CC BY
16УДК 911.9 Бшоус Л. Ф.
Анал1з даних дистанщйного зондування для ¡нформац1йно1 iнвентаризацп геосистем
Кшвський нацюнальний уыверситет iMeHi Тараса Шевченка, м. Кшв e-mail: BilousLF@univ. kiev.ua
Анотац/я. Розглядаються питання створення Г1С для ц/лей екологiчного управлння. Дан дистанц/йного зондування (ДДЗ) визначаються як бжерело оперативноТ /нформац/Т про геосистеми й екологiчний стан рег/он/в. Питання обфунтування нац/ональноТ класиф/кацп геосистем, узгодженоТ з европейською класиф/кацею системи CORINE для аналiзу ДДЗ визначаеться як актуальне. Пропонуеться методика ландшафтно-гео/нформац/йного аналiзу ДДЗ.
Ключовi слова: геосистема, дан дистанцйного зондування, класиф/каця геосистем, ландшафтно-геошформац^йний анал/'з.
Вступ
УкраТна штегруеться у свтовий еколопчний проспр для попередження еколопчних криз i катастроф, про що свщчить и членство в мiжнародних конвен^ях та оргашза^ях (http://www.menr.gov.ua). Зокрема, в Конвенцп про охорону всесв^ньоТ культурно' та природноТ спадщини, Конвенцп про охорону дикоТ флори i фауни та природних середовищ юнування в европ (Бернська конвенцiя), Рамсарськiй Конвенцп про захист та збереження водно-болотних угщь, Конвенцп про бюлопчне рiзноманiття, Всеевропейськш стратеги збереження бiологiчного та ландшафтного рiзноманiття, eвропейськiй ландшафтнiй Конвенцп та ш.
Iнтеграцiя в свiтовий еколопчний проспр передбачае необхiднiсть iнвентаризацiТ геосистем для цтей мiжцержавного екологiчного мошторингу й управлiння. Тому питання створення вщповщних iнформацiйних систем з даними та шформа^ею, зрозумiлою для шоземних партнерiв, е нагальною потребою й передумовою результативно' мiжнародноТ спiвпрацi.
В зв'язку з вищеозначеним, актуальним е аналiз проблеми шформацшноТ iнвентаризацiТ геосистем в УкраТж, зокрема, в розрiзi стандартизацп системи Тх класифiкацiТ для оперативного синтезу просторових даних про еколопчний стан територш.
Незаменим джерелом шформацп про актуальнi геосистеми е дан дистанцiйного зондування (ДДЗ). А саме через властиву Тм оперативнють, спектразональнiсть, високу роздiльну здатнiсть, та в силу апаратно-програмних можливостей Тх точноТ просторовоТ координацп й достовiрноТ класифiкацiТ.
Тому, саме питанням аналiзу ДДЗ й синтезу iнформацiТ про особливосп територiальноТ органiзацiТ геосистем присвячуеться дана публка^я.
Основний матерiал
Проблеми розшзнавання геосистем за ДДЗ лежать в площин Тх своерiдностi. Як об'екти розшзнавання, геосистеми належать до класу складаних. Для них характерна вертикальна i горизонтальна гетерогеннють, багатомаштнють i багатоварiантнiсть внутрiшнiх i зовышых зв'язкiв, висока типологiчна рiзноманiтнiсть та шдивщуальна неповторнiсть. Математичною мовою геосистеми можна описати як об'екти з великим характеристичним об'емом i значною варiацiею значень ознак.
В географп питання розпiзнавання образiв тiею чи шшою мiрою вирiшувалось в контекст теорп геозображень, розвиток якоТ пов'язаний з iменами О.Берлянта, А.Асланiкашвiлi, О.Лютого, е.Ширяева, К.Салiщева.
У ландшафтознавствi е вагомий доробок, що може бути пщфунтям для розшзнавання дистанцiйних образiв в Г1С середовищi. Передусiм, в галузi ландшафтноТ iндикацiТ, а також наукового пошуку в областi семантико - геометричних вщношень (вiдношень внутршнього i зовнiшнього змiсту ландшафтних систем). Ц науковi напрями розвивали С.Вкторов, О.Вiкторов, В.Солнцев, Н.Фадеева. В.Пащенко, В. Боков та шшк
Важливим питанням в процедурi розпiзнання геосистем е Тх попередня класифка^я.
Теоретичним базисом класифкацп геосистем е концепци: антропогенних модифкацш природних ландшафтiв А.1саченка; антропогенного ландшафтознавства, розроблена в працях Ф.Мтькова, В.Федотова, Г.Денисика; функцюнальноТ класифiкацiТ ландшаф^в П.Шищенка; ландшафтноТ екологи М. Гродзинського, В. Гуцуляка; урбанютичноТ географп П. Шищенко, В. Кучерявого, А. Чайки, О. Дмитрука.
Загалом, питанням класифкаци геосистем присвячена значна кшьмсть наукових праць. Зокрема:
Ф. Ягер (Jaeger, 1934) пропонуе одну з перших класифкацш культурного ландшафту пщ яким po3yMie «сптьний вираз антропогенних явищ» i розрiзняе: дуже густонасепений чи з великою ктькютю мют ландшафт; змiнений купьтурний ландшафт; незмшений купьтурний ландшафт; змiнений чи природний ландшафт з дрiбними островами культурних; незмшений природний ландшафт;
Ф.Мтьков (1964, 1970) подтив всi ландшафти на: незайманi; вiдновпенi, що становлять предмет палеогеографи; змiненi, що знаходяться пщ впливом людини; природнi, структура яких шд впливом людини не зазнала докоршних змiн; антропогеннi, структура та винекнення яких пов'язане з дiяльнiстю людини (культуры та акультурш);
А.1саченко (1971) пропонуе наступну класифкацш геосистем: незмiненi або первiснi ландшафти; слабо змшеш ландшафти; порушенi (сильно змшеш) ландшафти, що пiдпягають довгому, але стихшному, нерацiонапьному впливу; перетвореш, чи власне купьтурнi ландшафти.
Широко вживаною в географiчнiй науцi й практик е кпасифiкацiя геосистем за функ^ями. Пiд функцiею розумiють сусптьно важливу мету, якоТ суспiпьство досягае за рахунок природноТ геосистеми або за IT участю (В. С. Преображенський та ш., 1988).
Вщ функцiТ, яку виконуе геосистема, суттево залежать ТТ структурнi особпивостi та динамiчнi тенденцiТ. Так, генетично далек геосистеми, що виконують однакову функцш (наприклад аграрну), за набутими при цьому властивостями стають значно бтьш подiбними, нiж геосистеми одного виду, але рiзного функцiонапьного використання. Виконання геосистемами деяких функцш, таких, наприклад, як урбанютична, практично повнiстю швелюе Тх первиннi природнi вiдмiнностi. Звщси зрозумiпа увага, яку надають ландшафтознавц та геоекологи кпасифiкацiТ геосистем за виконуваними функ^ями.
Основою типопогiТ ландшаф^в за функцiонапьними ознаками е врахування характеру виробничоТ та невиробничоТ ролi пандшафтiв в природокористуваннi.
В географiчнiй науцi запропоновано кiпька варiантiв типологп геосистем за функцiями. Е.Нiманн (1977) розрiзняе чотири групи функцiй: виробничi (задовольняють промислове та сiпьськогосподарське виробництва енергетичними та речовинними ресурсами); антропоеколопчш (зумовлюють здоров'я людини); етичш та естетичш; «ландескультурш» (не досить чпжо визначена група функцiй, що включае вилучення вiдходiв, самоочищення геосистем i т. п.). Ван-Дер-Маарель (1977) також видтив чотири типи функцiй: постачання речовиною та енерпею; просторову (як арену для рiзних видiв сусптьно'Т дiяпьностi); iнформацiйну; регуляторну. В.Преображенський (1980) видтив таю функцп: ресурсно-вiдновпювапьну; середовище-вщновлювальну (вiдновпення умов природного середовища, порушеного антропогенними факторами); ресурсозбер^аючу або ресурсовмюну (зберiгання ресурсiв, зокрема генофонду рослин i тварин); iнформацiйну (надання матерiалу для наукових доспiджень, виховання тощо); естетичну; функцш простору для господарськоТ дiяльностi.
Згiдно зi стандартом з охорони природи ГОСТ 17.8.1.02-88 розробленим Академiею наук СРСР та затвердженим i введеним в дш Постановою Державного ком^ету СРСР по стандартах вщ 13.05.88, всi ландшафти за соцiально-економiчними функцiями подiпяють на: стьськогосподарсьм, пiсогосподарськi; водогосподарськi; промисповi; ландшафти поселень; рекреацшш; заповiднi; такi що не використовуються.
lерархiчну систему кпасифiкацiТ пандшафтiв (тип-пiдтип-вид) запропонував П.Шищенко (1988, 1999). Ним видшено такi типи пандшафтiв: 1) заповщш з трьома пiдтипами - ландшафтними, спе^альними, локально-об'ективними, а в Тх межах видтеш види (фпористичнi, фаунютичш, геопогiчнi та iншi); 2) мисливсько-промисловi з пiдтипом мисливських пандшафтiв; 3) люово-господарськi з пiдтипами - експлуатацшними, захисними, спецiапьними промисловими, резервними та шшими; Тх видами е фунтозахисш, водозахиснi, санiтарно-захиснi, горiхово-промисповi та шш^ 4) рекреацiйнi з пщтипами пiкувапьних, курортно-рекреацiйних, туристсько-рекреацiйних, примiських заповщно-рекреацшних пандшафтiв, видами яких е бальнеолопчш, кпiматичнi, ландшафтно-кпiматичнi, приморськi, люопарков^ пугопарковi, гiдропарковi, замiськi парковi; 5) лучно-пасовищн з пiдтипами луговими та пасовищними, видами яких е мелюроваш та не мелюроваш ландшафти; 6) землеробськ з пiдтипами польових, садово-плантацшних, кормових, видами яких е не мелюроваш, мелюроваш (осушеш, пiсомепiорованi, зрошуваш); 7) водогосподарськi ландшафти пiдтипiв з переважанням гщроенергетики, водного господарства, рибного господарства; 8) селитебш мiськi виду житловоТ та суспiпьно-адмiнiстративноТ забудови, зелених насаджень, садово-городш, а також пщтип сiпьських селитебних пандшафтiв; 9) дорожньо-транспортш пiдтипiв запiзничних, автомобiпьних та шших пандшафтiв; 10) гiрсько-промисповi пiдтипiв кар'ерних виробок (види - кар'ерно-вщвальш, кар'ерш), шахтнi (види - власне шахты, шахтно-провапьнi, шахтно-вiдвапьнi, шахтно-териконовi), нафто- та газодобувш; 11) промисповi - територп промисловоТ забудови пiдприемств.
Багатий науковий доробок в питаны кпасифiкацiТ геосистем засвщчуе високий iнтерес до проблеми. Особливо цшним такий науковий досвщ е при розробцi нацiонапьноТ iерархiчноТ системи кпасифiкацiТ геосистем (стандартизацiТ специфкацп кпасiв) для цiпей анапiзу ДДЗ, узгодженоТ з европейською й дета^зованоТ для теренiв УкраТни.
Початок роб^ по створенню единоТ европейськоТ системи збору й обмшу iнформацiею про геосистеми було покладено програмою CORINE (Coordination of information on the environment), шщшованою eврокомiсiею (European Commission) у 1985 р. [1].
Ця програма дозволила об'еднати зусилля вчених та фахiвцiв захщноевропейських краш по збору, ушфкацп i координаци' геопростросторово'Г й тематично'1 шформацп про стан довктля.
