Развитие метода и автоматической технологии распознавания типов земного покрова на основе локально-адаптивной классификации данных спутниковых наблюдений.

За отчетный период завершена разработка программного комплекса LAGMA (от английского Locally Adaptive Global Mapping Algorithm), позволяющего производить контролируемую локально-адаптивную классификацию данных спутниковых наблюдений с использованием базы пространственно-распределенных обучающих данных. База обучающих данных описывает спектрально-яркостные характеристики типов леса и их пространственную изменчивость, что обеспечивает высокую точность распознавания типов земного покрова с учетом региональных особенностей. Использование автоматизированного обучаемого алгоритма позволяет создавать однородную временную серию карт на ежегодной основе.
Разработанный комплекс состоит из набора программных модулей, выполняющих вычислительные процедуры, необходимые для распознавания типов земного покрова на основе локально-адаптивной классификации спутниковых изображений, а именно:

• модули вычисления локализованных сигнатур; 
• модуль локально-адаптивной классификации;
• модуль поиска различий между версиями опорных сигнатур;
• модуль гистограммной фильтрации;
• модуль моделирования спектральных смесей;
• вспомогательные модули.

Модули предназначены для запуска в режиме командной строки под управлением ОС Linux. Такое устройство программного комплекса упрощает указание необходимых параметров работы, а также автоматизированный запуск модулей.
Программный комплекс предназначен для работы на нескольких компьютерах (обработчиках), оснащенных многоядерными процессорами. Полная последовательность необходимых для классификации действий описывается в виде списка задач трех уровней иерархии (рис. 16.7.1):

• задачи уровня вычислительного комплекса;
• задачи уровня обработчика;
• задачи уровня процессорного ядра.

К задачам уровня вычислительного комплекса относятся задачи, которые должны быть выполнены единожды, такие как назначение в обработку требующих классификации участков, планирование вычислений, объединение результатов работы разных обработчиков. Эти задачи выполняются на одном компьютере, выполняющем функцию главного обработчика. Задачи уровня обработчика представляют собой вспомогательные задачи, имеющие отношение к каждому обработчику и выполняемые на каждом из них один раз. Они включают, в основном, задачи, связанные с получением входных данных с главного обработчика и передачей результатов работы обратно. Задачи уровня процессорного ядра запускаются на обработчиках в нескольких экземплярах (в соответствии с количеством ядер) с целью полного использования процессорной мощности.

 

Рис. 16.7.1 Блок-схема организации распределенных вычислений с использованием программного комплекса LAGMA