Global Vision Media Focus
Кампанія была прадстаўлена на тэлеканалах CCTV у агульнай складанасці 15 разоў, а яе ахоп праз партыйныя СМІ, цэнтральныя СМІ і мясцовыя афіцыйныя СМІ дасягнуў 50 мільёнаў чалавек.
Параўнанне метадаў здабывання вады на аснове гіперспектральных спадарожнікавых здымкаў
Уводзіны ў перадумовы
Водныя рэсурсы — адзін з найкаштоўнейшых прыродных рэсурсаў для чалавецтва. Нягледзячы на тое, што мая краіна займае чацвёртае месца ў свеце па агульных рэсурсах прэснай вады, яе доля на душу насельніцтва складае толькі чвэрць ад сярэднесусветнага паказчыка. Выкарыстанне тэхналогій дыстанцыйнага зандзіравання для дакладнага і хуткага атрымання дынамічнай інфармацыі аб наземных вадаёмах з'яўляецца эфектыўным тэхнічным сродкам для абследавання водных рэсурсаў і маніторынгу тэрыторый.
У цяперашні час праводзіцца значны аб'ём даследаванняў па атрыманні інфармацыі аб водных аб'ектах, прычым большасць крыніц дадзеных з'яўляюцца мультыспектральнымі. Існуюць розныя метады атрымання інфармацыі аб водных аб'ектах розных тыпаў і рэгіёнаў, кожны з якіх мае свае перавагі; аднак даследаванні па іх прымяненні ў гіперспектральных спадарожнікавых дадзеных адносна абмежаваныя. Таму ў гэтай працы параўноўваюцца і аналізуюцца розныя метады атрымання інфармацыі аб водных аб'ектах з выкарыстаннем спадарожніка Xi'an Optics-1 05 (таксама вядомага як спадарожнік Tianxianpei).
Метады і прынцыпы
У гэтым даследаванні для вызначэння вадаёмаў выкарыстоўваліся гіперспектральныя выявы горада Вэйфан, атрыманыя спадарожнікам Xiguang-105 (Tianxianpei) 21 мая 2025 года, а таксама параўноўваліся і аналізаваліся розныя метады на аснове вынікаў вызначэння.
Табліца 1. Уводзіны ў дадзеныя
У гэтым выпадку разлік індэкса выкарыстоўвае атмасферна скарэкціраваныя дадзеныя адлюстравання ўзроўню L2C. Канкрэтная працэдура аперацыі выглядае наступным чынам:
1. Папярэдняя апрацоўка дадзеных
(1) Радыеметрычная каліброўка: зыходныя дадзеныя значэння DN выпраменьваюцца з выкарыстаннем радыеметрычных калібравальных каэфіцыентаў, якія забяспечваюцца яркасцю, для атрымання дадзеных бачнай яркасці. Гэта можна зрабіць з дапамогай інструмента «Радыёметрычная каліброўка» ў ENVI.
(2) Карэкцыя атмасферы: Карэкцыя атмасферы выконваецца з дапамогай інструментаў карэкцыі атмасферы на аснове мадэляў 6S або MODTRAN для атрымання дадзеных аб адлюстраванні паверхні, такіх як інструмент карэкцыі атмасферы FLAASH у ENVI.
(3) Спектральнае згладжванне: У ENVI для згладжвання дадзеных адлюстравання паверхні выкарыстоўваецца алгарытм Савіцкага-Голея (SG), што памяншае спектральны шум і павышае надзейнасць наступнай класіфікацыі. Вы можаце выкарыстоўваць інструмент пашырэння фільтра Савіцкага-Голея ў App Store ENVI або ўбудаваны інструмент спектральнага згладжвання THOR. Пры выкарыстанні фільтра Савіцкага-Голея параметры ўстанаўліваюцца наступным чынам:
(4) Рэгістрацыя выявы (неабавязкова): Геаграфічная рэгістрацыя выконваецца на аснове апрацаваных дадзеных, атрыманых на аснове базавай карты. Рэгістрацыя можа быць выканана ў ENVI, qgis або arcgis. У якасці эталоннай карты рэкамендуецца Google Imagery.
2. Здабыча вады
(1) Аднапалосны метад парогавага ўстанаўлення
Метад парогавага ўстанаўлення ў адной паласе азначае выбар пэўнай паласы і адбор проб вады шляхам усталявання адпаведнага парога. Парог вызначаецца наступным чынам:
У формуле RNIR прадстаўляе значэнне каэфіцыента адлюстравання ў блізкім інфрачырвоным дыяпазоне; δ — парог. Калі каэфіцыент адлюстравання ≥ δ, цела лічыцца невадным; калі
(2) Нармалізаваны індэкс рознасці вады (NDWI)
Працягласць вадаёма была атрымана з выкарыстаннем метаду спектральнага індэкса. У прыватнасці, нармалізаваны дыферэнцыяльны індэкс вады (NDWI) быў разлічаны на аснове выявы паверхневага адлюстравання, апрацаванай праграмай FLASH. Затым, на аснове гістаграмы выявы NDWI, быў усталяваны парог для завяршэння здабывання вадаёма. Формула разліку наступная:
(3) Палепшаны індэкс ценявой вады (MSWI)
Мадыфікаваны індэкс ценявой вады (MSWI) — гэта мадэль суадносін, заснаваная на індэксе ценявой вады, якая паляпшае аддзяленне ценю ад вадаёмаў. Формула разліку наступная:
Парог усталяваны на 0; значэнні большыя за 0 паказваюць на вадаёмы, астатнія лічацца фонавымі.