На основi матерiалiв космiчних зйомок i3 супутникiв Landsat i SPOT до початку 1990-х рош були складен цифровi карти земних покривiв для декiлькох краш захщно'Г бвропи в масштабi 1:100000.
Земний покрив е виразом дистанцiйного образу геосистеми. Останнш формуеться, в першу чергу, тими компонентами що утворюють геосистему, ïï ярусною будовою. Глибинним ярусом геосистем е лтогенна основа, вище мютяться фунтовi яруси та, так зваш, «видимЬ яруси, структура яких визначаеться формою рельефу мюцевосп, складом рослинносп, поверхнею Грунту, а також результатами дiяльностi людини (функцюнальними рисами). Саме цi «видимЬ яруси утворюють ектоярус, що й визначае зовшшнш образ, фiзiономiю геосистеми. Остання i е предметом вивчення при аналiзi ДДЗ.
Важливим результатом програми CORINE було створення едино!' номенклатури земних покривiв для територп' бвропи (CORINE Land Cover Classification System). Це багаторiвнева класифiкацiйна схема, з розбивкою об'ектiв на 5 клаав на 1-му рiвнi, на 15 клаав на 2-му рiвнi i на 44 класи - на 3-му рiвнi. Варто пiдкреслити, що класифкацшна схема CORINE LCCS допускае, при необхщносп, подальшу деталiзацiю шляхом нарощування додаткових рiвнiв. CORINE Land Cover Classification System:
> 1. Антропогенш об'екти. Artificial surfaces
1.1. Мюьк землi. Urban fabric
1.1.1. Населен пункти зi щiльною забудовою, Continuous urban fabric
1.1.2. Населеш пункти з вшьною забудовою, Discontinuous urban fabric
1.2. Землi шд промисловютю, комерцiйними об'ектами, транспортом. Industrial, commercial and transport units
1.2.1.Промисловi або ж комерцiйнi об'екти. Industrial or commercial units
1.2.2. Землi дорожнього й залiзнодорожнього господарства. Road and rail networks and associated land
1.2.3. Порти. Port areas
1.2.4.Аеропорти. Airports
1.3. Шахти, звалища, будiвельнi об'екти. Mine, dump and construction sites
1.3.1.Мюця видобутку корисних копалин. Mineral extraction sites
1.3.2. Звалища. Dump sites
1.3.3. Будiвельнi майданчики. Construction sites
1.4. Штучн несшьськогосподарськ землi. Artificial, non-agricultural vegetated areas
1.4.1.Зелен зони мют. Green urban areas
1.4.2. Землi для спорту й вщпочинку. Sport and leisure facilities
> 2.Сiльськогосподарськi землi. Agricultural areas
2.1. Орш землi. Arable land
2.1.1.Незршуваш землi. Non-irrigated arable land
2.1.2.Зрошуваш землi. Permanently irrigated land
2.1.3.Рисовi поля. Rice fields
2.2. Сади, плантацп, виноградники. Permanent crops
2.2.1.Виноградники. Vineyards
2.2.2.Фруктовi та ягiднi плантаци. Fruit trees and berry plantations
2.2.3.Оливковi гаТ. Olive groves
2.3. Пасовища. Pastures
2.3.1. Пасовища. Pastures
2.4. Рiзнорiднi сiльськогосподарськi об'екти. Heterogeneous agricultural areas
2.4.1.Чередування оранки та багаторiчних культур. Annual crops associated with permanent crops
2.4.2. Стьськогосподарськ землi комплексного використання (оранка, пасовище, сади,плантаци). Complex cultivation patterns
2.4.3.Сiльськогосподарськi землi зi значними дтянками природно'1 рослинностi. Land principally occupied by agriculture, with significant areas of natural vegetation
