Развитие метода обработки данных Terra-MODIS

Архив данных Terra-MODIS с пространственным разрешением 230/460м, который поддерживается в ИКИ РАН с 2000 года по настоящее время, является уникальным инструментом, применимым для широкого спектра задач дистанционного зондирования Земли. Ряд каналов видимого и ближнего ИК диапазона длин волн и ежедневная частота наблюдений позволяют осуществлять постоянный мониторинг растительного покрова. Однако используемый диапазон длин волн сильно подвержен влиянию облачности, закрывающей земную поверхность, и прочим мешающим факторам. Широко распространенные пороговые алгоритмы маскирования при распространении на большие территории наблюдения не учитывают локальных особенностей и в результате либо излишне чувствительны к снежному и облачному покрову, либо допускают значительное влияние шумов на измерения. Кроме того при пороговом подходе к нельзя однозначно разделить снежный покров и облачность. Поэтому в целях развития возможнжностей предварительной обработки данных спутниковых наблюдений был разработан метод маскирования, базирующийся на предшествующих рассматриваемому наблюдениях, как на обучающей выборке классов, которые мы можем наблюдать. Это снег, несколько видов облачности, тени от облаков, вода, открытая земная поверхность летом и в зимний период. Начальные заданные допустимые значения яркостей, присущих каждому отдельному участку поверхности корректируются локально на основе предыстории наблюдений.

С использованием предложенного метода был улучшен временной ряд композитных изображений зимнего периода наблюдений с 2002 по 2018 годы на территорию России, отражающий состояние снежного покрова. Отделение снежного покрова от облачности в зимний период для таких данных особенно важно, поскольку зимние композитные изображения отражают состояние лесов и используются для оценки запасов стволовой древесины.

 
Риc. 1. Зимнее композитное изображение (слева), построенное с использованием метода адаптивной фильтрации шумов, и результат работы предшествующего порогового подхода (справа) с остаточным влиянием облачности на лесных участках