Заключні зауваження і програма іспиту

На завершення курсу, хочу ще раз звернути увагу на основну мету нашого розгляду. Наша ціль – не навчитися технології обробки знімків, не отримати навички «натискання на потрібні кнопки» в певних програмах обробки зображень. Навіть запам’ятати кілька десятків конкретних алгоритмів обробки даних – не є нашою метою.

Основною метою для нас, як для студентів саме університету, є – навчитися оперувати методологією використання аерокосмічних дистанційних досліджень в географії, навчитися ставити коректні наукові задачі.

Вміння ставити наукові задачі це те, що відрізняє науковця від інженера. «Натискати на кнопки» може навчитися будь-хто протягом кількох місяців. Випускник будь-якого інженерного ВНЗ, робитиме це в будь-якому випадку краще за будь-кого з вас. Але поставити коректну наукову задачу він не зможе. Ніхто не зможе зробити цього за вас. Саме тому знання наукової методології і широке знайомство з усім комплексом сучасних аерокосмічних методів у варіативності їхнього застосування є важливим для формування сучасного науковця.

Прошу звернути увагу, що тут викладено не навчальний посібник, а саме конспект лекцій. Тобто певний мнемонічний матеріал, спрямований на те, щоб допомогти згадати лекційний матеріал, заповнити пробіли в особистих конспектах, і краще підготуватися до іспиту.

Ось, доречи і приклад запитань до іспиту (з певними варіаціями вони і будуть використані під час сесії):

ПИТАННЯ ДО іспиту (перша частина)

1. Аерокосмічні методи, їх зміст, різновиди, наукове та практичне значення у вивченні географічного середовища.
2. Коротка історія розвитку аерокосмічних методів географічних досліджень.
3. Орбітальний рух і параметри орбіти супутників.
4. ДЗЗ в Україні: структура галузі, джерела космічної інформації, основні споживачі, наукові школи та центри.
5. Електромагнітний спектр, закони розповсюдження електромагнітних хвиль,
6. Методичні засади вимірювання випромінювання, випромінювання абсолютно чорного тіла.
7. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в діапазоні високих енергій.
8. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в оптичному діапазоні: Розподіл спектральної щільності випромінювання в оптичному діапазоні. Взаємодія випромінювання з поверхнею і речовиною: механізми і фізична основа, основні терміни і визначення. Відбиття поверхня, глибина проникнення випромінення.
9. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в оптичному діапазоні: Методичні основи реєстрації сигналу. Засоби реєстрації сигналу в оптичному діапазоні, загальна схема оптичного сенсору, порівняльні характеристики існуючих сенсорів оптичного діапазону.
10. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в тепловому діапазоні: Інфрачервоний спектр. Механізм генерації теплового випромінювання, формування сигналу в тепловому діапазоні.
11. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в тепловому діапазоні: Явище та рівняння тепло переносу. Зміни температури твердої поверхні при періодичному опроміненні. Вплив сонячного потоку на температуру поверхні.
12. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в тепловому діапазоні: Методичні основи реєстрації сигналу в тепловому діапазоні: терміни і визначення, основні прилади.
13. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в радіодіапазоні: Мікрохвильова радіометрія Основи формування сигналу в мікрохвильовому діапазоні, поняття про закони розсіювання, потужність енергії, еквівалентну температуру, телесний кут огляду, функцію антени, отриманий сигнал.
14. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в радіодіапазоні: Мікрохвильова радіометрія, терміни і визначення, характеристики поверхонь. Типи приладів: прилади із реальною і синтезованою апертуро.
15. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в радіодіапазоні: Радіолокаційна зйомка. Радари із синтезованою апертурою: фокусовані і нефокусовані системи, радарна поляриметрія и інтерферометрія.
16. Основи формування і реєстрації корисного сигналу в радіодіапазоні: Радіолокаційна зйомка. Не-іконічні радарні системи: методи зондування, скатерометри, альтиметри, приклади застосування.
17. Цифрові зображення: принципи утворення і види: технічні характеристики сенсорів, передача кольору на зображеннях, системи представлення кольорів, технологія передачі кольору, кольоровий фільтр, схеми представлення кольорів на зображеннях ДЗЗ, основні терміни та визначення.
18. Геометрична корекція і просторове прив'язування зображень: геометричні спотворення зображень, схема формування спотворень, їхня класифікація, геометрична корекція зображень, загальні алгоритми, терміни і визначення.
19. Операції із зображеннями: точкові операції. Поняття про розподіл щільності фототону зображення, основні терміни та визначення. Точкові операції із зображеннями: зміни гістограм зображень, методи збагачення контрасту.
20. Операції із зображеннями: алгебраїчні операції. Основні види алгебраїчних операцій, основні терміни та визначення, отримання спектральних індексів і кероване покращення якості. Просторово - частотні методи обробки зображень: фільтрація зображень. Основні терміни і визначення, фільтрація Фур’є, низькочастотна фільтрація, високочастотна фільтрація, основні види фільтрів.
21. Аналіз кольорової композиції зображень, перетворення кольорового представлення цифрових зображень.
22. Основні методи перетворення кольорів, методи розширення автокореляційної функції, створення композитного зображення відтінків.
23. Спектральні методи обробки зображень: основні терміни і визначення, RGB-IHS перетворення, модуляція інтенсивності, модуляція інтенсивності із згладжуванням.
24. Методи аналізу композицій зображень: аналіз зображень за методом головних компонент. Основні засади методу, аналіз головних компонент за фізичними ознаками об'єктів, статистичні методи вибору спектральних смуг.
25. Методи класифікації зображень: основні терміни і визначення, статистична класифікація, класифікація без навчання.
26. Методи класифікації зображень: класифікація з навчанням, поняття про вибірки, застосування процедур класифікації, типи вирішувальних правил, посткласифіційна обробка: оцінка точності класифікації та достовірності результатів.
27. Дешифрування зображень: загальний підхід. Загальна методологія використання даних ДЗЗ, основні терміни і визначення. Розпізнавання  і класифікація типів земної поверхні. Географічне дешифрування, його види.
28. Роль наземних досліджень у структурі ДЗЗ.