2.4.4. Люорозвщш господарства. Agro-forestry areas
> 3. Люи. Forest and seminatural areas
3.1.Люи. Forests
3.1.1. Широколист люи. Broad-leaved forest
3.1.2.Хвойш люи. Coniferous forest
3.1.3.Мшаш лiси. Mixed forest
3.2.Чагарникова рослиннiсть та трав'янист асо^аци. Scrub and/or herbaceous vegetation associations
3.2.1.Природш трав'янистi асо^ацп'. Natural grasslands
3.2.2.Рослинш угруповання з чагарникiв та трав. Moors and heathland
3.2.3.Середземноморська рослиннiсть. Sclerophyllous vegetation
3.2.4.Перехщна древесно-чагарникова рослиннють. Transitional woodland-shrub
3.3.Вщкрит простори з невеликою кiпькiстю рослинност або ТТ вiдсутнiстю. Open spaces with little or no vegetation
3.3.1.Дюни, тски. Beaches, dunes, sands
3.3.2. Голi скали без роспинностi. Bare rocks
3.3.3.Розрщжена роспиннiсть. Sparsely vegetated areas
3.3.4.Згарища. Burnt areas
3.3.5.Льодовики й постiйно заснiженi область Glaciers and perpetual snow
> 4.Внутрiшнi болота. Wetlands
4.1.Болота. Inland wetlands
4.1.1.Внутршы болота. Inland marshes
4.1.2.Торфян болота. Peat bogs
4.2.Береговi болота. Maritime wetlands
4.2.1.Сопонi болота. Salt marshes
4.2.2.Лимани. Salines
4.2.3.Приливно-вщливш обпастi. Intertidal flats
> 5.Воднi об'екти. Water bodies
5.1.Внутршн води. Inland waters
5.1.1.Рiчки. Water courses
5.1.2.Озера. Water bodies
5.2.Морськ води. Marine waters
5.2.1.Береговi лагуни. Coastal lagoons
5.2.2.Естуарп. Estuaries
5.2.3.Моря й океани. Sea and ocean
Слщ зазначити, що в перюд з 2000 по 2005 р. з ^^ативи i при пiдтримцi European Environment Agency (EEA) був виконаний великий обсяг робп" з корекцп та деталiзацiТ бази даних CLC1990 в зв'язку з можливютю iдентифiкацiТ ТТ складових за матерiапами актуальних космiчних зшмш з КА «Landsat7». Оновлена база даних одержала найменування CLC2000, у Т'Т створенн взяло участь 32 краТни. База даних CLC2000 доступна через портал European Environment Agency -http://dataservice.eea.europa.eu. З результатами класифкацп земних покривiв краТн европи можна ознайомитись на сайт - http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/corine-land-cover-2000-by-country-3.
Оновлення бази даних здшснювалось в процес роботи зi спецiальними пол^онами ДДЗ для яких визначались еталони, кожен з яких характеризуе той чи шший земний покрив й вщноситься до певного класу европейськоТ системи класифкаци (CORINE LС-2000). Таким чином було створено базу даних спектральних еталошв рiзних класiв земних покривiв. З Т'Т допомогою, в оперативному режимi органiчно монiторити будь-як змiни екоярусу геосистем.
CORINE L^2000 постiйно оновлюеться. Зокрема, Т'Т повне оновлення, в зв'язку iз змшою територiальноТ структури геосистем, було здшснене в 2006 р.
Вiдповiднiсть якост матерiалiв бази CLC2000 вимогам користувачiв було проаналiзовано в проектi LUCAS (European Land Use/ Cover Area Frame Statistical Survey). Дослщження проводилося European Topic Centre on Terrestrial Environment (ETC/TE) при участ геошформацшноТ компани Gisat s.r.o. (Прага, Чеська республка).
