Выявление археологических объектов тонкого масштаба с помощью картографических и панорамных изображений KH-9 HEXAGON: данные из древнего города Лянчжу

Историческая информация тонкого масштаба об археологических ландшафтах имеет ключевое значение для археологических исследований. Однако документирование таких данных с использованием спутниковых сенсорных данных до 2000 года по-прежнему представляет серьёзную проблему. Из изображений из рассекреченных архивов камер KH-9 HEXAGON (KH-9), включая панорамную систему камер (PCS) и картографическую систему камер (MCS), можно получить подробную информацию об археологических объектах. Шумы, искажения контраста и наличие только одной панхроматической полосы могут ограничивать их возможности, особенно при выявлении объектов в субтропическом климате и на неоднородных типах ландшафта. В статье предлагается новый многоаспектный аналитический фреймворк, состоящий из двух компонентов: предобработки изображений и идентификации объектов. Компонент предобработки изображений разделён на два шага. Сначала разработан обученный стационарный вейвлет-преобразователь (stationary wavelet transform, SWT), основанный на нормализованном шилье (normalized sill, NS), который не только удаляет шумы, но и сохраняет исходные характеристики изображения. Затем контраст де-шумированных изображений оптимизируется с помощью многомасштабного топ-хэт-преобразования (multi-resolution Top-hat, MTH) с использованием информации разных масштабов. В компоненте идентификации объектов изображение MCS анализируется с помощью функций spatial colour composite write function memory (SCCWFM) и spatial novelty detection (SND). Для интерпретации изображений KH-9 PCS были сформированы ультратонкое трёхмерное цветовое композитное изображение (ultra-fine spatial three-dimensional colour composite, UFSTCC) и ультратонкая цифровая модель поверхности (ultra-fine spatial digital surface model, UFSDSM). Предложенные конвейеры обработки были протестированы на изображениях KH-9 MCS и PCS участков Всемирного наследия — древнего города Лянчжу (Liangzhu Ancient City, LAC) в Китае, который характеризуется субтропическим климатом и неоднородными типами ландшафта. Предложенная процедура предобработки значительно улучшила визуальное качество этих изображений по всему ландшафту LAC при сохранении исходной информации изображения. Разработанные цифровые аналитические подходы для изображений KH-9 PCS и MCS упростили идентификацию археологических объектов в LAC. Предложенный фреймворк имеет потенциал для повышения использованиия доступных изображений KH-9 в археологических применениях.