​В Институте вычислительных технологий СО РАН найдены новые подходы к к программному прочтению спутниковых снимков водных поверхностей.  

Лаборатория, созданная в ИВТ СО РАН по инициативе Анатолия Васильевича Квашнина в его бытность полномочным представителем президента России в Сибирском федеральном округе, занимается мониторингом экологических и других масштабных процессов на территории Российской Федерации. Одно из направлений работы коллектива — получение методов интерпретации данных наземного и космического происхождения для повышения точности получаемой информации и, как следствие, правильности принимаемых решений, в том числе оперативных. «Особую важность в последние годы приобретает проблема мониторинга паводковых ситуаций, — подчеркнул первый заместитель директора ИВТ кандидат физико-математических наук Андрей Васильевич Юрченко, — особенно в условиях многоснежных зим и резких перепадов температур».
 
Научный сотрудник лаборатории аэрокосмического мониторинга и обработки данных кандидат технических наук Сергей Александрович Рылов рассказал о ключевой проблеме интерпретации космических снимков в контексте мониторинга паводковых ситуаций. «На них далеко не всегда различима вода, — объяснил ученый. — В ряде случаев за нее могут быть приняты тени от облаков, сильно увлажненная почва, часть антропогенных объектов. И наоборот, мутная и темная паводковая масса может определяться как суша. Соответственно, встала задача разработки такого программного продукта, который позволил бы безошибочно выделять водоемы и их разливы на фотографиях с российских спутников “Канопус-В” и “Ресурс-П”. Мы пошли по пути кластеризации — то есть разделения множества классифицируемых объектов на непересекающиеся подмножества (кластеры) так, чтобы каждый кластер состоял из схожих объектов, а объекты разных кластеров существенно отличались».
 
В итоге учеными ИВТ был разработан ансамблевый иерархический алгоритм кластеризации HECA, позволяющий строить дерево решений для уточнения данных мультиспектральных изображений, получаемых со спутников. «В результате на тех же снимках гораздо более четко выделяется открытая вода во всех ее проявлениях», — резюмировал Сергей Рылов. Он подчеркнул, что пользователем программного продукта является Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии «Планета» в структуре Росгидромета. «Сибирский центр — филиал НИЦ “Планета” принимает снимки, использует наши методы обработки данных и при необходимости информирует свое ведомство и МЧС», — пояснил ученый. В частности, оперативно определялись и корректировались границы Тулунского наводнения в Иркутской области летом нынешнего года. 
 
Разработанные в ИВТ методы уточнения границ обводнений позволяют отслеживать не только паводки, но и обратные явления. С. А. Рылов рассказал, что анализ спутниковых данных за 20 лет продемонстрировал усыхание озера Убинское, одного из крупнейших в Новосибирской области, в два с половиной раза. «В учебниках по краеведению оно по-прежнему именуется вторым по площади после Чанов, но теперь это не так, — уточнил исследователь. — Площадь акватории озера Убинское с 1989-го по 2017 год сократилась с 425 до 165 кв. км, но с 2013 года цифра стабилизировалась. Эти данные могут быть интересны для географов, экологов, ихтиологов, представителей аграрной науки. Интересные результаты могли бы дать комплексные сравнительные исследования, ведь площадь соседних крупных озер Новосибирской области так сильно не менялась». 
 

Источники

Алгоритмы сибирских ученых уточняют данные мониторинга состояния водоемов
Наука в Сибири (sbras.info), 24/12/2019
В Институте вычислительных технологий СО РАН найдены новые способы интерпретации спутниковых снимков водных поверхностей
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 24/12/2019
Одно из крупнейших в Новосибирской области озер усохло в 2,5 раза за 20 лет
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 24/12/2019
Озеро Убинское усохло в 2,5 раза
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 25/12/2019
Крупнейшее озеро в Новосибирской области за 20 лет усохло в 2,5 раза
Om1.ru, 25/12/2019
Крупнейшее озеро в Новосибирской области за 20 лет усохло в 2,5 раза
Gorodskoyportal.ru/omsk, 25/12/2019
Озеро Убинское усохло в 2,5 раза
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 24/12/2019
Озеро Убинское усохло в 2,5 раза
Новости@Rambler.ru, 24/12/2019
Одно из крупнейших озер в Сибири усохло в 2,5 раза
ИА Саратовский регион (sarreg.ru), 24/12/2019
Озеро Убинское усохло в 2,5 раза
Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 24/12/2019
Одно из крупнейших озер в Сибири усохло в 2,5 раза
РИА Новый День (newdaynews.ru), 24/12/2019
Одно из крупнейших в Новосибирской области озер усохло в 2,5 раза за 20 лет - исследование
Новосибирские новости (nscn.ru), 24/12/2019
Одно из крупнейших озер в Сибири усохло в 2,5 раза
Seldon.News (news.myseldon.com), 24/12/2019
Озеро Убинское в Новосибирской области усохло в 2.5 раза за 20 лет
Planet-today.ru, 25/12/2019
Озеро Убинское в Новосибирской области усохло в 2.5 раза за 20 лет
Seldon.News (news.myseldon.com), 25/12/2019
В Новосибирской области озеро Убинское за 20 лет усохло в 2,5 раза
Вечерний курьер (vk-smi.ru), 25/12/2019
Одно из крупнейших озер в Сибири усохло в 2,5 раза
Siberianews.ru, 31/12/2019

