118
www.sovzond.ru Тенденции развития рынка радарных данных ДЗЗ и средств их обработки Москва, 2015 Кантемиров Юрий Игоревич ведущий специалист по обработке радарных данных ДЗЗ

Тенденции развития рынка радарных данных дзз и средств их обработки

  • Upload
    sovzond

  • View
    209

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

www.sovzond.ru

Тенденции развития рынка радарных данных ДЗЗ

и средств их обработки

Москва, 2015

Кантемиров Юрий Игоревич

ведущий специалист

по обработке радарных данных ДЗЗ

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования вырубок и количественных

параметров леса с использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования вырубок и количественных

параметров леса с использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

В настоящий момент на орбите находится 11 коммерческих радарных аппаратов ДЗЗ…

− COSMO-SKYMED 1/2/3/4 (2007,2008,2010 гг., разрешение до 60 см)

− TERRASAR-X и TanDEM-X (2007, 2010 гг., разрешение до 0,8 м)

− RADARSAT-2 (2007 год, разрешение до 1 м)

− RISAT (2012 год, разрешение до 1 м)

− KOMPSAT-5 (2013 год, разрешение до 1 м)

− Sentinel-1A (2014 год, разрешение до 5 м)

− ALOS PALSAR 2 (2014 год, разрешение от 1 до 100 м)

На орбите находятся 11 коммерческих

радарных спутников Разрешение получаемых данных от 17 см до 100 м

www.sovzond.ru

Некоторые из планируемых к запуску

спутниковых радарных систем

• Sentinel-1B ESA 2015 5-20 м

• SAOCOM-1 A/B CONAE 2015 5 м

• COSMO-SkyMed-5/6/7/8 ASI 2016-2018 0,5-30 м

• RCM MDA 2016-2017 1 – 100 м

• Обзор-Р Роскосмос 2018 1 – 500 м

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования количественных параметров леса с

использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

Требования, предъявляемые к современному программному

комплексу для обработки радарных данных ДЗЗ

• Многофункциональность: Поддержка всех радарных сенсоров и всех существующих технологий

обработки радарных данных.

• Простота использования: Простота и удобство интерфейса.

• Оперативность: Возможность автоматизированно, в потоковом режиме, в максимально

возможно сжатые сроки обрабатывать большие массивы данных.

• Универсальность форматов получаемых

результатов: Возможность без операций импорта/экспорта открывать и анализировать

результаты обработки в других программных комплексах.

www.sovzond.ru

SARscape: полное соответствие

вышеуказанным требованиям

Многофункциональное программное обеспечение для обработки радарных данных: Амплитудные данные – Модули Basic/Filtering

Традиционная интерферометрия – Модули InSAR/WSInSAR Многопроходная интерферометрия – Модуль IS (PS+SBAS) Поляриметрия – Модуль Polarimetry & PolInSAR Фокусировка «сырых» данных – Модуль Focusing

Уникальные особенности: Фильтрация комплексных данных, мультивременная фильтрация,

ко-регистрация снимков с учетом рельефа, многопроходная интерферометрия SBAS, поддержка данных самолетных радаров, геофизическое моделирование землетрясений и вулканов

www.sovzond.ru

Преимущества SARscape

• Постоянное совершенствование алгоритмов обработки: > За счет собственных разработок

> По результатам научно-исследовательских проектов для ЕКА и других

заказчиков

> За счет сотрудничества с университетами и экспертными группами

• Полный цикл обработки радарных данных – от «сырых» данных до тематических продуктов (ЦММ, карты смещений и т.д.)

• Возможность как пошаговой, так и автоматизированной обработки, использование современных технологий ускорения обработки (OpenCL, Cuda и т.д.)

• Интеграция с ПО ENVI и ArcGIS (поддержка этими ПО формата SARscape без процедур импорта/экспорта)

www.sovzond.ru

Модули SARscape • Basic

включает в себя ряд функций, предназначенных для предобработки амплитудных

радарных данных и создания из них тематических продуктов.

