Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

Восстановление полей дрейфа морского льда по последовательным спутниковым радиолокационным изображениям методом прослеживания особых точек

Полный текст:

Аннотация

Описываются подходы к автоматизированному расчету дрейфа морского льда по последовательным изображениям на основе данных активной радиолокации РСА-SAR (радиолокаторы с синтезированной апертурой). Предлагается оригинальный алгоритм на основе применения многомасштабного представления изображений с использованием адаптивного подавления шумов. Приводятся оценки качества расчетов с использованием данных спутника Sentinel-1А, демонстрируются преимущества разработанного алгоритма на основе результатов сопоставления с существующими мировыми аналогами.

Об авторах

Д. М. Демчев
Научный фонд «Центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена»; ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия

Научный сотрудник.

Санкт-Петербург



В. А. Волков
Научный фонд «Центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена»
Россия

Кандидат географических наук.

Санкт-Петербург



В. С. Хмелева
Научный фонд «Центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена»
Россия

Младший научный сотрудник.

Санкт-Петербург



Э. Э. Казаков
Научный фонд «Центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена»; Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия
Младший научный сотрудник


Список литературы

1. Рахина Т.В., Александров В.Ю., Бушуев А.В., Сандвен С. Определение дрейфа льдов по радиолокационным изображениям спутника «Океан» с использованием кросс-корреляционного алгоритма // Исследование Земли из космоса. 1998. № 4. С. 107–115.

2. Alcantarilla P.F., Bartoli A., Davison A.J. KAZE features // Computer Vision — ECCV 2012. Berlin; Heidelberg: Springer, 2012. P. 214–227.

3. Bay H., Tuytelaars T., Van Gool L. Surf: Speeded up robust features // Computer vision — ECCV 2006. Berlin; Heidelberg: Springer, 2006. P. 404–417.

4. Bretzner L., Lindeberg T. Feature Tracking with Automatic Selection of Spatial Scales // Computer Vision and Image Understanding. 1998. Vol. 71. № 3. P. 385–392.

5. Collins M.J., Emery W.J. A computational method for estimating sea ice motion in sequential Seasat synthetic aperture radar imagery by matched fi ltering // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1988. Vol. 93. № C8. P. 9241–9251.

6. Curlander J., Holt B., Hussey K. Determination of sea ice motion using digital SAR imagery // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1985. № 4. P. 358–367.

7. Dellinger F. et al. SAR-SIFT: A SIFT-like algorithm for applications on SAR images // Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS). 2012. P. 3478–3481.

8. Dorado-Munoz L.P., Velez-Reyes M., Mukherjee A., Roysam B. A Vector SIFT Detector for Interest Point Detection in Hyperspectral Imagery // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 2012. № 11. P. 4521–4533.

9. Duits R. et al. On the axioms of scale space theory // Journal of Mathematical Imaging and Vision. 2004. Vol. 20. № 3. P. 267–298.

10. Fily M., Rothrock D.A. Quantitative use of satellite SAR imagery of sea ice // Advances in Space Research. 1987. Vol. 7. № 11. P. 323–326.

11. Goncalves H., Corte-Real L., Goncalves J.A. Automatic image registration through image segmentation and SIFT // Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on. 2011. Vol. 49. №. 7. P. 2589–2600.

12. Grewenig S., Weickert J., Bruhn A. From Box Filtering to Fast Explicit Diffusion // Lecture Notes in Computer Science. 2010. P. 533–542.

13. Hall R.T., Rothrock D.A. Sea ice displacement from Seasat synthetic aperture radar // Journal of Geophysical Research. 1981. Vol. 86. № C11. P. 11078–11082.

14. Karvonen J. Operational SAR-based sea ice drift monitoring over the Baltic Sea // Ocean Sci. Discuss. 2012. Vol. 9. № 1. P. 359–384.

15. Koenderink Jan J. The structure of images // Biol. Cybern. 1984. Vol. 50. № 5. P. 363–370.

16. Komarov A.S., Barber David G. Sea Ice Motion Tracking From Sequential Dual-Polarization RADARSAT-2 Images // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 2014. Vol. 52. № 1. P. 121–136.

17. Kwok R., Tsatsoulis C. Analysis of SAR Data of the Polar Oceans. Berlin; Heidelberg: Springer, 1998. P. 235–259.

18. Lowe D.G. Distinctive image features from scale-invariant keypoints // International journal of computer vision. 2004. Vol. 60. № 2. P. 91–110.

19. Ninnis R.M., Emery W.J., Collins M.J. Automated extraction of pack ice motion from advanced very high resolution radiometer imagery // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1986. Vol. 91. № C9. P. 10725–10734.

20. Pedersen L.T., Saldo R., Fenger-Nielsen R. Sentinel-1 results: Sea ice operational monitoring // Proceedings of Igarss IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS). 26–31 July 2015. P. 2828–2831.

21. Perona P., Malik J. Scale-space and edge detection using anisotropic diffusion // Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on. 1990. Vol. 12. № 7. P. 629–639.

22. Rampal P., Weiss J., Marsan D. Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007 // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2009. Vol. 114. № C5. doi: 10.1029/2008JC005066

23. Rublee E., Rabaud V., Konolige K., Bradski G. ORB: an effi cient alternative to SIFT or SURF // IEEE I. Conf. Comp. Vis. (ICCV). 6–13 November 2011. P. 2564–2571.

24. Schwind P. et al. Applicability of the SIFT operator to geometric SAR image registration // International Journal of Remote Sensing. 2010. Vol. 31. № 8. P. 1959–1980.

25. Thomas M., Geiger C.A., Kambhamettu C. High resolution (400 m) motion characterization of sea ice using ERS-1 SAR imagery // Cold Regions Science and Technology. 2008. Vol. 52. № 2. P. 207–223.

26. Vesecky J.F., Samadani R., Smith M.P., Daida J.M., Bracewell R.N. Observation of sea ice dynamics using synthetic aperture radar images: automated analysis // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 1988. Vol. 26. № 1. P. 38–48

27. Wang S., You H., Fu K. BFSIFT: A novel method to fi nd feature matches for SAR image registration // Geoscience and Remote Sensing Letters, IEEE. 2012. Vol. 9. №. 4. P. 649–653.


Для цитирования:


Демчев Д.М., Волков В.А., Хмелева В.С., Казаков Э.Э. Восстановление полей дрейфа морского льда по последовательным спутниковым радиолокационным изображениям методом прослеживания особых точек. Проблемы Арктики и Антарктики. 2016;(3):5-19.

For citation:


Demchev D.M., Volkov V.A., Khmeleva V.S., Kazakov E.E. Sea ice drift retrieval from SAR using feature tracking. Arctic and Antarctic Research. 2016;(3):5-19. (In Russ.)

Просмотров: 34


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)