Учебно-исследовательская лаборатория геоинформационных технологий и обработки данных дзз

      Комментарии к записи Учебно-исследовательская лаборатория геоинформационных технологий и обработки данных дзз отключены

Учебно-исследовательская лаборатория геоинформационных технологий и обработки данных дзз

В. Г. Коберниченко

Научные успехи финиша XX – начала XXI века в области развития и создания космических совокупностей, разработок получения, интерпретации и обработки приобретаемых данных многократно расширили круг задач, решаемых посредством дистанционного зондирования Почвы (ДЗЗ). Эти космических съемок стали дешёвы широкому кругу пользователей и широко используются не только в научных, но и производственных целях. В этих условиях появилась неприятность обеспечения рынка квалифицированными экспертами, привычными со всеми этапами применения и технологии обработки данных ДЗЗ.

При реализации инновационной  образовательной программы Уральского национального технического университета — УПИ в 2007–2008 гг. в рамках научно-образовательного центра информационно-технологий и телекоммуникационных систем Радиотехнического университета — РТФ создана межкафедральная  учебно-исследовательская лаборатория геоинформационных обработки и технологий данных ДЗЗ. Лаборатория снабжает учебный процесс по специализации «Радиоэлектронные совокупности дистанционного мониторинга»,  и проведение научных изучений по применению данных космического дистанционного зондирования Почвы для ответа разных задач и разработке информационно-аналитических совокупностей на базе геоинформационных разработок.

Лаборатория оснащена следующим средствами и специальным оборудованием вычислительной техники (рис. 1): 20 персональных компьютеров с мониторами 19??? дюймов и источниками бесперебойного питания, цветной лазерный принтер А3, 2 цветных лазерных принтера А4,  2 черно-белых лазерных принтера, 2 сканера, 4 ноутбука для организации мобильных рабочих мест учителей, 6 навигаторов (GPS – приемников).

Рис. 1. Лаборатория геоинформационных обработки и технологий данных ДЗЗ

Для работы с данными употребляется  следующее специальное ПО:

  • Геоинформационные (ГИС) приложения: ArcGis ArcView со специальными модулями геостатистического анализа, 3D пространственного анализа и моделирования и MicroStation (сетевая версия).
  • Программные комплексы обработки данных ДЗЗ: ENVI5 с модулями обработки космических радиолокационных изображений SARscape Basic и SARscape InSAR; ERDAS Imagine, ScanEX Image Processor, Scan NeRIS.

Шесть учителей кафедр теоретических автоматизированных систем и основ радиотехники управления прошли обучение у поставщиков ПО по темам: «Применение программного комплекса ENVI для обработки и анализа данных дистанционного зондирования»,  «Вводный курс обучения программным продуктам MicroStation V8 XM Edition для геоинформатики и задач картографирования», «Введение в ERDAS Imagine».

Установленное специальное ПО включает комплект инструментов с целью проведения полного цикла обработки данных от ортотрансформирования и пространственной привязки изображения до получения нужной информацим и её интеграции с данными ГИС. По оснащению самым современным специальным программным обеспечением созданная лаборатория не имеет аналогов в Уральском федеральном округе.

В лаборатории запланировано  исполнение изучений аспирантами, проведение занятий с магистрами, обучающимися по направлению «Радиотехника» в рамках созданной новой программы подготовки «Обработка изображений и сигналов в радиоэлектронных совокупностях», и  студентами специализации «Радиоэлектронные совокупности дистанционного мониторинга» по дисциплине «обработка сигналов и Принципы построения в радиоэлектронных совокупностях дистанционного мониторинга», выполняется учебно-дипломное проектирование и исследовательская работа.

Для выполнения исследований  проведения и методического обеспечения занятий созданы два учебно-методических комплекса: «Радиоэлектронные совокупности дистанционного мониторинга» и «Учебно-исследовательская работа студентов». Созданы 8 лабораторных работ, посвященных способам обработки данных дистанционного зондирования Почвы с применением установленных программных комплексов ENVI 4.5 и ERDAS Imagine специализации «Радиоэлектронные совокупности дистанционного мониторинга» по дисциплинам «обработка сигналов и Принципы построения в радиоэлектронных совокупностях дистанционного мониторинга».

