ПІДВИЩЕННЯ ПРОСТОРОВОЇ РОЗДІЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ ЗОБРАЖЕНЬ ТЕПЛОВОГО ПОЛЯ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ НА ОСНОВІ МОДЕЛЕЙ МНОЖИННОЇ РЕГРЕСІЇ НА БАГАТОСПЕКТРАЛЬНИХ ДАНИХ ВІД РІЗНИХ КОСМІЧНИХ СИСТЕМ - Зєлик, Я. І.; Чорний, С. В.; Федоров, О. П.; Підгородецька, Л. В.; Колос, Л. М. (Космічна наука і технологія, 2024)
Розроблено методологію підвищення просторової роздільної здатності супутникових зображень теплового поля земної поверхні на основі поєднання зображень у видимому, тепловому та радіолокаційному діапазонах у єдиний багатоспектральний продукт даних; побудови регресійних моделей взаємозв’язку зображень; виконання лінійної регресії псевдотеплового продукту з підвищеною просторовою роздільною здатністю на даних видимого та радіолокаційного діапазонів. Методологію реалізовано на відкритій хмарній платформі Google Earth Engine з використанням Earth Engine API та програмних скриптів, створених мовою JavaScript, з обробкою багатоспектральних колекцій зображень різних космічних систем на заданих часових інтервалах. Показано можливість практичного синтезу псевдотеплового зображення з підвищеною просторовою роздільною здатністю 10 м на основі теплового зображення з роздільною здатністю 100 м та багатоспектрального композиту з роздільною здатністю шарів 10 і 30 м. Розроблено технологію синтезу та калібрування продукту температури земної поверхні з підвищеною просторовою роздільною здатністю і темпом надання даних щодня на основі продукту радіаційної температури у каналі B10 «Ландсат-8» та лінійної регресії на продуктах MODIS, ASTER і «Сентінель-1» з темпом надання даних від щоденного до помірного. Розроблено програмне забезпечення на JavaScript та реалізовано технологію у формі інтерактивного вебсервісу з відкритим доступом на хмарній платформі Google Earth Engine Apps. Кінцевий продукт даних забезпечує задовільну відносну середню квадратичну похибку відновлення радіаційної температури не більше 6 % згідно з прототипами на помірному тепловому полі (до 100 °С) з перехресним калібруванням за зразковими даними «Ландсат-8». Відносні середні квадратичні помилки синтезованих даних згідно із зразковими даними на високотемпературних ділянках (пожежа, розпечена лава) до 28 % зумовлені тим, що синтезований продукт містить інформацію з високотемпературних спектральних каналів (B7...B09 — ASTER), а зразковий продукт (B10 — «Ландсат-8») такої інформації не містить. Приклади застосування технології демонструють, що перехресне калібрування синтезованого продукту можна здійснювати протягом року з березня по жовтень за зразковими тепловими зображеннями природних чи штучних об’єктів. Об’єкти, відібрані для калібрування, повинні мати стабільні теплові характеристики на момент польоту супутників протягом періоду збору даних.