Метод автоматической оценки высоты облачности по стереопаре на базе синхронных данных спутниковых систем
Метод восстановления высоты ВГО по одновременным съёмкам с разных КА основан на методе стереопары и включает четыре основных этапа: подбор синхронных пар изображений, поиск и сопоставление контрольных точек на стереопаре, фильтрацию ложных совпадений и вычисление высоты облачности.
Для реализации метода применительно к стереопаре «Арктика-Himawari» были решены две основные проблемы:
- Синхронизация времени съёмок. Для этого учтены особенности сканирования приборов МСУ-ГС/ВЭ («Арктика-М») и AHI (Himawari-8, -9). Оптимальные пары снимков для широтного пояса 40–60° с.ш. формируются при начале сеанса «Арктики-М» на 5 мин раньше сеанса Himawari, что обеспечивает разницу во времени наблюдения целевой территории менее минуты. То есть необходимые пары составляют снимки в 15 мин (МСУ-ГС/ВЭ) и 20 мин (AHI), а также в 45 мин (МСУ-ГС/ВЭ) и 50 мин (AHI) каждого часа. При оценке высот для близких к экватору широт более подходящими становятся снимки с совпадающими временами сеансов.
- Существенные различия в характеристиках данных. Для работы использовались близкие спектральные каналы (10,7 мкм для МСУ-ГС/ВЭ и 11,2 мкм для AHI), но имеющие разное пространственное разрешение (4 и 2 км соответственно). Для обеспечения корректного поиска контрольных точек, осуществляемого алгоритмом SIFT, данные AHI приводятся к разрешению 4 км. Из-за достаточно низкой контрастности данных МСУ-ГС/ВЭ был снижен стандартный порог контрастности в алгоритме SIFT, чтобы увеличить число обнаруживаемых ключевых точек. Однако такое снижение порога приводит к росту числа ложных совпадений, что компенсируется последующей фильтрацией полученных точек по трё критериям: по расстоянию, направлению смещения и порогу яркости.