Оптимизация работы с данными ДЗЗ при геологическом картировании в ArcGIS Desktop

Традиционный способ геологического картирования, в т.ч. минеральных ресурсов, это весьма времяёмкая процедура. Данные дистанционных съёмок, совмещённые с продвинутыми алгоритмами качественного и количественного пространственного анализа, способны эту ситуацию исправить. Эти геопространственные инструменты, безусловно, не способны заменить экспертное знание. Их задача: помогать специалисту делать своё дело лучше и эффективнее. Правильно и вовремя подобранные материалы ДЗЗ, комбинированные с нужными инструментами пространственного анализа и моделирования, да ещё и в дружелюбной ГИС-среде – это то, что в течение последних лет меняет правила игры.

Этот пост рассказывает про то, как доступ к сервисам данных ДЗЗ через ArcGIS Desktop позволит вам расслабиться и сосредоточиться на самом главном — создании информативной и достоверной карты. В частности, речь пойдёт об одной из наиболее актуальных комбинаций данных: многоспектральная космическая съёмка (на примере Sentinel-2) и цифровые модели рельефа.

Sentinel-2

Миссия Sentinel от ESA (European Space Agency) – одно из самых важных и интригующих событий, происходящих в сфере ДЗЗ-технологий в последние годы.  Спутник Sentinel-2 ведёт съёмку в 12 спектральных каналах с временным разрешением 5 дней, каналы RGB и NIR имеют 10-м пространственное разрешение. И что ещё очень важно – эти данные открыты.

Сравнение каналов Sentinel-2 c Landsat 7 и Landsat 8. Кликните по изображению для просмотра источника и оригинала.

Однако, небольшой размер тайлов Sentinel в совокупности с высоким временным разрешением  изрядно добавляет головной боли, когда вам необходимо собрать мозаику на территорию интереса. Именно здесь на помощь приходит ArcGIS.

Во-первых, в ArcMap и ArcGIS Pro вам доступно уже готовое глобальное покрытие. Почитайте наш пост про то, как добавить покрытие Sentinel-2 в ваше рабочее пространство в ArcGIS Desktop. Во-вторых, вам доступна 21 готовая комбинация каналов. Нет необходимости заниматься препроцессингом и процессингом многочисленных каналов Sentinel вручную.

Доступные готовые комбинации каналов для снимков Sentinel-2

Комбинация каналов Natural Color (4,3,2). Наземные объекты отображаются в цветах, схожих с таковыми при реальном зрительном восприятии человека. Эта комбинация является базовой при любом картировании. Она также даёт максимально полезную информацию по осадочным аккумулятивным поверхностям с отсутствующим или же разреженным растительным покровом. Ниже на снимке приведены фрагменты покрытия съёмкой на произвольную территорию восточной Монголии.

Комбинация каналов Natural Color (4,3,2)

Комбинация каналов Geology (12,11,2). Данная комбинация существенно упрощает визуальную интерпретацию морфоскульптурных и морфоструктурных единиц в пределах территории интереса. Доступна также c отрегулированным динамическим диапазоном, оптимизированным для визуальной инспекции (Geology DRA).

Комбинация каналов Geology DRA (12,11,2)

Инструмент PCA (principal component analysis) позволяет вытянуть из многоканальных растров информацию с максимальной объясняющей способностью. С его помощью вы можете сгенерировать единое трехканальное изображение изо всех не задействованных в анализе каналов и увидеть то, что до этого не было доступно для визуальной детекции. Этот растровый продукт, в частности, позволяет проводить нюансную интерпретацию морфоскульптурных единиц.

RGB-изображение из первых 3-х компонент по 10-ти каналам Sentinel-2

Цифровые модели рельефа

Через ArcGIS Desktop вы получаете доступ к внушительной библиотеке цифровых моделей рельефа от разных сенсоров. Наибольший интерес для площадного геологического картирования представляют данные SRTM (30 м), WorldDEM (24 м), а для северных циркумполярных регионов лучше всего подойдёт ArcticDEM (5м).

Доступные готовые деривативы на основе ЦМР

На основе данных ЦМР вам доступны 9 готовых различных деривативов (склоны, экспозиция, отмывка и т.д.), которые нет необходимости рассчитывать и процессить самостоятельно.

Углы наклонов поверхности
Многонаправленная отмывка рельефа

Используйте готовые ЦМР-деривативы для совместного анализа с растровыми продуктами на основе Sentinel, комбинируйте нужные снимки в необходимых сочетаниях для классификации или объектно-ориентированного анализа. Работая с данными Sentinel и ЦМР в среде ArcGIS, вы сэкономите весомое количество времени, сосредотачиваясь на самом главном – экспертном анализе и продвинутой визуальной интерпретации данных ДЗЗ.