.И. Подспутниковые эксперименты по контролю радиометрической точности ИК-каналов приборов МСУ-СК ИСЗ "Ресурс- 01" N2 в период ЛКИ // Сб. трудов НПО "Планета". 1993. Вып.42. С.33-37.
  6. Афонин С.В. Разработка и применение атмосферной радиационной модели для определения температуры поверхности океана по данным спутникового зондирования: Дис. … канд. ф-м. н. // Томск, 1987. 192 с.
  7. Афонин С.В., Гендрин А.Г. Информационно-программное обеспечение моделирования переноса ИК-радиации в атмосфере // Информационно-программное обеспечение задач атмосферной оптики. Новосибирск: Наука, 1988. С. 38-65.
  8. Афонин С.В., Гендрин А.Г., Фомин В.В. Влияние аэрозольного ослабления и вариации метеопараметров на точность определения температуры поверхности океана // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана, 1986. №10. С.1109-1112.
  9. Афонин С.В., Гендрин А.Г., Фомин В.В. Влияние вариации профиля влажности на точность определения температуры поверхности океана // Оптико-метеорологические исследования земной атмосферы. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1987. С. 239-241.
  10. Зуев В.Е., Белов В.В., Веретенников В.В. Теория систем в оптике дисперсных сред. Томск: изд-во "Спектр" Института оптики атмосферы СО РАН. 1997. 402 с.
  11. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Моделирование восходящего потока рассеянного аэрозолем теплового излучения. Ч. 1. Интенсивность потока // Оптика атмосферы и океана, 1994. Т. 7. № 6. С. 797-826.
  12. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Моделирование рассеянного аэрозолем восходящего теплового излучения с учетом температурных неоднородностей на поверхности. Ч. 1. Функция размытия точки // Оптика атмосферы и океана, 1995. Т. 8. № 9. С. 1402-1410.
  13. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Моделирование рассеянного аэрозолем восходящего теплового излучения с учетом температурных неоднородностей на поверхности. Часть 3. Мелкомасштабные высокотемпературные аномалии // Оптика атмосферы и океана, 1997. Т. 10. № 2. С.184-190.
  14. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Перенос ИК-изображений через атмосферу // Оптика атмосферы и океана, 1997. Т. 10. № 4-5. С. 449-462.
  15. Белов В.В., Афонин С.В., Гриднев Ю.В., Протасов К.Т. Тематическая обработка и атмосферная коррекция аэрокосмических изображений // Оптика атмосферы и океана, 1999. Т. 12. № 10. С. 991-1000.
  16. Belov V.V., Afonin S.V. Distorting effect of the atmosphere in satellite monitoring of small-sized hightemperature anomalies // Proceedings of International Conference on Algorithms and Technologies for Multispectral, Hyperspectral, and Ultraspectral Imagery VIII (AeroSense 2002). Orlando, USA, 2002. Proc. SPIE. Vol. 4725. P. 471-478
  17. Белов В.В., Афонин С.В. Роль атмосферной коррекции в задаче космомониторинга малоразмерных (subpixel) высокотемпературных объектов на подстилающей поверхности // Международный симпозиум стран СНГ по атмосферной радиации "МСАР-2": Тезисы докладов. СПб: Изд-во СПбГУ, 2002. С. 96-97.
  18. Афонин С.В., Белов В.В., Гриднев Ю.В. Система космомониторинга лесных пожаров на территории Томской области. Ч. 1. Организация системы космомониторинга. // Оптика атмосферы и океана, 2000. Т. 13. № 11. С. 996-1004.
  19. Афонин С.В., Белов В.В. Система космомониторинга лесных пожаров на территории Томской области. Ч. 2. Оценка эффективности космомониторинга // Оптика атмосферы и океана, 2001. Т. 14. № 8. с. 692-696.
  20. Афонин С.В., Белов В.В. Эффективность применения спутниковых технологий для оперативного мониторинга лесных пожаров в Томской области // Исслед. Земли из космоса, 2002. № 1. C.42-50.
