Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов icon

Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов



НазваниеМетодики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов
страница1/3
Н.С. Руководитель
Дата конвертации22.07.2012
Размер0.53 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3

Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов

Квалификационная работа инженера.

(Без сохранения форматирования)
Автор Колобова Н.С.  Руководитель проф. Писецкий В.Б.


Содержание


Введение………………………………………………………………

1. Технологии дистанционного зондирования Земли на базе спутника TERRA


1.1 Спутник Terra: назначение, общая характеристика……

1.2 Съемочные системы на борту Terra……………………

1.3 Изображения с ИСЗ Terra……………………


2. Методики выделения линеаментов в приложениях ArcView и ERDAS IMAGINE

2.1 Функциональные средства ArcGIS……………………

2.2 Модуль пространственного анализа ArcView Spatial Analyst…

2.3 Функциональные средства ERDAS IMAGINE………………

2.4 Модуль анализа текстуры и линеаментов – LESSA……………


3. Методика выделения линеаментов

3.1 Понятие линеаментов…………………………………………

3.2 Площадные геологические объекты………………………

3.3 Методика выделения линеаментов в ArcView……

3.4 Методика выделения линеаментов в WinLESSA……………

3.5 Результативная часть………………………………

Заключение………………………………………………


Литература………………………………………………………………


Введение


Космические снимки (КС) стали применять в геологии с 60-х годов. Доступные вначале только для специалистов, они быстро получили широкое признание. На базе КС оформились самостоятель­ные виды региональных геологических исследова­ний, созданы карты нового типа: космогеологаческие, космотектонические, космогеодинамические; открыты месторождения полезных ископаемых. Постоянно совершенствуются методы получения космической информации, способы ее преобразо­вания и компьютерной обработки.

Космические снимки получают с межпланетных автоматических станций, искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей и дол­говременных орбитальных станций. От масштаба и пространственного разрешения КС, зависят его обзорность и генера­лизация изображения. Различают КС глобального, континентального, регионального, локального и детального уровней генерализации. Для изучения разномасштабных геологических струк­тур применяются космические снимки разных уров­ней генерализации. Качественно новую информа­цию получают при изменении масштаба снимков в 3 – 5 раз.

КС изучают специалисты различных областей землеведения, которые из интегральной картины, запечатленной на снимке, извлекают необходимую информацию, то есть дешифрирование является те­матическим и целевым. Что же дешифрируют гео­логи? На всех КС независимо от геологического, геоморфологического строения региона, истории его развития и климата выделяются линейные, кольцевые и площадные объекты.


В своей работе я исследую методики и технологии дистанционного зондирования Земли. С целью оценки параметров тектонических процессов.

Существует два метода решения данной проблемы. Первый метод – выделения линеаментов в программе ArcView при использовании модуля ArcGIS Spatial Analyst. Использовался снимок, полученный со спутника Terra 16 января 2004г (8ч 20мин). Все расчеты выполнены по Свердловской области.

А второй метод – это метод выделение структур в программе ERDAS IMAGINE с использованием специального модуля анализа текстур и линеаментов – LESSA. Здесь я рассмотрела демонстрационную версию программы WinLESSA 01. В этой версии использовался снимок получено системой MODIS 6 сентября 2004г (9ч 10мин). В ней все расчеты выполнены по Африке, а именно Анголы, Замбии, Намибии и Ботсваны.


^

1. Технологии дистанционного зондирования Земли на базе спутника TERRA


1.1 Спутник Terra: назначение, общая характеристика

Серьезные изменения экологической обстановки на Земле (глобальное потепление, поднятие уровня моря, обезлесение, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, обеднение биоразнообразия) обусловили все возрастающий в последние годы интерес к экологической обстановке на нашей планете. Исследуются взаимосвязи между процессами, происходящими на Земле, разрабатываются модели, способные объяснить нынешние и предсказать будущие изменения.

Моделирование процессов требует регулярного получения и анализа объективных данных о разных компонентах окружающей среды. Такие данные должны покрывать всю поверхность Земли, накапливаться в течение длительного периода и охватывать широкий спектр излучения.