Аналiз, проведений у проект LUCAS, показав, що база CLC2000 не в повному обсязi задовольняе запити користувачiв. Зокрема, в точност кпасифiкацiТ (вiдсоток помилок збiльшуеться на високих рiвнях) й залежить вщ суб'ективного погляду оператора. Точнiсть результат класифiкацiТ оцiнюеться на 85%. Бтьшють спецiалiстiв-практикiв землекористування невдоволенi розмiром м^мальноТ площi що картуеться (minimum mapping unit (MMU) - 25 га). Вщтак, результати такоТ класифiкацiТ можуть бути використанi для зрiвняння стану ектояруав геосистем та Тх рiзноманiття в рiзних краТнах [2].
Загалом, найвищий рiвень CORINE Land Cover Classification System вщображае загальнопланетарну схему використання територш; другий рiвень призначено для щентифкаци 15 категорiй геосистем в масштабi 1: 1:1000000 та 500000; третш рiвень застосовуеться пщ час виконання проектiв у масштабi 1:100000. Масштаб дослiджень дозволяе вивчити рiзноманiття геосистем й скласти уявлення про територiальнi особливостi Тх оргашзацп. Особливо важливим е такий результат при розробц мiжцержавних програм: оздоровлення регюшв, збереження ландшафтного й б^зномашття. Масштаб дослiджень 1:100000 е базовим при обфунтуванш будь-яких проектв на стадiТ регiональних схем. Технiко-економiчна ж стадiя обфунтування проектiв, а тим паче стадiя технiчного проектування потребуе шформаци, а отже й дослщжень в бiльш крупних масштабах. Останн е, як правило, компетен^ею окремих держав.
Першою спробою долучення УкраТни до европейськоТ геоiнформацiйноТ системи був проект The Model and Automated Technology for Land Cover dassification (TLLC). Дослщження в рамках проекту проводились в перюд 2007 - 2008 рр. за грантом INTAS при пщтримц Нацюнального космiчного агентства УкраТни й Космiчного агентства Францп (Le Centre National d'Etudes Spaciales - CNES) [3].
Розроблена в рамках проекту технолога була взята за основу при створенн в Укра'Тш мiжвiдомчоТ' шформацшно'Т системи GEO/UA.
В нш розробку класифкатора здiйснювали рiзнi вiдомства. Зокрема, класифкацш групи 1 (Антропогеннi об'екти. Artificial surfaces) проводило ДП «Днтрокосмос», груп 2 (Стьськогосподарськ землi. Agricultural areas) й 5 (Водн об'екти. Water bodies) - 1нститут агроекологп УААН, групп 3 (Пюи. Forest and seminatural areas) й 4 (Внутршн болота. Wetlands) - Науковий центр аеркосмичних дослщжень Землi НАН Укра'Тни.
Долучення Укра'Тни до програми CORINE потребуе наукового обфунтування системи класифкацп геосистем 1-3 й нижчих iерархiчних рiвнiв iз забезпеченням 'Т сигнатурними характеристиками еталошв, котрi б дозволяли отримувати високодостовiрну iнформацiю. Загалом, система класифкаци повинна мати багаторiвневу структуру для забезпечення вимог користувачiв рiзних рiвнiв -европейського, нацiонального, регюнального, мiсцевого (локального). В УкраТнi зроблено деяк кроки у виршенш питання класифкацп, однак залучення рiзних вiдомств до вирiшення ^е'Т проблеми та неузгодженють критерпв видiлення клаав для iерархiчних рангiв системи ставлять пщ сумнiв репрезентативнiсть результатiв.
Точнють результатiв класифiкацiТ' ДДЗ (80-85%) в системi CORINE LC засвiдчуе потребу вдосконалення методики аналiзу ДДЗ.
В зв'язку з вищеозначеним, вбачаеться потреба обфунтування методики аналiзу ДДЗ та оперативного синтезу достовiрноТ' шформацп про вщповщы класи геосистем та Т'х параметричнi характеристики.
Виклад основного MaTepiany дослщження
Аналiз системи CORINE [2] засвiдчив необхiднiсть створення алгоритму класифiкацiТ' геосистем за ДДЗ для забезпечення бтьш точних результатiв щентифкацп дистанцiйних образiв.
Суттево пiдвищити точнiсть результатiв дозволяе застосування ландшафтного пщходу до штерактивного аналiзу ДДЗ. Адже достовiрне розшзнання складних явищ та процесiв земно' природи, котрим властивий суттевий характеристичний об'ем, можливе лише за умов розумшня й бачення ландшафтноТ' моза'Тчносп географiчного континiуму. Тому актуальним е обфунтування методики ландшафтно-геоiнформацiйного аналiзу ДДЗ й синтезу шформацп про геосистеми.
Теоретико-методичн засади ландшафтно-геоiнформацiйного аналiзу ДДЗ формуються в iнтеграцiйному науковому полi ландшафтознавства й геоiнформатики при залученн критичного аналiзу практики ландшафтного, ландшафтно-еколопчного впорядкування геосистем (районування, класифкаци) й геошформацшного розпiзнання дистанцiйних образiв явищ та процеав.
Пандшафтно-геоiнформацiйний аналiз ДДЗ складаеться з наступних еташв: пщготовчого; органiзацiйно-класифiкацiйного; автоматичного розпiзнання дистанцiйних образiв.
Завданнями пiдготовчого етапу е:
створення iерархiчноТ' схеми класiв геосистем, як необхiдно видiлити, як деякi «образи» в результатi класифкацп;
пiдбiр ДДЗ. Вщбуваеться в зв'язку з вивченням Т'х на предмет релевантност дослщницьким задачам за такими критерiями, як територiальнiсть, сезоннiсть, пропускна здатнiсть погодних умов, спектральнють, просторова роздiльна здатнють.
вивчення ландшафтноТ органiзацiТ дослiджуваноТ територп й пiдготовка або залучення в Г1С векторних моделей ландшафтноТ територiальноТ структури (створених в автоматичному режимi в результатi просторового аналiзу цифрово'Т моделi рельефу). Створення векторних пол^ональних моделей «масок» ПТК (фiзико-географiчних областей), котрi характеризуються вiдносною ландшафтною однорщнютю для наступного маскування ДДЗ;
подготовка ДДЗ до органiзацiйно-класифiкацiйноТ дiяльностi. Позицюнування ДДЗ з використанням аналогових топографiчних карт, наявних цифрових карт чи даних отриманих за допомогою глобально'' системи позицюнування (GPS). Зшивання й моза'Ткування ДДЗ (за умови одночасност Т'х створення) в цiлiсний дистанцшний образ дослiджуваного явища чи процесу. Маскування (розрiзання) цiлiсного дистанцiйного образу за ПТК (фiзико-географiчними областями) й створення окремих моделей ДДЗ, котрi характеризуються вщносною однорiднiстю ландшафтноТ структури i виконуватимуть, по-черзi, роль операцшних територiальних одиниць в процесi класифкацп ДДЗ.
В ходi органiзацiйно-класифiкацiйного етапу аналiзу ДДЗ необхiдно вирiшити завдання:
сегментацп «масок» ДДЗ, з метою видтення еталонiв (еталони - це набори пiкселiв (елементарних одиниць растру), що представляють потенцiальний клас);
розрахунок за еталонними шкселями статистичних показниш для створення параметричноТ сигнатури клаав. Нaбiр параметричних сигнатур використовуеться для навчання статистичного класифкатора (наприклад, максимально' подiбностi) й наступного визначення клаав. Змют сигнатури може бути представлений гютограмним способом. Еталони, покaнaльнi гютограми яких не перетинаються, визначаються як вдало п^браш. Система етaлонiв вважаеться добре оргашзованою, якщо в нш вiдсутнi перекриття статистичних характеристик Т'Т елементв, або якщо тaкi перекриття
мають незначний об'ем. Незначним слiд вважати об'ем, що скпадае 15% пiкселiв вiд найменшого за po3MipaMM етапону [4]. Наприкпад, якщо розмiр найменшого етапону скпадае 312 niKceniB то його допустиме пксельне перекриття буде становити 46 ^^niB.
