Спектральна модель динамічних компонентів ландшафтів на основі багатоспектральних космічних знімків Землі
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2023.10.4.249Ключові слова:
адаптивні методи, різночасові космічні знімки, спектральна модель, динамічні компоненти ландшафтів, техногенний карстАнотація
Моделлю ландшафту, як реального географічного комплексу, який охоплює всі природні та антропічні утворення поблизу земної поверхні, є геосистема. Процес побудови адекватної математичної моделі є важливим етапом вивчення геосистем. Найбільш простим загальним визначенням моделі є її тлумачення як об'єкта замінника, що у чомусь є подібним до оригіналу. Під оригіналом будемо розуміти як природничу геосистему, так і певний досліджуваний процес. Міра адекватності моделі об'єкту досліджень ніколи не може бути повною і визначається в залежності від мети та способів моделювання. Динаміка геосистеми це зміна в часі значень її окремих характеристик, станів, набору та інтенсивності процесів, територіальних структур, яка, на відміну від еволюції, не призводить до безпосереднього формування принципово нової геосистеми. В даній роботі представлена спектральна модель динамічних компонентів ландшафтів території на прикладі Солотвинського солерудного промислу Закарпатської області України, за двома багатоспектральними космічними знімками Sentinel -2 зробленими через певний час. За допомогою даної моделі можна простежити зміни в таких характеристиках ландшафту, які найбільш яскраво проявились на даній території – обводнення, провали, карст, порушеність геологічного середовища, стану рослинності та зміни кількості антропогенних об’єктів та забудов. Спектральна модель це множина пар оптимальних спектральних каналів з найбільшими відносними змінами спектрального індексу між еталонами на двох знімках послідовних в часі динамічних компонентів ландшафтів. Виявлення динамічних компонентів ландшафтів, відповідних еталону, виконується на двох багатоспектральних космічних зображеннях, для цього необхідно виконати сканування досліджуваної місцевості вікном, відповідним розміру еталону з врахуванням частоти Найквіста. Розмір еталону визначається скануванням досліджуваної місцевості вікном, відповідним розміру еталону з врахуванням частоти Найквіста. Для виявлення динамічних компонентів ландшафтів у вікні використовуємо міру подібності, як множину найбільших відносних змін в часі спектрального індексу для скануючого вікна і еталона на двох багатоспектральних знімках. Були отримані значення спектральних моделей для трьох еталонів і значення міри подібності спектральних моделей по всьому знімку з еталоном, які показали їх розпізнавальні можливості, але для конкретизації цих змін необхідні матеріали завіркових наземних спостережень.
Посилання
Artiushenko, M.V., Tomchenko, O.V. (2020). Percolation model to control the distribution of forest infections on images from space vehicles. Space Sci. & Technol., 25(4):45-56. https://doi.org/10.15407/knit2020.04.045 (In Ukrainian).
Bosevska L., Khrushchov D. P. (2011).Emergency environment situation in Solotvino: geological reasons and strategy of the problem decision. Bulletin of Dnipropetrovsk University Series: Geology. Geography. Iss. 13. Vol. 19. pp. 80-90. http://nbuv.gov.ua/UJRN/vdugg_2011_19_13_19 (In Ukrainian).
Chein-I Chang and Shao-Shan Chiang (2002). Anomaly detection and classification for hyperspectral imagery," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 40, no. 6, pp. 1314-1325, https://doi.org/10.1109/TGRS.2002.800280 .
Dyaciv V. O. (2012). Conformities to the Law of Development of Tekhnogenic Activated Salt Karst in the Process of Submergence of Mines № 8 and № 9 of the «Solotvinsky Saltmine». The nature of Western Polissia and adjacent territories, № 9, P. 69-79. (In Ukrainian).
Fedorovsky A. D., Lishchenko L. P. (2005). The landscape-system approach to the estimation of a geoecological situation in a region. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 11: 37-40. (In Russian).
Kruhlov I. (2006). Landscape as а Geoecosystem. Visnyk of the Lviv University. Series Geography, No. 33, P. 186–193. (In Ukrainian).
Lu D., Mausel P., Brondizio E., Moran E. (2004). Change detection techniques. Intern. Journ. of Remote Sensing, Vol. 25, no. 12, pp. 2365–2401.
Mychak A. G., Filipovych V. E., Prykhodko V. L. and others. (2010). Aerospace studies of the geological environment: science and method. manual / Ministry of Environmental Protection of Ukraine. State Geological Service. K., 246 p. (In Ukrainian).
Pedchenko S. (2012). The impact of flooded mine workings of the mine no. 8 Solotvino salt mine on the ground surface of the region. Up-to-date resource- and energy- saving technologies in mining industry. 1 (9). p. 113-123. (In Ukrainian).
Shapar, A., Taranenko, O. (2018). Determination of techogenic and natural changes in the mining lands by remote sensing data. Ekologichna bespeka, 2 (26), 64–69. https://doi.org/10.30929/2073-5057.2018.2.64-69 (In Ukrainian).
Shekhunova S.B., Aleksieienkova M.V., Stadnichenko S.M. (2019). Regularities of natural and antropogenig hazardous geological processes development for Solotvino (Transcarpathia, Ukraine). Collection of Scientific Works of the Institute of Geological Sciences of the NAS of Ukraine. 12: 70-83 - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/znpign_2019_12_10 (In Ukrainian).
Shekhunova S.B., Aleksieienkova M.V., Stadnichenko S.M., Siumar N.P. (2015). The Integrated Geological Model of Solotvynо Structure as a Tool to Assess Geoecological Sustainability of Solotvyno Rocksalt Deposit. Collection of Scientific Works of the Institute of Geological Sciences of the NAS of Ukraine. 8: 233-250 https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2015.146791 (In Ukrainian).
Tomchenko O., Zhyrnov P., Pidlisetska I., Mykolaenko O. (2019). Remote assessment of earth’s surface deformation dynamics above Solotvyno salt mine. 13th International Scientific Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment. 12-15 November, Kiev, Ukraine https://doi.org/10.3997/2214-4609.201903269
Tomchenko, O.V., Fedorovsky, A.D. (2017). Assessment of the status of wetlands based on the integration of space and terrestrial information (by the example of the upper Kiev reservoir). Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 8:64-70. https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.08.064 (In Ukrainian).
Velasco et al., 2017 Velasco V., Sanchez C., Papoutsis I., Antoniadi S., Kontoes C., Aifantopoulou D., Paralykidis S. (2017). Ground deformation mapping and monitoring of salt mines using InSAR technology. SMRI Fall 2017 Technical Conference. 25-26 September. Munster, Germany. 2017. 20 р.
Yakimchuk V. G., Sukhanov K. Yu., Tomchenko O. V. (2021). Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno. Ukrainian journal of remote sensing, 8 (1): 10-17. https://doi.org/10.36023/ujrs.2021.8.1.187 (In Ukrainian).
Yakovlev E. (2013). Assessment of the Environmental and Technogenic Security of Ukrainian Cities and Towns. Strategic Priorities, 4, p. 146-157. (In Ukrainian). Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/spa_2013_4_22 (In Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.
Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.
