Рассмотрена методика определения локализации различных природных и антропогенных объектов на подстилающей поверхности и оценки их свойств по параметрам космических снимков, а также возможность выдачи кратковременного прогноза распространения обнаруженного явления или объекта только по априорным данным с использованием фрактального анализа и нечеткой логики. В частности, рассмотрена целесообразность использования для оценки процесса и его прогнозирования показателя Херста совместно с правилами, основанными на нечеткой логике.

Задача повышения пропускной способности радиоканала передачи специальной информации при проведении разведки поверхности (мониторинга) Земли пассивными оптико-электронными многоспектральными системами на прямую связана с количеством спектральных каналов в видеоспектрометрах. На сегодняшний день активно ведутся исследования по расширению возможностей использования видимого спектра, что приводит к увеличению передаваемой спектральной информации. Предложен подход для расчета объема специальной информации в бортовых комплексах космических аппаратов дистанционного зондирования Земли.

На основании существующих проектов космических систем дистанционного зондирования Земли, а также мониторинга земной поверхности с помощью беспилотных летательных аппаратов представлены материалы аналитического обзора относительно их возможностей использования. Рассмотрены задачи, которые возникают при разработке систем дистанционного зондирования.

Розглянуто можливість використання інформації космічних апаратів дистанційного зондування Землі для своєчасного виявлення загроз національній безпеці України у воєнній сфері та використання цієї інформації у ході планування адекватних дій.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д23 с141.271

Рубрики:

Метеорологія

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено схеми критеріїв інформаційно-техніко-економічної ефективності багатосупутникових космічних систем дистанційного зондування Землі подвійного призначення.

Рассмотрена проблема моделирования локальных наземных объектов с целью их идентификации и автоматической классификации по одиночным изображениям спутникового дистанционного зондирования Земли. Для решения задачи построения математической модели объекта мониторинга использован нормальный закон распределения яркостных характеристик его изображения. Показано, что предлагаемая модель позволяет идентифицировать объект при любых его состояниях. Обнаружено структурное постоянство гистограммы яркости изображения. Установлены закономерности распределения яркости объекта в реальной ситуации. Практически обеспечивается высокая точность идентификации контролируемых объектов по параметрам изображений спутниковой съемки.

Дан обзор методов защиты видовых изображений от воздействия протяженных маскирующих помех. Результаты обработки продемонстрированы на реальных снимках.

Зауважено, що застосування космічних систем дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) є можливим не тільки для вирішення завдань соціально-економічних, але і завдань, пов'язаних з підвищенням національної безпеки і обороноздатності держави. На базі аналізу бортового спеціального комплексу космічних апаратів представлено перспективні напрямки використання космічних систем спостереження і проблеми створення космічних систем ДЗЗ подвійного призначення.

Проаналізовано досвід використання космічних систем для забезпечення бойових дій Збройних сил в війнах та воєнних конфліктах кінця ХХ - початку ХХI ст. Обгрунтовано доцільність використання супутникових даних дистанційного зондування Землі для розв'язання задач Повітряних сил Збройних сил України: розвідувального забезпечення дій авіації і протиповітряної оборони.

Описан принцип построения и наполнения гипертекстовой базы данных задач дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса, включающей более 4 000 задач ДЗЗ. Подход к оптимальному выбору сенсора проиллюстрирован на примерах использования активного и пассивного зондирования в радиодиапазоне.

Приведен аналитический обзор исследований, посвященных методам прогнозирования динамики объектов различной этимологии. Предложен комплексный подход к построению предиктора на основании совместного использования данных космического мониторинга и данных, полученных контактными методами зондирования Земли. Рассмотрены различные варианты комбинаторного влияния факторов на динамику объекта с применением элементов алгебры нечеткой логики, полученных в результате детального анализа воздействия каждого из них на объект и анализа их аддитивных свойств. Предложен к рассмотрению разработанный математический аппарат для уточнения существующих методов прогнозирования с применением консенквента и интегрального показателя при учете максимального числа комбинаций составляющих вектора параметров. Произведена попытка обобщения механизма прогнозирования изменения состояния объектов различного происхождения.

Запропоновано методику доплерівського зондування іоносфери імпульсами малої скважності, використання якої суттєво збільшує інтенсивність корисного сигналу. Розроблено методику селекції компонентів сигналу, відбитих від штучних іоносферних утворень, на основі двопараметричного розкладу складного сигналу, що приймається. Уперше експериментально досліджено варіації доплерівського зміщення частоти сигналів вертикального зондування іоносфери радіохвилями декаметрового діапазону під час інжекції плазмотвірних хімічних реагентів у ближньому космосі, а також у процесі розвитку та релаксації області зниженої концентрації іоносферної плазми поблизу активної ділянки траєкторії стартуючих ракет. За результатами сумісних спостережень оптичними та радіофізичними методами уточнено параметри моделей штучних утворень в іоносфері.

Розроблено й апробовано на борту космічного апарата багатоканальний озонометричний прилад УФ діапазону. Створено методику взаємного порівняння даних про загальний вміст озону (ЗВО) за результатами наземних і космічних вимірювань й обгрунтовано критерії допустимості значень розбіжностей. Запропоновано метод розрахунку полів спектральної щільності енергетичного УФ опромінення за даними ЗВО та бал загальної хмарності, що дозволяє мапувати значення досліджуваних полів на значних територіях, а не лише в безпосередній близькості від вимірювальних приладів. За даними вимірів апаратурою CRISTA з борту космічного апарата "Shuttle" доведено, що початкова фаза весняної озонової антарктичної аномалії розвивається на 3 - 4 тижні раніше й уточнено наукові уявлення про імовірність її поширення на значно більш низькі широти.