> Фильтрация

> Расчет статистических и мультивременных характеристик

> Геокодирование, радиометрическая калибровка и нормализация

> Создание бесшовных мозаик

> Сегментация

Этот модуль поставляется в комплекте с набором общих инструментов (General Tools) и может

быть опционально дополнен модулями:

• Focusing

Поддерживает фокусировку данных со спутников ERS-1/2 SAR, JERS-1 SAR, ENVISAT ASAR и ALOS

PALSAR-1.

• Gamma & Gaussian Filter

Включает в себя семейство специализированных фильтров амплитудных радарных изображений.

Эти фильтры особенно эффективны, поскольку сохраняют значения коэффициентов обратного

рассеяния, текстурные характеристики и пространственное разрешение, особенно в сильно

текстурированных радарных изображениях. Этот набор фильтров разработан совместно с Privateers.

www.sovzond.ru

Модули SARscape

• Interferometry

Включает в себя технологии двух, трех и четырех-проходной интерферометрии,

позволяющей создавать цифровые модели местности, изображения когерентности и

карты смещений земной поверхности с сантиметровой точностью.

• ScanSAR Interferometry

Включает в себя технологию двух-проходной интерферометрии, позволяющую создавать

цифровые модели местности, изображения когерентности и карты смещений земной

поверхности по данным ENVISAT ASAR в режиме Wideswath (сцена 400х400 км,

разрешение 75 метров).

• Interferometric Stacking

Включает в себя технологии интерферометрической обработки многопроходных серий

радарных снимков: площадную технологию Small Baseline Subset (SBAS) и точечную

технологию Persistent Scatterers (PS), позволяющие рассчитывать цифровые модели

местности с удалением атмосферных артефактов и карты смещений земной поверхности

с миллиметровой точностью.

• SAR Polarimetry / Polarimetric Interferometry

Поддерживает поляриметрическую и поляриметрическую интерферометрическую

технологии обработки четырех-поляризационных радарных данных.

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования вырубок и количественных

параметров леса с использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

Схема работы метода

дифференциальной интерферометрии

DНверт.=DHнакл.дальность / cos f

Первая съемка Повторная съемка

Методика наблюдений – радарная дифференциальная интерферометрия

Оседание поверхности

www.sovzond.ru

Схема работы метода

дифференциальной интерферометрии

Методика наблюдений – радарная дифференциальная интерферометрия

www.sovzond.ru

Постоянные рассеиватели радарного сигнала,

определенные по съемкам с восходящего витка орбиты (слева)

и с нисходящего витка орбиты (справа), отображающие смещения

в двух соответствующих направлениях луча радара (направление луча

радара показано белыми стрелками)

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технологи

я

PSP-IfSAR

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технологи

я

PSP-IfSAR

www.sovzond.ru

Возможно регистрировать вертикальную (слева) и горизонтальную в направлении

Запад-Восток (справа) компоненты смещений (на входе требуются съемки с двух

противоположных витков орбиты (восходящего и нисходящего)

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технологи

я

PSP-IfSAR

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технологи

я

PSP-IfSAR

От желтого цвета к красному –

возрастающие оседания

От голубого цвета к синему –

смещения с Запада на Восток

Зеленый цвет – стабильные участки

www.sovzond.ru

Мониторинг смещений и деформаций

Автодороги

Мосты

Гидротехнические сооружения

Природные оседания

Железные и автодороги

Трубопроводы

Критические сооружения

Здания

Оползни

Вулканическая активность

Горнодобывающие предприятия

Нефтегазовые платформы

Землетрясения

Применения радарной интерферометрии

www.sovzond.ru

Заказчик – Институт ионосферы АО «НЦ КИТ»

(Казахстан)