за параметричними сигнатурами пошук об'ектiв подiбних етапону; в разi доcтовiрноcтi рeзупьтатiв пошуку - прийняття створеноТ сигнатури в якосп робочоТ при класифкацп, в шшому випадку -манiпупювання сигнатурами, або нова п~еращя сегментаци та сигнатурноТ швентаризацп. Резупьтативним е створення системи еталошв з застосуванням мeтодiв ландшафтного розпiзнання диcтанцiйних даних, а саме накпадання векторних моделей ландшаф^в на модeлi ДДЗ та наступного розшзнання геосистем.
Автоматичне розпiзнання геосистем зводиться до машинного рознесення по певних групах пiкceпiв зображення за ознакою подiбноcтi (мiнiмапьноТ спектральноТ вщстаж) до так званоТ груповоТ сигнатури.
Отже, включення в процедуру кпаcифiкацiТ шформацп про ландшафтну органiзацiю тeриторiй надало можливють видiпeння пiд час оргашзацшно-класифкацшного етапу eтапонiв з досить ч^кими сигнатурними межами, а отже й вибору результативного контрольованого алгоритму прийняття машинних ршень при розпiзнаннi геосистем за ДДЗ.
Запропонована методика ландшафтно-геошформацшного аналiзу ДДЗ була апробована в програмному ceрeдовищi ERDAS Imagine з залученням космозшмш SPOT i цифрових векторних моделей позицiйно-динамiчноТ ландшафтноТ тeриторiальноТ структури в ходi iнформацiйноТ швентаризацп геосистем 1нгулецького басейнового рeгiону УкраТни.
Висновки
Наявнють актуальних ДДЗ, даних про ландшафтну тeриторiальну органiзацiю та стандартизовано!' системи класифкацп геосистем е основою синтезу оперативноТ iнформацiТ про геосистеми, ландшафтно-еколопчний стан рeгiонiв УкраТни та передумовою результативноТ iнтeграцiТ до европейського еколопчного простору.
Лтература
36. The CORINE Land Cover 2000 Project / Buttner G., Feranec J., Jaffrain G., et al. // EARSeL Proceedings 3(3). -2004. - Р. 331-346.
37. The thematic accuracy of Corine land cover 2000. Assessment using LUCAS (land use/cover area frame statistical survey) // Techn. Rept. EEA. - 2006. - N 7. - 85 p.
38. Модель и технология автоматизированной классификации земних покрытий по данным дистанционного зондирования / Соукап Т., Бушуев Е., Попов М. и др. // Матер. III Белорусского космич. конгресса, 23-25 октября 2007, Минск. - Минск: ОИПИ НАН Белорусии, 2007. - C. 214-219.
Аннотация Л. Ф. Билоус Анализ данных дистанционного зондирования для информационной инвентаризации геосистем. Рассматриваются вопросы создания ГИС для целей экологического управления. Данные дистанционного зондирования (ДДЗ) определяются как источник оперативной информации о геосистемах и экологическое состояние регионов. Вопрос обоснования национальной классификации геосистем, согласованной европейской классификации системы CORINE для анализа ДДЗ определяется как актуальное. Предлагается методика ландшафтно-геоинформационного анализа ДДЗ. Ключевые слова: геосистема, данные дистанционного зондирования, классификация геосистем, ландшафтно-геоинформационный анализ
Abstract. L. Bilous Analysis of remote sensing data for information inventory of geosystems. The question of GIS creation for thel management is discussed. Data of remote sensing are defined as a source of information on geosystems and ecological conditions of regions. The question of national classification of geosystems for the analysis of data of remote sensing is defined as actual. The technique of the landscape and geoinformation analysis of data of remote sensing is offered.
Keywords: remote sensing data, geosystem, classification of geosystems, landscape-geoinformation analysis
Поступила в редакцию 31.01.2014 г.
