Вопросы радиометрической калибровки устройств дистанционного зондирования, установленных на борту БПЛА
+7 (383) 343-12-55 vestnik@ssga.ru
Ru
En
Ru
En
Авторам публикаций
Вестник СГУГиТАрхив журнала Вопросы радиометрической калибровки устройств дистанционного зондирования, установленных на борту БПЛА

Вопросы радиометрической калибровки устройств дистанционного зондирования, установленных на борту БПЛА

Дистанционное зондирование земли, фотограмметрия
УДК: 528.8:623.746.4-519
DOI: 10.33764/2411-1759-2024-29-2-41-50
Х. Г. Асадов 1, А. Дж. Алиева 1, Д. А. Гумбатов 1
Год: 2024
Том: 29
№: 2
Страницы: 41 - 50
1 Национальное Аэрокосмическое Агентство, г. Баку, Азербайджанская Республика

Финансирование: -

Аннотация:

Беспилотные летательные средства специального назначения позволяют осуществить оперативный сбор данных при различных состояниях внешних воздействующих факторов, в любое время суток. В типичном случае малые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) осуществляют зондирование с высоты полета не более 250 м. По этой причине на практике широко используется эмпирический линейный метод (ELM) для радиометрической калибровки спектральных воспроизводящих устройств, установленных на борту БПЛА. Рассмотрен вопрос о достоверности и информационной обоснованности радиометрической калибровки спектральной аппаратуры, установленной на борту БПЛА по методу эмпирической линеаризации (ELM). На основе базовых положений этого метода составлена и решена оптимизационная задача, решение которой показало, что только при линейной зависимости показателя отражения от длины волны замена этой функциональной зависимости на ее энтропию приводит к минимальному росту информативности полученных данных. Этот обнаруженный факт может быть рассмотрен в качестве информационного обоснования метода ELM.

Ключевые слова (RU):

БПЛА, радиометрическая калибровка, дистанционное зондирование, энтропия, оптимизация

Ключевые слова (EN):

UAV, radiometric calibration, remote sensing, entropy, optimization

Читать статью Скачать JATS XML

Библиографический список:

  1. Zarzar C. M., Dash P., Dyer J. L., Moorhead R., Hathcock L. Development of a simplified radiometric calibration framework for water-based and rapid deployment unmanned aerial system (UAS) operations // Drones. – 2020. – Vol. 4. – DOI 10.20944/preprints202003.0469.v1.
  2. Aanstoos J. V., Hasan K., Ohara C. G., Prasad S., Dabbiru L., Mahrooghy M., Nobrega R., Lee M., Shrestha B. Use of remote sensing to screen earthen levees // 2010 IEEE 39th Applied Imagery Pattern Recognition Workshop (AIPR) (13–15 October 2010). – Washington, DC, USA, 2010. – DOI 10.1109/AIPR.2010.5759704.
  3. Adams S. M., Friedland C. J. A survey of unmanned aerial vehicle (UAV) usage for imagery collection in disaster research and management [Electronic resource]. – 2011. – Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/266465037.
  4. Hardin P. J., Jensen R. R. Small-scale unmanned aerial vehicles in environmental remote sensing challenges and opportunities // GIScience & Remote Sensing. – 2011. – Vol. 48(1). – P. 99–111. – DOI 10.2747/1548-1603.48.1.99.
  5. Frew E. W., Elston J., Argrow B., Houston A., Rasmussen E. Sampling severe local stroms and related phenomena: using unmanned aircraft systems //!IEEE Robotics & Automation Magazine. – 2012. – Vol. 19(1). – P. 85–95. – DOI 10.1109/MRA.2012.2184193.
  6. Агринский М. В., Голицин А. В., Старцев В. В. Проект комплекса гиперспектрального дистанционного зондирования земель с помощью БПЛА // Фотоника. – 2019. – Т. 13, № 6. – С. 564–568.
  7. Torres-Sanchez J., Lopez-Granados F., De Castro A. I., Pena-Barragan J. M. Configuration and specifications of an unmanned aerial vehicle (UAV) for Early site specific weed management // PLOS ONE. – 2013. – Vol. 8 (3). – P. e58210. – DOI 10.1371/journal.pone.0058210.
  8. Gomez-Candon D., De Castro A. I., Lopez-Granados F. Assessing the accuracy of mosaics from unmanned aerial vehicle (UAV) imagery for precision agriculture purposes in wheat // Precision Agriculture. – 2013. – Vol. 15 (1). – P. 44–56. – DOI 10.1007/s11119-013-9335-4.
  9. Кривичев А. И., Заленкий А. В. Беспилотные авиационные технологии мониторинга сфер человеческой деятельности на примере крупнейших производителей и эксплуатантов в России // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2018. – Т. 62, № 2. – C. 186–195.
  10. Messinger M., Asner G., Silman M., Messinger M., Asner G. P., Silman M. Rapid assessments of amazon forest structure and biomass using small unmanned aerial systems // Remote Sensing. – 2016. – Vol. 8(8). – P. 615. – DOI 10.3390/rs8080615.
  11. Андронов В. Г., Чуев А. А. Идентификация девиаций беспилотных летательных аппаратов по параллаксам изображений // Вестник СГУГиТ. – 2023. – Т. 28, № 1. – С. 59–69.
  12. Крупочкин Е. П., Суханов С. И., Воробьев Д. А. Съемка археологических памятников с использованием беспилотных летательных аппаратов на примере Горного Алтая // Вестник СГУГиТ. – 2021. – Т. 26, № 2. – С. 56–64.
  13. Yang G., Liu J., Zhao C., Li Z., Huang Y., Yu H., Xu B., Yang X., Zhu D., Zhang X. et al. Unmanned aerial vehicle remote sensing for field-based crop phenotyping: current status and perspectives // Frontiers in Plant Science. – 2017. – Vol. 8. – P. 1111. – DOI 10.3389/fpls.2017.01111.
  14. Lu B., He Y. Species classification using unmanned aerial vehicle (UAV)-acquired high spatial resolution imagery in a heterogeneous grassland // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. – 2017. – Vol. 128. – P. 73–85. – DOI 10.1016/j.isprsjprs.2017.03.011.
  15. Yang G., Li C., Wang Y., Yuan H., Feng H., Xu B., Yang X. The DOM generation and precise radiometric calibration of a UAV-mounted miniature snapshot hyperspectral imager // Remote Sensing. – 2017. – Vol. 9 (7). – P. 642. – DOI 10.3390/rs9070642.
  16. Coburn C. A., Smith A. M., Logie G. S., Kennedy P. Radiometric and spectral comparison of inexpensive camera systems used for remote sensing // International Journal of Remote Sensing. – 2018. – Vol. 39(15-16). – P. 1–22. – DOI 10.1080/01431161.2018.1466085.
  17. Logie G. S. J., Coburn C. A. An investigation of the spectral and radiometric characteristics of low-cost digital cameras for use in UAV remote sensing // International Journal of Remote Sensing. – 2018. – Vol. 39(1). – P. 1–19. – DOI 10.1080/01431161.2018.1488297.
  18. Mafanya M., Tsele P., Botai J. O., Manyama P., Chirima G. J., Monate T. Radiometric calibration framework for ultra-high-resolution UAV-derived orthomosaics for large-scale mapping of invasive alien plants in semi-arid woodlands: Harrisia pomanensis as a case study // International Journal of Remote Sensing. – 2018. – Vol. 39(19). – DOI 10.1080/01431161.2018.1490503.
  19. Miyoshi G. T., Imai N. N., Tommaselli A. M. G., Honkavaara E., Nasi R., Moriya E. A. S. Radiometric block adjustment of hyperspectral image blocks in the Brazilian environment // International Journal of Remote Sensing. – 2018. – Vol. 39 (15-16). – P. 1–21. – DOI 10.1080/01431161.2018.1425570.
  20. Jeong Y., Yu J., Wang L., Shin H., Koh S. M., Park G. Cost-effective reflectance calibration method for small UAV images // International Journal of Remote Sensing. – 2018. – Vol. 39 (10). – P. 1–26. – DOI 10.1080/01431161.2018.1516307.
  21. Chander G., Markham B. Resived Landsat-5 TM radiometric calibration procedures and postcalibration dynamic ranges // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2003. – Vol. 41 (11). – P. 2674–2677. – DOI 10.1109/TGRS.2003.818464.
  22. Smith G. M., Milton E. J. The use of the empirical line method to calibrate remotely sensed data to reflectance // International Journal of Remote Sensing. – 1999. – Vol. 20 (13). – P. 2653–2662. – DOI 10.1080/014311699211994.
  23. Kruse F. A., Kierein-Young K. S., Boardman J. W. Mineral mapping at Cuprite, Nevada with a 63-channel imaging spectrometer //!Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. – 1990. – Vol. 56 (1). – P. 83–92.
  24. Ben-Dor E., Kruse F. A., Lefkoff A. B., Banin A. Comparison of three calibration techniques for utilization of GER 63-channel aircraft scanner data of Makhtesh Ramon, Negev, Israel // Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. – 1994. –Vol. 60, No 11. – P. 1339–1354.
  25. Wang C., Myint S. W. A simplified empirical line method of radiometric calibration for small unmanned aircraft systems-based remote sensing // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. – 2015. – Vol. 8 (5). – P. 1–10. – DOI 10.1109/JSTARS.2015.2422716.
  26. Эльсгольц Л. Э. Дифференциальные уравнение и вариационное исчисление. – М. : Наука, 1974. – 472 с.

Образец цитирования:

Асадов Х. Г., Алиева А. Дж., Гумбатов Д. А. Вопросы радиометрической калибровки устройств дистанционного зондирования, установленных на борту БПЛА // Вестник СГУГиТ. – 2024. – Т. 29, № 2. – С. 41–50. – DOI 10.33764/2411-1759-2024-29-2-41-50