  21. Гриднев Ю.В. Обнаружение малоразмерных пожаров по данным приборов AVHRR спутников NOAA // Оптика атмосферы и океана, 2002. Т. 15, № 8. С. 727-730.
  22. Афонин С.В., Белов В.В. Информационно-методические основы построения эффективных систем спутникового мониторинга лесных пожаров // Вычисл. технологии, 2003. Т. 8, спец. вып. С. 35-46.
  23. Афонин С.В., Белов В.В., Белан Б.Д., Панченко М.В., Сакерин С.М., Кабанов Д.М. Сравнение спутниковых (AVHRR/NOAA) и наземных измерений характеристик атмосферного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана, 2002. Т.15. № 12. С. 1118-1123.
  24. Афонин С.В., Белов В.В., Энгель М.В., Кох А.М. Разработка в ИОА СО РАН базы данных региональной спутниковой информации и программного обеспечения для ее обработки // Оптика атмосферы и океана, 2005. Т.18. № 1-2. C.52-60.
  25. M.V. Panchenko, S.M. Sakerin, D.M. Kabanov, B. Holben, A. Smirnov. Siberein System for Aeroso Monitoring-AEROSIBNET. Aeronet Photons Workshop, Proceedings, Optica pura y Aplicada, 2004. V.37, №3, P.3237-3240.
  26. Sakerin S.M., Kabanov D.M., Panchenko M.V. Regular observations of column aerosol optical properties in Asian part of Russia. WMO/GAW Expert Workshop on "A global surface-based network for long observations of column aerosol optical properties". 8-10 March 2004, Davos, Switzerland.
  27. Афонин С.В., Белов В.В., Энгель М.В., Кох А.М. Валидация региональных спутниковых данных MODIS Aerosol Product (MOD04). Вторая Всероссийская конференция «Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы космическими средствами»: Тезисы докладов. Санкт-Петербург, Изд-во РГГМУ, 2004. Т. 2. С.27-31.
  28. Афонин С.В., Белов В.В., Энгель М.В. Валидация спутниковых данных MODIS. Вторая открытая Всероссийская научная конференция Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса: Материалы конференции, 2004. С. 214.
  29. Афонин С.В. Некоторые результаты изучения характеристик оптического состояния атмосферы в Томском регионе по спутниковым данным MODIS // Оптика атмосферы и океана, 2005. Т.18, №5-6. C.400-405.
  30. Протасов К.Т., Рюмкин А.И. Непараметрический алгоритм распознавания объектов подстилающей поверхности Земли по данным аэрокосмической съемки // Вестник Томского государственного университета. Апрель 2002. № 275. Серия «Математика. Кибернетика. Информатика». С. 41-46.
  31. Artamonov E.S., Protasov K.T. Linear models of point spread functions proper bases and quality criterion for vision systems // Atmospheric and Ocean Optics. Proceedings of SPIE. 2002. Vol. 5026. p. 221-229.
  32. Kolodnikova N.V., Protasov K.T. A cluster separation algorithm involving estimation of local modes of mixing distribution // Atmospheric and Ocean Optics. Proceedings of SPIE. 2002. Vol. 5026. p. 238-244.
  33. Kolodnikova N.V., Protasov K.T. The recognition of clouds fields types by nonparametric algorithm in textural feature space on cosmic data. // XI Joint International symposium «Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics». Tomsk. 2004. P. 104-105.
  34. Kaufman Y. J., Justice C.O., Flynn L.P., Kendall J.D., Prins E.M., Ward D.E., Menzel W.P., and Setzer A.W. Potential global fire monitoring from EOS-MODIS. // Journal of Geophysical Research, 1998. V.103. № D24, P.32215-32238.
  35. Giglio L., Descloitres J., Justice C.O., Kaufman Y.J. An Enhanced Contextual Fire Detection Algorithm for MODIS // Remote Sensing of Environment, 2003. V.83. №2-3, P.273-282.
  36. Афонин С.В. К вопросу об атмосферной коррекции спутниковых данных в задаче мониторинга из космоса малоразмерных очагов лесных пожаров // Оптика атмосферы и океана, 2005, Т.18, №4, C. 331-334.