Цель проекта: «Закартировать смещения и деформации земной поверхности и сооружений над нефтегазовым месторождением Тенгиз (Казахстан) за период 2004 – 2010 гг. по данным радарных космических съемок» Выполненные работы: 1. На территорию месторождения Тенгиз найдены 12-проходная цепочка архивных радарных снимков ALOS PALSAR и 33-проходная цепочка архивных радарных снимков ENVISAT ASAR за период 2004-2010 гг.; 2. Выполнена интерферометрическая обработка радарных снимков ALOS PALSAR и ENVISAT ASAR по методам SBas и PS с получением на выходе карт смещений земной поверхности за период 2004-2010 гг. с миллиметровой точностью; 3. Выполнено обучение специалистов института ионосферы интерферометрической обработке радарных снимков по методам PS и SBas в программном обеспечении SARscape; 4. Заказчику поставлено программное обеспечение ENVI-SARscape;

Соавторы: Ж.Ш. Жантаев, А.Г. Фремд и др.

www.sovzond.ru

Динамика смещений земной поверхности над месторождением Тенгиз –

формирование мульды оседаний на изображениях радарных фазовых

разностей (дифференциальных интерферограммах)

www.sovzond.ru

Мульда оседаний земной поверхности над

месторождением Тенгиз за 2004-2009 гг.

в интерфейсе Google Earth

www.sovzond.ru

Изолинии среднегодовой скорости смещений земной поверхности

(мм/год) и геологический контур месторождения (зеленый контур)

на подложке из оптического космоснимка

www.sovzond.ru

По итогам проекта заказчик приобрел программное

обеспечение ENVI/SARscape. Для специалистов

заказчика было проведено два курса обучения

обработке радарных данных ДЗЗ в ПО ENVI/SARscape

www.sovzond.ru

Заказчик – Институт ионосферы АО «НЦ КИТ»

(Казахстан)

Цель проекта: «Мониторинг смещений и деформаций земной поверхности и сооружений в столице Казахстана Астане за 2011-2014 гг. по данным космических радарных съемок»

Выполненные работы: 1. Выполнена 42-проходная съемка территории города Астаны с космических радарных спутников COSMO-SkyMed-1-4; 2. Выполнена интерферометрическая обработка радарных снимков со спутников COSMO-SkyMed по методу PSP-IfSAR с получением на выходе карт смещений и деформаций земной поверхности и сооружений за период 2011-2014 гг. с миллиметровой точностью;

Соавторы: Жантаев Ж.Ш., Бибосинов А.Ж., Иванчукова А.В.,

Кирсанов А.В., Курманов Б.К.

www.sovzond.ru

Контуры сцен (голубого цвета),

участок для обработки (зеленого цвета) и выявленные постоянные

рассеиватели радарного сигнала

На обрабатываемом участке

размерами 10х10 км

выявлено 442 000 точек –

постоянных рассеивателей

радарного сигнала (т.е.

в среднем 4 420 точек на

кв.км).

Для каждой точки вычислены

величины смещений в

миллиметрах по состоянию

на каждую дату съемки.

Дополнительно рассчитаны

среднегодовая скорость

смещений в миллиметрах в

год, а также высота в метрах

над эллипсоидом WGS-84.

www.sovzond.ru

Выявленные смещающиеся и/или

деформирующиеся участки и конкретные

сооружения

www.sovzond.ru

Деформации северо-западной части моста

по улице Шалкыма

www.sovzond.ru

Динамика деформаций арки одного из мостов. Четкие циклические

сезонные деформации.

www.sovzond.ru

Оползание насыпи вблизи развязки дорог.

www.sovzond.ru

Деформации опор эстакады.

www.sovzond.ru

Деформации здания национального медиа-центра высотой около 90 метров. Подложка из

Google Earth (снимок за 23.08.2012 года). Устойчивыми отражателями отбилась западная и

южная части здания, обращенные навстречу лучу радара.

Справа сверху – график динамики деформаций.

www.sovzond.ru

Здания Казахстанских железных дорог. Восточное здание стабильно.