Похожие новости

  • 12/04/2019

    Как вычислить путь звезды

    Астрофизику сегодня невозможно представить без компьютерного моделирования: ученые воссоздают на ЭВМ космические процессы, не доступные для наблюдения, чтобы ставить эксперименты и подтверждать теории.
    718
  • 25/12/2019

    Сибирские ученые развивают проект СНЦ ВВОД

    ​Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных (СНЦ ВВОД) — проект программы «Академгородок 2.0», который ориентирован на потребности научных институтов в работе с big data.
    435
  • 20/06/2017

    Международная выставка «НТИ ЭКСПО» в Новосибирске

    ​​​Уникальная международная выставка достижений технологического развития "НТИ ЭКСПО" пройдет в рамках V Международного форума технологического развития "Технопром-2017" 20-22 июня в Новосибирске при поддержке правительства РФ, коллегии ВПК, Минпромторга России, Минэкономразвития России, МИДа РФ, правительства Новосибирской области.
    3337
  • 10/05/2016

    Сибирские ученые усовершенствуют волоконные линии связи

    ​Методы, открытые специалистами Новосибирского государственного университета, Института вычислительных технологий СО РАН и зарубежных коммерческих компаний, можно применить при создании телекоммуникационных систем с высокой пропускной способностью.
    1478
  • 17/04/2019

    Центр хранения и обработки данных может быть создан в Новосибирске к 2022 году

    ​Сибирский центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных планируется создать к 2022 году. Он нужен, в том числе для обработки и хранения информации с источника синхротронного излучения "СКИФ" (создается по нацпроекту "Наука"), сообщил ТАСС замдиректора Института вычислительных технологий СО РАН Андрей Юрченко.
    1438
  • 26/07/2019

    Ученые ИВТ СО РАН: лесные пожары можно прогнозировать и контролировать

    ​Площадь лесных пожаров в Сибири превысила миллион гектар. Это бедствие — как раковая опухоль: лучше обнаружить и подавить его на самой ранней стадии. Способна ли наука найти для этого эффективные решения? «Перед ответом на этот вопрос стоит сделать две важные ремарки, — считает первый заместитель директора ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук  Андрей Васильевич Юрченко.
    600
  • 03/03/2020

    Быстрее, чем в NASA

    ​Ученые Института вычислительных технологий СО РАН оптимизируют обработку данных спутникового мониторинга Земли. ИВТ СО РАН уже достаточно долгое время сотрудничает с Научно-исследовательским центром «Планета», входящим в структуру Росгидромета.
    243
  • 23/01/2019

    Новосибирские физики смоделировали атмосферу экзопланет

    ​Сотрудники Института лазерной физики СО РАН в лабораторных условиях моделируют плазменный ветер, аналогичный тому, что испускают объекты в сотнях световых лет от Земли. Эти исследования имеют большое значение для изучения состава и динамики верхней атмосферы разных классов экзопланет, в том числе потенциально пригодных для жизни.
    978
  • 07/02/2020

    В регионах России появится как минимум четыре мощных суперкомпьютерных центра

    ​​Идею развития в регионах распределенной двухуровневой сети суперкомпьютерных центров поддержал Президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин на встрече с общественностью по вопросам науки и образования, состоявшейся день назад в Череповце.
    347
  • 19/09/2019

    Большие данные — большие вызовы

    ​В рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» обсудили возможности использования больших данных для науки, бизнеса и государства. В настоящий момент все они нуждаются в эффективных цифровых инструментах для решения широкого круга задач.
    455