Использование нейронных сетей в задачах мониторинга экзогенных процессов дистанционными методами.

№4 (2014)

Варламов А.Д., Шарапов Р.В.

УДК 004.932.2:551.3

АннотацияОб авторахСписок литературы
В статье рассматривается проблема мониторинга экзогенных процессов дистанционными методами. Показано, что для обнаружения новообразованных оползней, обвалов и карстовых провалов могут использоваться данные спутниковых наблюдений. Практика показывает, что спутниковые снимки одной и той же местности, полученные в разное время, могут иметь существенные отличия друг от друга. Причинами этих различий могут быть: погодные условия, время суток, время года на момент получения изображений и так далее. По этой причине перед сравнением изображений, полученных со спутников, их необходимо привести к одному виду, то есть выполнить коррекцию изображений, удаляя влияние погодных условий и других факторов. Также крайне желательно сегментировать облака с целью минимизации их влияния на анализ изображений. После выполнения этих операций можно приступать к обнаружению экзогенных процессов. Для коррекции изображений и обнаружения объектов предлагается использовать формальные нейронные сети. В статье представлен разработанный алгоритм коррекции спутниковых изображений для дальнейшего их использования в задачах мониторинга, а также структура нейронной сети. Алгоритм опробован для обнаружения облаков и карстовых провалов; в статье визуально отображены результаты его работы.
Варламов Алексей Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент Муромского института (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых». 602264, Владимирская область,
г. Муром, ул. Орловская, д. 23. E-mail: varlamov_aleks@mail.ru

Шарапов Руслан Владимирович, кандидат технических наук, доцент Муромского института (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых». 602264, Владимирская область,
г. Муром, ул. Орловская, д. 23. E-mail: info@vanta.ru

  1. Шарапов Р.В. Мониторинг экзогенных процессов // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. – 2012. – № 2. – С. 39-42.
  2. Sharapov R., Kuzichkin O. Geodynamic monitoring in area of nuclear power plant // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 492. – P. 556-560.
  3. Родионов Н.В. Инженерно-геологические исследования в карстовых районах. – М. : Госгеолтехиздат, 1958.
  4. Pignatti S., Fusilli L., Palombo A., Santini F., Pascucci S. Effectiveness of airborne multispectral thermal data for karst groundwater resources recognition in coastal areas // Proc. EGU General Assembly. – 2013. – Vol. 15.
  5. Veress M. Karst Environments. – Springer, 2010.
  6. Laban N., Nasr A., ElSaban M., Onsi H. Spatial Cloud Detection and Retrieval System for Satellite Images // International Journal of Advanced Computer Science and Applications. – 2012. – 3.
  7. Gondra I., Heisterkamp D.R. Content-based image retrieval with the normalized information distance // Computer Vision and Image Understanding. – 2008. – Vol. 111. – p. 219-228.
  8. Martins M., Frutuoso Guimaraes L., Maria Garcia Fonseca L. Texture feature neural classifier for remote sensing image retrieval systems // Computer Graphics and Image Processing, 2002.
  9. Варламов А.Д. Восстановление цвета полутоновых изображений нейронной сетью // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. – 2011. – Выпуск 2(17). – С. 55-62.
  10. Sharapov R., Varlamov A. Machine learning of visually similar images search // CEUR Workshop Proc. –2012. – Vol. 934. – P. 113-120.
  11. Shang Guan W., Hao Y., Tang Y., Zhu Y. The research and application of content-based satellite cloud image retrieval // International Conference on Mechatronics and Automation ICMA 2007. – 2007. – P. 3864-3869.
  12. Holowczak R., Artigas F., Chun S.A., Cho J.-S., Stone H. An experimental study on content-based image classification for satellite image databases // Geoscience and Remote Sensing, 2002. IEEE Transactions on 40. –P. 1338-1347.
  13. Kuzichkin O., Sharapov R. Monitoring of karst-suffusion formation in area of nuclear power plant // The 2013 IEEE 7th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems IDAACS 2013. – 2013. – Vol. 2. – P. 810-813.
  14. Assaad F., Jordan H. Karst terranes and environmental aspects // Environmental Geology, 1994. – Vol. 23. –P. 228-237.

Ключевые слова: мониторинг, экзогенные процессы, дистанционное зондирование, нейронная сеть.

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов