Прибрежные зоны и морские акватории испытывают значительное воздействие в результате интенсивного освоения. В России особенно это относится к акваториям южных и восточных морей, таких как Черное, Азовское, Каспийское, Охотское, Японское.
С помощью оперативной космической съемки в этих районах можно решать следующие актуальные задачи: регулярный мониторинг строительства портовых и берегозащитных сооружений, мониторинг состояния открытых складов сыпучих грузов, мониторинг положения судов, мониторинг зон рыболовецкого промысла, контроль механических и биологических загрязнений и т.д.
Специалистами компании «Совзонд» были протестированы возможности использования космических снимков со спутников компании Planet для решения ряда перечисленных задач. В настоящее время группировка PlanetScope включает в себя 39 низкоорбитальных и 100 высокоорбитальных спутников серии Dove. Это малые спутники весом около 5 кг, размером 10x10x34 см. Такое количество космических аппаратов позволяет получать ежедневное покрытие любого участка земной поверхности с разрешением 3–5 м.
Массовая съемка России этими аппаратами началась с лета 2016 г, однако первые снимки есть в архиве компании с 2015 г. В тестовом эксперименте использовались данные нескольких пролетов за конец лета – осень 2016 г.
Для работы использовались снимки уровня 3A Analytic.
Регулярный мониторинг строительства портовых и берегозащитных сооружений
Были опробованы снимки PlanetScope для оперативного полуавтоматического мониторинга строительства Керченского моста.
С использованием разновременных композитов и автоматизированных технологий выделения изменений были оценены объемы и скорости строительства (рис. 1).
 |
 |
 |
|
Разновременной композит 02.11.2015 – 09.04.2016 |
Автоматизированная векторизация изменений 02.11.2015 – 09.04.2016 |
Автоматизированная векторизация изменений 09.04.2016 – 18.10.2016 |
Рис. 1.Мониторинг строительства Керченского моста по снимкам PlanetScope
Технология создания разновременных композитов предусматривала отсечение по маскам воды и облаков, с последующей автоматической векторизацией необходимых изменений объектов, автоматической и ручной фильтрацией шумов.
Результаты мониторинга изменений приведены на рис. 2 и табл. 1.
|
Рис. 2. Карта изменений при строительстве Керченского моста
Табл. 1. Этапы строительства моста через Керченский пролив. Участок Керчь — остров Тузла
|
Период строительства |
Площадь возведенных объектов, м2 |
|
02.11.2015 – 09.04.2016 |
230 975, 08 |
|
09.04.2016 – 18.10.2016 |
131 938, 56 |
Автоматизированное выявление судов в акватории порта Новороссийска
Благодаря своей оперативности и достаточно высокому пространственному разрешению снимки со спутников PlanetScope могут использоваться для ежедневного мониторинга положения судов на якорных стоянках, рейдов портов, зон рыболовства и др.
В качестве демонстрации подхода была выбрана якорная стоянка №416 рейда порта Новороссийск. На этой стоянке в разное время собирается от 10 до 25 судов.
Положение судов выявляется путем спектральной классификации космического снимка методом дерева решений с последующей векторизацией судов. Определение зон наибольшего трафика в пространстве акватории на длительных временных промежутках путем суммирования векторных слоев за различные даты. На рис. 3 приведена этапность и результаты автоматизированной процедуры обработки снимков.
|
|
Получение мозаик Planet Labs 3A Analytic |
Автоматизированное выявление судов по спектральным признакам |
Векторизация объектов |
|
|
Рис. 4. Положение судов на якорной стоянке порта Новороссийска №416 за разные даты (желтая линия — граница якорной стоянки) |
В результате анализа снимков было определено, что 23 августа на якорной стоянке №416 находилось 13 судов; 14 сентября — 21 судно, 10 октября — 17 судов (рис. 4).