Мультиспектральный интеллектуальный мониторинг природной и техногенной среды

Под редакцией академика РАН В.Я. Панченко

Коллектив авторов:
С.А. Барталев, Е.В. Бурнаев, В.С. Верба, Н.А. Ивлиев, Н.Л. Казанский, А.Ф. Каперко, Е.А. Лупян, А.В. Никоноров, Р.В. Скиданов, А.А. Черниенко

ISBN: 978-5-88940-164-3
184 стр.

Самара, "Новая Техника", 2023

Аннотация:

Оперативный мониторинг природной и техногенной среды на множестве длин волн электромагнитного излучения обеспечивает получение уникальных данных, недоступных при анализе цветных или панхроматических изображений. Использование получаемой из мультиспектральных данных информации позволяет эффективно решить широкий ряд актуальных проблем цифровой экономики.
Монография систематизирует вклад авторов в решение следующих проблем:

формирование больших мультиспектральных данных, ориентированных на решение конкретных задач отраслей цифровой экономики;

создание и серийное производство бортовых сенсоров: гиперспектрометров, радиометров и радиолокаторов, обеспечивающих оперативный сбор мультиспектральных изображений;

разработка и широкое использование методов анализа изображений и распознавания образов на основе достижений искусственного интеллекта;

использование технологий анализа больших данных и искусственного интеллекта для выработки эффективных управленческих решений;

разработка и применение технологии построения информационных систем дистанционного мониторинга в интересах отраслей цифровой экономики.

Использование в названии монографии термина интеллектуальный мониторинг обусловлено широким применением технологий анализа больших данных и методов искусственного интеллекта для решения перечисленных задач.
Разработанные технологии используются для создания и поддержки информационных систем в интересах различных ведомств и организаций (Рослесхоз, Росстат, Министерство сельского хозяйства РФ, Росгидромет, Россети, МЧС, Сбербанк, различные региональные системы цифровой экономики и конкретные предприятия).

Содержание:

Список сокращений

Введение

1. Интеллектуальный мониторинг среды в широком диапазоне волн электромагнитного излучения

1.1. Задачи дистанционного мониторинга природной и техногенной среды
1.2. Мультиспектральный мониторинг

2. Разработка средств наблюдения

2.1. Гиперспектрометр для малого космического аппарата
2.2. Гиперспектрометр для беспилотного летательного аппарата (БПЛА)
2.3. Гиперспектрометр для наноспутника Кубсат3U
2.4. Гиперспектрометр для малого БПЛА
2.5. Радиолокаторы с синтезированной апертурой «Стриж»
2.6. Сканирующий комплекс СВЧ-радиометров

3. Технологии и информационные системы дистанционного мониторинга

3.1. Технологии построения информационных систем дистанционного мониторинга
3.2. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа данных спутниковых наблюдений Института космических исследований Российской академии наук для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды (ЦКП «ИКИ-Мониторинг»)
3.3. Информационные системы дистанционного мониторинга, созданные и поддерживаемые на основе разработанных технологий и инфраструктуры
3.4. Использование созданных технологий и инфраструктуры для разработки новых методов дистанционного мониторинга лесов России
3.5. Оценка экономического эффекта созданных технологий и инфраструктуры

4. Технологии создания и исследования спектральных дифракционных оптических элементов

4.1. Компоненты и общее описание технологической линии
4.2. Фотолитография с лазерной записью по тонким металлическим плёнкам
4.3. Фотолитография с лазерной записью по фоторезисту
4.4. Электронная литография
4.5. Однопроходные технологии формирования микроструктур
4.6. Исследование структуры поверхности
4.7. Спектральные измерения

5. Обработка, распознавание и использование получаемых данных

5.1. Коррекция хроматических аберраций
5.2. Тематическая обработка гиперспектральных данных
5.3. Двухэтапная схема классификации типов растительности по гиперспектральным изображениям
5.4. Моделирование и распознавание радиолокационных изображений

6. Технологии искусственного интеллекта для консолидации мультимодальных данных и для построения на их основе физически-информированных предиктивных моделей

6.1. Технологии искусственного интеллекта для консолидации мультимодальных данных
6.2. Технологии искусственного интеллекта для построения физически-информированных предиктивных моделей

7. Применение разработанных технологий

7.1. Использование в области точного земледелия
7.2. Анализ физических и финансовых рисков, создаваемых климатическими изменениями
7.3. Прогнозирование ледовой обстановки в Арктике
7.4. Информационно-аналитическая система мониторинга опасных небесных тел и планирования противодействия астероидно-кометной опасности
7.5. Прогнозирование вероятности возникновения пожаров

Заключение

Список использованных источников

Сведения об авторах.