Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Без идентификации на местности маркерных объектовневозможно на 100% быть уверенным в точности анализа космоснимка. Так жесущественным дополнением к такому анализу является аэрофотосъемка, избавляющая насот влияния верхних слоев атмосферы на спектр отраженного света. Натурные наблюдения,описания и профильные съемки на местности позволяют внести необходимые поправки идобиться, в итоге, высокой точности для последующих прогнозов и экстраполяций.Поэтому, анализ космических снимков остается только одним из этапов комплексногометода дистанционного зондирования поверхности Земли.Использованы материалы сайтов:httpHYPERLINK"http://glovis.usgs.gov/"://HYPERLINK"http://glovis.usgs.gov/"glovisHYPERLINK"http://glovis.usgs.gov/".HYPERLINK"http://glovis.usgs.gov/"usgsHYPERLINK"http://glovis.usgs.gov/".HYPERLINK"http://glovis.usgs.gov/"govHYPERLINK "http://glovis.usgs.gov/"/http://mapexpert.com.ua/www.lichenhouse.narod.ru© GIS-Lab и авторы, 2002-2009© 2006-2010 Кафедра физической географии и ландшафтоведенияwww.tashniikp.uz : Таш НИИ КП : Институт Космического приборостроения119ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Обработка данных в программе ImageJ.Эта свободно распространяемая программа позволяет отображать, редактировать,анализировать, обрабатывать, сохранять и печатать 8-битные, 16-битные и 32-битныеизображения. Программа может читать многие форматы изображений включающие TIFF,PNG, GIF, JPEG, BMP, DICOM, FITS, а также raw форматы. ImageJ поддерживает стеки —серии изображений, которые объединены в одном окне, что немаловажно при анализеизменений (при мониторинге) в донных сообществах по фотографиям постоянноустановленных рамок.ImageJ может работать как онлайн апплет, загружаемое приложение, или на любомкомпьютере с Java 1.4 или более поздней версии виртуальной машиной.
Скачиваниедистрибутивов доступно для различных платформ: Microsoft Windows, Mac OS, Mac OS X,Linux и Sharp Zaurus PDA. Исходный код ImageJ находится в свободном доступе.ImageJ – общедоступная программа (freeware), созданная с открытой архитектурой,которая обеспечивает возможность расширения при помощи плагинов Java, а такжезаписываемых макросов. Пользовательские модули получения, анализа и обработки могутбыть написаны с помощью встроенного редактора ImageJ и Java компилятора.Ниже приведено подробное руководство к анализу изображений, полученных приприменении мобильных учетных рамок и постоянных рамок для мониторинга состояниядонных сообществ.Открытие файла в среде программы ImageJ.Это может быть CMYK или RGB файл в формате TIFF, PNG, GIF, JPEG, BMP,DICOM, FITS, который был обработан в соответствие с пунктами, описанными ранее.
Наданном этапе файл представляет собой белый (прозрачный) фон с точками, которымиотмечено распределение бентосных организмов внутри учетной площадки (Рис. 15).120Рисунок 13. Открытие файла в среде программы ImageJ.Перевод цветного изображения в черно-белое изображение с оттенками серого, вэтом формате будет производиться дальнейший анализ. (Рис. 16).Доступ из меню программы: Image -> Type -> 8-bitРисунок 14. Перевод цветного изображения в черно-белое в программе ImageJ.Разделение изображения на пиксели.121При имеющейся задаче в подсчете объектов, необходимо разделить изображение напиксели, принадлежащие к объектам, которые и следует подсчитать и не принадлежащие кним, соответственно фон. Это делается с помощью «задавания порога» яркости пикселей,выше которого все пиксели считаются черными и оставляют все остальное белого цвета.Этот этап непосредственно называется сегментацией изображения.
(Рис. 15).Доступ из меню программы: Image -> Adjust -> ThresholdРисунок 15. Разделение изображения на пиксели в программе ImageJ.Разделение объектов, которые соприкасаются сторонами.Некоторые объекты, которые необходимо подсчитать могут соприкасаться своимисторонами. В этом случае необходимо их разделить, чтобы при автоматическом подсчетеони были распознаны как два (или более) отдельных объекта. Для этой цели могут бытьиспользованы различные алгоритмы, один из них – «watershedding», которые реализован виспользуемой программе. Для реализации этого алгоритма необходимо иметь черно-белоеизображение (полученное в п.3).
Алгоритм основан на поиске частей объектов смаксимальной интенсивностью и разделении объектов с минимальной интенсивностьюмежду этими точками. Этот алгоритм обладает наибольшей эффективностью приразделении объектов с гладкими границами (этим обусловлен выбор точек в качествемаркеров при учете объектов на снимке), при этом объекты не должны слишком сильноперекрывать друг друга.Применение алгоритмов, разделяющих изображение, значительно уменьшаеттрудозатраты на анализ изображений по сравнению с умышленным расставлением точектаким образом, чтобы они не соприкасались.