С учетом этих требований с начала 1980-х годов в Национальном Управлении по Аэронавтике и космонавтике (NASA) США разрабатывалась программа EOS (Earth Observing System). Ее основные составляющие: 1) серии искусственных спутников Земли, предназначенных для изучения глобальных изменений во всей их сложности; 2) передовая компьютерная сеть для обработки, хранения и распространения данных (EOSDIS); 3) научные коллективы всему миру для анализа этих данных.

В рамках программы EOS 18 декабря 1999 г. был запущен спутник EOS-AM1 (под названием Terra) и в ближайшее время планируется запуск другого – EOS-PM1 (Aqua). Спутники имеют солнечно-синхронные полярные орбиты (высота – 705 км, период обращения – 99 мин, наклонение – 98,2°; EOS-AM пересекает экватор, двигаясь с севера на юг в 10.30 по местному времени, а EOS-PM – с юга на север – в 13.30). Срок службы каждого спутника 5 лет, по его истечении планируются дальнейшие запуски. Вся программа рассчитана на 15 лет.

^ 1.2 Съемочная система на борту Terra

Аппаратура спутника TERRA - это пять съемочных систем, предназначенных для одновременного согласованного сбора информации о радиационном балансе Земли, атмосферной циркуляции, взаимодействии суши и океанов, биопродуктивности, свойствах поверхности суши:

ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer - усовершенствованный космический радиометр теплового излучения и отражения) - это одна из пяти съемочных систем на борту спутника Terra, сочетающая широкий спектральный охват и высокое пространственное разрешение в видимом, ближнем инфракрасном (БИК), среднем инфракрасном (СрИК) и тепловом инфракрасном диапазоне. Ожидается, что данные ASTER внесут вклад в исследование глобальных изменений, включая изучение динамики растительности и экосистем, мониторинг природных катастроф, геологические, почвенные, климатологические, гидрологические исследования, изучение изменений земельного покрова.

Основные характеристики:

Абсолютная радиометрическая точность по спектральным зонам составляет 4% для видимого и ближнего инфракрасного диапазона, и 1-3 К для теплового диапазона, в зависимости от температуры. Зоны видимого и БИК диапазона предназначены для измерения характеристик снежного покрова, воды, растительности и степени окисления поверхности объектов. Зоны СрИК диапазона оптимальны для распознавания минералов, в особенности гидратированных минералов в глинистых почвах. Зоны теплового диапазона предназначены для регистрации температуры земной поверхности и дешифрирования основных типов горных пород. Пространственный охват снимков составляет 60 х 60 км.

Уникальные черты ASTER:

  • Наклонная съемка (назад вдоль направления полета) в ближнем инфракрасном диапазоне, обеспечивающая стереоснимки высокого разрешения;

  • Многозональная съемка высокого разрешения в тепловом инфракрасном диапазоне (8 - 12 мкм, глобальный охват);

  • Самое высокое пространственные разрешение из всех систем Terra;

  • Возможность осуществления съемки по заказу.

ASTER – единственный инструмент высокого разрешения на борту Terra. Он служит как бы увеличительным стеклом для других инструментов, что особенно важно для изучения динамики, взаимной калибровки съемочных систем, проверки алгоритмов обработки данных, а также для изучения процессов на поверхности Земли. В отличие от других систем на борту Terra, ASTER ведет наблюдения не постоянно, а в среднем 8 минут на каждой орбите. Пиковая скорость передачи данных составляет 89.2 Мбит/с.

Возможно отклонение оси съемки поперек направления полета во всех спектральных зонах ASTER: до +/- 106 км для теплового и среднего инфракрасного диапазона, и до +/- 314 км для видимого и ближнего инфракрасного диапазона. Это позволяет обеспечить глобальный охват снимками как минимум раз в 16 дней во всех 14 каналах и раз в пять дней в трех каналах видимого и ближнего инфракрасного диапазона. Наклонная съемка во второй ближней инфракрасной зоне под углом 27.6° назад вдоль направления полета обеспечивает стереосъемку с базисным отношением 0.6. Это позволяет создавать стереопары и детальные цифровые модели местности по снимкам ASTER.


MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer ) - гиперспектральная 36-канальная съемка в диапазоне от 0.45 до 14.36 мкм с разрешением 250-1000 м.

Основные характеристики:

MODIS состоит из двух сканирующих спектрометров, один из которых (MODIS-N) снимает в надир, а ось съемки другого (MODIS-T) может быть отклонена. 36 спектральных зон MODIS охватывают диапазон с длинами волн от 0,4 до 14,4 мкм. Съемка в двух зонах (620-670 и 841-876 нм) ведется с разрешением 250 м, в пяти зонах видимого и ближнего инфракрасного диапазона с разрешением 500 м, а в остальных (диапазон от 0,4 до 14,4 мкм) – 1000м.

Радиометрическое разрешение исходных снимков весьма высоко: 12 бит. Пиковая скорость передачи данных составляет 10,6 Мбит/с.

Траектория движения носителя и угол обзора системы 110° (ширина полосы обзора 2330 км) позволяют MODIS за сутки получать изображение почти всей поверхности Земли, за исключением узких промежутков между полосами сканирования в низких широтах.

Так как работа пользователя с гиперспектральными данными затруднена, при проектировании системы MODIS была сделана ставка на специализированные виды продукции, представляющие результаты специальной обработки данных в определенных зонах, предусматривающей получение вторичных изображений, обеспечивающих изучение избранных объектов и явлений. Например, к таким тематическим продуктам относятся изображения LAI – индекса зеленой листовой площади растительного покрова, FPAR – индекса фотосинтетически активной радиации, поглощаемой растительностью. Всего на настоящий момент предлагается 44 вида производных изображений. Для их разработки были созданы четыре тематических группы, специализирующихся на калибровке данных и их использовании для исследования суши, атмосферы, и океана.

Рис. 1. Фрагмент синтезированного снимка MODIS в естественных цветах на территорию Аральского моря 3 декабря 2001 г.

MISR (Multi-angle Imaging Spectro-Radiometer – многоугловой сканирующий спектрорадиометр) - это первая съемочная система в космосе, позволяющая определять отражательные характеристики объектах в девяти разных направлениях.

Основные характеристики:

Большинство съемочных инструментов устанавливаемых на спутниках, ведут наблюдения вертикально. Для изучения аэрозолей, облачного покрова, водных поверхностей, растительности, горных пород необходимо знать количество солнечного света, рассеиваемого или отражаемого в естественных условиях по разным направлениям. MISR – не имеющий аналогов инструмент нового поколения – предназначен специально для решения задач такого типа. Он включает 9 камер, ведущих съемку по 9 разным направлениям: в надир, а также с отклонением под разными углами вперед и назад по направлению полета. Камеры позволяют получать изображения всей планеты в четырех спектральных диапазонах (голубом, зеленом, красном и ближнем инфракрасном) со средним и низким пространственным разрешением. Абсолютная радиометрическая точность равна 3% при максимальной яркости. Радиометрическое разрешение сырых данных составляет 12 бит (при дальнейшей обработке они преобразуются в 14-битовые). Полоса обзора MISR составляет 360 км. Полный охват земной поверхности съемкой возможен за 9 дней. Информационный поток достигает 10Мбит/с. MISR может получать изображения в двух режимах пространственного разрешения. В детальном (Local) режиме отдельные участки размером 300 х 360 км наблюдаются с максимальным разрешением 275 м всеми камерами. Однако пропускная способность радиоканала позволяет передать информацию в среднем всего для шести таких участков в день. Остальные данные передаются в обзорном (Global) режиме, при котором Земля наблюдается с более низким разрешением. Изменение отражения света при разных углах наблюдения позволяет распознавать различные типы атмосферных аэрозолей, форму облаков, покровы поверхности суши. Регулярное наблюдение этих объектов позволяет проследить месячные, сезонные и долговременные тенденции их изменений. При привлечении стереоскопических методов анализа изображений возможно наблюдение пространственных моделей местности и структур облачности. Использование наблюдений в разных направлениях позволяет более точно оценивать общее количество солнечной радиации, отраженной различными участками земной поверхности.

CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System - Система изучения облачности и излучения Земли) - это съемочная система для изучения влияния облачного покрова на радиационный баланс Земли. CERES на борту Terra дополняет аналогичный прибор на борту спутника TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), запущенного в 1997 г. CERES продолжает долгосрочные измерения радиационного баланса Земли в 2 участках теплового диапазона. На борту спутника имеются 2 одинаковых прибора, которые измеряют суммарный радиационный баланс Земли и (совместно с данными MODIS по облачному покрову) обеспечивают оценку характеристик облачности, что позволяет оценить влияние облачности на тепловое излучение Земли. Один прибор работает в режиме поперечного сканирования, а второй вращается, выполняет сканирование по образующей конуса. Первый сканер обеспечивает продолжение измерений радиационного баланса Земли, начатых в спутниковых экспериментах ERBE (Earth Radiation Budget Experiment) и TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), а второй сканер позволит исследовать распределение теплового потока в зависимости от азимута сканирования, что позволит уточнить модели расчета теплового баланса Земли.

Основные характеристики

Информационный поток составляет 10 кбит/с. Чрезвычайно высока радиометрическая точность: 0.25%, что определяется высокими требованиями к измерениям радиационного баланса Земли для климатического моделирования. CERES позволит изучать долговременные и сезонные изменения радиационного баланса Земли, влияние природных катастроф (вулканических извержений, наводнений, засух), региональных изменений почвенно-растительного покрова.

MOPITT (Measurements Of Pollution In The Troposphere – измерения загрязнения в тропосфере) - это съемочная система, предназначенная для изучения загрязнения нижних слоев атмосферы. Данные, получаемые эти инструментом, позволяют прослеживать источники поступления, распространение, перенос и осаждение оксида углерода (угарного газа) и метана в тропосфере. Измерения ведутся в трех спектральных диапазонах (2.3, 2.4, 4.7 мкм). Пространственное разрешение MOPITT составляет 22 км в надире, ширина полосы обзора 640 км.

Таблица1. Сводная таблица характеристик аппаратуры на борту спутника TERRA

 

Ширина

полосы

обзора (км)

Периодичность

съемки (дни)

Направление

съемки

Спектральные зоны

Пространственное

разрешение (м)

Кол-во

Диапазон волн (мкм)

ASTER

60

16

надир,

27,5° назад по направлению полета

14

3 зоны: 0,5-0,9

6 зон: 1,6-2,4

5 зон: 8,1-11,6

15

30

90

MODIS

2300

2

надир

36

2 зоны: 0,6-0,9

5 зон : 0,4-2,2

29 зон: 0,4-14,4

250

500

1000

MISR

360

2-9

надир,

26.1°, 45.6°,

60.0° и 70.5°

вперед и назад по направлению полета

4

0.4-0.9

250

275

500

1000

CERES

вся видимая поверхность земли по трассе полета

1

надир и наклонно по образующей конуса

3

0.3 - 5.0

8 - 12

0.3 до > 100

20 000

MOPITT

640

1

надир

8

2 зоны: 2.3

2 зоны: 2.4

4 зоны: 4.7

22 000



^ 1.3 Изображения с ИСЗ Terra





Рис. 2. Снимок со спутника TERRA 06 ноября 2003 г. 12 ч. 35 мин.



Рис. 3. Снимок со спутника TERRA 06 ноября 2003 г. 14 ч. 13 мин.


^ 2. Методы выделения линеаментов в приложениях ArcView и ERDAS IMAGINE

2.1 Функциональные средства ArcGIS

ArcView – мощный, легкий в использовании инструмент для обеспечения доступа к географической информации, предоставляющий широкие возможности для отображения, изучения, выполнения запросов и анализа пространственных данных. ArcView разработан Институтом Исследований Систем Окружающей Среды (Environmental Systems Research Institute, ESRI), изготовителем ARC/INFO - ведущего программного обеспечения для географических информационных систем (ГИС).