Динамика деформаций верхней части восточного здания приведена

по центру рисунка

www.sovzond.ru

Динамика деформаций и/или уклона восточных башен ЖК «Лазурный квартал» по

ул. Сарайшык (линейный тренд до 3 см за три года для верхней части зданий, до 1,5 см для

средней части зданий и отсутствие удаления от спутника в основании зданий). В правой

верхней части рисунка – оседания пешеходного участка дороги вдоль улицы Сарайшык

(до 2 см за три года).

www.sovzond.ru

Деформации верхней части пяти зданий ЖК «Гранд Астана»

по улице Нажимеденова.

www.sovzond.ru

Стабильное здание ТК «Хан Шатыр», и деформации зданий небоскребов к югу от него.

www.sovzond.ru

Динамика оседаний восточного крыла дома 3/1

по улице Сауран.

www.sovzond.ru

Деформации здания отеля Мариотт

по улице Достык.

www.sovzond.ru

Оседания и деформации домов номер 10/1, 10/2 и 10/3 к северу от улицы

188 (ЖК «Торлет»), и домов №№ 5 и 7 к югу от улицы 188.

www.sovzond.ru

Уклон (деформации?) зданий ЖК «Фаворит»

(угол проспекта Богенбай-Батыра и улицы Торайгырова)

www.sovzond.ru

Трехмерное отображение постоянных

рассеивателей на некоторых стабильных

зданиях и сооружениях

www.sovzond.ru

Стабильные здания ЖК «Триумф Астаны» (справа на переднем плане)

и дом № 14/1 по проспекту Турана (слева на переднем плане),

а также здания школы № 17, ЖК «Ак орда премиум» и ЖК «Радуга» (на заднем плане).

Также другие здания между проспектом Турана (слева) и проспектом Кабанбай Батыра (справа)

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технология

PSP-IfSAR

www.sovzond.ru

Стабильные здания ЖК «Нурсая 1» (на переднем плане),

бизнес-центр «Астаналык» и ЖК «Новый мир» (по центру),

ЖК «Арайлым», «Премиум» и «Версаль» (на заднем плане).

Также стабильны рассеиватели на дорожной развязке улиц Орынбор и Сарайшык.

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технология

PSP-IfSAR

www.sovzond.ru

Стабильные здания дома министерств (по центру), верховного суда (слева сверху),

парламентского комплекса и администрации президента (высотные здания на втором плане)

и резиденции президента РК (на заднем плане). Также стабильные отражатели вдоль

набережной.

Среднегодовая

скорость смещений

мм/год

СОВЗОНД

Технология

PSP-IfSAR

www.sovzond.ru

Заказчик – ОАО «Гайский ГОК» (Россия)

Цель проекта: «Мониторинг смещений и деформаций бортов и уступов карьеров Гайского меднорудного месторождения, зданий и сооружений промплощадки и хвостохранилищ, а также прилегающего города Гай по данным космических радарных съемок»

Выполненные работы: 1. Спланирована и запрограммирована 30-проходная космическая радарная съемка территории Гайского месторождения со спутников COSMO-SkyMed-1-4 с апреля по октябрь 2012 года; 2. По итогам интерферометрической обработки 30 радарных съемок заказчику поставлены карты смещений и деформаций сооружений с миллиметровой точностью и земной поверхности с сантиметровой точностью;

Соавтор: В.А. Горбунов

www.sovzond.ru

Территория ОАО «Гайский ГОК»

(белый контур примерно 10 х 10 км)

отснята 30 раз за период с апреля по октябрь 2012 года

www.sovzond.ru

Выполненные съемки COSMO-SkyMed

• Режим съемки Stripmap HI-01

• Пространственное разрешение 3 м

• Поляризация HH

• Угол съемки от вертикали 26,59°

• Нисходящий виток орбиты, съемка направо

• Период съемок – апрель-октябрь 2012 г.

• Количество съемок: 30

www.sovzond.ru

Первые результаты мониторинга объектов ОАО «Гайский ГОК».

Точки зеленого цвета – стабильные, от желтого к красному цвету – возрастающие оседания.

Синий цвет поднятия. Хорошо заметны интенсивные (до 20 см в год) деформации западного борта

карьера №1. Этот очаг деформаций тянет за собой автодорогу к западу от карьера и несколько зданий к

северо-западу от карьера.

Среднегодовая

скорость

смещений, мм/год

www.sovzond.ru

Динамика смещений для одного из постоянных рассеивателей

над очагом подземной добычи

Среднегодовая

скорость

смещений, мм/год

www.sovzond.ru

Динамика смещений для одной из точек вдоль автодороги вблизи северо-западного борта

карьера №1 (оседания в 1 см с апреля по октябрь 2012 года) и для одной из точек,

приуроченной к промысловым сооружениям к северо-западу от карьера №1

www.sovzond.ru

Трехмерное отображение предыдущего слайда.

Красные точки – оседания над участком подземной добычи, синие

точки – поднятия над внутренним отвалом.

> 20 см/год

www.sovzond.ru

Другие очаги деформаций бортов (карьер №2)

www.sovzond.ru

Отсутствие деформаций гидротехнических сооружений

хвостохранилища и уплотнение заскладированных

хвостов

www.sovzond.ru

Оседания отдельных пролетов

многоквартирных жилых домов и школы №5

д.56

Школ

а № 5

д.54а

Север

Детский

сад

№ 18

www.sovzond.ru

Участки, на которые уже доступна WorldDEM, рассчитанная по

данным тандемной радарной интерферометрии

www.sovzond.ru

Характеристики WorldDEM

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования вырубок и количественных

параметров леса с использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

Заказчик – ФГУП «Рослесинфорг»

Цель проекта: «Технология всепогодного мониторинга сплошных и выборочных вырубок леса и картирования количественных параметров леса с использованием космических радарных съемок»

Выполненные работы: 1. Выполнены съемки со спутников группировки COSMO-SkyMed-1-4 территории Бабушкинского лесничества Вологодской области РФ (архивные съемки за октябрь 2011 года и новые съемки за март-апрель и сентябрь-октябрь 2013 гг.); 2. Из радарных съемок COSMO-SkyMed построены цветные композитные изображения MTC; 3. На основе композитов MTC, созданных из радарных снимков, сделанных в период наличия снежного покрова, получены тематические карты территории; 4. Выполнено обнаружение сплошных и выборочных вырубок леса, а также их мониторинг за период 2011-2013 гг.; 5. По данным радарных съемок L-диапазона длин волн со спутника ALOS PALSAR были получены карты количественных параметров леса; 6. По данным обработки тандемных интерферометрических пар снимков со спутников TerraSAR-X/TanDEM-X построены цифровые модели высот деревьев. 7. Проведено три курса обучения по обработке радарных данных ДЗЗ для решения задач лесного хозяйства для 31 специалиста ФГУП «Рослесинфорг». 8. Во ФГУП «Рослесинфорг» поставлено программное обеспечение ENVI/SARscape.

www.sovzond.ru

Цель пилотного проекта

на территории одного из лесничеств Вологодской

области

• Оценка возможностей применения радарных

данных ДЗЗ для решения задач:

– составления тематических карт территории по данным радарных съемок, сделанных в период наличия снежного покрова;

– обнаружения сплошных и выборочных вырубок леса

– всепогодного и не зависящего от освещенности мониторинга вырубок леса

www.sovzond.ru

Основной тематический продукт –

мультивременной композит MTC Когерентность

Первый радарный снимок

Второй радарный снимок

www.sovzond.ru

Ключи к интерпретации

мультивременного когерентного композита MTC

Амплитуда

первого снимка

Амплитуда

второго

снимка

Когерентность

Результи-

рующий цвет

на МТС

Пример

отображения

Интерпретация

сильная сильная низкая желтый

• природная луговая растительность (трава);

