2022-66-2

В статье проведен анализ проблемы неопределенности при построении признакового пространства в процессе дешифрирования данных дистанционного зондирования Земли. Выявлены основные причины возникновения неопределенности при определении значений количественных и качественных дешифровочных признаков объектов наблюдения. Обосновано использование математического аппарата теории возможностей в особом случае описания неопределенности, не имеющей событийно-частотной интерпретации. Выводы о нечеткости лингвистических переменных, обозначающих оттенки серого, подтверждены результатами экспериментальных исследований с использованием данных дистанционного зондирования Земли. Проведена формализация лингвистических термов, описывающих качественные признаки объектов наблюдения с использованием экспоненциальных функций принадлежности нечетких подмножеств.
Подтверждена правильность математического описания функций принадлежности оттенков серого как классификационных признаков при дешифрировании полутоновых изображений. Показана возможность применения математического аппарата теории возможностей для описания качественных признаков объектов дистанционного зондирования Земли.

Сквазников М.А., Колыгин Д.Л., Торшина И.П. Применение математического аппарата теории возможностей для семантического описания признаков объектов дистанционного зондирования Земли // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2022. Т. 66. № 2. С. 6–19. DOI:10.30533/0536-101Х-2022-66-2-6-19

Л.В. Яловкина (1), О.Н. Николаева (2,3)

(1) Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева, Москва, Россия

(2) Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия

(3) Сибирский государственный университет геосистем и технологий, Новосибирск, Россия

Стремительное развитие научно-технического прогресса и популяризация карт среди широких слоев населения привели к росту числа частных производителей и объемов выпуска картографической продукции. Одним из последствий стало увеличение доли карт с низким качеством дизайна. Недостаточная читаемость и наглядность таких карт затрудняют выполнение ими своей основной функции — передачи пользователю новых знаний об окружающем мире. В результате создатели картографической продукции столкнулись с необходимостью проведения оценки и контроля качества картографического дизайна.
В современной картографии (науке и отрасли производства) оценка качества картографического дизайна начинает восприниматься как направление, требующее развития и обновления. Принципиальным отличием новых разработок в этой области должна быть максимальная объективность процедуры оценки качества, что предполагает обращение к измерению и исчислению количественных показателей. В статье проведен краткий обзор и анализ развития технологии и оценки качества картографической продукции, охватывающий период с 70-х годов ХХ века до настоящего времени.

Многие прикладные задачи можно свести к вопросу вычисления пространственного предиката вида «находится ли точка A в полигоне B». В работе представлен новый метод пространственной индексации «предрассчитанный субсеточный линейный индекс» (Baked SubGrid Linear Index, BSGLI), являющийся расширением методов индексации на основе регулярной сетки (Grid Spatial Index). В основе метода — возможность определить такой набор характеристических линий клетки сеточного индекса, что для каждой точки внутри клетки ее пространственное отношение с характеристическими линиями будет однозначно соответствовать ее пространственному отношению с полигонами, пересекающимися с этой клеткой. Предложенный метод показывает прирост производительности до 4 раз над стандартными средствами: PostgreSQL и PostGIS c GIST-индексами, и прирост от 5 % до 30 % по сравнению с базовым для него методом индексации на основе регулярной сетки, в зависимости от размера клетки и количества параллельно выполняющихся рабочих процессов.

Гвоздев О.Г., Майоров А.А., Матерухин А.В., Бондарев И.Н. Проблема вычисления пространственных предикатов вида «находится ли точка в полигоне» над потоками пространственно-временных данных высокой интенсивности // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2022. Т. 66. № 2. С. 34–47. DOI:10.30533/0536-101Х-2022-66-2-34-47

В статье представлены результаты реализации концептуальной модели картографического мониторинга полевых геофизических исследований с помощью средств веб-картографии. На примере функциональных возможностей веб-сервера MapServer с открытым программным кодом подробно изложены авторские подходы к адаптации выбранного программного обеспечения для организации серверного пространства, хранилища данных, шаблонов рабочих файлов, подсистемы обновления данных и интерфейса картографического веб-сервиса. Охарактеризована технологическая схема подготовки и взаимодействия компонентов картографического мониторинга, позволяющего автоматизировать создание ежедневных отчетных карт и предоставлять доступ к информации о ходе выполнения этапов полевых работ для контроля деятельности отрядов и предупреждения нарушения сроков исследований.

Приведены результаты апробации веб-сервиса на базе MapServer во время полевых сейсморазведочных работ, выполненных в сезоны 2015–2020 гг. методами общей глубинной точки (МОГТ) 2D и 3D в различных регионах РФ. Реализация концептуальной модели в виде веб-сервиса способствовала повышению качества картографического обеспечения полевых работ, улучшению коммуникации между полевыми отрядами и административным аппаратом, принятию управленческих решений по своевременному выполнению полевого этапа геологоразведочных работ. Предложены дальнейшие пути совершенствования интерфейса, обеспечения комплексной работы с базами данных и открытыми источниками информации.

С использованием спутниковых данных о поверхности Земли и геоинформационных систем стало возможным предложить новый информационный продукт, созданный для решения научных и образовательных задач и развития экологического туризма. Содержание информационного ресурса представляет краткий обзор значимой для учащихся систематизированной информации о территории Монголии с раскрытием визуальных признаков геоморфологических объектов. Атлас включает изображения, созданные на основе космических и аэрофотоснимков, фотографии с маршрутов, справочные карты.
Материалы информационного ресурса рассчитаны на широкий широкий круг читателей: преподавателей, учителей, операторов туристических компаний, а также на самостоятельно путешествующих туристов.

Рассмотрены прикладные аспекты использования методов машинного обучения для повышения качества распознавания капитальных строений на аэрофотоснимках. Цель работы — формирование решения для автоматизированного обнаружения объектов капитального строительства с последующим сравнением их контуров с данными кадастра недвижимости для выявления нарушений в сфере земельного законодательства. В результате выполнения работы была разработана модель машинного обучения, выявляющая на аэрофотоснимках объекты капитального строительства, основанная на композиции разносезонных снимков и данных матрицы высот. Для оценки качества предложенных модельных решений были использованы метрики Recall и IoU (Intersection over Union). В работе приведены и обоснованы методы, позволяющие повысить точность распознавания объектов кадастрового учета с использованием методов машинного обучения на основе сверточных нейронных сетей. Также в исследовании представлены рекомендации по оптимальным параметрам исходных изображений, используемых для обучения и работы модели, а также по их возможному дальнейшему использованию в сфере кадастра и мониторинга земель.

Добровольский Д.О. Исследование эффективности дешифрирования объектов кадастрового учета по разносезонным аэроснимкам и бинарным картам высот с применением сверточной нейронной сети // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2022. Т. 66. № 2. С. 81–91. DOI:10.30533/0536-101Х-2022-66-2-81-91

В настоящее время в сфере кадастровой оценки земель сельскохозяйственного назначения сформировался ряд проблем,

обусловленных отсутствием актуальных данных о таких землях, применением рыночно-ориентированной методики и т. д. В качестве одного из путей повышения качества результатов кадастровой оценки земель данной категории авторами предлагается применение квалиметрического метода к оценке земель сельскохозяйственного назначения. Для реализации данного метода авторами разработан алгоритм расчета значений ценообразующих факторов, включенных в модель расчета квалиметрическим методом, в геоинформационной системе Quantum GIS, который заключается в автоматизации расчетов значений ценообразующих факторов. Разработанный алгоритм существенно упрощает и ускоряет процесс обработки данных для дальнейшего расчета стоимости земель сельскохозяйственного назначения квалиметрическим методом.