Разработка системы автоматизированной привязки данных наблюдения Земли, поступающих с Международной космической станции

Авторы
Волкова Е.Е.(1), Бурцев М.А.(2)
Организации
(1) Факультет Космических Исследований МГУ
(2) Институт Космических Исследований РАН
Сессия
Дистанционное зондирование Земли
Форма представления
Устный
Текст тезисов
Количество информации, поставляемой спутниками дистанционного зондирования Земли, неуклонно растёт. К настоящему времени объёмы накопленных архивов достигли петабайтных масштабов. Быстрая и качественная обработка спутниковой информации невозможна без автоматизации процесса.
В работе используются данные эксперимента «Ураган», проводимого для наблюдения за подверженными стихийным бедствиям районами Земли. Эксперимент проводится на борту Международной космической станции (МКС) и позволяет более оперативно реагировать на опасные явления и их последствия.
Целью работы является подготовка снимков, полученных с МКС, к применению наравне с данными других космических аппаратов. Задача – поиск и разработка программного решения для автоматизации привязки спутниковой информации. Для этого требуется грубо привязать снимок, определив подспутниковую точку в момент съёмки, найти подходящее опорное изображение в архивах и точно привязать исходный снимок к опорному, предварительно их улучшив, а затем осуществив поиск контрольных точек и их сопоставление. Работа выполняется на языке программирования Python.
Для грубой географической привязки производится поиск координат подспутниковой точки, исходя из времени, полученного из метаданных снимка, а также TLE МКС на это время.
Опорное изображение подбирается из архивов ЦКП “ИКИ-Мониторинг” с учётом грубой привязки исходного изображения и полученной в ходе работы оценки её точности, вычисленной с помощью усреднения модуля разности координат точной привязки и подспутниковой точки для снимков, привязанных ранее.
Для уточнения первичной привязки используются различные алгоритмы поиска и описания контрольных точек (в том числе ORB, BRISK, FREAK и SIFT) на имеющемся опорном изображении и на исходном, полученном с МКС, а также дополнительные преобразования для лучшей корреляции этих снимков друг с другом.
Работа содержит описание разрабатываемого программного модуля, технические особенности и последовательность предполагаемых шагов, а также промежуточные результаты и дальнейшие перспективы реализации.
Работа выполняется с использованием ресурсов ЦКП "ИКИ-Мониторинг".