(Рис. 16)Доступ из меню программы: Process -> Binary -> Watershed122Рисунок 16. Разделение объектов, которые соприкасаются сторонами в программеImageJ.Подсчет объектов.Доступ из меню программы: Analyze -> Analyze particlesЗатем выбирается размер объектов, подлежащих учету. Наиболее широкий диапазон«0-бесконечность» применялся в ходе анализа распределения моллюсков внутри учетнойплощадки. Возможно применять фильтр по размерному диапазону, что позволиткартографировать отдельно распределение мелких и крупных особей.В функции программы встроена возможность выделять подсчитываемые объекты.Что может быть важно для первичной отработки метода.Также встроена функция подсчета / исключения подсчета объектов, находящихся накраях изображения.
Может использоваться в зависимости от цели исследования. Приподсчете единичных объектов видится оправданным включение в подсчет особей,находящихся на краях. В случае. Если целью анализа является подсчет площади,занимаемой колонией организмов или проективным покрытием водорослями, следует невключать в учет объекты, попадающие на края области.Функция меню: Exclude on edges.123Рисунок 17. Меню установки функций подсчета объектов в программе ImageJ.Результатом работы программы является таблица с координатами объектов и ихпорядковыми номерами. А также площадью, которую занимает каждый конкретный объект(Рис. 18).Рисунок 18. Таблица результата подсчета объектов в программе ImageJ.124ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ АНАЛИЗЫ ВОД, ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ВОДЫ ИДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ.
Полухин А.А. Шабалин Н.В., Загретдинова Д.Р.СодержаниеВВЕДЕНИЕ123НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ125ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ134Гидрохимические исследования морских вод134Исследования загрязненности морских вод141Исследование качества донных отложений144ХАРАКТЕРИСТИКА ВАЖНЕЙШИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ147ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ149ДЛЯ ВОДНОЙ СРЕДЫХАРАКТЕРИСТИКАВАЖНЕЙШИХПАРАМЕТРОВЗАГРЯЗНЕНИЯДОННЫХ151ОТЛОЖЕНИЙВВЕДЕНИЕПри изучении изменений в окружающей среде в результате воздействиячеловеческой деятельности объективность выводов во многом определяется методикойвыполнения.
Основная задача – выявить предполагаемые последствия намечаемойдеятельности и учесть их при проектировании. Обязательные при морском строительстве,будьтогрузовыетерминалы,буровыеплатформы,трубопроводыидобычеуглеводородного сырья и других полезных ископаемых экологические исследованиядолжны ответить на вопрос: оказала ли человеческая деятельность какое-либо воздействиена нарушение естественных циклов химических элементов. И необходимо различать их нафоне естественной изменчивости, которая может быть очень велика. Особенно актуальнорешение всех этих проблем для высокоширотных морей России. Абиотическиесоставляющие водных экосистем на шельфе подвержены чрезвычайно сильнымизменениям в результате природных процессов, и вопрос, вызваны те или иные изменениявмешательством человека или могут быть объяснены естественными условиями, часто неимеет однозначного ответа.Тем не менее, среди основных факторов, оказывающих воздействие на водную средупри проведении строительных работ, необходимо перечислить следующие:забор морской воды на технологические нужды;загрязнение морской водной среды при разработке траншеи, обратной засыпке идампинге грунта, заключающееся в кратковременном увеличении содержания125взвешенных веществ;возможное вторичное загрязнение морских вод в результате переотложениядонных осадков;возможное загрязнение водной среды несанкционированными сбросами сплавсредств, работающих на акватории;возможное загрязнение морских вод в результате выноса загрязняющих веществ стерритории временных площадок строительства.загрязнение морской водной среды при разведочном бурении.Загрязнение морской среды - привнесение человеком прямо или косвенно веществили энергии в морскую среду, которое приводит или может привести к нанесению вредажизни в море, созданию опасности для здоровья человека и снижению качества морскойводы.Деградация морской среды в результате этих процессов может быть связана с целымрядом источников.
Если на долю наземных источников приходится 70 процентовзагрязнения морской среды, то на долю морского транспорта и сброса отходов в море — по10 процентов. Наибольшую угрозу для морской среды представляют следующиезагрязнители (в различном порядке значимости и в зависимости от различныхнациональных или региональных условий): сточные воды, минеральныеудобрения,синтетические органические соединения, отстой, мусор и пластмассовые изделия, металлы,радионуклиды, нефть/углеводороды и полициклические ароматические углеводороды(ПАУ). Многие из загрязнителей, попадающие из наземных источников, представляютособую опасность для морской среды, поскольку они одновременно являются токсичными,стойкими и могут накапливаться в живых организмах.