Программный комплекс envi для обработки данных дзз

      Комментарии к записи Программный комплекс envi для обработки данных дзз отключены

Программный комплекс envi для обработки данных дзз

№1(2), 2009 г.

О. Н. Колесникова

Компания «Совзонд» наровне с поставкой данных дистанционного зондирования Почвы (ДЗЗ) предлагает специальное ПО (ПО) для обработки космических снимков, разрешающее решать тематические задачи в разных отраслях: картографии, экологии, геологии, сельском и лесном хозяйствах, телекоммуникации, муниципальном и муниципальном управлении, постройке, энергетике, нефтегазовой отрасли. Одним из таких ПО есть программный комплекс ENVI (рис. 1), включающий самый полный комплект функций для обработки данных ДЗЗ и их интеграции с данными ГИС.

Рис. 1. Программный комплекс ENVI 4.5

ПК ENVI признан во всем мире как фаворит в анализе мультиспектральных и гиперспектральных изображений. Комплекс содержит средства и спектральные библиотеки для исполнения спектрального и топографического анализа, классификации изображений и анализа растительности по следующим методам:

  • метод k-средних (K-means);
  • итерационная самоорганизующаяся методика анализа данных (Isodata);
  • метод параллелепипедов (Parallelepiped);
  • метод минимального спектрального расстояния (Евклидова метрика, Minimum Distance);
  • метод расстояния Махаланобиса (Mahalanobis Distance);
  • метод большого правдоподобия (Maximum likeli-hood);
  • классификация посредством способа спектрального угла (Spectral Angle Mapper);
  • отклонение спектральной информации (Spectral Information Divergence);
  • бинарное кодирование (Binary Encoding);
  • дерево принятия ответов (Decision Tree);
  • нейронная сеть (Neural Net).

К примеру, посредством метода «Дерево принятия ответов» вероятен совместный анализ разных данных (цифровая модель рельефа (ЦМР, DEM) – высота, угол и направлении уклона; гидрогеологические изюминки – глубина залегания подземных вод, темперамент грунтов; особенности растительного покрова) для выделения районов, подверженных эрозионным процессам, пожароопасных участков.

Преимуществом программы есть наличие эргономичных методов автоматической векторизации результатов классификации, что особенно принципиально важно при своевременном анализе результатов в современных геоинформационных программах.

Отличительной изюминкой программного комплекса ENVI есть наличие языка и открытая архитектура программирования IDL (Interactive Data Language), благодаря которому возможно значительно расширить функциональные возможности программы для ответа специальных задач, создавать личные и автоматизировать существующие методы обработки данных, делать «пакетную» обработку данных.

Программный комплекс ENVI 4.5 лицензирован ведущими операторами космических данных, исходя из этого он снабжает помощь данных ДЗЗ, приобретаемых со спутников WorldView-1, QuickBird, ALOS, IKONOS, OrbView, CARTOSAT-1, FORMOSAT-2, RESOURCESAT, SPOT, IRS, Landsat и др. Помимо этого, программный комплекс поддерживает широкий диапазон растровых и векторных форматов самый распространенных геоинформационных совокупностей, таких как ArcView, ArcInfo, MapInfo и многих др.

В ПК ENVI включена помощь некоторых дополнительных модулей: создания цифровых моделей рельефа DEM, атмосферной коррекции FLAASH, объектно-ориентированной классификации Fx, и последовательности специальных модулей обработки материалов радиолокационных съемок ПО SARscape.

Модуль DEM предоставляет пользователям возможность создавать точные ЦМР (рис. 2) для ортотрансформирования, топографического анализа, трехмерной создания и визуализации векторных карт с применением стереоизображений, взятых с КА WorldView-1, IKONOS, OrbView-3, CARTOSAT-1, FORMOSAT-2, ALOS, Тerra (Aster), SPOT 1-5.

Рис. 2. Построение ЦМР в модуле DEM

Посредством модуля FLAASH (Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes) возможно создать более правильную данные (рис. 3) по изображениям, взятым с любых мультиспектральных либо гиперспектральных комплексов, регистрирующих электромагнитное излучение в ближнем инфракрасном диапазоне, включая совокупности вертикального либо наклонного визирования.

Рис. 3. Итог обработки данных в модуле FLAASH

Модуль Fx (рис. 4) разрешает машинально выделять линейные и площадные объекты на панхроматических и мультиспектральных изображениях на базе спектральной информации, особенности и текстурного рисунка пространственного положения. Результаты обработки смогут быть сохранены в векторном формате.

Рис. 4. Классификация изображений в модуле Fx

SARscape (текущая версия 4.1) разрешает проводить обработку материалов радиолокационных съемок, выполненных радиолокаторами с синтезированной апертурой (SAR) и снабжает большую помощь существующих радиолокационных совокупностей: ERS-1/2, JERS-1, RADARSAT-1/2, ENVISAT (ASAR), ALOS (PALSAR), TerraSAR-X, COSMO-SkyMed и др. Среди главных возможностей SARscape необходимо отметить разные виды фильтрации, совместную обработку изображений, исполнение точного ортотрансформирования с применением опорных точек, создание мозаик и др., относящиеся к базисным методикам обработки данных, и специальные методики обработки данных, такие как интерферометрическая обработка пар изображений с целью получения ЦММ (рис. 5), дифференциальная интерферометрия с целью просадок и определения подвижек, и обработка поляриметрических комплектов данных для целей классификации объектов и др.