В рамках практических и лабораторных занятий вырабатываются навыки согласно решению всего круга задач  цифровой обработки изображений, приобретаемых в совокупностях ДЗЗ:

  • Устранение радиометрических и геометрических искажений, трансформирование и координатная привязка в заданную проекцию.
  • Улучшение изображений (подавление шумов, фильтрация, подчеркивание границ, изменение яркостных и контрастных черт, включая гистограммные преобразования).
  • Объединение данных, взятых в разных спектральных диапазонах без понижения разрешающей свойстве (на базе разных способов слияния изображений).
  • Выделение вторичных дешифровочных показателей (анализ основных компонент, расчет вегетационных индексов, преобразование Томаса-Каунта, фрактальный анализ, анализ текстур).
  • Тематическая обработка снимков, идентификация и автоматическое дешифрирование природных и природно-технических объектов (формирование мозаик либо цветокодированных изображений, неконтролируемая классификация – кластерный анализ, контролируемая классификация — с обучением, обнаружение объектов заданной формы — линеаментный анализ, кольцевые структуры).

В учебно-исследовательской лаборатории геоинформационных обработки и технологий данных дистанционного зондирования Почвы студенты делают экспериментальные разделы практической части УИРС, предусматривающей исполнение настоящего научного изучения либо инженерной разработки под управлением учителя – начальника. Примерная тематика делаемых изучений:

  • Изучение режимов обработки данных космических радиолокаторов с синтезированной апертурой (интерферометрического, стереоскопического, телескопического, способов автофокусировки).
  • Анализ способов фильтрации спекл-шумов на радиолокационных изображениях.
  • Анализ способов классификации изображений, реализованных в программном комплексе для обработки данных дистанционного зондирования Почвы ENVI 4.5.
  • Изучение возможностей обработки радиолокационных изображений и сигналов с применением модулей SARscape Basic и  SARscape InSAR.
  • Анализ способов кластеризации изображений в программном комплексе обработки данных ДЗЗ  ERDAS 9.
  • Изучение способов обработки радиолокационных изображений и сигналов  в модуле RADAR программного комплекса обработки данных ДЗЗ  ERDAS 9.
  • Изучение способов слияния изображений в программном комплексе обработки данных ДЗЗ  ScanEx Image Processor v. 2.0.
  • Классификация изображений на базе нейросетевых способов в программном комплексе ScanEx NeRIS v. 4.0.

В плане внедрения инноваций достигнута договоренность о партнерстве с компанией «Совзонд» с целью организации на базе УГТУ-УПИ научно-образовательного центра по обучению применению программного комплекса ENVI и его дополнительных модулей SARscape для обработки данных ДЗЗ.

В ходе апробации ПО выполнена  НИР «Разработка методических рекомендаций по созданию ортофотопланов по космическим радиолокационным изображениям» (клиент — Госцентр «Природа», г. Москва). На данный момент в лаборатории выполняется НИР  «разработка и  Исследование методов обработки данных мультиспектральных и радиолокационных совокупностей космического дистанционного зондирования»,  трудятся 2 аспиранта.

По итогам научных изучений, выполненных в лаборатории,  сделано 3 доклада на Интернациональной конференции «технические приложения и Физика волновых процессов» (Самара, сентябрь 2008 г.) и два доклада на Общероссийских конференциях «Современные неприятности дистанционного зондирования Почвы из космоса» (Москва, Университет космических изучений РАН, 2008 и 2009 гг.).

Программно-аппаратное оснащение лаборатории и созданное учебно-методическое обеспечение разрешают реализовывать разные услуги по подготовке и проведению квалификации и повышению специалистов научных изучений по применению данных космического дистанционного зондирования Почвы для ответа разных задач и разработке информационно-аналитических совокупностей на базе геоинформационных разработок.

Предлагаемые услуги по подготовке и проведению квалификации и повышению специалистов научных изучений по применению данных космического дистанционного зондирования Почвы для ответа разных задач и разработке информационно-аналитических совокупностей на базе геоинформационных разработок:

  • Личное и групповое обучение способам обработки данных дистанционного зондирования Почвы при ответе разных прикладных задач (направления увеличения квалификации с выдачей удостоверения национального примера).
  • Предоставление учебно-методического обеспечения для учителей институтов, ведущих подготовку по дисциплинам «Геоинформационные совокупности», «Цифровая обработка изображений», «Базы дистанционного зондирования» и др.
  • Разработка методик обработки космических спектрозональных и радиолокационных изображений при ответе разных тематических задач и создании геоинформационных совокупностей на их базе (обновление цифровых топографических карт, экологический мониторинг, оценка и обнаружение последствий ЧС природного и техногенного характера, учет ресурсов земель сельскохозяйственного назначения и т. п.).
  • Оказание научно-технических консультаций по созданию тематических геоинформационных систем и карт на базе данных дистанционного зондирования Почвы.
  • Исполнение совместных научно-исследовательских работ.

Проекты по обработке радарных данных ДЗЗ за 2012 г.


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: