
- •1. Диапазоны длин волн электромагнитного спектра, использующиеся в съемочных системах. Основные типы видеоданных.
- •2. Космические съемочные системы, основные направления их использования. Целевые космические программы.
- •3. Общая характеристика современных программно-инструментальных средств тематической обработки космических изображений.
- •4. Комплексное представление аэрокосмической видеоинформации в цифровом виде в пакетах тематической обработки.
- •5. Основные этапы автоматизированной тематической обработки цифровых видеоданных.
- •6. Средства предварительной обработки и улучшения изобразительных характеристик космических изображений.
- •6.1. Методы контрастного растяжения и нелинейного квантования.
- •6.2. Низкочастотная и высокочастотная фильтрация.
- •6.3. Анализ главных компонент. Математические основы и практическое использование.
- •Трансформирование изображений.
- •Математические основы и программная реализация.
- •7.2. Решение учебной задачи географической привязки изображения средствами пакета erdas Imagine.
- •8. Классификация многозональных изображений. Терминология и математическая постановка задачи.
- •8.1. Метод гиперпараллелепипедов.
- •8.2. Линейные разделяющие функции.
- •8.3. Параметрические методы классификации.
- •8.4. Неконтролируемая классификация.
- •8.5. Контролируемая классификация.
- •8.6. Классификация по максимуму правдоподобия.
- •8.7. Обучение статистических классификаторов. Вероятность ошибок. Меры статистической разделимости.
- •Переход от результата классификации к тематической карте.
3. Общая характеристика современных программно-инструментальных средств тематической обработки космических изображений.
Современные профессиональные программные продукты обработки данных дистанционного зондирования включают весь необходимый набор процедур, необходимых для перехода от исходного изображения к тематической карте. Практически все такие пакеты содержат основные функции современных ГИС: средства работы со слоями, пространственные операции, коплексный анализ информации различных типов. Среди профессиональных пакетов наиболее известны на мировом рынке ER Mapper (Австралия), ERDAS Imagine (США), EASY/PAGE (PCI) (Канада), ILVIS(Нидерланды), TNTmips(США), ENVI(США).
У отечественных пользователей наиболее популярны пакеты ER Mapper, ERDAS Imagine и относительно новый на рынке программных продуктов пакет ENVI. Используются также легкие настольные системы, в основном для решения небольших исследовательских задач – IDRISI (США), EPPLE7(США), GRASS(США), а также небольшой пакет MultiSpec (США), бесплатно распространяемый в Интернете.
Обязательные компоненты пакетов. Трансформирование изображений в проекции карт, создание композиционных изображений, яркостные преобразования, классификация по спектральным признакам, выделений областей интереса с помощью векторной графики, создание мозаик изображений, подготовка тематических карт.
Элементы пространственного анализа - сегментация, сглаживание, фильтрация областей по заданным характеристикам (площадь, яркость, класс и др.).
Элементы ГИС-анализа - послойное представление, возможности оверлейных операций со слоями, преобразования типов пространственных данных.
Хорошие коммерческие пакеты обязательно включают большое количество конверторов данных в наиболее распространенные форматы.
Основные отличия. Интерфейс пользователя, в частности, способы представления многозональных изображений, возможности растрового и векторного графических редакторов; способы и средства выделения областей интереса; допустимое количество растровых и векторных слоев, средства для выполнения оверлейных операций над ними; количество и способы реализации алгоритмов классификации; наличие и возможности процедур пространственного анализа. В некоторых из пакетов имеются также собственные оригинальные процедуры тематического анализа и классификации.
Возможности разработки и подключения собственных приложений, написанных на языках высокого уровня, имеются практически во всех профессиональных пакетах, однако способы их подключения и использования не одинаково удобны.
Здесь мы будем ориентироваться на пакет ERDAS Imagine. Главным достоинством этого пакета является подробное руководство пользователя, включающее описание реализованных в пакете методов и алгоритмов, а также их сравнительный анализ. Это очень удобно при освоении самой методологии и отработке технологий автоматизированной тематической обработки. С этой точки зрения интерфейс пакета также наиболее удобен. Такие пакеты, как ER Mapper и ENVI, больше ориентированы на создание производственных технологий и предполагают наличие у пользователя значительного объема знаний и опыта в области обработки и анализа изображений.