Рис. 5. Пример обработки пары TerraSARX1 (слева – интерферограмма, справа – цифровая модель местности)

Последняя версия программы ENVI 4.5 вышла в середине 2008 г. В числе новых возможностей данной версии необходимо отметить:

  1. Интеграцию с ПО ArcGIS (ESRI). ENVI 4.5 разрешает осуществлять обмен файлами данных с ArcGIS через геоинформационную базу данных. Помимо этого, вероятен прямой доступ из ENVI к инструментам создания карт программы ArcMap.
  2. Создание векторов в ENVI Zoom. Программа поддерживает возможность оцифровки либо создания векторов оператором в одном из интерфейсов ENVI – ENVI Zoom. редактирование и Создание векторов сейчас может осуществляться в одном приложении.
  3. Помощь данных с КА WorldView-1 в произвольных форматах, включая GeoTIFF, NITF и стереопары.
  4. Расширение возможностей ENVI Fx. В новой версии ENVI Fx реализованы:
  • программируемая «пакетная» обработка (возможность выделять объекты в один момент на нескольких изображениях);
  • сглаживание векторов (извлеченные объекты сейчас по умолчанию сглаживаются); подготовка сводки статистических данных и результатов по окончании окончания процесса обработки;
  • восстановление и сохранение данных, употребляющихся в ходе обучения;
  • возможность экспорта результатов классификации, представленных в векторном виде, в shape-файл.

  • Новую среду разработки IDL. В ENVI 4.5 среда разработчика основывается на версии 7.0 языка IDL и применяет новую среду IDL-приложений IDL Workbench. IDLWorkbench базируется на популярной платформе Eclipse и дает возможность приобрести следующие преимущества:
  • кроссплатформенный графический интерфейс;
  • проектную схему организации приложений;
  • усовершенствованные средства редактирования кода программы;
  • усовершенствованные средства отладки кода программы;
  • встроенную справочную совокупность;
  • возможность добавления Plug-in модулей;
  • многоязыковую помощь.
  1. Помощь сертифицированного модуля NITF для 32-битных и 64-битных Linux-совокупностей.

Функциональный комплект инструментов, заложенных в ENVI и его дополнительные модули, очень широк и разрешает решать задачи различного уровня сложности по обработке данных ДЗЗ – от ортотрансформирования и пространственной привязки изображения до тематической обработки, получения нужной информацим и ее интеграции с данными ГИС.

Сферы применения программного комплекса ENVI кроме этого достаточно разнообразны: лесное и сельское хозяйства, природопользование, экологические изучения, нефтегазовый комплекс, добыча нужных ископаемых и т. д.

Обращаясь к нефтегазовой отрасли и геологии, хочется подчернуть, что ENVI может употребляться для ответа следующих задач:

  • обоснование и поиск перспективных участков под поисковые работы на рудные и нерудные нужные ископаемые;
  • создание современной топографической базы на базе космических снимков большого разрешения с целью проведения поисково-размещения инфраструктуры и разведочных работ нефтегазовой отрасли;
  • оценка возможностей нефтегазоносности прогнозируемых, распознанных и подготовленных к глубокому бурению ловушек нефти и газа (рис. 6);
  • мониторинг экологического состояния территорий в районах добычи, переработки, транспортировки нефти и газа;
  • мониторинг природных и техногенных смещений земной поверхности на территориях нефтегазовых месторождений способом космической радиолокационной интерферометрии и т. д.

Рис. 6. Использование ENVI при ведении комплексных изучений прогнозируемых структур

В число организаций, уже применяющих ENVI для ответа разных задач, входят:

  • ООО «НИИ природных газов и газовых разработок – ВНИИГАЗ»;
  • ГП ХМАО «Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана»;
  • ОАО «Газпром космические совокупности»;
  • ОАО «Сургутнефтегаз»;
  • ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»;
  • Независимое учреждение Ханты-Мансийского независимого округа – Югры «Югорский НИИ IT»;
  • Российский национальный университет нефти и газа имени И.М. Губкина;
  • НИИ рационального использования и экологии природных ресурсов (в структуре Тюменского национального университета).

Для организаций, лишь начинающих внедрять в собственную деятельность анализа и технологии обработки данных ДЗЗ, компания «Совзонд» предлагает услуги по консалтингу и обучению. Эксперты компании имеют большой опыт разработки комплексных технологических ответов на базе программного комплекса ENVI, разрешающих осуществлять полный цикл обработки данных от подбора, первичной обработки и получения снимков до глубокого автоматизированного тематического анализа для разных областей народного хозяйства.

Ялдыгина Н.Б.


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: