Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2016 год, номер 7

1.
Прямые и обратные задачи самолетного гиперспектрального зондирования

В.В. КОЗОДЕРОВ1, Е.В. ДМИТРИЕВ2
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119899, г. Москва, ГСП-3, Воробьевы горы
vkozod@mail.ru
2Институт вычислительной математики РАН, 117951, г. Москва, ГСП-1, ул. Губкина, 8
yegor@mail.ru
Ключевые слова: дистанционное зондирование, обработка гиперспектральных изображений, распознавание лесной растительности, восстановление параметров, прямые и обратные задачи, remote sensing, optical imagery processing, pattern recognition of forest vegetation, parameters retrieval, direct and inverse problems
Страницы: 533-540

Аннотация >>
С целью развития когнитивных технологий распознавания лесной растительности разного породного состава и возраста при обработке гиперспектральных самолетных изображений рассмотрены особенности формирования получаемых изображений с помощью оптических приемных устройств, а также модели описания регистрируемых спектров и восстановления параметров лесного покрова. Показаны характерные условия решения прямых задач в виде зависимости спектрального функционала от оптических свойств лесного полога и обратных задач восстановления объема фитомассы лесной растительности и параметров ее биологической продуктивности в возможных приложениях этих параметров в моделях климата.

DOI: 10.15372/AOO20160701
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Исследование точности алгоритма восстановления альбедо поверхности с высоким пространственным разрешением по фрагменту спутникового изображения

О.В. НИКОЛАЕВА
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 125047, г. Москва, Миусская пл., 4
nika@kiam.ru
Ключевые слова: атмосферная коррекция, коэффициент яркости, высокое пространственное разрешение, atmospheric correction, reflectance, high spatial resolution
Страницы: 541-547

Аннотация >>
Представлен экономичный алгоритм восстановления альбедо пространственно неоднородной ламбертовой поверхности по значениям коэффициента яркости солнечного излучения, отраженного от системы «атмосфера - подстилающая поверхность». Алгоритм опирается на представление коэффициента яркости в задаче с произвольным альбедо поверхности через коэффициенты яркости в задачах для той же атмосферы с модельными подстилающими поверхностями. Приведены результаты решения модельных задач, демонстрирующие возможность использования алгоритма при обработке данных высокого пространственного разрешения (до 15 м).

DOI: 10.15372/AOO20160702
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Инверсия контраста оптических изображений на границах естественных сликов и ряби

А.С. ЗАПЕВАЛОВ, Н.Е. ЛЕБЕДЕВ, С.В. СТАНИЧНЫЙ
Морской гидрофизический институт, 299011, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2
sevzepter@mail.ru
Ключевые слова: оптические изображения, оптический контраст слик-рябь, распределение уклонов морской поверхности, optical image, optical contrast slick-ripples, distribution of the sea surface slopes
Страницы: 548-552

Аннотация >>
Анализируется инверсия оптических контрастов между зонами ряби и зонами сликов на морской поверхности, созданными естественными процессами. Показано, что в зависимости от зенитного угла Солнца и угла, при котором установленный на космическом аппарате оптический сканер «видит» границу слик-рябь, интенсивность отраженного света от области слика может быть как больше, так и меньше интенсивности света, отраженного от области ряби. Получены количественные оценки уклонов морской поверхности, при которых происходит инверсия оптического контраста слик-рябь.

DOI: 10.15372/AOO20160703
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Восстановление глубин прибрежных акваторий по данным много- и гиперспектральной съемки

О.В. ГРИГОРЬЕВА, Д.В. ЖУКОВ, А.В. МАРКОВ, В.Ф. МОЧАЛОВ
Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, 197198, г. Санкт-Петербург, ул. Ждановская, 13
alenka12003@mail.ru
Ключевые слова: батиметрия, гиперспектральные данные, коэффициент спектральной яркости, показатели поглощения и рассеивания света водой, bathymetry, hyperspectral data, reflectance, absorption and scattering of light in water
Страницы: 553-559

Аннотация >>
Рассматривается метод актуализации глубин прибрежных акваторий по данным много- и гиперспектральной съемки в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра. Восстановление глубины для каждого элемента изображения производится на основе решения обратной задачи, заключающейся в обучении искусственной нейронной сети с помощью полуаналитической модели переноса излучения в воде, учитывающей эффекты рассеивания и поглощения света в подводном световом поле, как минимум в трех информативных спектральных каналах для каждого типа дна. При этом предусмотрена возможность корректировки процесса обучения с помощью регрессионных алгоритмов определения органических и минеральных примесей в воде по их натурным измерениям. Выполнено пополнение библиотеки спектральных характеристик различных типов дна и найдены информативные признаки их идентификации. Результаты апробированы по данным авиационных и космических гиперспектральных съемок.

DOI: 10.15372/AOO20160704
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Cпектральные признаки для идентификации типовых загрязнений акваторий морей по данным авиационной и космической съемки

Д.В. ЖУКОВ
Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, 197198, г. Санкт-Петербург, ул. Ждановская,13
spb_pilligrim@rambler.ru
Ключевые слова: гиперспектральная съемка, нефтепродукты, минеральные взвеси, коэффициент спектральной яркости, обработка материалов авиакосмической съемки, система спектральных признаков, hyperspectral sensing, petroleum products, mineral particles, spectral brightness coefficient, space imagery processing, system of spectral characteristics
Страницы: 560-565

Аннотация >>
Рассматриваются особенности спектральных характеристик чистых и загрязненных водных объектов, выявленные на основе теоретических и экспериментальных исследований. Сформирована оригинальная система устойчивых спектральных признаков, которые могут использоваться для идентификации и определения качественных и количественных показателей загрязнений морей нефтепродуктами и минеральными взвесями.

DOI: 10.15372/AOO20160705
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Оценка содержания азота и калия в биомассе растений по атмосферно скорректированным гиперспектральным данным дистанционного зондирования

В.Н. ОСТРИКОВ, О.В. ПЛАХОТНИКОВ, А.В. КИРИЕНКО, С.И. СМИРНОВ
АО «КБ «Луч», 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 14а
ostrvad@mail.ru
Ключевые слова: авиационная гиперспектральная съемка, спектральная идентификация, субпиксельный метод, тематическая обработка спектральных данных, aircraft hyperspectral survey, spectral identification, subpixel method, thematic treatment of hyperspectral data
Страницы: 566-571

Аннотация >>
Рассматривается косвенное оценивание содержания азота и калия на опытных агрофизических полях для двух сортов пшеницы - «Эстер» и «Тризо» - путем математического анализа результатов авиационной гиперспектральной съемки в диапазоне от 450 до 850 нм. После предварительной обработки полученных сигналов и проведения внешней калибровки (атмосферной коррекции) снимка (пересчета сигналов прибора в коэффициенты спектральной яркости) оценивалось содержание азота и калия путем сопоставления результатов обработки дистанционных данных с данными лабораторных измерений по процентному составу анализируемых химических элементов в стеблях растений на тестовых делянках. В ходе расчетов применялся метод субпиксельного анализа, где в качестве опорных использовались два средних спектра, вычисленные на тех делянках, которые соответствовали максимальному содержанию азота и калия. Качество полученного результата контролировалось путем сравнения оценок концентраций этих веществ на тех делянках, присутствующих на снимке, спектральные векторы которых не использовались как опорные. Результаты показали существенную зависимость точности получения оценок от сорта зондируемой культуры.

DOI: 10.15372/AOO20160706
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Микрофизическая модель аэрозольной атмосферы Беларуси и сопредельных регионов

И.Л. КАЦЕВ, Э.П. ЗЕГЕ, А.С. ПРИХАЧ
Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, 220072, г. Минск, пр. Независимости, 68, Беларусь
katsev@light.basnet.by
Ключевые слова: аэрозольная атмосфера, атмосферная коррекция, региональная модель, aerosol atmosphere, atmospheric correction, regional model
Страницы: 572-578

Аннотация >>
Представлена статистическая микрофизическая модель атмосферного аэрозоля для весенне-летне-осеннего периода на территории Беларуси и Польши, разработанная по результатам многолетних измерений на станциях AERONET в г. Минск и Бельск (Польша). Модель может быть использована при выполнении атмосферной коррекции спутниковых данных по результатам космического мониторинга Земли. Согласно этой модели аэрозоль состоит из двух фракций (мелкая и крупная) с логнормальным распределением частиц по размерам и с фиксированными значениями средних размеров и среднеквадратических отклонений, а также с фиксированными значениями действительной и мнимой частей показателя преломления в каждой из них. Крупная фракция аэрозоля состоит из двух частей: сферические и несферические (сфероидальные) частицы. Единственным переменным параметром такой модели является соотношение объемных концентраций мелкой и крупной фракций. Показано, что параметры аэрозольной модели Беларуси и Польши близки к параметрам модели аэрозоля moderately absorbing, характерной для Западной Европы.