(4) Комплексны ўзважаны індэкс вады (CWWI)
Комплексны вагавы індэкс вады (CWWI) выкарыстоўвае тры даўжыні хваль — сінюю, зялёную і блізкае інфрачырвонае — і прысвойвае розныя вагі кожнай паласе для стварэння камбінацыі палас. Гэты метад дадаткова адрознівае вадаёмы ад невадаёмных, падкрэсліваючы адрозненні ў адлюстраванні і паглынанні вады. Вызначэнне наступнае:
(5) Індэкс ценявога будаўніцтва (SBI)
Індэкс зацененых будынкаў (SBI) выкарыстоўваецца для вызначэння вадаёмаў шляхам памнажэння NDWI і блізкага інфрачырвонага дыяпазону і выбару парога. Выкарыстанне толькі NDWI можа лёгка прывесці да блытаніны паміж ценямі і вадаёмамі, што прывядзе да значнага шуму і прымешак. У даследаванай зоне значэнні NDWI тыповых наземных аб'ектаў, ад найбольшага да найніжэйшага, наступныя: вадаёмы, будынкі, горныя цені і расліннасць, прычым яркасць памяншаецца ў гэтым парадку. Вадаёмы і будынкі маюць падобную яркасць, дэманструючы значнае перакрыццё ў значэннях. Вадаёмы дэманструюць значныя адрозненні ад іншых наземных аб'ектаў у блізкім інфрачырвоным дыяпазоне, прычым адлюстраванне ад найбольшага да найніжэйшага - гэта: расліннасць, горныя цені, будынкі і вадаёмы. Такім чынам, выраз для SBI мае выгляд:
У формуле NDWI — гэта нармалізаваны дыферэнцыяльны індэкс вады; RNIR — каэфіцыент адлюстравання ў блізкім інфрачырвоным дыяпазоне. Памнажэнне NDWI на квадрат блізкага інфрачырвонага дыяпазону максімізуе лікавую розніцу паміж вадаёмамі і іншымі наземнымі аб'ектамі, адначасова спрашчаючы ідэнтыфікацыю значэнняў у шкалах шэрага і эфектыўнае вылучэнне вадаёмаў, асабліва ліквідуючы перакрыццё паміж значэннямі ў шкалах шэрага вадаёмаў і будынкаў.
Адлюстраванне вынікаў
Малюнак 1. Камбінаваны здымак спадарожніка Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521 у натуральных колерах
Параўнанне спектральных крывых розных наземных утварэнняў да і пасля фільтрацыі SG (каэфіцыент адлюстравання павялічыўся ў 10 000 разоў, спадарожнік Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521)
Малюнак 2. Спектральныя крывыя розных наземных утварэнняў пасля фільтрацыі SG
Вышэйпаказаная здабыча дадзеных з вадаёмаў была выканана на спадарожніку Xiguang-105 (Tianxianpei). Каб мінімізаваць уплыў парогаў умяшання чалавека, парогі для ўсіх метадаў, акрамя аднакаляпольнага метаду, былі ўстаноўлены на 0, што прывяло да наступных вынікаў:
Малюнак 3. Карта размеркавання вады, атрыманая з дапамогай аднакамплітуднага спадарожніка Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Малюнак 4. Карта размеркавання вады NDWI, спадарожнік Xiguang-1 05 (Цяньсяньпэй), 20250521
Малюнак 5. Карта размеркавання вады MSWI, спадарожнік Xiguang-1 05 (Цяньсяньпэй), 20250521
Малюнак 6. Карта размеркавання вады CWWI, спадарожнік Xiguang-1 05 (Цяньсяньпэй), 20250521
Малюнак 7. Карта размеркавання вады SBI, спадарожнік Xiguang-1 05 (Цяньсяньпэй), 20250521
Як паказана ў прыведзеных вышэй выніках размеркавання здабычы вадаёмаў і ў Табліцы 2, аднапалосная парогавая здабыча з'яўляецца больш падрабязнай і ахоплівае найбольшую плошчу, чым іншыя метады, галоўным чынам у паўднёвай частцы ракі Цюхэ ў вадасховішчы Сяшань, дзе вадаём адносна бесперапынны, і ўпадзенне ракі ў гарадскую зону выразна відаць. Аднак іншыя метады паказваюць разрывы ў ніжнім цячэнні ракі Цюхэ. Акрамя таго, аднапалосная парогавая здабыча эфектыўная пры здабычы невялікіх вадаёмаў, але яна ў значнай ступені залежыць ад наладкі парога, што патрабуе ручнога ўмяшання. Сярод чатырох іншых метадаў здабычы вадаёмаў NDWI і SBI даюць вельмі падобныя вынікі, у той час як метады MSWI і CWWI лепш працуюць на буйных вадаёмах, але могуць прапускаць меншыя.
Табліца 2. Статыстычная табліца плошчы воднай паверхні, атрыманай рознымі метадамі