Реализация математических алгоритмов преобразования RGB-снимков с БПЛА в альбедо поверхности сверхвысокого разрешения с использованием спутниковых данных на примере полигона «Плейстоценовый парк»статьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Аннотация:Восстановление альбедо поверхности со сверхвысоким пространственным разрешением — актуальная задача для детальных расчётов компонент радиационного и теплового баланса. В данной работе обсуждаются методы восстановления альбедо поверхности в коротковолновом диапазоне спектра по RGB-снимкам (цветовая модель Red, Green, Blue) с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с помощью двух реализованных математических алгоритмов с привлечением данных обработки спутниковых снимков. Математическая постановка задачи связана с решением обратной задачи по восстановлению интеграла спектральной функции отражённого излучения и её нормировке по известным реперным значениям альбедо поверхности, полученным по спутниковым данным. В статье дано описание двух реализованных математических алгоритмов, которые отличаются способом решения обратной задачи (итерационным и неитерационным методом), а также указаны области их применимости. Так, значительным ограничением методов является требование однородных условий освещённости (суммарной коротковолновой радиации) по территории. Алгоритмы были протестированы в холодный (снежный) и тёплый (бесснежный) периоды по данным съёмок надирных ортофотопланов с БПЛА на территории полигона «Плейстоценовый парк» (Республика Саха). Проведена нормировка алгоритмов на реперных площадках по данным обработки снимков со спутников Landsat-8, -9 и Sentinel-2. Полученные значения альбедо поверхности имеют высокое пространственное разрешение, соответствующее разрешению ортофотоплана. Выявлены оптимальные условия использования алгоритмов при наличии однородной слоистой облачности, а также негативное влияние теней от прямой солнечной радиации. Таким образом, в настоящей работе показана возможность использования алгоритмов преобразования RGB-сигналов для многократного увеличения пространственного разрешения альбедо поверхности, получаемого со спутниковых снимков. В будущем планируется доработка алгоритмов и их тестирование на большей статистической выборке.