Алгоритм идентификации загрязнений поверхности водоемов для геоинформационных систем

Автор(ы): Вытовтов К.А., Гладких Т.Я.

Выпуск: 115

Рубрика: Управление техническими системами и технологическими процессами

Год: 2025

Библиография: Вытовтов К.А., Гладких Т.Я. Алгоритм идентификации загрязнений поверхности водоемов для геоинформационных систем // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 115. - С.263-278.

Дата опубликования: 31.05.2025

Ключевые слова: нефтепродукты, экологический мониторинг, мультиспектральные изображения, спектрометрия, обработка информации, геоинформационная система

Аннотация: Рассматривается актуальная проблема обнаружения нефти и нефтепродуктов на поверхности воды, имеющая решающее значение для экологического мониторинга водных ресурсов. Рост загрязнения водных объектов нефтепродуктами обусловливает необходимость разработки эффективных методов их обнаружения и оценки состояния экосистем. В данной работе представлена методика, основанная на исследовании спектров отраженного солнечного света, которая позволяет с высокой точностью обнаруживать нефтяные загрязнения. Авторами получены аналитические выражения для индексов коэффициентов спектральной яркости, которые в дальнейшем использованы в геоинформационных системах (ГИС). Эти показатели помогают в обработке и интерпретации данных, полученных с помощью дистанционного зондирования, значительно упрощая процесс мониторинга и анализа состояния водных объектов. Методика показала свою эффективность в различных условиях и может быть адаптирована для использования в режиме реального времени. Результаты исследования способствуют совершенствованию методов экологического контроля и обеспечивают более надежную защиту водных ресурсов от загрязнения. Кроме того, в исследовании рассматривается потенциальная интеграция этого метода с другими системами экологического мониторинга для повышения точности и эффективности обнаружения загрязнения. Благодаря этим усовершенствованиям, предлагаемая методика позволяет не только выявлять разливы нефти, но и помогает в управлении ими и снижении негативных последствий, связанных с разливами нефти.

Author(s): Vytovtov K., Gladkikh T.

Article title: Algorithm for identification of water surface pollution for geoinformation systems

Issue: 115

Year: 2025

Keywords: petroleum products, environmental monitoring, multispectral images, spectrometry, information processing, geoinformation system

Abstract: The article considers the urgent problem of detection of oil and oil products on the water surface, which is of crucial importance for ecological monitoring of water resources. The growth of water bodies pollution with oil products necessitates the development of effective methods for their detection and assessment of the ecosystem state. This paper presents a new analytical technique based on the study of the spectra of reflected sunlight, which allows for the high-precision detection of oil pollution. The authors obtained analytical expressions for the indices of spectral brightness coefficients, which were subsequently used in geographic information systems (GIS). These indicators help in processing and interpreting data obtained by remote sensing, significantly simplifying the process of monitoring and analyzing the state of water bodies. The method has proven its effectiveness in various conditions and can be adapted for use in real time. The research results contribute to the improvement of environmental monitoring methods and provide more reliable protection of water resources from pollution. In addition, the study considers the potential integration of this method with other environmental monitoring systems to improve the accuracy and efficiency of pollution detection. Thanks to these improvements, the proposed methodology not only allows for the detection of oil spills, but also helps in their management and the reduction of negative consequences associated with oil spills.