Ученые Самарского университета им. Королёва создали первый в России веб-сервис для автоматизированной нейросетевой обработки и анализа гиперспектральных данных, получаемых с беспилотных летательных аппаратов и космических аппаратов в ходе гиперспектральной съемки земной поверхности.

Гиперспектрометры – это устройства, видящие реальность в многоканальном спектральном отображении, что позволяет с их помощью обнаруживать объекты, невидимые для обычных средств наблюдения. Гиперспектральные данные изначально представляют собой очень значительные по объему массивы информации, анализ которых требует, как правило, немалых затрат времени и больших вычислительных мощностей.

Зарегистрированные пользователи сервиса смогут загружать гиперспектральные данные на специальную интернет-платформу и проводить с ними различные действия с помощью встроенных инструментов, в том числе искусственного интеллекта. Сейчас сервис проходит тестирование в закрытом режиме, в тестировании участвуют организации и предприятия, использующие гиперспектральные данные дистанционного зондирования Земли.

"В Самарском университете им. Королёва в Центре искусственного интеллекта второй волны создан и запущен веб-сервис HS-View Monitor. Это эффективный и уникальный рабочий инструмент для обработки и анализа гиперспектральных данных дистанционного зондирования Земли, получаемых как из космоса, со спутников, так и с беспилотных летательных аппаратов. Сервис объединяет просмотр данных, подготовку, классификацию и обучение нейросетевых моделей в сквозном процессе, при этом финальные тематические слои размещаются на цифровой карте, что позволяет сопоставить результаты аналитики с пространственным контекстом изучаемой территории. Данный виртуальный инструмент, ускоряющий и упрощающий обработку и анализ, несомненно, будет полезен исследователям и потребителям гиперспектральных данных – организациям и предприятиям, работающим в самых различных отраслях отечественной экономики. Пока что это единственный подобный веб-сервис в нашей стране", – рассказал профессор Артем Никоноров, директор Института искусственного интеллекта и руководитель Центра "Интеллектуальная мобильность многофункциональных беспилотных авиационных систем" Самарского университета им. Королёва.

Как подчеркнул ученый, пользователям сервиса доступен широкий инструментарий, начиная с базовой обработки и спектрального анализа и заканчивая возможностью использования созданных ранее сценариев обработки данных на других географических территориях. Еще один важный момент – полная локализация веб-сервиса в России, данные хранятся и обрабатываются только на серверах, расположенных внутри нашей страны.

"Сейчас ведется тестирование сервиса в закрытом режиме, идет выработка предложений и рекомендаций по дополнению и улучшению функционала платформы. Например, в перспективе планируется добавить в систему ряд модулей атмосферной коррекции гиперспектральных данных дистанционного зондирования Земли. В числе выполняемых сейчас сервисом тестовых заданий – мониторинг разливов нефти, исследование вегетации растений и минерального состава почвы, контроль чистоты водоемов, распознавание сорной растительности и многое другое. Как ожидается, тестирование сервиса продлится несколько месяцев", – отметил Артем Никоноров.

Справочно

Самарский университет им. Королёва является одним из мировых лидеров в области фотоники и обладает значительными компетенциями в сфере развития гиперспектральных технологий. Учеными университета созданы передовые по своим характеристикам компактные гиперспектрометры, успешно работающие как в космосе, так и на Земле.

При гиперспектральной съемке или гиперспектральном дистанционном зондировании Земли, проводимом с БПЛА или космического спутника, каждый пиксель полученного изображения представлен в виде полного или непрерывного спектра, что позволяет выявлять спектральные свойства искомых объектов и в ходе анализа полученных данных обнаруживать объекты, которые нельзя увидеть с помощью иных средств наблюдения.

Например, с помощью гиперспектрометров можно эффективно обнаруживать парниковые газы, фиксируя выбросы метана и CO2, а также вести геологоразведку труднодоступных территорий, выявляя из космоса спектральные сигнатуры различных минералов, в том числе тех, что указывают на возможное расположение месторождений нефти и природного газа. Гиперспектрометры более качественно и точно следят за состоянием лесов и сельскохозяйственных посевов, помогают вычислять вегетационные индексы и даже выявляют из космоса стресс у растений.