Практика компьютерной обработки спутниковой информации при решении нефтегазогеологических
задач на шельфе
В.И. Шульга - к.т.н., с.н.с. <https://shulga.tripod.com/>
Центр аэро-космических исследований Земли (ЦАКИЗ), ИГН НАН Украины , Киев,
ул.Гончара, 55-б.
Особенности геологической структуры морского дна отображаются на космических
снимках крайне неустойчиво. Для получения изображений информативных в геологическом
плане требуется сочетание благоприятных метеорологических и гидрологических
условий, в первую очередь, - безветрия и спокойного моря, с минимальными
проявлениями мутьевых потоков. Кроме того, космические снимки (КС), в основном,
предназначены для анализа изображений суши. Съемочная аппаратура настраивается,
прежде всего, на передачу ее яркостного диапазона, который гораздо шире,
чем диапазон изображения водной поверхности. Последней достается весьма ограниченное
число яркостных градаций, из-за чего здесь особенно сильно сказывается влияние
различных помех. Блики, «засветы», аппаратурные помехи, зачастую, превосходят
амплитуду полезного сигнала. Требуется индивидуальный подход не только к
каждому КС, но и к каждому каналу отдельного кадра (и более того – к отдельным
участкам одного и того же кадра). Искусство подбора индивидуальной комби-нации
методов обработки изображений, собственно, и составляло основную задачу компьютерной
обработки КС в рамках данной тематики.
Среди использованных базовых методов обработки цифровых изображений можно
выделить следующие: контрастирование или растягивание яркостного диапазона
изображения морской поверхности; сглаживание изображений посредством гаусс-размытия
для усреднения шумовых помех, либо для определения общей картины – тренда;
вычитание тренда из исходной картины, т.е. выделение главной информативной
– высокочастотной составляющей.
При решении этих задач внимание акцентировалось на возможности применения
общедоступных программных пакетов обработки изображений. Предполагалась передача
этих методик в непосредственное использование геологам, геоморфологам и другим
специалистам, которые являются конечным оценщиком и заказчиком результатов
компьютерной обработки КС. Ставилась задача в максимальной степени приблизить
этих специалистов к процессу обработки КС. Такая организация работы позволила
интенсифицировать исследования.
Было проанализировано большое количество КС, среди которых были отобраны
те, редкие, представлявшие информативную ценность, с точки зрения решения
задачи структурного дешифрирования изображения морской поверхности. Для спутников
NOAA соотношение таких изображений к общему количеству имело порядок 1:100.
Для спутника «Океан-О» - 1:10. Наиболее качественными были снимки спутника
“Landsat”, однако их было получено всего несколько штук.
Разработанные и освоенные методики и процедуры послужили технологической
основой работ по сопоставлению космических снимков Северо-Западного шельфа
Черного моря и акватории Азовского моря с их тематическими картами.
Предполагается дальнейшая работа в направлении облегчения процесса освоения
методик компьютерной обработки – анализа космических изображений конечными
пользователями, - геологами, геоморфологами, географами и другими специалистами,
непосредственно осуществляющим тематическое дешифрирование.
Представляется целесообразной организация взаимодействия заинтересованных
пользователей с целью выдвижения общих требований к дистрибьютерам КС (по
части отображения яркостного диапазона морской поверхности).