DOI: 10.15372/AOO20160707
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Идентификация облачных проявлений атмосферных гравитационных волн над водной поверхностью по спутниковым снимкам MODIS

В.Г. АСТАФУРОВ1,2, А.В. СКОРОХОДОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vazime@yandex.ru
2Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40
Ключевые слова: атмосферные гравитационные волны, облачность, признаки Хаара, распознавание образов, спутниковые данные, стратификация, atmospheric gravity waves, cloudiness, Haar-like features, pattern recognition, satellite data, stratification
Страницы: 579-584

Аннотация >>
Предложен алгоритм идентификации облачных проявлений атмосферных гравитационных волн над водной поверхностью по спутниковым снимкам MODIS с пространственным разрешением 1000 м. Определены регионы планеты с наибольшей повторяемостью подобных явлений. Установлена повторяемость облачных проявлений атмосферных гравитационных волн в течение года над побережьями Аравийского полуострова и Австралии, Мозамбикским проливом и Курильскими островами. Приведено описание алгоритма идентификации исследуемых явлений, основанного на применении метода Viola-Jones. Определены разновидности облаков, формирующие облачные проявления атмосферных гравитационных волн. Обсуждаются результаты их обнаружения на полноразмерных спутниковых снимках MODIS различных регионов планеты.

DOI: 10.15372/AOO20160708
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Радиолокационная интерферометрия сезонных деформаций почвы и фазовая модель обратного рассеяния микроволн двухслойной средой с шероховатыми границами

П.Н. ДАГУРОВ1, А.В. ДМИТРИЕВ1, С.И. ДОБРЫНИН2, А.И. ЗАХАРОВ3, Т.Н. ЧИМИТДОРЖИЕВ1
1Институт физического материаловедения СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахъяновой, 6
pdagurov@gmail.com
2Бурятский институт инфокоммуникаций, 670031, г. Улан-Удэ, ул. Трубачеева, 152
wmdumb@gmail.com
3ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 141190, г. Фрязино Московской области, пл. Введенского, 1
aizakhar@sunclass.ire.rssi.ru
Ключевые слова: радиолокационная интерферометрия, деформация почвы, обратное рассеяние микроволн, слоистая почва, фаза волны, radar interferometry, deformation of soil, backscattering of microwaves, layered soil, wave phase
Страницы: 585-591

Аннотация >>
Приведены результаты использования данных спутниковой дифференциальной радиолокационной интерферометрии L-диапазона (длина волны 23 см) для оценки вертикальных подвижек грунта вследствие сезонных деформаций. Проведено сопоставление результатов радарных интерферометрических измерений с полевыми геодезическими данными. Обнаружено, что в зимний период расхождение между интерферометрическими и геодезическими измерениями не превышает 1 см, а в летний период, при изменении влажности верхнего слоя почвы, указанное расхождение достигает 2-2,7 см. Для оценки наблюдаемых невязок предложена фазовая модель обратного рассеяния микроволн двухслойной почвой с шероховатыми границами. Модель, основанная на лучевом подходе и предположении малости неровностей границ, позволяет оценить фазу волны обратного рассеяния. Приведены результаты численных расчетов, показывающие, что слоистость земных покровов может вызывать заметные вариации фазы волны обратного рассеяния.

DOI: 10.15372/AOO20160709
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Исследование полей малых термокарстовых озер в зоне сплошной мерзлоты Западной Сибири по спутниковым снимкам высокого разрешения

Ю.М. ПОЛИЩУК1,2, И.Н. МУРАТОВ2, В.Ю. ПОЛИЩУК3,4
1Институт химии нефти СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 4
yupolishchuk@gmail.com
2Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий, 628011, г. Ханты-Мансийск, ул. Мира, 151
ildarmur@gmail.com
3Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 8
liquid_metal@mail.ru
4Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634004, г. Томск, пр. Ленина, 30
Ключевые слова: вечная мерзлота, космические снимки, малые термокарстовые озера, Западная Сибирь, permafrost, space images, small thermokarst lakes, Western Siberia
Страницы: 592-597

Аннотация >>
Представлены результаты дистанционного исследования малых термокарстовых озер с использованием космических снимков БКА и Alos, полученных в летние месяцы 2008-2014 гг. Исследования проведены на 16 тестовых участках в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты Западной Сибири. На каждом тестовом участке определены количество озер, их площади, плотность озер и степень заозеренности территории, и построены гистограммы распределения озер по размерам. Показано соответствие эмпирических гистограмм распределения озер по их площадям степенному закону.

