Введение
1 Анализ моделей и подходов к организации пространственных объектов для дистанционного мониторинга 12
1.1 Постановка задачи 12
1.2 Описание признаков пространственного объекта 19
1.3 Формализация модели объекта 22
1.4 Описание исходных данных 22
1.5 Анализ моделей пространственного объекта
1.5.1 Растровая модель пространственных объектов 26
1.5.2 Регулярно-ячеистая модель данных 27
1.5.3 Квадротомическая модель данных 28
1.5.4 Векторная модель пространственных объектов 30
1.5.5 Векторная топологическая модель 31
1.6 Пространственно-временные модели объектов 34
1.6.1 Модель снимка 34
1.6.2 Композитная модель 35
1.6.3 Модель, основанная на простой фиксации времени 36
1.6.4 Событийно-ориентированная модель 37
1.6.5 Трехдоменная модель 38
1.6.6 Модель исторического графа 39
1.7 Организация пространственных объектов 41
1.7.1 Модель «Объект-Отношение» 41
1.7.2 Модель «Сущность-Связь» 42
1.7.3 Объектно-реляционная модель 43
1.7.4 Объектно-ориентированная модель 43
1.8 Выводы 44
2 Разработка модели информационного процесса постановки конечным пользователем задачи мониторинга пространственного объекта по данным ДЗЗ 46
2.1 Анализ диалоговых средств по постановке КП задачи мониторинга 46
2.1.1 Указание наименования (типа) объекта 50
2.1.2 Географическая локализация объекта 50
2.1.3 Временная локализация точки актуализации данных об объекте 51
2.1.4 Указание дополнительных свойств объекта для его локализации 52
2.1.5 Указание свойств объекта, которые необходимо определить 52
2.2 Разработка информационного процесса постановки КП задачи мониторинга пространственного объекта по данным ДЗЗ 54
2.2.1 Формирование базы априорных данных экспертом 57
2.2.2 Разработка диалога задания начальных признаков модели объекта 59
2.2.3 Разработка диалога задания параметров мониторинга 61
2.2.4 Формирование последовательности операторов разрешения поставленной задачи 62
2.2.5 Разработка диалога по оценке результатов разрешения поставленной задачи 65
2.3 Разработка алгоритма локализации неоднородной структуры пространственного объекта 68
2.3.1 Описание общей структуры алгоритма 68
2.3.2 Получение данных ДЗЗ 70
2.3.3 Предварительная обработка и подготовка данных 72
2.3.4 Использование вегетационных индексов в задачах мониторинга объектов подстилающей поверхности Земли 78
2.3.5 Локализация неоднородных областей объекта 82
2.3.6 Определение состояний неоднородных областей объекта 89
2.4 Выводы 93
3 Экспериментальные исследования разработанных моделей и алгоритма 95
3.1 Разработка программного обеспечения для решения поставленной задачи 95
3.1.1 Разработка базы данных пространственного объекта 97
3.1.2 Подсистема получения данных 101
3.1.3 Подсистема обработки ГПД 104
3.1.4 Разработка web-интерфейса системы 108
3.2 Результаты тестирования 114
3.2.1 Экспериментальные исследования алгоритма локализации неоднородной структуры пространственного объекта 114
3.2.2 Корреляционный анализ значений NDVI, полученных со спектрометра и в результате обработки спутниковых изображений 117
3.2.3 Корреляционный анализ значений NDVI и ряда вегетационных индексов 133
3.3 Выводы 134
Заключение 136
Список использованных сокращений 138
Список литературы 139
