Разработка инструментов построения различных гиперспектральных индексов в информационных системах дистанционного мониторинга Созвездие-Вега

В настоящее время данные дистанционного зондирования Земли из космоса широко применяются для исследования растительного покрова и других природных объектов. Наличие гиперспектральных данных (ГСД), обладающих детальной информацией, позволяют наиболее точно выявлять и оценивать характеристики земной поверхности. Одним из существующих аналитических инструментов для работы с ГСД является расчет гиперспектрального индекса (ГСИ). Однако сервисы, позволяющие удобно считать и визуализировать индексы на основе ГСД, практически отсутствуют. Для решения данной задачи в 2016 году ИКИ РАН совместно с ИРЭ РАН был разработан специализированный функционал, обеспечивающий возможность работы с различными спектральными индексами, получаемыми на мультиспектральных и гиперспектральных данных в системах дистанционного мониторинга семейства Созвездие-ВЕГА (http://sozvezdie-vega.ru/), создаваемых и поддерживаемых в ИКИ РАН. Пример интерфейса для работы с данными ГСИ приведен на рисунке 1.3.1.

При создании инструмента для групп исследуемых природных явлений были реализованы свои  наборы ГСИ. Также был создан инструментарий, позволяющий хранить, добавлять, редактировать и искать индексы с фильтрацией по области применения. По результатам расчета ГСИ строится растровое изображение, соответствующее значению индекса в каждом пикселе. Помимо использования существующих ГСИ, реализована возможность ввода нового индекса путем задания непосредственно в интерфейсе формулы и дальнейшего ее сохранения в базу данных. Имеющиеся индексы могут быть применены к любым ГСД, доступным в картографическом web-интерфейсе семейства систем Созвездие-ВЕГА. В качестве основных объектов исследования были выбраны лесная и сельскохозяйственная растительности, почвы, пожары, атмосфера. Наборы ГСИ реализованы для данных прибора HYPERION, установленного на спутнике EO-1 и прибора ГСА, установленного на спутниках серии Ресурс П. Следует отметить, что созданный функционал позволяет работать не только с ГСД, но также с любыми спектральными данными, доступными в системах дистанционного мониторинга. Таким образом, в картографическом web-интерфейсе систем Созвездие-ВЕГА возможны создание и расчет спектральных индексов для любых спутниковых данных.

Рисунок 1.3.1 -  Пример интерфейса работы с ГСИ, реализованного в системе Вега-Science