ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ
В.Набивич, В.Копылов,
П.Калантаев, В.Трубников.
В конце ноября доктор технических наук, профессор, заведующий
лабораторией обработки изображений Института вычислительной
математики и математической геофизики (бывший ВЦ) СО РАН Пяткин
Валерий Павлович отмечает свое 60-летие.
Сразу после окончания с отличием Московского энергетического
института в 1963 году В.Пяткин по распределению приехал в
новосибирский Академгородок и начал работать в Институте
математики СО АН. С января 1964 года после образования ВЦ его
научная и производственная деятельность неразрывно связана с этим
институтом. Еще в вузе В.Пяткин начал научные исследования в
области пороговой логики, полученные здесь результаты составили
содержание его кандидатской диссертации "Анализ и синтез
логических схем в пороговом базисе", которую он успешно защитил в
1970 году. В 1971--76 годах он работает в области искусственного
интеллекта и робототехники. Создание алгоритма планирования
трассы роботом на основе принципа динамического программирования
Беллмана, разработка недетерминированной модели управления
шагающим автоматом, первый машинный фильм ВЦ СО АН, -- вот далеко
неполный список результатов, полученных В.Пяткиным и его
коллегами по работе в этой области. С 1977 года В.Пяткин ведет
научную работу в области автоматизации обработки аэрокосмических
изображений и цифровой картографии. С запуском первого
природно-ресурсного искусственного спутника Земли стали
очевидными две проблемы. Во-первых, поток информации был
настолько велик, что наземный комплекс в техническом плане не был
готов к автоматической ее переработке. Во-вторых, возникли
трудности с доведением этой информации до пользователя, т.к.
системы оказались неподготовленными и в математическом плане,
поскольку не было соответствующего математического обеспечения
для предварительной и тематической обработки аэрокосмической
информации. В 1978 году на базе ВЦ СО АН была организована
лаборатория обработки изображений, основным научным направлением
которой была автоматизация обработки аэрокосмических изображений,
главным образом, в интересах природоведческих институтов СО РАН.
Руководителем лаборатории со дня ее основания является В.Пяткин.
Теоретические исследования в лаборатории включали разработку и
анализ концепции аппаратно-программного обеспечения системы
обработки аэрокосмических изображений, постановку и решение ряда
актуальных задач обработки и анализа аэрокосмических изображений
и картографических данных. Многие идеи этой концепции были
реализованы в действующем Центре обработки геоинформации (ЦОГИ),
созданном в 1978--1984 гг. на базе ВЦ СО АН. Разработанное
программное обеспечение (пакеты прикладных программ) применялось
в течение более 20 лет при обработке космических данных,
полученных с различных искусственных спутников Земли, и
аэроснимков для решения различных задач геофизики, геологии,
лесного и сельского хозяйства, картографии. Услугами ЦОГИ
воспользовались представители более 30 организаций отдельных
министерств и ведомств для решения различных задач обработки
визуальной информации. Разработанная концепция и опыт работы ЦОГИ
сыграли большую роль в обосновании работ по созданию "Сибирского
центра космического мониторинга (СЦКМ)", одного из перспективных
проектов ВЦ СО АН в ближайшем будущем.
Дистанционное зондирование прочно вошло в практику изучения Земли
из космоса. Можно назвать более сотни потенциальных применений
методов дистанционных исследований для изучения и инвентаризации
природных ресурсов Земли. Особенно велико значение космической
информации для изучения геологического строения Земли и поиска
полезных ископаемых. Отсюда актуальность разработки методов
автоматизированного выделения геоиндикационных признаков
(линейных и кольцевых структур) на аэрокосмических изображениях
при комплексном изучении геологических образований. Районирование
территории на основании характеристик линеаментов и кольцевых
структур, выполненных автоматизированными методами, и применение
априорной информации помогает производить оценку перспективности
определенных областей при поисково-разведочных работах. Эту
информацию можно использовать при сейсмическом картировании, как
показали предварительные результаты автоматизированной обработки
космических снимков Спитакского землетрясения, выполненные в
1988--1989 гг. в ЦОГИ ВЦ СО АН. Задача выделения кольцевых
структур имеет самостоятельное значение при изучении астроблем в
проблеме защиты Земли от столкновения с крупными космическими
телами (метеоритами, кометами). Существовавшие методы выделения
геоиндикационных признаков не отличались достаточной
достоверностью, полнотой и зачастую были субъективны. Все это
потребовало разработки новых методов, и в лаборатории были
предложены два новых оригинальных подхода к задаче автоматизации
выделения линеаментов и кольцевых структур на аэрокосмических
изображениях: томографический и статистический подход. В основу
томографического подхода положен критерий оптимальности
(информативности) проекций в вычислительной томографии.
Статистический подход основан на использовании непараметрических
статистических критериев. Последний метод прошел
экспериментальную проверку в обработке аэрофотоснимков восточной
части Сибирской платформы Якутской кимберлитоносной провинции,
выполненную совместно с геологами ПГО "Якутскгеология", с целью
районирования этой территории и оценки ее перспективности при
проведении поисково-разведочных работ.
Известно, что распространенной формой представления моделей
данных в прикладных дистанционных исследованиях являются карты,
отсюда важность исследований по цифровой картографии. Совместно с
СКБ вычислительной техники СО РАН была разработана не имевшая
аналогов в нашей стране диалоговая система контроля и
редактирования картографических данных. В.Пяткин был научным
руководителем этой разработки в части программного обеспечения.
Этот комплекс успешно прошел государственные испытания и принят в
1990 году на вооружeниe Российской армии. Это достаточно высокий
уровень внедрения результатов исследований. Отметим также
разработанную в лаборатории Муниципальную геоинформационную
систему "Дежурный генеральный план Академгородка", которая прошла
успешно ведомственные испытания в 1993 году. По результатам этих
исследований в 1987 году В.Пяткин успешно защитил докторскую
диссертацию "Система автоматизированной обработки аэрокосмических
изображений и ее применение в геологии и картографии".
Перспективы развития новой информационной технологии обработки
аэрокосмических изображений отражены в ряде выполненных в
лаборатории научно-исследовательских проектах по программам:
"Информатизация России" (1992--1994 гг.), "Перспективные
информационные технологии" (1996--2000 гг.), "Сибирь" (1992--1996
гг.), проекты РФФИ (1994--2000 гг.). Эти работы выполнялись и
выполняются под научным руководством В.Пяткина. Анализ этих
разработок, а также перспективных космических проектов
подтверждает актуальность проблемы автоматизации обработки АИ,
создание распределенной сети центров тематической обработки
данных дистанционного зондирования и решения прикладных задач с
использованием самых современных сетевых информационных
технологий. Перспективные информационные технологии в прикладных
дистанционных исследованиях Земли из космоса в ближайшие годы
будут безусловно связаны с сетевыми ГИС- и WWW-технологиями,
ориентированными на решение задач пользователей, использующих
автоматизированную обработку аэрокосмических изображений. Именно
в этом направлении в настоящее время активно работает В.Пяткин и
возглавляемый им коллектив.
Большое внимание В.Пяткин уделяет подготовке
высококвалифицированных научных кадров, под его научным
руководством защищено девять кандидатских диссертаций. Он
возглавляет филиал кафедры фотограмметрии и дистанционного
зондирования Сибирской государственной геодезической академии
(СГГА) при ИВММГ СО РАН. Несколько лет назад выступил с
инициативой, которая была поддержана и реализована, по подготовке
в СГГА специалистов новой специальности "Исследование природных
ресурсов аэрокосмическими средствами", с привлечением в качестве
преподавателей ведущих сотрудников институтов СО РАН. В 1990 году
В.Пяткину присвоено звание профессора. В.Пяткин принимает
активное участие в международном сотрудничестве ИВММГ СО РАН.
Свою научную и педагогическую деятельность В.Пяткин совмещает с
научно-организационной работой, являясь членом ряда
специализированных советов по защитам диссертаций, членом
оргкомитетов ряда международных конференций, редактором
монографий и сборников, посвященных различным аспектам
дистанционных исследований и обработке изображений. Награжден
орденом "Знак почета" (в 1986 году) за работы в области
прикладных дистанционных исследований. В.Пяткин -- талантливый
ученый, хороший организатор и педагог, человек высокой культуры и
большого трудолюбия. Своей принципиальностью, человечностью,
оптимизмом и компетентностью он вызывает искреннее уважение среди
своих учеников и коллег.
С юбилеем, Валерий Павлович! Новых творческих успехов, здоровья,
счастья вам и вашим близким!
стр.
|
