Содержание

Содержание 2

1 Введение 3

1.1 Описание предметной области 3

1.2 Постановка задачи 3

1.3 Математические методы 5

1.4 Обзор существующих методов решения 5

2 Требования к окружению 8

2.1 Требования к аппаратному обеспечению 10

2.2 Требования к программному обеспечению 10

3 Спецификация данных 10

3.1 Описание формата данных 10

4 Функциональные требования 12

5 Проект 13

5.1 Средства реализации 13

5.2 Модули и алгоритмы 13

5.2.1 Модули 13

5.2.2 Методы реализации 13

5.2.3 Описание алгоритма 14

5.3 Проект интерфейса 15

6 Реализация и тестирование 15

7 Заключение 17

Список литературы 18

1 Введение

1.1 Описание предметной области

Свободные от облачности спутниковые изображения Охотского моря в ИК (инфра-красном) и видимом каналах крайне редки, составляют не более 10%. Выделение кромки льда на всей акватории Охотского моря осуществляется путем визуально-ручного дешиф-рирования специалистом-экспертом. Автоматизация этого процесса все еще является акту-альной. Сложность состоит в том, что лед и облачность имеют, фактически, одинаковые спектральные и пространственные характеристики. Существенно различаются они по ди-намике. Лед стационарен, а облачность подвижна. Многие организации и НИИ, занимаю-щиеся спутниковым мониторингом окружающей среды, очень заинтересованы в автомати-зации и усовершенствовании процесса отделения льда от облачности. Почему это необхо-димо на сегодняшний день? Актуальны ли сейчас проблемы спутникого мониторинга льда? На этот вопрос можно ответить, обрисовав задачи, которые ученые решают с помо-щью спутников.

К числу основных проблем промысловой океанологии относятся выявление законо-мерностей пространственно-временной изменчивости и разработка методов прогноза океанологических условий и процессов, определяющих распределение и колебания харак-теристик биопродуктивности вод и рыбных запасов. Важнейшим представляется диагноз и прогноз термических условий, структуры и динамики вод в промысловых районах океана. Действительно, хотя биомасса и распределение рыбных запасов испытывают значитель-ные изменения различных пространственно-временных масштабов под влиянием факторов различной природы и происхождения, в том числе промысла, наибольшее значение, безус-ловно, имеют температура поверхности океана, структура и динамика вод.

Естественно, что наиболее адекватным аппаратом решения указанных проблем явля-ется совокупность методов многомерного статистического анализа, актуальность исполь-зования которого неизмеримо выросли. Причинами этого является, в том числе, и спутни-ковый мониторинг состояния океана, обеспечивающий получение детальной информации о параметрах океана, не охваченного стационарными гидрометеорологическими наблюде-ниями, из которых наиболее важными для промысловой океанологии представляются дан-ные по температуре поверхности океана, а также о морских льдах и альтиметрических данных уровня.

Дальневосточные моря, и в первую очередь Охотское, богаты не только биоресурса-ми. На шельфе арктических и дальневосточных морей сосредоточены основные запасы нефтеуглеводородов — ценнейшего энергетического сырья. Поиск нефтегазовых место-рождений на шельфе дальневосточных морей начался в конце 70-х годов. С тех пор было пробурено около 80 поисковых и разведочных скважин на Сахалинском шельфе и 2 сква-жины на Магаданском. К 1990 году на шельфе северо-восточного Сахалина были открыто пять крупных месторождений нефти и газа. Природа создала уникальные месторождения нефтеуглеводородов в мелководной шельфовой зоне, где с применением современных технологий человек может добывать сырье так ему необходимое для своей жизнедеятель-ности, и в тоже время, в этом районе с мелководным шельфом отмечаются одни из самых тяжелых ледовых условий в Охотском море. На акватории моря существуют четыре ло-кальных района со сложными ледовыми условиями, затрудняющими деятельность челове-ка. Развитие здесь нефтегазового комплекса связывает с собой большой объем гидроме-теорологических измерений, в том числе и немалое количество спутниковой информации. Полученные результаты могут послужить повышению их безопасности и снижению риска неблагоприятного воздействия на морскую среду, которое возможно при аварийных си-туациях. Спутниковые данные о динамике дрейфа и деформациям ледяного покрова у се-веро-восточных берегов Сахалина могут быть учтены при проектировании объектов добы-чи и транспортировки нефтеуглеводородов на северо-восточном шельфе острова Сахалин.

Развитие подводной трубопроводной сети на шельфе арктических районов, где в на-стоящее время интенсивно ведутся работы по вводу в эксплуатацию новых морских ме-сторождений, теоретически должно привести к росту вероятности повреждений трубопро-водов. Одной из причин возможных повреждений подводных трубопроводов на шельфе замерзающих морей является повреждения трубопровода от воздействия ледовых образо-ваний и стамух (отдельная глыба льда, стоящая на мели). Очевидно, что до стадии проек-тирования подводных трубопроводов необходимо всесторонне изучать параметры ледо-вых образований с помощью спутников.

Самым очевидным (но далеко не единственным) признаком наступления глобального потепления является таяние снега и льда. Лед, покрывающий Землю, тает. Арктический

Список литературы

[1] Лурье И.К., Косиков А.Г. Теория и практика цифровой обработки изображений. – М.: Научный мир, 2003

[2] Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. – М.: Мир, 1976

[3] Романов А. А. Геоинформационные технологии и интерактивная компьютерная обработка изображений в задачах дистанционного зондирования океана. – М., 1999

[4] Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов/ Пер. с англ. –М.: Наука, 1979

[5] Бермант А. Ф., Араманович И. Г. Краткий курс математического анализа. – М.: Наука, 1969

Примечаний нет.