Геоінформаційна система визначення теплових аномалій на космічних знімках

Abstract

У цій роботі було розроблено геоінформаційну систему, яка призначена для виявлення теплових аномалій на супутникових знімках. Вона дозволяє оперативно здійснювати моніторинг як природних явищ, так і техногенних процесів. Особлива актуальність дослідження пояснюється нагальною потребою своєчасно реагувати на екологічні загрози та надзвичайні ситуації, що стають дедалі частішими в умовах кліматичних змін. Головною метою роботи є створення системи, здатної визначати зони з підвищеною температурою та наочно відображати результати у форматі теплових карт. Для досягнення цієї мети було проведено комплексний системний аналіз предметної області. Також виконано функціональне моделювання, розроблено архітектуру системи, математичну модель і користувацький інтерфейс. Аналітична частина дослідження ґрунтується на спектральному аналізі теплових сигналів, що реалізовано за допомогою дискретного перетворення Фур’є. Для цього використано інструменти та платформу ArcGIS Insights. Отримані результати подаються у вигляді інтерактивних карт, діаграм та аналітичних звітів. Практичне значення роботи полягає в тому, що розроблена система може застосовуватися для прогнозування надзвичайних ситуацій і здійснення екологічного контролю.

In this study, a geographic information system (GIS) was developed for detecting thermal anomalies in satellite imagery. The system enables real-time monitoring of both natural and man-made processes. The relevance of the research is driven by the growing need for timely responses to environmental threats and disasters, which are becoming increasingly frequent due to climate change. The primary objective of this work is to create a system capable of automatically identifying areas with elevated temperatures and visualizing the results through thermal maps. To achieve this, a comprehensive system analysis of the subject area was conducted. Additionally, functional modeling was carried out, alongside the development of the system’s architecture, mathematical model, and user interface. The analytical component of the research is based on spectral analysis of thermal signals, implemented using the discrete Fourier transform. This was accomplished with the help and the ArcGIS Insights platform. The results are presented in the form of interactive maps, charts, and analytical reports. The practical value of this project lies in its potential use for forecasting emergency situations and performing environmental monitoring.