Экспериментальные результаты

Блок-схема программного обеспечения "Contour" по работе с растровыми изображениями (рис.3.1).

Рис.3.1 Блок-схема программы

Опишем более подробно все этапы алгоритма:

· На начальном этапе производим загрузку растрового изображения в любом графическом формате (TIF, BMP, JPG…). Рекомендуется в BMP, т.к. данный формат не предусматривает сжатия, и соответственно потерь уже на начальном этапе.

· Далее заносим все необходимые сведения о сцене для дальнейшей работы: проекции, зоны, датума, сфероида (для географической привязки и правильного отображения полигонов в ГИС), верхнего левого угла (для расчета размеров снимка), пространственного разрешения пикселя (для подсчета площадей и периметров полигонов).

· Теперь можно приступать к оконтуриванию гарей (или других объектов) методом сегментации путем наращивания областей. Однородность области проверяется на уровне порогов трех компонент RGB-композита. Осуществлена реализация ручной задачи данных порогов.

· Зная пространственное разрешение можно подсчитать площадь и периметр гари по количеству входящих в полигон пикселей. Каждому выделенному объекту присваивается идентификационный номер, и все сведения заносятся в базу данных.

· Затем следует сохранение контуров в бинаризованном виде (0 - фон, 1 - граница).

· Привязка к мировым географическим координатам.

· Далее путем векторизации растровых полигонов получение векторного типа данных.

· Полученные векторные данные хранятся в базе данных, которую уже можно использовать для дальнейшей работы в мировых ГИС-стандартах.

· И на данном последнем этапе загрузка векторных полигонов в ГИС-проекты.

Рис.3.2 Вид рабочего окна программы "Contour"

Программа "Contour" (рис.3.2) может выполнять следующие операции и функции:

· Изменять масштаб изображения, задаваемый как бегунком так и ручным вводом;

· Отслеживать внутренние и мировые географические координаты под курсором мыши и выводить их в статусной строке;

· Отслеживать RGB-компонент под курсором мыши и выводить их в статусной строке;

· Кнопка "Добавить" добавляет новый контур и присваивает ему уникальный идентификационный номер;

· В ручном режиме оконтуривания левой клавишей мыши выставляются вершины контура в реальном времени;

· В ручном режиме оконтуривания правой клавишей мыши обнуляются всех выставленные вершины;

· Задание Х и У - координат верхнего левого угла сцены;

· Задание пространственного разрешения снимка;

· Подсчитывание в реальном времени площади и периметра контура;

· Отслеживание количества выставленных вершин и выведение их в статусной строке;

· Изменение прозрачности для любого контура в любой момент времени;

· Кнопка "Удалить" (или клавиша "Del") удаляет любой выбранный контур;

· При выборе контура в таблице (или при нажатии клавиши "Ins") происходит "подсвечивание" контура на изображении;

· Через меню "Правка" удаляются последний и/или все контуры;

· Через меню "Файл" открытие снимка в графическом формате;

· Через меню "Файл" открытие контура (осуществляется только в том случае, если размеры снимка и контура совпадают);

· Через меню "Файл" сохраняется контура (-ов) в графическом формате BMP с файлом географической привязки к мировым координатам.

· В автоматическом выделении щелчок левой кнопки мыши запускает процесс выделения объекта;

· В автоматическом выделении выставление порога RGB-композита устанавливается по порядку в соответствующих полях для R,G и B - компонент.

Проведен сравнительный анализ на основе значений площадей при помощи программы Contour, с результатами дешифрирования участков, полученных в геоинформационном пакете ERDAS IMAGINE 9.1 используемым в настоящее время в Центре космического мониторинга и Институте леса.

Для того чтобы проводить сравнение нечетких спорных объектов, нужно сначала удостоверится на проверке оконтуривания простой однотонной геометрической фигуры (рис.3.3).

Рис.3.3 Сравнение полученных контуров (слева - в пакете "Contour", справа - в пакете "Erdas Imagine")

Площадь круга в обеих программах составила одинаковое значение - 7870 квадратных единиц. Это говорит о том, что программное обеспечение собственной разработки работает корректно и пригодно для последующей проверки более сложных областей на космических снимках.

Сравнены реальные объекты, присутствующие на снимках. Сначала в качестве простой задачи взяты три области лесных вырубок, потому что они имеют четкий контур и отличительно однотонный светло-зеленый фон. На рис.3.4 и рис.3.5 представлены контуры, полученные в программах "Contour" и "Erdas" соответственно.