• лес (в случае присутствия текстуры);

• объекты присутствующие на обоих снимках на одном и том же месте, но передвигавшиеся в

период между съемками;

сильная сильная высокая белый

• здания, сооружения (углы);

• железные дороги, опоры ЛЭП;

• объекты инфраструктуры;

• очень шероховатая голая земля;

• объекты присутствующие на обоих снимках на одном и том же месте и не двигавшиеся между

съемками;

средняя /

слабая

средняя /

слабая высокая

темно- синий /

светло-синий

• плоская/шероховатая голая земля;

• плоские поверхности с искусственным покрытием (асфальтированные дороги, взлетно-посадочные

полосы, плоские крыши зданий и т.д.);

слабая сильная низкая зеленый

• быстро растущая растительность (сельхозкультуры);

• увеличение шероховатости поверхности за период между съемками (вспахивание голой земли);

• уменьшение влагосодержания почвы за период между съемками;

• замерзание водоема в период между съемками;

• новые объекты, появившиеся на втором снимке, но отсутствующие на первом;

сильная /

средняя слабая низкая красный

• уменьшение шероховатости поверхности за период между съемками;

• увеличение влагосодержания за период между съемками;

• уборка урожая в период между съемками;

• оттаивание водоема в период между съемками;

• объекты, присутствовавшие на первом снимке и отсутствующие на втором;

слабая слабая низкая темно-серый,

черный • водные поверхности.

www.sovzond.ru Продукт MTC сгенерированный по паре снимков COSMO SkyMed (2011 год)

www.sovzond.ru

Оптический снимок (2010 год)

www.sovzond.ru Мультивременной композит 2010-2011 (Оптический снимок + COSMO

SkyMed)

www.sovzond.ru

Контуры вырубок за период 2010-2011

www.sovzond.ru

Отображение вырубок леса на радарном композите MTC,

полученном в период наличия снежного покрова

CSK - MTC Апрель 2013

www.sovzond.ru

Отображение вырубок леса на радарном композите MTC,

полученном в период отсутствия снежного покрова

CSK - MTC Ноябрь 2013

www.sovzond.ru

Отображение на композитах MTC

сплошных и выборочных (чересполосных) вырубок леса

www.sovzond.ru

Отображение на композитах MTC

сплошных и выборочных (чересполосных) вырубок леса

www.sovzond.ru

Выбор характеристик съемки

Угол радарной съемки бокового обзора:

желаемый диапазон углов: 25-40°

в случае горного рельефа – углы съемки могут быть

увеличены до 50 – 60⁰

Поляризация радарного сигнала: HH

Геометрия повторных съемок: Мультивременные

интерферометрические съемки в идентичной геометрии

(съемка направо по направлению движения спутника)

www.sovzond.ru

Территория лесничества (8 000 кв.км)

www.sovzond.ru

Покрытие территории лесничества

данными COSMO-SkyMed в марте-апреле 2013 года

16 композитов MTC, составленных

из 32 съемок CSK в режиме Himage

www.sovzond.ru

Покрытие территории лесничества

данными СOSMO-SkyMed в октябре-ноябре 2013 года

16 композитов MTC,

составленных

из 32 съемок CSK

в режиме Himage

www.sovzond.ru

Все выявленные вырубки леса на территории пилотного лесничества

• Площадь территории:

780 000 Га;

• Общая площадь всех

вырубок леса,

закартированных по

состоянию на апрель

2013 года: 6 100 Га;

• За период с апреля по

октябрь 2013 года

выявлено 410 Га

вырубок

Условные

обозначения

Сплошная

Выборочная

Сплошная

Выборочная

Сплошная

Выборочная

Сплошная

Выборочная

Сплошная

Выборочная

Сплошная

Выборочная

www.sovzond.ru

Корреляционные взаимосвязи между soHV (коэффициентом

обратного рассеяния в поляризации HV) и параметрами леса

Запас древесины (м3/Га) Высота (м)

