Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/261741
Title: Классификация водных объектов по спектрам, измеренным с борта МКС в космическом эксперименте "Ураган"
Other Titles: Classification of water surfaces by spectra measured from the ISS during the Uragan space experiment
Authors: Беляев, М.Ю.
Беляев, Б.И.
Катковский, Л.В.
Мартинов, А.О.
Сармин, Э.Э.
Силюк, О.О.
Чумаков, А.В.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Issue Date: 2019
Publisher: Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences
Citation: Sovrem Probl Distancionnogo Zondirovania Zemli kosm 2019;16(6):201-208.
Abstract: В статье описаны результаты, полученные на основе обработки данных разновременных измерений изображений и спектров земной поверхности научной аппаратурой «Фотоспектральная система» (ФСС) с борта Международной космической станции по программе космического эксперимента «Ураган». Разработана новая методика классификации спектральных данных на основе метода главных компонент и корреляционного анализа, эффективная для классификации объектов, спектры отражения которых близки между собой как по форме, так и по абсолютным значениям, каковыми, в частности, являются зарегистрированные из космоса спектры водных акваторий различных морей и океанов ввиду очень малого вклада в них излучения водной поверхности и преобладающего вклада атмосферы. В отличие от традиционного применения преобразования главных компонент, когда для анализа оставляют несколько первых главных компонент, в предлагаемой методике исключается из анализа первая компонента (имеющая наибольшую дисперсию) и выполняется обратное преобразование в спектральное пространство, что позволяет учесть незначительные различия в спектрах объектов. Кроме того, вместо трудной для восприятия визуализации кластеров спектров в многомерном спектральном пространстве предложена наглядная визуализация классифицированных спектров в трёхмерном пространстве, построенном на основе взаимных корреляций спектров выборки. С использованием предложенной методики проведена классификация водных объектов земного шара (морей и океанов) по данным ФСС, которая продемонстрировала возможность дискриминации водных объектов по их спектрам отражения, что свидетельствует о существовании характерных спектральных особенностей акваторий различных морей.
Abstract (in another language): The paper describes the results of processing of multi-temporal measurements (images and spectra) of the Earth surface made by the scientific equipment Photospectral System (PhSS) from the International Space Station (ISS) during the Uragan space experiment. A new classification methodology for spectral data based on the principal component method and correlation analysis has been developed. The methodology is effective for the classification of objects whose reflection spectra are close to each other both in form and in absolute values. In contrast to the traditional application of principal component transformation, where the first few principal components are used for analysis, in the proposed method the first component that has the greatest variance is excluded from the analysis. The inverse transformation into the spectral space is performed, which allows taking into account minor differences in the spectra of objects. In addition, a visualization of the classified spectra in threedimensional space based on the correlations of the entire sample of spectra is proposed. Using the proposed methodology, classifications of the water surfaces (seas and oceans) are done on the basis of PhSS data. The results of classification demonstrate the possibility of dividing water surfaces according to their reflection spectra, which indicates the existence of characteristic spectral features of the waters of different seas.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/261741
Scopus: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-201-208
metadata.dc.identifier.scopus: 85077473970
Appears in Collections:Статьи сотрудников НИИ ПФП

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
201-208.pdf5,64 MBAdobe PDFView/Open


PlumX

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.