ArcView - настольная ГИС быстро развивающийся, простой в обучении и работе продукт, предоставляющий конечному пользователю средства выбора и просмотра наборов разнообразных геоданных, их редактирования, создания макетов карт с легендами, графиками и диаграммами, оцифровки карт с помощью дигитайзера, связывания объектов карты с атрибутивной информацией в режиме hot links, адресного геокодирования, распечатки картографических материалов. Напрямую работает с базами данных ARC/INFO, ArcCAD и PC ARC/INFO, базами dBASE III и dBASE IV, имеет доступ к SQL DBMS (Oracle, Ingres, Sybase, Informix), читает файлы форматов DXF и DWG. Включает функции вызова удаленных процедур RPC, связи с другими приложениями через стандартные протоколы DDE for Windows и Apple Events for Macintosh, динамической линковки библиотек DLL, возможность подключения Visual Basic. Имеет одинаковые функции при работе с Windows 95/NT, UNIX.

Архитектура ArcView обеспечивает исключительно гибкую среду для поэтапного подключения или изъятия дополнительных средств анализа географической информации. При этом расширение функциональности может проводиться за счет набора внутренних, внешних и определенных пользователем опций, наилучшим образом отвечающих его текущим потребностям. Многие из функций ArcView включены в модули расширения, загружаемые по мере необходимости. После загрузки эти функции работают под управлением добавленных кнопок в рамках знакомого пользовательского интерфейса ArcView. В любой момент эти дополнительные средства можно отключить, что позволит сберечь ресурсы памяти, а затем для выполнения новых задач подключить другие расширения или приложения. Предлагаются два варианта поставки ArcView: стандартный (Standard Edition) и расширенный (Professional Edition).

Модульная архитектура ARCVIEW GIS открыла пути для неограниченного наращивания функциональных возможностей пакета.

^ 2.2 Модуль пространственного анализа ArcView Spatial Analyst

Пространственный анализ является апофеозом работы с ГИС. Когда необходимые данные собраны, введены в электронном виде, откорректированы и должным образом спроецированы, наступает время использовать их в конкретных задачах для принятия решений. Инструмент, предлагаемый для этой цели ESRI, поможет вам решить аналитические задачи быстро и эффективно. Один из дополнительных модулей системы ArcGIS - модуль ArcGIS Spatial Analyst представляет собой мощное средство для пространственного анализа, добавляющее специфическую функциональность к ArcView, ArcEditor и ArcInfo. ArcGIS Spatial Analyst объединяет возможности ArcView Spatial Analyst и ARC GRID.

Интерфейс модуля ArcGIS Spatial Analyst добавляется в виде самостоятельной панели инструментов к интерфейсу ArcMap. Его функции могут применяться к слоям, добавляемым к ArcMap, а также к растровым и векторным наборам данных, которые выбираются при помощи браузера файлов, доступного в каждом из диалоговых окон модуля. Функции Spatial Analyst работают также по выборке, сделанной в слоях по атрибутивным или пространственным критериям.

Функциональность ArcGIS Spatial Analyst

Картирование расстояний. Относящиеся к этому классу функции делятся на две группы - вычисляющие евклидовы расстояния, и вычисляющие расстояния в терминах других факторов, например, в терминах стоимости перемещения. К первой группе относятся функция Расстояния по прямой линии, измеряющая евклидовы расстояния от каждой ячейки до ближайшего источника; функция Присвоения по прямой линии, присваивающая каждой ячейке значение ближайшего к ней источника; функция Направления по прямой линии, вычисляющая направление до ближайшего источника. Вторая группа, объединяющая функции взвешенных расстояний, включает собственно функцию Взвешенных расстояний, которая взвешивает расстояние по прямой линии с использованием какого-либо фактора, например, уклона. Второй функцией этой группы является функция Взвешенного присвоения, определяющая ближайший источник по суммарной стоимости пути; третьей функцией - функция Взвешенных направлений, определяющая маршрут от каждой ячейки вдоль минимального стоимостного пути к ближайшему источнику. Обычно растровые наборы данных, полученные в результате работы этих функций, используются для вычисления минимального по стоимости (или кратчайшего) пути, например, для прокладки новой дороги. Для этого применяется функция Кратчайшего пути.

^ Картирование плотности. Вычисление плотности полезно, когда необходимо показать концентрацию точечных или линейных объектов. Например, имея данные по населению городов какого-либо региона, вы можете вычислить распределение населения по этому региону.

^ Интерполяция растра. Интерполяция позволяет вычислить значения для всех ячеек растра по значениям ограниченного числа точек опробования. Может использоваться для предсказания значений для любых географических данных, измеряемых в определенных точках, - рельефа, уровня осадков, концентраций химических веществ, уровней шума и т.д. Предлагаемыми в модуле Spatial Analyst методами интерполяции являются методы: Обратно взвешенных расстояний, Кригинг и Сплайн, которые основаны на разных предположениях о наилучшей оценке. Вы можете выбрать метод, исходя из того, какое явление оценивается, и как распределены точки опробования.

^ Анализ поверхности. Рассчитав растровую поверхность, вы можете столкнуться с тем, что некоторые закономерности распределения не выявляются на этой поверхности, поэтому необходимо применить функции анализа. В Spatial Analyst включены функция построения изолиний, показывающая местоположения с одинаковым значением; функция вычисления уклона, используемая, например, при определении риска оползней; функция вычисления экспозиции склонов, полезная, например, при определении участков оптимального земледелия; функция отмывки рельефа, используемая как для реалистичного отображения поверхности рельефа, так и для анализа освещенности местности в различное время дня. Еще одна функция из этой группы - Расчет видимости, - определяет, какие участки поверхности видны из заданных точек наблюдения.

^ Функции статистики вычисляют такие характеристики как большинство, меньшинство, максимум, минимум, среднее, медиана, диапазон, среднеквадратичное отклонение, сумма и многообразие. К данной группе относятся несколько функций.

^ Статистика по ячейкам предназначена для вычисления статистических характеристик между многими растровыми слоями, например, для анализа диапазона летних температур за десятилетний период. Статистика соседства вычисляется на основе значения обрабатываемой ячейки и значений ячеек в заданной окрестности соседства, и может быть использована, например, при проверке стабильности экосистемы для определения разнообразия биологических видов в каждой из соседних областей. С помощью функции Зональной статистики статистические характеристики вычисляются по значениям одного набора данных для зон, определяемых другим набором, скажем, вы можете вычислить число аварий для каждой дороги в городе или среднее количество осадков для каждой лесной зоны.

Переклассификация. Эта функция выполняет замену значений ячеек другими значениями, что может быть использовано для группировки значений ячеек, например, для объединения всех видов леса в один класс; для переклассификации значений по общей шкале, например, для анализа пригодности; и т.д.

^ Калькулятор растров. Это мощный инструмент для вычислений, поддерживающий многочисленные операторы и функции, запросы выборки, а также синтаксис алгебры карт. Входными данными для калькулятора могут быть наборы грид данных или растровые слои, шейп-файлы, таблицы, константы и числа. Математические операторы представлены арифметическими, булевыми операторами и операторами отношений (включая также поразрядные и комбинаторные); математические функции представлены арифметическими, тригонометрическими, логарифмическими и степенными функциями, а алгебра карт позволяет производить операции типа вычисления уклона или статистических характеристик ячеек для нескольких растровых слоев. Вы можете использовать калькулятор растров, например, для моделирования какого-либо процесса или для создания карты пригодности путем переклассификации входных данных по шкале пригодности от 1 до 10 и затем сложении полученных растров с соответствующими весовыми коэффициентами.

Конвертация. Если Вам для анализа требуется растровый тип данных, вы можете при помощи Spatial Analyst конвертировать векторные данные в растр, причем это может быть покрытие, шейп-файл или данные САПР. Также возможно обратное преобразование.

Тип лицензирования модуля должен соответствовать типу лицензирования базового программного обеспечения.

^ 2.3 Функциональные средства ERDAS IMAGINE

Компания ERDAS, как подразделение компании Leica Geosystems, специализируется на разработке программного обеспечения для обработки изображений дистанционного зондирования (ДДЗ) - космических и аэроснимков.
Основной продукт компании - система обработки изображений ERDAS IMAGINE, которая в настоящее время является наиболее развитым коммерческим продуктом для обработки ДДЗ, доступным широкому кругу пользователей. ERDAS IMAGINE построен по модульно-иерархическому принципу, так что можно приобрести только те функции, которые Вам необходимы - покупка программного обеспечения может осуществляться помодульно.

На разных платформах число модулей может различаться (некоторые модули в настоящее время доступны не на всех платформах). Самая последняя версия - ERDAS IMAGINE 8.7 представляет собой следующий уровень развития продукта. ERDAS IMAGINE версии 8.7 содержит усовершенствованные инструменты обработки изображений в среде Вьюера Просветного Стола (IMAGINE Geospatial Light Table™), новые инструменты импорта и экспорта изображений, усовершенствованный инструмент монтажа изображений, а также новые возможности трёхмерной визуализации.



Рис. 4. Трёхмерная визуализация изображения в среде Вьюера Просветного Стола (IMAGINE Geospatial Light Table).

Ядром программного обеспечения ERDAS IMAGINE является один из трех вариантов базовых пакетов IMAGINE Essentials, IMAGINE Advantage и IMAGINE Professional, каждый из которых включает в себя и расширяет функциональные возможности предыдущего. Эта линия программного обеспечения ERDAS IMAGINE базируется на общей архитектуре и имеет тот же интерфейс пользователя и функциональные возможности на различных UNIX платформах и PC. Essentials - это набор средств работы с изображениями: импорт из различных форматов, визуализация, привязка к географическим координатам, подготовка картографических документов.
Более продвинутый вариант, Advantage, включает мощные средства коррекции изображений, позволяющие сделать снимки не менее точными, чем карты. Он позволяет также выполнять всевозможные преобразования изображений, подчеркивающие те или иные объекты, которые необходимы для полноценного визуального дешифрирования изображений.
Вариант Professional - наиболее совершенный, он включает средства визуального программирования обработки изображений и их классификации.
В качестве специализированных инструментов компания ERDAS разрабатывает дополнительные модули, которые можно приобрести отдельно от базового варианта и подключить к нему для получения новых функций. Такими модулями являются IMAGINE Virtual GIS, Модуль OrthoMAX, IMAGINE OrthoBASE, IMAGINE Subpixel Classifier, IMAGINE Radar Mapping Suite, IMAGINE Developer's Toolkit, Stereo Analyst и др.
^ IMAGINE Virtual GIS - это модуль трехмерной визуализации и анализа. Он позволяет создавать реалистичные трехмерные сцены из снимков и моделей рельефа местности. Идея проста: обрабатывая в реальном времени цифровую модель рельефа с наложенным на нее растровым изображением (снимком, картой), пользователь может "пролетать" над синтезированным, но вполне реалистичным перспективным изображением местности, меняя интерактивно и направление полета, и его скорость, и направление взгляда. Кроме этого, на рельеф можно наложить и векторные карты в формате ARC/INFO. На трехмерном изображении с помощью специального курсора доступны как значения пикселей растра, так и атрибуты векторных данных ARC/INFO. Поскольку направление взгляда может меняться вплоть до надирного, фактически исчезает отличие между плановым (картографическим) и перспективным изображением, тем более, что и на перспективном изображении можно проводить преобразования контраста и другую обработку. Также размывается различие между собственно ГИС-ДЗ-приложениями и моделирующими системами виртуальной реальности, применяемыми в тренажерах и т.п. Модуль OrthoMAX - полнокровная фотограмметрическая система, включающая фототриангуляцию по блоку, стереорежим дисплея, автоматизированное и интерактивное построение цифровой модели рельефа в виде растра или триангуляционной нерегулярной сети, редактирование ЦМР в стереорежиме, построение цифровых ортофото. В текущей версии OrthoMAX отсутствует возможность дешифрирования векторов в стереорежиме.


Рис. 5. Интерфейс модуля OrthoMAX.