Диаметры стволов на уровне груди (см) Кол-во деревьев на Га

?

www.sovzond.ru

Карта запасов древесины (м3/Га)

< 50

50 - 150

150 - 250

> 250

www.sovzond.ru

Карта высот деревьев (м)

< 5

5 - 15

15 - 25

> 25

www.sovzond.ru

Карта диаметров стволов деревьев на уровне груди (см)

< 5

5 - 15

15 - 25

> 25

www.sovzond.ru

Дополнительно – впервые в России –

была отработана технология

картирования высот деревьев

по данным тандемной радарной

интерферометрии

Тестовые тандемные пары снимков TerraSAR-X/TanDEM-X были предоставлены DLR

в рамках грантов XTI_HYDR0485 и XTI_GEOL0334

Работа выполнена совместно с ИФМ СО РАН

www.sovzond.ru

Трехмерное отображение карты высот деревьев,

полученной по данным радарной тандемной

интерферометрии

www.sovzond.ru

Наземные измерения данные TerraSAR-Х/Tandem-X за май 2013

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Оценка точности закартированных высот деревьев

www.sovzond.ru

Обучение специалистов

ФГУП «Рослесинфорг»

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования вырубок и количественных

параметров леса с использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

Вспаханные поля: 30 апреля - 3 мая

05/05/2011

05/05/2011

www.sovzond.ru

Вспаханные поля: 30 апреля - 3 мая

www.sovzond.ru

Произведен посев кукурузы: между 3 и 7 мая

www.sovzond.ru

Поля после засева: между 7 и 15 мая

www.sovzond.ru

Стадия активного роста кукурузы: 3 – 6 июля

04/07/2011

04/07/2011

www.sovzond.ru

27 августа – 4 сентября

www.sovzond.ru

12 – 20 сентября

www.sovzond.ru

7 – 10 октября

www.sovzond.ru

10 - 14 октября

www.sovzond.ru

14 - 22 октября

www.sovzond.ru

Уборка урожая: 22 - 30 октября

www.sovzond.ru

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Средства наблюдений – космические радарные спутники

дистанционного зондирования Земли;

• Программное обеспечение – ENVI/SARscape;

• Технология космического радарного мониторинга смещений и

деформаций земной поверхности и сооружений;

• Технология картирования вырубок и количественных

параметров леса с использованием радарных данных ДЗЗ;

• Использование радарных данных ДЗЗ для решения задач

сельского хозяйства;

• Космический радарный мониторинг судоходства, нефтеразливов

и ледовой обстановки в акваториях

www.sovzond.ru

Радарный снимок COSMO-SkyMed

20 марта 2012

www.sovzond.ru

Радарный снимок COSMO-SkyMed

21 марта 2012

www.sovzond.ru

Радарный снимок COSMO-SkyMed

22 марта 2012

www.sovzond.ru

Радарный снимок COSMO-SkyMed

23 марта 2012

www.sovzond.ru

Обская губа, 27 апреля 2012 года, 00:22 UTC

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 13 апреля 2012 года, 14:08 UTC

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 16 апреля 2012 года, 00:34 UTC

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 19 апреля 2012 года, 00:40 UTC

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 22 апреля 2012 года, 00:46 UTC

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 26 апреля 2012 года, 00:46 UTC

www.sovzond.ru

Вычисление векторного поля скоростей

дрейфующего льда в Байдарацкой губе

• В связи с высокими скоростями дрейфа льда в Байдарацкой губе (до 1,5 км/час) и учитывая пределы скоростей подвижек отражающей поверхности, которые могут быть определены с помощью технологии Amplitude Tracking, сделан вывод, что векторное поле скоростей дрейфующего льда может рассчитываться по парам радарных снимков с временной разницей между ними не более 2 – 3 часов.

