Обработка продуктов спутникового зондирования

Использование актуальных спутниковых данных играет важную роль при анализе состояния поверхности и атмосферы Земли. Основными способами получения доступа к большим данным являются:

- скачивание со специализированного ресурса с помощью веб-интерфейса (например, DataPool, NASA EarthdataSearch [3, 7]), представляющего собой каталог папок с данными, разделённых по источнику данных и дате получения.

- скрапинг [38] – обработка веб-страниц с целью извлечения необходимой информации;если структура файла заранее известна, то можно выполнять поиск по шаблону с помощью парсинга (перевода последовательных строк текста в дерево разбора на основании правил, составленных по структуре текста) или использования регулярных выражений (инструмента поиска и осуществления манипуляций над подстроками текста на основании текстовых выражений).

ИсследованиефронтальныхзонвыполняетсяподаннымспутниковогозондированияЗемлиинепосредственноговзятияпроб.Спомощьюспутниковогозондированияможноопределитьположениеиширинуфронтальнойзоны.Приэтомналичиеоблачностинегативновлияетнаобработкуспутниковыхснимков.Поэтомуприобработкиспутниковыхснимковнеобходимоисключатьэтиобласти. Кроме того, спутники работают только с поверхностными характеристиками, хотя фронтальные зоны имеют свойства и эффекты, выраженные на глубине.

СочетаниеданныхсоспутниковиконтактныхизмеренийпозволяютуточнитьположениеФЗдляконкретныхпериодовиакваторий,оценитьихдинамикуотносительносреднемноголетнихпоказателей.Ввиду того, что данные экспедиций слабо покрывают акваторию Баренцева моря, можно ставить задачу об исследовании фронтальных зон и фронтов только по спутниковым данным, после чего специалисты предметной области, имеющие доступ к экспедиционным данным, могут проводить интеграцию и делать выводы для конкретных прикладных задач.

ModerateResolutionImagingSpectroradiometer (MODIS)[33] представляет собой 36-полосный спектрорадиометр, измеряющий видимое и инфракрасное излучение. Первый прибор MODIS был запущен на борту спутника Terra в декабре 1999 года, а второй - на Aqua в мае 2002 года. Материалы съёмки MODIS имеют широкое применения для исследования океана и суши. Эти данные улучшают понимание глобальной динамики и процессов, происходящих на суше, в океанах и в нижних слоях атмосферы. MODIS играет жизненно важную роль в разработке проверенных, глобальных, интерактивных моделей систем Земли, способных достаточно точно предсказывать глобальные изменения. Доступ к данным со спутника можно получить на сайте [35].

Данные спутниковых снимков представляются в формате GeoTIFF. Пакетная обработка большого количества растров GeoTIFF для построения вероятностной (оценочной) карты фронтов (далее ОКФ) исследуемой акватории.

GeoreferencedTaggedImageFileFormat (GeoTIFF) [18, 19]- это открытый формат представления растровых данных в формате TIFF вместе с метаданными географической привязки.

Формат может включать в себя систему географических координат, картографические проекции и любую другую информацию, необходимую для пространственного обнаружения космического снимка.AldusCorporation опубликовала первую версию спецификации TIFF в 1986 году после серии встреч с различными производителями сканеров и разработчиками программного обеспечения.Формат TIFF является широко распространенным в мире универсальным форматом растровых данных. TIFF - это подходящий формат для хранения, передачи, отображения и печати растровых изображений. Формат файла изображений TIFF можно использовать для хранения и передачи цифровых спутниковых изображений, отсканированных аэрофотоснимков и карт, моделей рельефа. Основными преимуществами TIFF является его пригодность для широкого спектра приложений и независимость от архитектуры компьютера, операционной системы и графического оборудования. Он достаточно компактен и обрабатывает черно-белые, полутоновые и цветные изображения, что позволяет пользователю настраивать уникальные характеристики сканера, монитора или принтера. TIFF допускает цветовое разрешение до 48 бит (16-битное поле каждое для R, G и B).

При обнаружении пространственного положения космического снимка используется гравиметрическая система отсчета. Общепринятой системой отчёта является WorldGeodeticSystem1984 ( WGS 84) [24] или объёмный эллипсоид WGS84 — астрономо-геодезическая гравиметрическая система отсчета, вписанная в фигуру Земли, заданная следующим образом (рис. 2):

- началом отсчёта О является центр масс Земли,

- ось ОX лежит на пересечением плоскости нулевого меридиана и экваториальной плоскости,

- ось ОY лежит в плоскости экватора под углом 90° к востоку от оси X.

- ось ОZ направлена на опорный полюс, который определён Международной Службой Вращения Земли (МСВЗ).

Рисунок 2 –WorldGeodeticSystem

WGS84 [24] является стандартной системой координат, принятой за глобальную Департаментом Обороны США, а также системой координат для глобальной системы позиционирования (GPS).

Систему WGS 84 можно однозначно идентифицировать по значениям длины большей полуоси эллипсоида км, коэффициента сжатия Земли , номинальной средней угловой скорости Земли и геоцентрической гравитационной постоянной , включающую массу атмосферы Земли.

Погрешность определения координат составляет менее 2 см.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: