Объектно-ориентированный анализ изображений для дистанционного зондирования

Данные дистанционного зондирования необходимо преобразовывать в конкретную информацию, которую можно использовать совместно с другими наборами данных, часто в широко применяемых географических информационных системах (ГИС). Пока размеры пикселей обычно были крупнее объектов интереса или, в лучшем случае, сопоставимы с ними, для такого преобразования основное внимание уделялось попиксельному или даже субпиксельному анализу. Однако с повышением пространственного разрешения стали развиваться альтернативные подходы, направленные на выделение объектов, состоящих из нескольких пикселей. В статье представлен обзор развития объектно-ориентированных методов, предназначенных для выделения из изображений объектов, непосредственно пригодных для использования, при одновременном объединении функциональных возможностей обработки изображений и ГИС с целью интегративного использования спектральной и контекстной информации. Наиболее распространенным подходом к построению объектов является сегментация изображений, история которой восходит к 1970-м годам. Примерно в 2000 году ГИС и обработка изображений начали быстро сближаться благодаря объектно-ориентированному анализу изображений (OBIA) или геопространственному объектно-ориентированному анализу изображений (GEOBIA). В отличие от типичных разрешений Landsat, изображения высокого разрешения содержат несколько масштабов в пределах одного изображения. В рамках всестороннего обзора литературы было просмотрено несколько тысяч рефератов и подробно проанализировано более 820 публикаций, связанных с OBIA, включая 145 журнальных статей, 84 главы книг и почти 600 материалов конференций. Было установлено, что первые годы развития OBIA/GEOBIA характеризовались преобладанием «серой» литературы, тогда как за последние четыре—пять лет число рецензируемых журнальных статей резко возросло. Пиксельная парадигма начинает обнаруживать ограничения, а методы OBIA существенно продвигаются в направлении пространственно явного рабочего процесса извлечения информации, необходимого для пространственного планирования и многих программ мониторинга.