Том 18, номер 12, статья № 1

Аннотация:

Дается обзор результатов исследований, выполненных в Институте оптики атмосферы СО РАН по проблемам пассивного зондирования характеристик земной поверхности и атмосферы на основе тематической обработки спутниковых изображений в видимой и ИК-областях спектра.
Первый этап развития этого направления в Институте был связан с программой комплексных теоретических и экспериментальных исследований, направленных на учет искажающего влияния атмосферы в задачах зондирования температуры подстилающей поверхности. В результате была построена модель формирования собственного излучения системы "атмосфера-океан" в окнах атмосферной прозрачности 3-5 и 8-13 мкм и изучены наиболее важные факторы, влияющие на ослабление радиации в этих спектральных диапазонах. С использованием модели в дальнейшем были выполнены подспутниковые эксперименты по контролю точности абсолютной калибровки теплового канала (10,4-12,6 мкм) прибора МСУ-СК, установленного на ИСЗ "Космос-1689", "Космос-1939".
Дальнейшие усилия концентрировались на исследовании основных закономерностей формирования изображений в видимой и инфракрасной областях спектра при наблюдении через неоднородную многокомпонентную рассеивающую и поглощающую атмосферу. В это же время осваивались существующие и разрабатывались новые методики атмосферной коррекции спутниковых измерений. В последнее десятилетие в ИОА СО РАН ведутся активные работы по созданию эффективных алгоритмов тематической дешифровки спутниковых данных для различных приложений, организации оперативного мониторинга, по решению задачи раннего обнаружения лесных пожаров из космоса и другим направлениям.

Список литературы:

1. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Кабанов Д.М., Ковалевский В.К., Лукьянов О.Ю., Мелешкин В.Е., Микушев М.К., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Покровский Е.В., Сакерин С.М., Терпугова С.А., Толмачев Г.Н., Тумаков А.Г., Шаманаев В.С., Щербатов А.И. Самолет-лаборатория Ан-30 "Оптик-Э" для экологических исследований // Оптика атмосф. 1992. Т. 5. № 10. С. 1012-1021.
2. Отчет по НИР "Расчет вариаций радиационного поля системы "атмосфера-подстилающая поверхность" в диапазоне длин волн 3-15 мкм и исследование путей минимизации методических погрешностей в задачах дистанционного зондирования". 1986.
3. Отчет по НИР "Расчетно-экспериментальные исследования путей повышения эффективности дистанционных средств измерения температуры подстилающей поверхности". 1990.
4. Зуев В.Е., Селиванов А.С., Фомин В.В., Панфилов А.С., Романов А.В., Афонин С.В., Хамарин В.И. Измерение температуры поверхности океана аппаратурой МСУ-СК со спутника "Космос-1689" // Оптика атмосф. 1988. Т. 1. № 11. C. 76-80.
5. Афонин С.В., Панфилов А.С., Романов А.В., Селиванов А.С., Фомин В.В., Хамарин В.И. Подспутниковые эксперименты по контролю радиометрической точности ИК-каналов приборов МСУ-СК ИСЗ "Ресурс-01" № 2 в период ЛКИ // Сб. трудов НПО "Планета". 1993. Вып. 42. С. 33-37.
6. Афонин С.В. Разработка и применение атмосферной радиационной модели для определения температуры поверхности океана по данным спутникового зондирования: Дис. … канд. ф-м.н. Томск, 1987. 192 с.
7. Афонин С.В., Гендрин А.Г. Информационно-программное обеспечение моделирования переноса ИК-радиации в атмосфере // Информационно-программное обеспечение задач атмосферной оптики. Новосибирск: Наука, 1988. С. 38-65.
8. Афонин С.В., Гендрин А.Г., Фомин В.В. Влияние аэрозольного ослабления и вариации метеопараметров на точность определения температуры поверхности океана // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1986. № 10. С. 1109-1112.
9. Афонин С.В., Гендрин А.Г., Фомин В.В. Влияние вариации профиля влажности на точность определения температуры поверхности океана // Оптико-метеорологические исследования земной атмосферы. Новосибирск: Наука. 1987. С. 239-241.
10. Зуев В.Е., Белов В.В., Веретенников В.В. Теория систем в оптике дисперсных сред. Томск: изд-во "Спектр" ИОА СО РАН, 1997. 402 с.
11. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Моделирование восходящего потока рассеянного аэрозолем теплового излучения. Часть 1. Интенсивность потока // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7. № 6. С. 797-826.
12. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Моделирование рассеянного аэрозолем восходящего теплового излучения с учетом температурных неоднородностей на поверхности. Ч. 1. Функция размытия точки // Оптика атмосф. и океана. 1995. Т. 8. № 9. С. 1402-1410.
13. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Моделирование рассеянного аэрозолем восходящего теплового излучения с учетом температурных неоднородностей на поверхности. Часть 3. Мелкомасштабные высокотемпературные аномалии // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10. № 2. С. 184-190.
14. Афонин С.В., Белов В.В., Макушкина И.Ю. Перенос ИК-изображений через атмосферу // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10. № 4-5. С. 449-462.
15. Белов В.В., Афонин С.В., Гриднев Ю.В., Протасов К.Т. Тематическая обработка и атмосферная коррекция аэрокосмических изображений // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12. № 10. С. 991-1000.
16. Belov V.V., Afonin S.V. Distorting effect of the atmosphere in satellite monitoring of small-sized high-temperature anomalies // Proc. SPIE. 2002. V. 4725. P. 471-478.
17. Белов В.В., Афонин С.В. Роль атмосферной коррекции в задаче космомониторинга малоразмерных (subpixel) высокотемпературных объектов на подстиющей поверхности // Междунар. Симпоз. стран СНГ по атмосферной радиации "МСАР-2". СПб.: СПбГУ, 2002. C. 96-97.
18. Афонин С.В., Белов В.В., Гриднев Ю.В. Система космомониторинга лесных пожаров на территории Томской области. Ч. 1. Организация системы космомониторинга // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 11. C. 996-1004.
19. Афонин С.В., Белов В.В. Система космомониторинга лесных пожаров на территории Томской области. Ч. 2. Оценка эффективности космомониторинга // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 8. C. 692-696.
20. Афонин С.В., Белов В.В. Эффективность применения спутниковых технологий для оперативного мониторинга лесных пожаров в Томской области // Исслед. Земли из космосаэ 2002. № 1. C. 42-50.
21. Гриднев Ю.В. Обнаружение малоразмерных пожаров по данным приборов AVHRR спутников NOAA // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15. № 8. C. 727-730.
22. Афонин С.В., Белов В.В. Информационно-методические основы построения эффективных систем спутникового мониторинга лесных пожаров // Вычисл. технологии. 2003. Т. 8. Спец. выпуск. C. 35-46.
23. Афонин С.В., Белов В.В., Белан Б.Д., Панченко М.В., Сакерин С.М., Кабанов Д.М. Сравнение спутниковых (AVHRR/NOAA) и наземных измерений характеристик атмосферного аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15. № 12. C. 1118-1123.
24. Афонин С.В., Белов В.В., Энгель М.В., Кох А.М. Разработка в ИОА СО РАН базы данных региональной спутниковой информации и программного обеспечения для ее обработки // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 1-2. C. 52-60.
25. Panchenko M.V., Sakerin S.M., Kabanov D.M., Holben B., Smirnov A. Siberein System for Aerosol Monitoring- AEROSIBNET // Aeronet Photons Workshop: Proc. "Optica pura y Aplicada". 2004. V. 37. N 3. P. 3237-3240. http://www.sedoptica.es/revistasanteriores/ v37n3.html.
26. Sakerin S.M., Kabanov D.M., Panchenko M.V. Regular observations of column aerosol optical properties in Asian part of Russia // WMO/GAW Expert Workshop on "A global surface-based network for long observations of column aerosol optical properties". 8-10 March 2004. Davos. Switzerland (http://www.wmo.ch/files/ arep/AODavos2004 ).
27. Афонин С.В., Белов В.В., Энгель М.В., Кох А.М. Валидация региональных спутниковых данных MODIS Aerosol Product (MOD04) // Вторая Всерос. конф. "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы космическими средствами": Тезисы докл. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2004. T. 2. C. 27-31.
28. Афонин С.В., Белов В.В., Энгель М.В. Валидация спутниковых данных MODIS // Вторая открытая Всерос. научная конф. "Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса": Матер. конф., 2004. С. 214 (http://www.iki.rssi.ru/d33_2004.htm).
29. Афонин С.В. Некоторые результаты изучения характеристик оптического состояния атмосферы в Томском регионе по спутниковым данным MODIS // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 5-6. C. 400-405.
30. Протасов К.Т., Рюмкин А.И. Непараметрический алгоритм распознавания объектов подстилающей поверхности Земли по данным аэрокосмической съемки // Вестн. Том. ун-та. Апрель 2002. № 275. Серия "Математика. Кибернетика. Информатика". С. 41-46.
31. Artamonov E.S., Protasov K.T. Linear models of point spread functions proper bases and quality criterion for vision systems // Proc. SPIE. 2002. V. 5026. P. 221-229.
32. Kolodnikova N.V., Protasov K.T. A cluster separation algorithm involving estimation of local modes of mixing distribution // Proc. SPIE. 2002. V. 5026. P. 238-244.
33. Kolodnikova N.V., Protasov K.T. The recognition of clouds fields types by nonparametric algorithm in textural feature space on cosmic data // XI Joint Int. symp. "Atmosph. and Ocean Optics. Atmosph. Phys". Tomsk, 2004. P. 104-105.
34. Kaufman Y.J., Justice C.O., Flynn L.P., Kendall J.D., Prins E.M., Ward D.E., Menzel W.P., Setzer A.W. Potential global fire monitoring from EOS-MODIS // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. N 24. P. 32215-32238.
35. Giglio L., Descloitres J., Justice C.O., Kaufman Y.J. An Enhanced Contextual Fire Detection Algorithm for MODIS // Remot. Sens. of Environm. 2003. V. 83. N 2-3. P. 273-282.
36. Афонин С.В. К вопросу об атмосферной коррекции спутниковых данных в задаче мониторинга из космоса малоразмерных очагов лесных пожаров // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 4. C. 331-334.