Автоматизированное дешифрирование сети грунтовых дорог по данным космической съёмки сверхвысокого пространственного разрешениякурсовая работа (Бакалавр)
Аннотация:Дорожная сеть является обязательным элементом баз пространственных данных и наносится на тематические карты как часть общегеографической основы. Полнота и точ-ность данных о конфигурации дорог является критически важной для территориального и транспортного планирования, управления территорией в случае чрезвычайных ситуа-ций и многих других задач. Для создания, а также актуализации информации о состоянии сети широко используются данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).
На современном этапе данные о местоположении большинства дорог с твёрдым покрытием присутствуют во многих геоинформационных системах (ГИС) и характери-зуются высокой полнотой и условно достаточной точностью. Хуже обстоит ситуация с данными по сети грунтовых дорог. Грунтовыми в целом называют все дороги без твердо-го — например, асфальтобетонного или щебневого — покрытия, их материалом является естественный грунт. По данным Росстата и Росавтодора, на 2023 год 28,2% общей протя-женности автомобильных дорог Российской Федерации составляла именно эта категория дорог, причем в отдельных субъектах её доля может увеличиваться до 60% [Протяжен-ность грунтовых автомобильных дорог общего пользования, 2024]
В последние десятилетия разрабатываются методики, по которым дешифрирование дорожной сети может выполняться в частично или полностью автоматизированном ре-жиме. Значительная часть этих алгоритмов в большей степени опирается на спектральные характеристики поверхности, что хорошо применимо для дорог с твердым покрытием. Яркостные свойства грунтовых дорог меняются в зависимости от географического поло-жения региона; кроме того, геометрия грунтовых дорог менее поддается формализации в виде набора правил. Вышеперечисленные сложности приводят к тому, что в некоторых тематических публикациях по автоматизированному дешифрированию грунтовые дороги воспринимают как «шум», что крайне негативно может сказаться на полноте данных, имеющей критическое значение.
Таким образом, объектом исследования является сеть грунтовых дорог в степной и лесостепной природных зонах, а предметом — методы её автоматизированного выделе-ния по данным дистанционного зондирования сверхвысокого пространственного разре-шения в оптическом диапазоне.
Целью работы является разработка наиболее эффективной методики выделения сети грунтовых дорог по данным дистанционного зондирования сверхвысокого разреше-ния на степную территорию.
Для достижения цели были выделены следующие задачи:
1) Изучение существующих методов дешифрирования дорожной сети в целом и грунтовых дорог в частности, а также сравнение метрик качества получаемых результатов автоматических и автоматизированных методов;
2) Сравнение алгоритмов для дешифрирования грунтовых дорог и подбор наибо-лее оптимальных для дальнейшей работы;
3) Реализация выбранных алгоритмов и оценка качества полученных результатов;
4) Оценка эффективности разработанной методики выделения сети грунтовых дорог.