Всем, кто работает с геопространственными данными, известно, что необходимо затратить много труда для подготовки данных до начала их анализа, пишет Scott Soenen на сайте компании Planet. Фактически, многие современные системы геообработки настроены на уже готовые для анализа данные.
В отрасли есть понимание того, что геопространственные данные должны быть более удобными и доступными, если они предназначены для использования большим количеством пользователей. Исходя из этого контекста, возникло представление о «готовых к анализу данных» (analysis ready data — ARD). Можно думать об ARD как о больших хранилищах данных, уже подготовленных для кого-то, кто должен их проанализировать с уже выполненной всей работой по их предварительной обработке.
В Planet задумываются над тем, как помочь пользователям миновать этапы предварительной обработки и сразу погрузиться в интересный процесс анализа данных. Хотя большая часть работы по совершенствованию этой технологии продолжается, сегодня можно сказать, что существует ряд ключевых элементов ARD, имеющих значение для Planet.
Радиометрия — калибровка и атмосферная коррекция
Для обеспечения радиометрической целостности и качества снимков выделяется много ресурсов. Существует ряд уникальных задач, которые Planet должна решать с учётом количества работающих на орбите спутников. Самая большая из них – поддержание согласованности между датчиками и временем. Мы поддерживаем радиометрию в соответствии с кросс-калиброванием спутников Dove, RapidEye и SkySat с использованием тех же целей наземной калибровки и с последовательным процессом преобразования наших данных в поверхностное отражение. Использование поверхностного отражения позволяет пользователям применять одни и те же алгоритмы к различным источникам данных и получать согласованные результаты, на которые не оказывает влияния атмосфера. В настоящее время активы поверхностного отражения доступны для снимков PlanetScope и скоро будут доступны для RapidEye.
Рис. 1. Сравнение истинных цветов продукта поверхностного отражения (сверху) и верхняя часть снимка атмосферного отражения (внизу) в смежных сценах, сфотографированных тем же спутником.
Геометрия — ортотрансформирование и корегистрация
Ортотрансформирование — это процесс коррекции геометрии снимка, как, например, устранение искажений, вызванных углом обзора и рельефом, чтобы координаты каждого пикселя проецировались в точное местоположение на Земле. Planet использует набор высокоточных данных для определения наземных контрольных точек (GCP) для достижения точности позиционирования менее 10 м RMSE в глобальном масштабе (обычно — менее 5 м, наблюдаемых при регулярном тестировании).
Метаданные – используемые маски данных (UDM)
В настоящее время Planet предоставляет простой полезный ресурс используемых масок данных (UDM) со всеми элементами снимков. Этот актив включает информацию о том, содержит ли пиксель на снимке полезные образы, облако, отсутствие данных или «аномальные» пиксели (например, горячие пиксели, насыщенность и т.д.). Хотя это позволяет пользователю быстро оценить, каким пикселям доверять, однако еще не предоставляется подробная информация о том, воздействует ли на пиксель облачная тень или туман. В настоящее время ведётся работа по улучшению методов маскировки облаков, что позволит гармонизировать технологию для группировок RapidEye, Skysat и PlanetScope, улучшить точность облачной идентификации и получить дополнительную информацию об облачной тени и тумане. Planet использует ту же самую информацию внутри компании для выбора безоблачных данных, предназначенных для включения в наши базовые карты поверхностного отражения.
Взаимодействие — нормализация от датчика к датчику
Существует несколько различных типов оптических снимков, доступных пользователям через платформу Planet, включая Landsat, Sentinel-2, RapidEye, PlanetScope и многие другие. Между этими датчиками существуют небольшие различия в относительных спектральных характеристиках, поэтому, если предпринимается попытка сравнить результаты NDVI при использовании разных наборов данных, полезно нормализовать эти различия, чтобы избежать дополнительной неопределенности в ходе сравнения. Planet скоро предоставит эквивалент коэффициентов регулировки спектральных полос для всех наборов оптических данных, доступных на платформе, поэтому, например, красная зона спектра RapidEye будет выглядеть аналогично также на снимках Planetscope.
Кадрирование - мозаикирование и обрезка снимков
Редко случается, когда область интересов (AOI) пользователя точно совпадает с кадрированием отдельного снимка. Пользователь, как правило, хочет скопировать на небольшом пространстве внутри снимка или мозаики несколько сцен вместе и привязать их к точным границам AOI на большей площади. Эти общие задачи добавляются в будущую версию доставки API Planet и могут применяться к объемным заказам снимков, чтобы гарантировать, что пользователи загружают только необходимые им пиксели с помощью одного запроса API.
Рис. 2. В продукте Ortho Tile PlanetScope снимки собраны в виде серии повторяющихся сцен с одного спутника за один проход. Эти сцены впоследствии ортотрансформируются, а тайл затем создаётся из набора последовательных сцен.
Объединение всех компонентов
Единое видение этих компонентов заключается в том, чтобы позволить пользователю создавать ARD по запросу через наш API доставки снимков, которые могут быть доставлены в облако пользователя и для последующего анализа как облачные оптимизированные геотипы. Представьте, как легко будет анализировать данные в период вегетации, сочетая ежедневные снимки PlanetScope, еженедельные снимки RapidEye (включая канал red-edge) и снимки Landsat с SWIR каждые две недели. Если же скомпилировать этот набор данных в одно простое действие, то время будет сфокусировано на использовании NDVI для ежедневной оценки общих показателей урожая.
Компания «Совзонд» является официальным дистрибьютором компаний Planet в России и странах СНГ. По всем вопросам о возможности приобретения данных космической съемки можно обращаться по телефонам: +7 (495) 642-8870, +7 (495) 988-7511, или отправив запрос по электронной почте sovzond@sovzond.ru