ОБРОБКА СУПУТНИКОВИХ ЗНІМКІВ З ВИКОРИСТАННЯМ АПАРАТУ ТЕОРІЇ НЕЧІТКИХ МНОЖИН

Анотація

Теорія нечітких множин – це розділ прикладної математики, присвячений методам аналізу та обробки невизначених та неточних даних. Основним поняттям даної теорії є функція приналежності. Функція приналежності визначає ступінь приналежності деякого елемента чи об’єкта до нечіткої множини. Теорія нечітких множин може точно описувати математичні моделі складних природних об’єктів і процесів та широко застосовується у різних сферах, таких як: інформатика, штучний інтелект, розпізнавання образів та інші. Ця теорія використовується для моделювання, аналізу, вивчення різних складних систем із невизначеними даними. Теорія нечітких множин є важливим математичним інструментом у дистанційному зондуванні Землі. Поняття «нечіткої множини» застосовуються у таких задачах класифікування, де звичайні методи класифікування дають неточні результати. Дана теорія описує класи земного покриву зі ступенями приналежності об’єкта кожному із цих класів. Цей математичний підхід застосовується при роботі із неточними та невизначеними границями між класами. Застосування нечітких множин надає можливість будувати більш реалістичні моделі для вирішення задач дистанційного зондування. Зазначено, що запропонована теорія відіграє важливу роль у задачах обробки супутникових знімків при вирішення задач дистанційного зондування Землі, оскільки дана методика дає змогу точно охопити структуру супутникового зображення. Описано деякі логічні операції з нечіткими числами із застосуванням методу альфа-зрізів. Розглянуто на числових прикладах логічні операції з нечіткими числами. Детально проаналізовано нечітку кластеризацію методом C-середніх. Зазначено, що даний підхід широко застосовується для проведення неконтрольованого класифікування супутникових зображень. Він дозволяє пікселям належати до декількох класів із різним ступенем приналежності, на відміну від інших відомих методів кластеризації. Нечітка кластеризація методом C-середніх використовується для обробки, аналізу та класифікування змішаних пікселів. Апарат теорії нечітких множин може бути застосований для вирішення таких актуальних та важливих задач дистанційного зондування Землі, як: сільськогосподарські задачі, моніторинг водних ресурсів, класифікування рослинності, розв’язок екологічних та геологічних задач.