Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
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. 2009. В.6. Т.1. С. 373-379

Классификация морских льдов на РСА изображениях спутника ENVISAT

Н.Ю. Захваткина 1, В.Ю. Александров 2, А.А. Коросов 2, О.М. Йоханнессен 2
1 Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию им. Нансена (Фонд «Нансен-центр») Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, 199034, Санкт-Петербург, В.О., 14-я линия, 7, оф. 49 199397, Россия, Санкт-Петербург, ул. Беринга, 38
2 Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию им. Нансена (Фонд «Нансен-центр»), 199034, Санкт-Петербург, В.О., 14-я линия, 7, оф. 49
Для решения задачи классификации морских льдов на изображениях спутника Envisat,
получаемых усовершенствованной радиолокационной станцией с синтезированной апертурой,
использован алгоритм, основанный на модели нейронных сетей с обратным распространением
ошибки в комбинации с экспертными оценками. Основными входными параметрами
классификации являются удельная эффективная площадь рассеяния морских льдов и
вычисляемые текстурные признаки изображений. Определены оптимальные значения параметров
алгоритма классификации радиолокационных изображений с широкой полосой обзора,
получаемых с ENVISAT - размер скользящего окна и межпиксельное расстояние на стадии
расчета текстурных характеристик. Согласно предварительным оценкам и сравнениям с
результатами визуальной интерпретации тестовых данных ошибка классификации изображений
методом нейронной сети составила 15% для однолетнего ровного, 17% для однолетнего
деформированного и 20% для многолетнего льдов. Разработанный алгоритм был протестирован
на серии изображений морских льдов центральной Арктики.
Ключевые слова: спутник Envisat, радиолокационные изображения высокого разрешения, классификация морского льда, Арктический район, нейронные сети, текстурные признаки
Полный текст

Список литературы:

  1. Йоханнессен О.М., Александров В.Ю., Фролов И.Е., Сандвен С., Петтерссон Л.Х., Бобылев Л.П., Клостер К., Смирнов В.Г., Миронов Е.У., Бабич Н.Г. Научные исследования в Арктике. Том 3. Дистанционное зондирование морских льдов на Северном морском пути: изучение и применение. СПб.: Наука, 2007. - 512 с., ил.
  2. Международная символика для морских ледовых карт и номенклатура морских льдов / Под общей редакцией Б.А. Крутских. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 56 с.
  3. Microwave Remote Sensing of Sea Ice / Ed. F.D. Carsey. Geophysical Monograph 68, American Geophysical Union, Washington, 1992, 462 p.
  4. Александров В.Ю., Пиотровская Н.Ю. Оценка УЭПР морских льдов разного возраста по радиолокационным изображениям спутника Envisat // Исслед. Земли из Космоса, 2008. № 4. С. 3-11.
  5. Hara Y., Atkins R.G., Shin R.T., Kong J.A., Yueh S.H., Kwok R. Application of neural networks to radar image classification // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 32. No. 1. Jan. 1994. Pp. 100-109.
  6. Bogdanov A.V., Sandven S., Johannessen O.M., Alexandrov V.Yu., Bobylev L.P. Multisensor Approach to Automated Classification of Sea Ice // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 43. No. 7. July 2005. Pp. 1648-1664.
  7. Haralick R. M., Shanmugan K., Dinstein I. Textural features for image classification // IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics. Vol. SMC-3. No. 6. Pp. 610-621. Nov. 1973.
  8. Clausi D.A., Jernigam M. Ed. A Fast Method to Determine Co-occurrence Texture Features // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 36. No. 1. Pp. 298-300. January 1998.
  9. Soh L. K., Tsatsoulis C. Texture analysis of SAR sea ice imagery using gray level cooccurrence matrices // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 37. No. 2. Pp. 780-795. Mar. 1999.
  10. Clausi D.A. An analysis of co-occurrence texture statistics as a function of grey level quantization // Canadian Journal of Remote Sensing. Vol. 28. No. 1. 2002. Pp. 45-62.
  11. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. М: Мир, 1982 - Кн. 2 - 480 с., ил.
  12. Baraldi A., Parmiggiani F. An Investigation of the Textural Characteristics Associated with Gray Level Cooccurrens Matrix Statistical Parameters // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 33. No. 2. Mar. 1995. Pp. 293-304.
  13. Wackerman C.C., Miller D. L. An automated algorithm for sea ice classification in the marginal ice zone using ERS-1 synthetic aperture radar imagery // ERIM, Ann Arbor., MI, Tech. Rep., 1996.
  14. Nystuen J. A., Garcia Jr. F.W. Sea ice classification using SAR backscatter statistics // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 30. No. 3. Pp. 502-509. May 1992.
  15. Holmes Q. A., Nuesch D. R., Shuchman R. A. Textural analysis and real-time classification of sea ice types using digital SAR data // IEEE Tran. on Geos. and Remote Sens. Vol. 22. No. 2. Pp. 113- 120. Mar. 1984.
  16. Shokr M.E. Evaluation of second-order texture parameters for sea ice classification from radar images // J. Geophys. Res. Vol. 96. No. C6. Pp. 10625-10640. Jun. 1991.
  17. Collins M.J., Livingstone C.E., Raney R.K. Discrimination of sea ice in the Labrador marginal ice zone from synthetic aperture radar image texture // Int. J. Remote Sensing. Vol. 18. No. 3. 1997. Pp. 535-571.
  18. Barber D.G., Shokr M.E., Fernandes R. A., Soulis E D., Flett D. G., Le Drew E.F. A comparision of second-order classifiers for SAR sea ice discrimination // Photogram. Eng. Remote Sens. Vol. 59. No. 9. Sep. 1993. Pp. 1397-1408.
  19. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс. Второе издание: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. - 1104 с.: ил. - Парал. тит. англ.