Введение к работе
Актуальность. В последнее время продолжают активно использоваться для научных и народнохозяйственных космические изображения, которые обеспечивают наибольшую оперативность за счет передачи цифровой информации по радиоканалам, а также позволяют проводить круглогодичные и круглосуточные наблюдения.
Многозональные космические изображения содержат избыточный объем информации, что затрудняет их использование без предварительной тематической обработки, специфичной для различных конечных пользователей геоинформационных систем (ГИС).
Дистанционные методы позволяют ввести качественно новые признаки описания исследуемой территории, которые невозможно по-пучить другими методами сбора информации.
Данные дистанционного зондирования могут существенно повысить информационную наполняемость ГИС регионального уровня для целей землепользования, лесного и сельского хозяйства, экологии. Основная цель. Разработка методов интерпретации и анализа цифровой аэрокосмической информации, полученной с систем дистанционного зондирования в оптическом диапазоне, на основе экспериментально установленных взаимосвязей между отражательными и геофизическими характеристиками земных покровов, а также апробация этих методов с использованием существующих технических средств интерактивной обработки.
Научная новизна. Разработан информационный алгоритм подготовки цифровых картооснов и нанесения на них тематических слоев со зканерных космических изображений.
Разработан и апробирован на различных территориях Западной Сибири метод оценки загрязнения снежного покрова по изображениям ЛСУ-Э и МСУ-СК.
Разработан алгоритм нормализации изображений и применен к задаче распознавания ландшафтов по данным МСУ-Э.
Исследована возможность применения алгоритмов самообучающей-:я классификации многозональных изображений МСУ-Э И МСУ-СК к сле-іующим задачам: загрязнение снежного покрова, оценка биомассы застительности, определение типа почв, выделение мест переувлаж-іенйя, засоления, эрозии почв.
Получены методические разработки для определения содержания
гумуса и оценки биомассы растительности по изображениям МСУ-Э на основе квазисинхронных подспутниковых экспериментов. На защиту выносятся следующие результаты:
-
Алгоритм подготовки цифровых картооснов с точностью, достаточной для построения тематических слоев экологических карт.
-
Алгоритм нормализации сканерных космических изображений.
-
Метод регрессионной оценки загрязнения снежного покрова по космическим сканерным изображениям и данным наземных наблюдений.
-
Принципы дешифрирования эрозии почв на многовременных изображениях почвенно-растительного покрова.
-
Результаты подспутниковых экспериментов по определению содержания гумуса и оценке биомассы растительности.
На^чная__ивнностъ состоит в экспериментальной проверке наземными способами результатов тематической интерпретации сканерных изображений МСУ-Э при решении следующих задач: загрязнение природных ландшафтов твердым аэрозолем, оценка биомассы растительности, определение типа почв, выделение мест переувлажнения, засоления, эрозии почв.
Практическая ценность. Использование разработанных методов в сельском хозяйстве, геологии, региональном экологическом мониторинге земных ресурсов, тематическое наполнение геоинформационных систем органов управления.
Научная апробация результатов. Основные результаты работ, составляющих содержание диссертации, были доложены на следующих научных конференциях: 5-й Всесоюзная научно-практическая конференция "Дистанционный мониторинг экосистем" ( Барнаул, 1990); Всесоюзная школа "Дистанционные радиофизические методы исследования природной среды" (Барнаул, 1991); II Научная конференция "Применение дистанционных радиофизических методов в исследовании природной среды". (Муром, 1992); XII Межреспубликанский симпозиум по распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах (Томск, 1993); XYII конференция по распространению радиоволн (Ульяновск, 1993); Международный научный семинар "Аэрокосмический мониторинг земных покровов и атмосферы" (Киев, 1993); Международный симпозиум "ISRP'93" (China, 1993); Международная научная конференция "Экономика и экология. Антогонизмы или сотрудничество." (Барнаул, 1994); Республиканская научно-техническая конференция
"Региональные проблемы информатизации" (Барнаул, 1995); I-Межвузовская научно-практическая конференция "День земли - научные и педагогические проблемы" (Бийск, 1995); Международный симпозиум "IGARSS'95" (Italy, 1995); Международная конференция "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды - ПООС-95" (Томск, 1995); Международный симпозиум INTAS "Technological Civilization Impact on the Environment" (Deutschland, 1996); Международный симпозиум "Мониторинг окружающей среды и проблемы солнечно-земной физики" (Томск, 1996); Международная конференция "1п-tercarto 2: GIS for Enviromental Studies and Mapping" (Irkutsk, 1996); Республиканская конференция "Региональное природопользование и экологический мониторинг" (Барнаул, 1996); 3-я Международная конференция "Методы дистанционного зондирования и ГИС-техно-логии для контроля и диагностики состояния окружающей среды" (Москва, 1996); Международная конференция "Интеркарто-3: ГИС для устойчивого развития окружающей среды" (Новосибирск, 1997).
Практическая апробация результатов. Разработанные методы применялись при выполнении хоздоговорных работ в рамках государственной российской программы "Экология России" и "Комплексной программы по научному обеспечению в 1992-1993 гг. работ, связанных с оценкой последствий антропогенного загрязнения окружающей среды и испытаний ядерных устройств на население Алтайского края"; международной программы "ПРИРОДА" (орбитальная станция "МИР") в 1992-1996 гг.; международной программы "Интергеофизика" в 1994-1995 гг.; региональной программы "СИБИРЬ".
Публикации^ По теме диссертации опубликована 41 работа, перечень 32-х из которых приведен в конце автореферата.
Структура_и„объем_работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Полный объем работы составляет 180 страницы, из них: основного текста - 120, рисунков - 60 страниц, библиография - 110 наименований.
