SCI Библиотека

Задача выделения зданий в контексте семантической сегментации геополей представляет собой задачу перехода от множества геополей собственного и отраженного элементами суши, океана и атмосферы Земли электромагнитного излучения ко множеству геополей пространственного распределения собственного и отраженного объектами класса «Здания» электромагнитного излучения.

Проблематика выделения зданий включает в себя следующие основные проблемы: ложноположительные и ложноотрицательные срабатывания при выделении зданий, выделение отдельных зданий как одного объекта и распознавание объектов класса «Здания» на снимках, имеющих разные яркостные характеристики.

Данные проблемы, в рамках семантической сегментации геополей, рассматриваются с точки зрения снижения точности перехода от исходного множества геополей к результирующему множеству и относятся главным образом к исходному множеству.

Посредством анализа указанных проблем определены основные концептуальные решения в архитектурах нейронных сетей, позволяющие уменьшить их влияние: механизмы внимания и обработка глобальных признаков.

В результате эксперимента с архитектурами нейронных сетей STT, STEB-UNet, U-Net, MF-CNN и MSCFF, реализующими данные концептуальные решения, определены зависимости между временными затратами и конкретной реализацией концептуальных решений и наиболее эффективное с точки зрения обеспечиваемой точности решение — обработка глобальных признаков посредством мультимасштабного слияния признаков, реализуемое MSCFF.

Одной из основных целей создания Государственной информационной системы обеспечения потребителей данными дистанционного зондирования Земли из космоса является повышение доступности данных ДЗЗ для пользователей. В статье описана реализация в указанной системе спецификации STAC, обеспечивающая гармонизацию всех метаданных спутниковых снимков и другой справочной информации о данных ДЗЗ. Спецификация STAC в настоящее время является открытым международным специализированным стандартом для структурирования и поиска геопространственных данных, поддерживаемым ведущими поставщиками данных ДЗЗ, а также рекомендована новым ГОСТ Р 70672-2023. Для строгого следования спецификации разработано специальное программное обеспечение и создан оперативно пополняемый каталог метаданных ДЗЗ, содержащий информацию обо всех доступных для потребителей продуктах, выпускаемых организациями Госкорпорации «Роскосмос». Приведены возможности использования спецификации STAC и реализующих ее программных пакетов для автоматизации многих видов задач как для поставщиков, так и для конечных пользователей данных ДЗЗ.

В статье рассматриваются особенности создания комплекса программных технологий, предназначенных для обеспечения базового функционала по приему космической информации от антенных станций, обработке, формированию и предоставлению потребителям информационных продуктов российских КС ДЗЗ вне программной и информационно-технологической инфраструктуры Единой территориально-распределенной информационной системы (ЕТРИС ДЗЗ). Приводится технологическая модель хранения, обработки и распространения, включая уровни обработки формируемых информационных продуктов. Рассматривается архитектура комплекса программных технологий, в том числе структурные программные компоненты: компонент первичной и потоковой обработки, компонент архивирования и каталогизации, компонент предоставления данных, компонент контроля качества, компонент контроля процессов обработки, компонент администрирования ресурсов. Демонстрируется программно-аппаратная инфраструктура, на базе которой развернут комплекс - сервер общего назначения, сервер потоковой обработки (оборудован двумя вычислителями NVidia T4), система хранения данных (емкостью 1ПБ), а также рабочие места для интерактивного контроля качества и формирования выходной продукции. В заключении приводятся результаты практической отработки комплекса программных технологий при обработке 27 маршрутов «Канопус-В» и 9 маршрутов «Метеор-М», отснятых на территорию южно-азиатского региона.