Визначено шляхи розв'язання задачі врахування впливу атмосфери на точність супутникових вимірів. Проведено оцінку існуючих методів обчислення атмосферної поправки у супутникові віддалемірні виміри в оптичному та радіодіапазонах з використанням комп'ютерного моделювання. Досліджено залежність величини атмосферної поправки від стану вертикальних профілів метеорологічних параметрів. Проведено апроксимацію річної зміни атмосферної поправки для оптичного та радіодіапазонів за даними метеорологічних станцій Львова та Одеси поліномами 3-го та 4-го степенів. Запропоновано метод визначення атмосферної поправки у супутникові виміри в радіодіапазоні. Розроблено модифіковані формули Саастамойнена для обчислення сухої складової атмосферної поправки у Південно-Західному регіоні України для літнього та зимового періодів, що забезпечують підвищення точності визначення даної складової у порівнянні з класичною формулою.

Розроблено методологію аналізу, моделювання, проектування та побудови Grid-систем на основі системного підходу з урахуванням специфіки завдань дослідження Землі. Запропоновано інформаційні технології для системного аналізу й імітаційного моделювання розподілених систем зі складною структурою виконуваних завдань на підставі інтенсивного використання різнорідних даних. Вперше реалізовано системний підхід до побудови й аналізу функціонування Grid-системи, розроблено модель функціонування та взаємодії її вузлів на базі апарата мереж Петрі. Вперше побудовно об'єктну модель узагальненої задачі та комплексного завдання та розроблено інформаційну технологію моніторингу доступності ресурсів і даних Grid-системи. Із використанням запропонованих методологічних і технічних рішень побудовано реальну Grid-систему, призначену для вирішення задач дослідження Землі, експериментально підтверджено її ефективність.

Для оцінювання біорізноманіття запропоновано загальну схему залучення багатоспектральних даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), згідно з якою необхідно визначити фактори середовища, які впливають на біорізноманіття і можуть бути визначені на підставі багатоспектральних даних ДЗЗ та класифікування типів земної поверхні як бази для аналізу видового багатства. Запропоновано модель розрахунку показника біорізноманіття з використанням теорії нечітких множин, яка дозволяє формалізувати експертні уявлення про характер взаємодії біорізноманіття з факторами середовища. Базуючись на запропонованій моделі, розроблено алгоритм для оцінювання біорізноманіття з використанням багатоспектральних даних ДЗЗ низької та середньої просторової розрізненості. З метою доведення можливостей розробленої методики за багатоспектральними даними ДЗЗ низької просторової розрізненості проведено оцінювання біорізноманіття Кримського півострову. За багатоспектральними даними середньої просторової розрізненості оцінено біорізноманіття його південної частини. Запропоновано рекомендації для практичного використання розробленої методики. Зазначено щодо доцільності проведення досліджень з метою вдосконалення моніторингу біорізноманіття за рахунок використання космічних знімків високої просторової розрізненості та визначення тенденцій змін біорізноманіття у просторі та часі на підставі багаторічних спостережень, зокрема прогнозованих змін клімату.

Розроблено методику параметричного синтезу та формування складу реєструвального апаратурного комплексу дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) для комплексування багатосупутникового орбітального угруповання космічних систем (КС) ДЗЗ. Запропоновано методику оптимізації орбітальної побудови (взаємного розташування орбіт та космічних апаратів) багатоспутникових угруповань КС ДЗЗ. Удосконалено методику оцінки ефективності апаратурного комплексу ДЗЗ та багатосупутникових КС ДЗЗ на основі критеріїв належності, відповідності, близькості параметрів КС ДЗЗ характеристикам тематичних задач ДЗЗ з урахуванням рівня покриття, періодичності, оперативності та витрат. Розроблено на основі адаптивного балансу впливів концептуальну модель і виконано моделювання динаміки процесу засвоєння космічної інформації ДЗЗ в еколого-господарському моніторингу, зокрема, оцінки впливу на продуктивність праці, обсяг виробництва та вартість.

Запропоновано новий напрям дослідження прибережної зони, що передбачає аналіз інформативних ознак та їх реєстрацію, а також визначення структури оптичних вимірювальних систем підсупутникового забезпечення з урахуванням особливостей моніторингу прибережної зони. Наведено результати розробки оптико-електронних систем для інтерпретації космічних знімків прибережних вод у видимому діапазоні. Обгрунтовано ефективність застосування диференційних методів під час розробки вимірників гідрооптичних характеристик, що доведено теоретично та результатами експериментальних і натурних досліджень. Створено оптико-електронні системи, які чітко визначають послаблення, поглинаючі та сітлорозсіюючі властивості водного середовища. Визначено фактори фотосинтезу і поглинання, обумовленого природним світловим полем і біотичною продуктивністю.

Вперше запропоновано метод автоматичного стиснення зображень з втратами без внесення візуально помітних спотворень, що може застосовуватись для одно- та багатоканальних даних дистанційного зондування Землі. Вперше показано, що за стиснення з втратами зображень, спотворених інтенсивними завадами, досяжне покращання візуальної якості зображень і запропоновано метод, який реалізує стиснення в околі оптимальної робочої точки. Вдосконалено HVS-метрики, що дозволяє краще врахувати підвищену увагу людини до локально-активних ділянок за аналізу зображень. Вперше вдосконалено методи фільтрації зображень на базі дискретного косинусного перетворення, що дозволяють приглушувати нестаціонарні завади за обмежених апріорних відомостях про їх характеристики.