• В пределах проанализированного на сегодня периода с 13 по 27 апреля присутствует лишь одна такая пара снимков за 24 апреля, сделанных в 00:34 и в 01:23 UTC.

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 24 апреля 2012 года, 00:34 UTC

www.sovzond.ru

Байдарацкая губа, 24 апреля 2012 года, 01:23 UTC

www.sovzond.ru

Векторное поле скоростей дрейфа льда

24 апреля 2012 года за период с 00:34 до 01:23 UTC

www.sovzond.ru

Карта толщин льда,

построенная по радарному снимку

www.sovzond.ru

Исходный радарный

снимок 2009-07-15 05:16:14

Суда, автоматически

обнаруженные

на радарном снимке

AIS береговой охраны (from TEO- 1h to TEO+ 1h)

Спутниковая AIS (from TEO-4h to TEO+4h)

VMS (from TEO-2h to TEO+20m)

Корабли,

местоположение которых

по данным радарного снимка

и AIS не совпадает

COSMO-SkyMed© ASI

Суда определяются по радарным снимкам, далее их реальное местоположение (по снимку) сравнивается с данными систем AIS и т.д.

www.sovzond.ru

Основные особенности

предлагаемого сервиса по мониторингу

нефтеразливов

Нефтеразливы обнаруживаются круглосуточно, не зависимо от погодных условий;

Обнаруживаются нефтеразливы различного размера и возраста; Могут быть обнаружены нефтяные пленки линейными размерами 50 –

100 м и более; Данные по обнаруженным нефтеразливам могут поставляться

Заказчику через веб-интерфейс круглосуточно, 7 дней в неделю, 365 дней в году;

В качестве исходных данных могут быть использованы как данные одной спутниковой радарной системы, так и сразу нескольких;

Максимально возможная частота спутниковых съемок одной и той же территории достигает нескольких раз в сутки.

В общем случае информация о нефтеразливах становится доступной через веб-интерфейс в течение суток после съемки (либо необходима установка приемной станции в регионе для получения информации о нефтеразливах в течение 1 часа после съемки).

www.sovzond.ru

Квиклук радарного снимка 200х200 км

после импорта в TEMAS

www.sovzond.ru

Квиклук радарного снимка 200х200 км

после импорта в TEMAS

Выбор детального фрейма

для дальнейшего анализа

www.sovzond.ru

Автоматическое маскирование суши,

для последующего анализа только водной поверхности

www.sovzond.ru

Окно анализа обнаруженного нефтеразлива

в полном пространственном разрешении

www.sovzond.ru

Окно интерактивного оконтуривания

нефтеразлива

(оконтуривание происходит не вручную)

www.sovzond.ru

Пример отчета, выдаваемого через веб-интерфейс

по итогам каждой съемки

Спутник,

с которого

выполнена съемка

Контур снимка

Дата

и время съемки Количество

обнаруженных

нефтеразливов

Список

выявленных

нефтеразливов

Отчет

по конкретному

выбранному

нефтеразливу

(состав отчета

пояснен

на следующем

слайде)

www.sovzond.ru

Содержание отчета

по каждому конкретному нефтеразливу

Географические координаты; Дата и время обнаружения; Пространственная ориентация; Размеры нефтеразлива (периметр, площадь); Форма нефтеразлива; Скорость ветра в районе нефтеразлива, определённая по данным

метеорологических спутников и по самому радарному снимку; Данные по волнению морской поверхности в районе нефтеразлива,

определённые по данным метеорологических спутников и по самому радарному снимку;

Скорость течения в районе нефтеразлива; Температура поверхности воды в районе нефтеразлива; Степень достоверности нефтеразлива; В случае наличия данных систем автоматической идентификации

судов – информация о возможном судне – источнике нефтеразлива (за счет корреляции нефтеразлива с маршрутами судов);

www.sovzond.ru