^ IMAGINE OrthoBASE - это основа фотограмметрических решений ERDAS. Этот модуль позволяет обрабатывать сотни космических и аэрофотоснимков, получая на выходе фотоплан картографической точности. Вариант OrthoBASE Pro также позволяет автоматически получить модель рельефа местности.
^ Stereo Analyst - это второй фотограмметрический продукт ERDAS, позволяющий работать с парами снимков в стереорежиме. Он выполнять стереодешифрирование, подобно традиционным фотограмметрическим приборам.
^ IMAGINE Subpixel Classifier - это модуль, реализующий особый метод классификации изображений, который направлен на решение проблемы смешения множества объектов в пределах одного пиксела.
^ IMAGINE Radar Mapping Suite реализует различные аспекты обработки радарных изображений.
IMAGINE Developer's Toolkit - это инструмент программиста, позволяющий дополнить ERDAS IMAGINE любыми функциями, которые нужны заказчику. Из специальных модулей расширения следует упомянуть Subpixel Classifier, ATCOR2, Ebis, HRPT, MET. Последние четыре разработаны и распространяются не ERDAS, а другими фирмами: HRPT, MET SMARTech (США) и ATCOR2, Ebis - Geosystems (Германия). Subpixel Classifier - модуль, реализующий специальные методы классификации для многозональных снимков, позволяющие решать так называемую проблему смешанных пикселей. Ebis - также специализированный модуль классификации, использующий текстурные признаки. HRPT и MET - модули, рассчитанные на работу с данными AVHRR-HRPT со спутников NOAA и со снимками с метеорологических спутников низкого разрешения и позволяющие полностью учитывать специфику этих данных. TVOR2 - модуль атмосферной радиометрической коррекции многозональных космических снимков. Сильно развитая работа с векторными данными в формате ARC/INFO и также богатые функции растрового моделирования и растровой ГИС позволяют рассматривать ERDAS Imagine не только как систему обработки ДДЗ, но и как ГИС для ряда применений.
Основной особенностью системы является ее ориентированность на работу, по возможности, в оперативной памяти. При этом пользователь может выбирать, как поступать с данными, образующимися на промежуточных стадиях - организовывать постоянные или временные файлы или использовать оперативную память. Уникальная возможность Production - графического редактора алгоритмов обработки (Spatial Modeler), позволяет просто рисовать блок-схему алгоритма, интерактивно определяя в ней все наборы данных и функции, дополняя комментариями, и затем запускать сконструи-рованный алгоритм на выполнение одной кнопкой. Графическая модель алгоритма позволяет использовать функции copy/paste. Из графического представления алгоритма можно сгенерировать скрипт на макроязыке SML (Spatial Modeling Language), одном из двух встроенных макроязыков Imagine, предназначенном для описания процедур обработки растра. Другой макроязык - EML (ERDAS Macro Languge), служит для организации пользовательского интерфейса (меню, диалоговых окон) вплоть до полной перестройки стандартного. Алгоритмы обработки растра на языке SML могут вызыаться из EML.
  1   2   3




Похожие:

Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconБез сохранения форматирования
Методика создания гис-проекта на основе данных дистанционного зондирования Земли с целью оценки пожароопасности территории Квалификационная...
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconТехнологии различных моделей обучения по развитию психических процессов младших школьников с целью преодоления трудностей в обучении

Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconПриказ №69 «1» марта 2010 год
С целью выявления и оценки учебных и общеучебных умений и навыков учащихся, сформированных по предмету история Отечества за 8 и 9...
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconЦентр С. П. Розова «био-сознание» Двухдневный практический семинар 1 день 11 августа 13-00
Задача 1 дня заключается в освоении универсальных приемов энергетического самоисцеления. Осваиваются методики включения в организме...
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconОсновы методологии и методики научного творчества § Методологический аппарат диссертационного исследования
Диссертация это прежде всего квалификационная работа. Поэтому это научное произведение читается в основном с целью его оценки, которая...
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconШкола Разработчика
Ит-специалист – сетевые технологии и программирование на основе проектного подхода и дистанционного обучения
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconКонсультационное ит-самообразование
Ит-специалист – сетевые технологии и программирование на основе проектного подхода и дистанционного обучения
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconГрафические тесты по технологии
С целью оперативного и объективного контроля знаний учащихся по технологии нами разработаны и предлагаются к применению блоки графических...
Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconДокументы
1. /МЕТОДИКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОБРАЗНО-ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ.doc
2. /МЕТОДЫ...

Методики и технологии дистанционного зондирования Земли с целью оценки параметров тектонических процессов iconПриложения к экспертному заключению
«Современные образовательные технологии и/или методики в практической деятельности педработника»
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов