Геофизические наблюдения дистанционное обнаружение

Вряд ли стоит здесь подробно останавливаться на роли и важности наблюдения за поверхностью Земли и других планет — это и различные спутники, и корабли многоразового использования, и орбитальные станции, и многое другое. Каждая из этих систем, наполненных различными приборами и устройствами восприятия, выдает огромные потоки информации. Поскольку число потенциальных потребителей этой информации быстро возрастает, представляется необходимым выполнять автоматическую классификацию наблюдений за минимальное время, согласованное со срочностью запросов. Идеальным было бы обрабатывать каждое изображение по мере его восприятия, т.е. в реальном масштабе времени, и выдавать результаты непосредственно заинтересованным пользователям.

Перечень областей, для которых требуется выполнять орбитальные наблюдения, можно продолжать почти неограниченно. Это обнаружение облачных образований и наблюдение за их изменениями, обнаружение выбросов и загрязнения водных пространств, наблюдение за снежным покровом и ростом сельскохозяйственных культур, оценка ущерба от стихийных бедствий, обнаружение пожаров и засушливых зон, определение изменений береговой линии, обнаружение обильных снегопадов и т.д. К этому можно добавить многочисленные и разнообразные применения в военном деле.

Во многих задачах возникает необходимость автоматической классификации изображений в реальном масштабе времени. Действительно, если, например, получатель информации интересуется ходом роста сельскохозяйственных культур, а изображения полей закрыты густой облачностью, то нет смысла сохранять такие изображения. И наоборот, если для потребителя представляет интерес облачный покров, то такие изображения содержат важные признаки, и они должны быть ему направлены.

Рис. 1. Упрощенная схема процесса телеобнаружения: 1 – Земля; 2 – датчик; 3 – предварительная обработка на борту; 4 – передача телеметрической информации; 5 – прием телеметрической информации; 6 – обработка, классификация, распознавание; 7 – использование.

Упрощенная схема системы дистанционного наблюдения показана на рис. 1. Предварительная обработка данных, выполняемая на борту спутника, необходима для уменьшения влияния атмосферных или иных помех. Такие же операции повторяются на Земле после приема информации с орбиты, наряду с другими операциями (обработки, распределения и др.). В перспективе, по мере развития космической техники, особенно в целях навигации (наземной, морской и воздушной), будут разрабатываться методы обнаружения движущихся объектов, наведения датчиков и отслеживания траекторий, которые могли бы выполняться на борту летательного аппарата.

Одна из наиболее важных задач, примыкающих к этой области, это обнаружение облаков и выработка признаков для автоматического различения их от снегового покрова. Такая операция необходима для устранения ошибок при наведении навигационных приборов.