Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2019. Т. 16. № 6. С. 201-208

Классификация водных объектов по спектрам, измеренным с борта МКС в космическом эксперименте «Ураган»

М.Ю. Беляев 1 , Б.И. Беляев 2 , Л.В. Катковский 2 , А.О. Мартинов 2 , Э.Э. Сармин 1 , О.О. Силюк 2 , А.В. Чумаков 2 
1 Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва , Королёв, Россия
2 Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета, Минск, Республика Беларусь
Одобрена к печати: 01.10.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-201-208
В статье описаны результаты, полученные на основе обработки данных разновременных измерений изображений и спектров земной поверхности научной аппаратурой «Фотоспектральная система» (ФСС) с борта Международной космической станции по программе космического эксперимента «Ураган». Разработана новая методика классификации спектральных данных на основе метода главных компонент и корреляционного анализа, эффективная для классификации объектов, спектры отражения которых близки между собой как по форме, так и по абсолютным значениям, каковыми, в частности, являются зарегистрированные из космоса спектры водных акваторий различных морей и океанов ввиду очень малого вклада в них излучения водной поверхности и преобладающего вклада атмосферы. В отличие от традиционного применения преобразования главных компонент, когда для анализа оставляют несколько первых главных компонент, в предлагаемой методике исключается из анализа первая компонента (имеющая наибольшую дисперсию) и выполняется обратное преобразование в спектральное пространство, что позволяет учесть незначительные различия в спектрах объектов. Кроме того, вместо трудной для восприятия визуализации кластеров спектров в многомерном спектральном пространстве предложена наглядная визуализация классифицированных спектров в трёхмерном пространстве, построенном на основе взаимных корреляций спектров выборки. С использованием предложенной методики проведена классификация водных объектов земного шара (морей и океанов) по данным ФСС, которая продемонстрировала возможность дискриминации водных объектов по их спектрам отражения, что свидетельствует о существовании характерных спектральных особенностей акваторий различных морей.
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, спектры, корреляционная методика, метод главных компонент, тематическая классификация
Полный текст

Список литературы:

  1. Беляев Б. И., Беляев М. Ю., Денисов Л. В., Катковский Л. В., Крот Ю. А., Сармин Э. Э. (2014а) Результаты испытаний фотоспектральной системы на МКС // Исслед. Земли из космоса. 2014. № 6. С. 27–39.
  2. Беляев Б. И., Беляев М. Ю., Десинов Л. В., Катковский Л. В., Сармин Э. Э. (2014б) Обработка спектров и изображений с фотоспектральной системы в космическом эксперименте «Ураган» на МКС // Исслед. Земли из космоса. 2014. № 6. С. 54–65.
  3. Лагутин Б. М. Наглядная математическая статистика: учеб. пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 472 с.