ПИТАННЯ ДО іспиту (друга частина)

1. Супутникові спостереження у вивченні атмосфери.

2. Використання матеріалів космічної зйомки для вирішення питань глобальних змін клімату.

3. Аналіз різночасових матеріалів по вивченню розподілу озонового шару по земній кулі та над окремими регіонами.

4. Вивчення поверхневих та підземних вод методами космічного землезнавства.

5. Напрямки використання матеріалів дистанційного зондування у вивченні Світового океану.

6. Вивчення снігового та льодового покриву Землі.

7. Використання космічної інформації при вивчення геологічних умов території.

8. Лінеаменти та кільцеві структури, їх зображення на космічних знімках.

9. Можливості засобів ДЗЗ для вивчення глибинних верств земної кори.

10.Вивчення рельєфу земної поверхні.

11. Матеріали ДЗЗ у вивченні ґрунтового покриву.

12. Використання космічних методів у вивченні екосистем.

13. Використання космічної інформації у вивченні сучасних природних та антропогенних ландшафтів.

14. Вивчення структури ландшафтів та фізико-географічне районування.

15. Вивчення динаміки ландшафтів.

16. Поняття про індикатори ландшафтної динаміки та їх типи.

17. Еталонування природних та природно-антропогенних ландшафтів.

18. Вивчення антропогенного впливу на навколишнє середовище з використанням космічної інформації.

19. Дослідження глобальної динаміки екосистем.

20. Використання космічної інформації у лісовому господарстві

21. Вивчення сільськогосподарського використання земель.

22. Використання космічної інформації у дослідженні урбосфери.

23. Функціональні типи населених пунктів та їх дешифрувальні ознаки.

24. Дослідження природних і антропогенних катастроф, їх класифікація.

25. Методи оцінки ризиків, пов’язаних з надзвичайними ситуаціями, та оцінки безпеки територій з використанням даних ДЗЗ.

26. Задачі та проблеми аерокосмічного картографування.

27.Технологічні схеми аерокосмічного картографування.

28. Вивчення та картографування поверхні планет Сонячної системи.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

ОСНОВНА

1. Elachi C., Zyl J. Introduction to the Physics and Techniques of Remote Sensing. Second Edition. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2006, 557 р., ISBN-13 978-0-471-47569-9
2. Liu J.G., Mason Ph.J. Essential image processing and GIS for remote sensing. John Wiley & Sons, Oxford, Imperial College London, UK, 2009, 462 p., ISBN: 978-0-470-51032-2
3. Кронберг П. Дистанционное изучение Земли: Основы и методы дистанционных исследований в геологии: Пер. с нем. — М.: Мир, 1988. - 343 с.
4. Gao J. Digital Analysis of Remotely Sensed Imagery. McGraw-Hill, New York, 2009, 689 p., ISBN: 978-0-07-160466-6
5. Richards J.A., Jia X. Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction. Fourth Edition. Springer-Verlag Berlin - Heidelberg, 2006, 454 p., ISBN-10 3-540-25128-6

ДОДАТКОВА

6. Погорільчук Н.М., Ковтонюк О.В. Використання космічної інформації у географічних дослідженнях. Методичні вказівки до вивчення курсу «Космічне землезнавство». – К.: Обрії, 2008. – 42 с.
7. Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни «Аерокосмічні методи досліджень»/ Л.І.Зеленська, О.Є.Афанасьев. – Дніпрпетровськ, 2006.
8. Григорьев А.А., Кондратьев К.Я. Космическое землеведение. – М., 1985.
9. Кац Я.Г., Тевелев А.В., Полетаев А.И. Основы космической геологии. – М., 1988.
10. Кинг Э. Космическая геология. Введение: Пер. с англ. — М.: Мир, 1979. - 384 с.
11. Смирнов Л.Е. Аэрокосмические методы географических исследований. Учебник. – Изд-во СПб ун-та, 2005. – 348 с.
12. Аэрокосмические методы географических исследований/ В.М.Сердюков, Г.А.Патыченко, Д.А.Синельников. – К., 1987. – 223 с.