Сущность и методы обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Программные продукты для цифрового анализа данных ДЗЗ. Разработка программного продукта, реализующего обработку растровых изображений. Создание интерфейса программного модуля.
Аннотация к работе
В настоящее время редко какая область человеческой деятельности обходится без применения цифровых технологий. Особенно это актуально для областей деятельность которых так или иначе связана с обработкой данных. ГИС системы используют данные дистанцинного зондирования (обычно в виде растровых изображений месности получаемых со спутника) и обрабатывают их при помощи специально разработанных алгоритмов. Разработать программный продукт позволяющий обрабатывать растровые изображения..ДЗЗ является процессом направленным на наблюдение поверхности Земли при помощи различных зандов.Данный анализ выплняется с применением компьютерных средств, которые предоставляют широкий функционал позволяющий представлять результаты в различном виде, что дает позможность исследователю более точно интерпретировать представленные для изучения материалы.Перед основной обработкой полученный снимок необходимо провести через этап предварительной обработки, который заключается в проведении комплексам процедур по обработке растрового изображения при помощи различных алгоритмов фильтрации, изменения баланса изображения и его цветности. Преобразование цветности изображения к оттенкам серого производится путем присвоения в каждый пиксель каждому каналу, цветового спектра (R, G, B) значения яркости данного пикселя вычисляемого по формуле 1.1. Коррекция контрастности производится путем установки в каждый канал нового значения рассчитываемого по формуле 1.2. Для устранения шумов используются «медианный» и «сглаживающий» фильтры, алгоритм работы медианного фильтра основан на прохождении всего изображения апертурой три на три пикселя, и установка в центральный пиксель значения среднего из девяти пикселей если представить их в виде отсортированного массива. Фильтры реализующие различные методы выделения границ основываются на прохождении всего изображения апертурой три на три или два на два пикселя, после чего центральному пикселю присваивается значение, полученное путем вычисления по формуле, являющейся основой каждого из методов.В данной работе рассмотриваются два наиболее популярные на данный момент программных продукта для работы с данными ДЗЗ: ENVI и ERDAS IMAGINE. ENVI (Environment for Visualizing Images - среда для отображения снимков) является наиболее совершенным и в то же время очень простым в управлении программным обеспечением для работы с данными дистанционного зондирования. Программа ENVI настолько проста в использовании, что она полностью меняет подход к работе с цифровыми изображениями. Разработанная ведущими исследователями в этой области, Envi от компании ITT Visual Information Solutions содержит полный пакет необходимых инструментов и функций для визуализации, анализа и презентации цифровых изображений. ERDAS IMAGINE - растровый графический редактор и программный продукт, первоначально разработанный компанией ERDAS Inc., и предназначенный для обработки данных дистанционного зондирования.В качестве программного окрыжения были выбраны: веб-сервер Apache2, компилятор CS в JS COFFEESCRIPT, препроцессор CSS SASS, сборщик приложений для JAVASCRIPT GULPJS, JAVASCRIPT фреймворк ANGULARJS.В процессе данной работы был разработан программный продукт, позволяющий обрабатывать растровые изображения. Основной функционал данного продукта включает в себя такие функции как изменение баланса яркости и контрастноста, изменение уветовой насыщенности, наложение шумов, а так же восстанавливающие фильтры и фильтры выделения границ. Пользовательский интерфейс (рисунок 2.1) представляет собой две области для раздельной обработки изображений позволяющий произволить сравнение, меню открытия файла (рисунок 2.2), меню выбора фильтров (рисунок 2.3) а также различные инструменты управления фильтрами слайдеры (рисунок 2.4) и индикаторные кнопки (рисунок 2.5). обработка растровый изображение программаФильтр яркость позволяет изменять характеристику яркости обрабатываетмого изображения.Фильтр контраст позволяет изменять характеристику контрастности обрабатываетмого изображения.Фильтр grayscale позволяет изменять характеристику интенсивности цветности обрабатываетмого изображения.Фильтр бинаризация позволяет представить изображение в отображении полярных цветов высокого контраста.Фильтр инверсия позволяет представить изображение в таком виде, когда каждый пиксель инвертирован - противоположен по цветовому тону оригиналу.Фильтр шум позволяет наложить на изображение шум типа соль-перец.Анализ данных ДЗЗ выплняется с применением компьютерных средств, которые предоставляют широкий функционал позволяющий представлять результаты в различном виде, что дает возможность исследователю более точно интерпретировать представленные для изучения материалы. В процессе разработки программного продукта был реализован пользовательский интрфейс позволяющий выполнять все предусмотренные программным модулем операции быстро, легко и интуитивно понятно. Инструмент яркость позволяет симулировать различную поверхностно-пространственную плотность светового потока, исходящего от поверхности.
План
Содержание
Список условных сокращений
Содержание
Введение
Раздел 1. Методы обработки данных дистанционного зондирования земли
1.1 Дистанционное зондирование земли
1.2 Цифровой анализ результатов дистанционного зондирования
1.3 Методы обработки растровых изображений
1.4 Программные продукты для анализа данных ДЗЗ
Раздел 2. Разработка программного продукта реализующего обработку растровых изображений
2.1 Выбор ЯП
2.2 Создание пользовательского интерфейса программного модуля