36. Автоматизированное геологическое дешифрирование аэрокосмических снимков.

Обработка больших объемов геологической информации, полу­чаемой при аэрокосмических съемках, может успешно осуществляться лишь при использовании быстродействующих ЭВМ. Автоматизация процесса обработки МДС позволяет повысить точность и объективность результатов дешифрирования больших массивов геологических данных. При автоматизированной обработке МДС решаются задачи двух видов: моделирование и восстановление изображений, улучшение их качества, контрастных характеристик, фильтрация различного рода искажений. Другим видом обработки является геологический анализ и проведение измерительного дешифрирования путем решения фотограмметрических задач. При обработке изображений в цифровой форме осуществляется ввод изображений в ЭВМ и их математическая обработка. Обобщенная схема устройства ввода аэрокосмической информации включает в себя: блок сканирования, обеспечивающий автоматическое считывание фотографического изображения, блок фотометрирования и блок сопряжения устройства с ЭВМ.

Применение ЭВМ для обработки видеоизображений позволяет нахо­дить количественные показатели многозональной видеоинформации, на­пример, статистические характеристики. Последние на первой ступени обработки изображения можно рассматривать как априорную информа­цию, позволяющую на следующих ступенях визуализировать различные контрасты, что упрощает процедуры классификации.

Общую задачу обработки аэрокосмической видеоинформации можно определить как выяснение геологических свойств объектов по результа­там измерения их спектрального излучения, структуры и текстуры фото­изображения, с участием оператора-дешифровщика осуществляется так называемый интерактивный режим обработки снимков, при котором оператором производится управление процессом обработки, анализ ре­зультатов контроля за качеством решения поставленной задачи.

К числу основных операций интерактивной обработки видеоизоб­ражений относятся: выделение заданных элементов анализируемого изо­бражения из окружающего фона, проведение измерительных и вычисли­тельных операций по выделенным элементам. Анализ выделен­ных элементов позволяет оператору оценить эффективность используе­мых программ применительно к решению поставленной задачи, выбрать режим для дальнейшей обработки. Выделение заданных элементов изо­бражения осуществляется с использованием цвета в качестве признака, а также характеристик текстуры.

Для получения точности процесс обработки интерактивным методом имеет ступенчатую структуру, при которой оператор, выбирая траекто­рию перехода от процедуры к процедуре, анализирует промежуточные результаты, отображая их на экране дисплея.

Общая схема об­работки МДС включает в себя следующие этапы:

• статистический анализ априорных данных;

• накопление и анализ дешифровочных признаков;

• выделение на анализируемых снимках границ однородных об­ластей (сегментация);

• автоматизированная классификация изображений в диалоговом режиме (управление классификацией);

• присвоение выделенному классу геологического содержания (идентификация).

Исследования на всех этапах работ требуют участия специалистов -геологов.

В ходе автоматизированной обработки МДС первоначально форми­руется и анализируется набор геологических данных, обеспечивающий решение поставленной задачи. На основании данных анализа прово­дится выбор эталонных геологических объектов, обобщаются и изучают­ся на местности их основные спектрально-отражательные характеристи­ки.

Основу интерактивной геологической автоматизированной обработ­ки составляют программные комплексы, позволяющие осуществить вы­деление однородных областей и производить управляемую классифика­цию. Подобная классификация проводится в три этапа:

• на первом этапе интерпретатор очерчивает на исследуемом изо­бражении тестовый участок, на котором осуществляется расчет его ста­тистических характеристик;

• на втором этапе просматриваются все элементы изображения, и ес­ли функция правдоподобия их принадлежности к классу обучающего тестового участка местности (эталона) превышает заданный порог, то элемент отмечается на экране дисплея;

• на третьем этапе производится операция сглаживания изображения так называемым скользящим окном, при этом выделяются связанные Участки изображения и осуществляется получение геологической карты.

Особое место в технологии электронной обработки космической ин­формации занимает построение и анализ цифровой модели (ЦМ) про­странственного распределения равных значений спектральных яркостей геологических объектов. Последние с одинаковой структурой распреде­ления яркостных показателей объединяются в тематические классы. Специфика подобной группировки такова, что тематические классы мо­гут быть представлены в виде морфолитосистем, объединяющих рельеф земной поверхности и сопряженный с ним геологический субстрат (табл. 2).