Procesna veriga za samodejno obdelavo optičnih satelitskih posnetkov

Večna želja vsakega strokovnjaka iz področja daljinskega zaznavanja je, da bi se dalo satelitske podatke obdelati popolnoma samodejno. Na Centru odličnosti Vesolje, znanost in tehnologije (VESOLJE-SI) smo naredili prve korake za uresničitev te želje. Razvili smo namreč procesno verigo za popolnoma samodejno obdelavo satelitskih posnetkov. Verigo smo poimenovali STORM. Veriga vključuje vse korake, ki pripeljejo od t.i. kalibriranega surovega (Level 1) optičnega satelitskega posnetka do spletne dostave produktov.

Trije glavni sklopi obdelav v naši verigi STORM so enaki kot pri običajni obdelavi satelitskih podatkov (to so: geometrična predobdelava, radiometrična predobdelava, samodejne interpretacije). Bistvena novost naše verige je ta, da koraki potekajo hitro ter popolnoma samodejno (brez poseganja operaterja, brez ročnega dela).

Procesna veriga STORM je bila razvita in testirana na posnetkih sistema RapidEye (posnetki visoke ločljivosti, tip senzorja vzdolžni oz. pushbroom). Naknadno je bila dodana podpora še za nekatere druge senzorje, tudi za take z zelo visoko ločljivostjo. Različni deli verige podpirajo naslednje senzorje (stanje maj 2015):

  • popolnoma podprt senzorji: RapidEye, WorldView-2, THEOS, Pleaides
  • delno podprti senzorji: SPOT 6, Landsat 4-8, PROBA-V
  • senzorji v planu: polnoslikovni (full-frame) senzor, ki ga razvija VESOLJE-SI

 

Shema procesne verige STORM, ki jo je razvilo VESOLJE-SI. Desno so prikazani podprti senzorji (stanje maj 2015).

 

Opis posameznih modulov procesne verige STORM

  • samodejno določanje oslonilnih in kontrolnih točk (na podlagi poravnave posnetkov na referečno karto cest),
  • samodejna ortorektifikacija, ki temelji na fizičnem modelu senzorja ob času zajema posnetka (model je prilagojen za vzdolžne in polnoslikovne skenerje),
  • samodejna ortorektifikacija, ki temelji na RPC modelu
  • samodejni atmosferski popravki (uporabili smo ATCOR 3 podjetja ReSe),
  • samodejna topografska normalizacija (temelji na kombinaciji fizičnega in Minneartovega modela, ob predpostavki anizotropne osvetljenosti) ter
  • samodejni izračuni uporabniških produktov (Karta sprememb, vegetacijski indeks NDVI, Sprememba NDVI )

Posamezne module smo razvili v IDL in C++, glavni kontrolni modul in spletni pregledovalnik pa sta razvita v Javi. Verigo sproži prenos novega satelitskega posnetka na FTP strežnik. Takoj po obdelavi so vsi produkti verige (op.: iz enega vhodnega posnetka se generira 5 produktov) na voljo uporabniku preko spletnega pregledovalnika. Veriga trenutno podpira območje Slovenije z okolico in naš nacionalni koordinatni sistem D48 Gauss-Krüger, načrtujemo pa razširitev na druge regije/države ter druge koordinatne sisteme.

 

Slike in predstavitve  (klikni za povečavo):

– Shema načrtovane procesne verige VESOLJE-SI
– Poster Prototype of an Automatic Near Real-Time Satellite Image Processing Chain, predtavljen na ESA/CNES konferenci o malih satelitih Small Satellites Systems and Services – The 4S Symposium 2012 (4.-8. junij 2012, Portorož, Slovenia)

Full Space-SI processing chain

   Poster Prototype processing chain