Алгоритм фильтрации/сглаживания и генерализации цифровых моделей поверхности/рельефа методом адаптивного скользящего окна переменной площади и формы

Семинар: Информационные технологии
Начало заседания: 14:35

Дата выступления: 11 Март 2025

Организация: Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Институт геологии и минералогии СО РАН (Новосибирск)

Авторы: Николай Николаевич Добрецов

В последние годы наблюдается массовое появление нового поколения данных, связанных с моделями рельефа/поверхности Земли среднего и высокого пространственного разрешения, в том числе, на территорию России. К новым данным, в первую очередь, следует отнести Copernicus DSM и Arctic DEM. Первый набор покрывает всю поверхность суши Земли, а второй – только часть северного полушария (что составляет примерно 2/3 территории России). Данные получены с применением расширенного набора методов обработки данных дистанционного зондирования высокого разрешения и содержат наиболее детальное отображение дневной поверхности, включая «надповерхностные» элементы.

Проблема использования этих данных для целей геологии (и не только) заключается в избыточной детальности в части поверхностных элементов ландшафта, включающих элементы растительности, микроструктур рельефа и т.п. То есть в исходных данных присутствует компонент «шума» разной природы, который препятствует проведению их анализа.

Возникает потребность в разработке алгоритмов фильтрации/сглаживания/генерализации данных, которые позволили бы получать производные модели рельефа из исходных моделей поверхности, но с сохранением основных границ и структур (в том числе, геологических, геоморфологических, гидрологических и т.п.).

Нами разработана предварительная версия принципиально нового алгоритма фильтрации/сглаживания ЦМР/ЦМП, которая учитывает диапазон высот, попадающих в ограничения по линейному 3D расстоянию от центра окна поиска, а также позволяет сужать этот диапазон за счет сферического сжатия. Фактически в алгоритме реализуется идея адаптивного скользящего окна переменной формы и площади.

Предварительные результаты применения алгоритма демонстрируют возможность контролируемого «вырезания» поверхностных элементов ландшафта из исходной модели, ее фильтрации, генерализации, а также получения новых производных, которые интересны для последующего анализа.

 

Трансляция семинара будет осуществляться на платформе BigBlueButton по ссылке: https://vcs-6.ict.nsc.ru/rooms/nmm-jge-zjd/join.