Курсова робота
"МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ яскраві температури ЗЕМЛІ МЕТОДОМ інваріантної ЗАНУРЕННЯ І Нейронних мереж "
Введення
Необхідність посилення контролю за глобальними процесами: зміни клімату, зростанням негативного антропогенного впливу на біосферу, а також потреби в прогнозуванні природних і техногенних катастроф, у веденні господарської діяльності висувають як пріоритетного завдання дистанційне зондування природного середовища.
Дистанційне зондування (ДЗ) можна представити як процес, за допомогою якого збирається інформація про об'єкт, території або явище без безпосереднього контакту з ним. Методи ДЗ засновані на реєстрації в аналоговій або цифровій формі відбитого або власного електромагнітного випромінювання ділянок поверхні в широкому спектральному діапазоні (від оптичного і інфрачервоного до короткохвильового).
Космічне зондування, інтенсивно розвиваються в останні десятиліття, надало наук про Землю нові можливості для дослідження земної поверхні. За цей період суттєво зросли обсяг, різноманітність і якість матеріалів ДЗ. До теперішнього часу накопичений величезний фонд (понад 100 мільйонів) аерокосмічних знімків, повністю покривають всю поверхню Землі, а для значної частини районів з багаторазовим перекриттям. [5]
Вчені та фахівці багатьох країн активно розробляють методики вивчення Землі з використанням дистанційних вимірювань, удосконалюються і технічна база моніторингу, та методи інтерпретації даних. Радіометричні методи дослідження земної поверхні є перспективними, оскільки не залежать від природної освітленості місцевості і стану атмосфери. Спостереження в радіохвильової діапазоні чутливі до вологісним, геометричним і діелектричним характеристикам об'єктів. Це робить можливим ведення спостереження та визначення характеристик об'єктів, які недоступні для оптичних систем спостереження.
Один з останніх виведених на орбіту супутників - ALOS крім сенсорів видимого та ІЧ-діапазону обладнаний РСА PALSAR з дозволом від 10 до 100 м (L-діапазон). У 2007 році готується до запуску супутник SMOS, що має на борту вдосконалений радіометр L-діапазону для вивчення вологості грунтів і солоності океанів. [13]
Однак обробка результатів радіолокаційних і радіометричних досліджень є складнішою порівняно з оптичними системами спостереження і вимагає особливого підходу, адаптованих до фізичного та технічного алгоритмом формування даних. Також, важливим завданням є підвищення оперативності отримання фізичних даних спостережуваного об'єкта. Необхідні нові методи експрес-аналізу та швидкої обробки даних ДЗ в режимі реального часу.
Метою роботи є застосування моделювання динаміки яркостной температури методом інваріантного занурення і нейронних мереж; рішення зворотного завдання радіометрії - Отримання фізичних даних досліджуваного об'єкта (грунтів); огляд різних моделей нейронних мереж; оцінка похибки і виявлення причин її появи.
моделювання динаміка інваріантний нейронний
1. Завдання дистанційного зондування Землі. Сучасні методи обробки даних
1.1 Завдання, розв'язувані методами радіометрії
Завдання, які ставить перед собою радіометричне зондування, мають широкий спектр в області досліджень різних параметрів навколишнього середовища (геосфери, гідросфери та атмосфери).
Дослідження земних покривів - одне з важливих завдань нинішнього часу. Дані цих досліджень дуже значимі для багатьох галузей науки, економіки та побуту людства.
Існує величезна кількість різних методів, моделей, алгоритмів аналізу для розрахунку величин і параметрів досліджуваної поверхні. Кожна з цих моделей допускає свої спрощення та неточності.
Завдання, розв'язувані радіометричним зондуванням в геосфер Землі.
Радіометричне зондування використовують для визначення вологості грунту (вимагає частоти в 1-6 GHz), оцінки рівня грунтових вод. Вода володіє найбільшою діелектричної проникністю. Таким чином, якщо вода потрапляє у грунт, то вона буде вносити внесок у діелектричну проникність грунту, яка складається з повітряних порожнин, плівок води, які покривають частинки грунту. Тому з зволоженням грунту її діелектрична проникність починає зростати, отже, збільшується коефіцієнт відбиття.
Динаміка радіояркостной температури в процесі випаровування грунтової вологості залежить від типу грунту, що дозволяє оцінювати фізичні і механічні характеристики грунтів, що перебувають в однакових метеоумовах, дистанційним радіометричним методом [1,12]. p> У радіометрії легко виявити забруднення грунту нафтою. Нафта є гідрофобною рідиною, тобто вона перешкоджає проникненню води в грунт, в результаті чого утворюється щільна кірка або стоїть ка...