DOI: 10.15372/AOO20160710
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Исследование крупномасштабных неоднородностей аэрозольных полей, вызванных лесными пожарами в Сибири

О.А. ТОМШИН, В.С. СОЛОВЬЕВ
Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 31
otomshin@ikfia.sbras.ru
Ключевые слова: лесные пожары, аэрозоль, дистанционное зондирование, forest fires, aerosols, remote sensing
Страницы: 598-602

Аннотация >>
По данным спутниковых наблюдений проведены исследования пространственно-временных неоднородностей аэрозольных полей, вызванных лесными пожарами в Сибири. Анализ динамики аэрозольных полей на примере данных 1986, 2002, 2012 гг. показал, что возможно образование устойчивых крупномасштабных неоднородностей с высокими значениями аэрозольного индекса, которые могут существовать до  5-7 дней после прекращения лесных пожаров. Пространственные масштабы подобных неоднородностей могут составлять несколько миллионов квадратных километров. Перенос выбросов от лесных пожаров в Сибири в большинстве случаев определяется доминирующим с запада на восток, переносом воздушных масс, однако в отдельных случаях наблюдался перенос в западном направлении. Сделана количественная оценка суммарных выбросов CO2, CO, CH4 и др. от лесных пожаров в Якутии.

DOI: 10.15372/AOO20160711
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Верификация параметров неустойчивости атмосферы, восстановленных по данным спектрорадиометра MODIS/Terra данными аэрологического зондирования

В.П. ГОРБАТЕНКО1, О.Е. НЕЧЕПУРЕНКО1, С.Ю. КРЕЧЕТОВА2, М.Ю. БЕЛИКОВА2
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
vpgor@tpu.ru
2Горно-Алтайский государственный университет, 649000, г. Горно-Алтайск, ул. Ленкина, 1
krechetovas@yandex.ru
Ключевые слова: индексы неустойчивости, аэрологическое зондирование, cпектрорадиометр MODIS, валидация, indices of instability, upper-air sounding, spectroradiometer MODIS, validation
Страницы: 603-607

Аннотация >>
Для двух аэрологических станций на территории Камчатки за период 2005-2014 гг. проведено сравнение значений индексов неустойчивости LIFT, TOTL и KIND, полученных с помощью аэрологического зондирования и продукта MOD07_L2 спектрорадиометра MODIS. Станции были выбраны с таким расчетом, чтобы разница во времени между сетевым стандартным аэрологическим зондированием и сканированием спутником Terra (NASA) не превышала 1 ч. Получено, что измерения, выполненные в одно время, согласуются гораздо лучше по сравнению с теми, где разница составляет несколько часов. Наиболее согласованными и однородными являются значения индексов TOTL и KIND, полученные в 12:00 UTC. Данные продукта MOD07_L2 перспективны для разработки новых методов диагноза и прогноза пространственного расположения и динамики развития конвективных кластеров.

DOI: 10.15372/AOO20160712
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Метод главных компонент для обратной задачи спутникового зондирования тяжелой воды в атмосфере

В.И. ЗАХАРОВ1, К.Г. ГРИБАНОВ1, R. IMASU2, D. NOONE3
1Институт естественных наук, 620000, г. Екатеринбург, пр. Ленина 51, Россия
v.zakharov@remotesensing.ru
2Atmosphere and Ocean Research Institute, General Research Building Room No. 315b, 5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa-shi, Chiba 277-8568, Japan
imasu@aori.u-tokyo.ac.jp
3Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, Campus Box 216, University of Colorado, Boulder, CO 80309-0216, USA
dcn@colorado.edu
Ключевые слова: атмосфера, спутниковое зондирование, изотопологи водяного пара, atmosphere, satellite sounding, water vapour isotopologues
Страницы: 608-614

Аннотация >>
Рассматривается метод главных компонент в приложении к обратной задаче для определения относительного содержания тяжелой воды (HDO/H2O) в атмосферном водяном паре из спектров уходящего теплового излучения Земли, регистрируемых Фурье-спектрометрами высокого разрешения спутникового базирования. Метод апробирован на спектральных данных сенсора IMG спутника ADEOS над акваторией Тихого океана. Приведено сравнение результатов, полученных предлагаемым методом из спектральных данных сенсора IMG, и результатов, полученных независимо наиболее распространенным в литературе методом оптимальной статистической оценки из данных сенсора TES спутника AURA. Отмечается хорошее согласие данных IMG и TES для Северного полушария, обсуждаются отличия для Южного полушария.

DOI: 10.15372/AOO20160713
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину