D.V. Vasilieva1, S.V. Dvornikov2

1 St. Petersburg State University of Aerospace Instrument Engineering (St. Petersburg, Russia)

2 The Military Academy of Communications n.а. Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny (St. Petersburg, Russia)

1 dolli.dina@mail.ru; 2 practicdsv@yandex.ru

Problem statement. Problems of monitoring and control of observance of ecological norms, in consequence of oil spills on land and on water surface of water areas of seas and oceans, arise because of imperfect methods of tracking and fixing of oil spill detection on large areas. Therefore, it is urgent to develop new methods for training of monitoring systems.

Objective. Development of automatic detectors of oil spill locations as a result of processing video information coming from unmanned aerial vehicles of various purposes.

Results. The method of selection of initial images for formation of reference descriptions on their basis, taking into account the preliminary structurization of their feature vectors, has been developed. The results of the proposed structurization can be used in the algorithms of automatic detection of oil spills on the surfaces of seas and oceans, implemented in the earth surface monitoring systems. The directions of further research are formed.

Practical significance. The method of structurization of features belonging to the same object has been developed, allowing to increase their correlation relationship.

Vasilieva D.V., Dvornikov S.V. Structurization of primary features of environmental monitoring systems images. Radiotekhnika. 2024. V. 88. № 8. P. 5−17. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202408-01 (In Russian)

1. Vasil'eva D.V., Dvornikov S.V., Dvornikov S.S. i dr. Avtomatizacija procedur obnaruzhenija lesnyh pozharov po rezul'tatam obrabotki video. Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MChS Rossii. 2023. № 4. S. 30–40 (In Russian).
2. Melent'ev V.V., Matelenok I.V., Smirnova A.S. Vizualizacija radiolokacionnyh signatur morskogo l'da dlja kontrolja obstanovki v arkticheskih akvatorijah. Sistemy kontrolja okruzhajushhej sredy. 2023. № 2(52). S. 18-26 (In Russian).
3. Knjazev N.A., Lavrova O.Ju. Sputnikovyj monitoring rasprostranenija neftjanogo zagrjaznenija vdol' Sirijskogo poberezh'ja, vyzvannogo avariej v gorode Banijas 23 avgusta 2021 g. Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa. 2022. T. 19. № 1. S. 295-301 (In Russian).
4. Surovceva I.V. Ehnologii distancionnogo monitoringa okruzhajushhej sredy pri opredelennyh jekstremal'nyh situacijah. Rossijskij himicheskij zhurnal. 2020. T. 64. № 4. S. 97-103 (In Russian).
5. Abbasov I.B. Sovremennye tendencii monitoringa vodnoj sredy pribrezhnyh akvatorij. Jekologicheskaja bezopasnost' pribrezhnoj i shel'fovoj zon morja. 2019. № 1. S. 29-39 (In Russian).
6. Alekseev D.V., Lentarev A.A. Statisticheskij analiz razlivov nefti i nefteproduktov na more. Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota im. admirala S.O. Makarova. 2023. T. 15. № 6. S. 959-970 (In Russian).
7. Vasil'eva Zh.V., Vaseha M.V., Tjuljaev V.S. Ocenka jeffektivnosti sorbentov dlja reagirovanija na avarijnye razlivy nefti v arkticheskoj akvatorii. Zapiski Gornogo instituta. 2023. T. 264. S. 856-864 (In Russian).
8. Sveckij A.V. Pravovaja ohrana morskoj sredy ot razlivov nefti i nefteproduktov. Juridicheskie issledovanija. 2023. № 3. S. 1-12 (In Russian).
9. Zatsepa S.N., Ivchenko A.A., Solbakov V.V. SPILLMOD - a CFD model for information support of marine oil spill response. Journal of Oceanological Research. 2022. V. 50. № 2. P. 72-105.
10. Egorova K.V., Sokolov S.S. Bezopasnaja sistema monitoringa razlivov nefti s ispol'zovaniem bespilotnyh letatel'nyh apparatov. Materialy XIII Sankt-Peterburg. mezhregional'noj konf. «Informacionnaja bezopasnost' regionov Rossii» (IBRR-2023). SPb: Sankt-Peterburgskoe Obshhestvo informatiki, vychislitel'noj tehniki, sistem svjazi i upravlenija, 2023. S. 197-198 (In Russian).
11. Smirnov Ju.D., Dobrynin O.S. Razrabotka bespilotnyh letatel'nyh apparatov dlja provedenija jekologicheskogo monitoringa. Zapiski Gornogo instituta. 2014. T. 207. S. 213-216 (In Russian).
12. Baranov A.A., Nikitina A.V., Simonina O.A. Issledovanie vozmozhnosti ispol'zovanija setej mobil'noj svjazi obshhego pol'zovanija dlja peredachi videodannyh s borta BLA. Trudy uchebnyh zavedenij svjazi. 2022. T. 8. № 1. S. 16-26 (In Russian).
13. Baranov V.N., Kuteni D.A. Blochnyj metod i iskusstvennaja nejronnaja set' dlja obrabotki i predstavlenija dannyh monitoringa osedanij pri neftedobyche. Geodezija i kartografija. 2020. T. 81. № 10. S. 2-6 (In Russian).
14. Gromov Ju.Ju., Ishhuk I.N., Rodionov V.V. Primenenie iskusstvennogo intellekta v zadachah obrabotki dannyh distancionnogo monitoringa. Trudy Mezhdunar. konf. po komp'juternoj grafike i zreniju «Grafikon». 2023. № 33. S. 727-735 (In Russian).
15. Tormozov V.S. Analiz metodov raspoznavanija obrazov i mashinnogo obuchenija dlja raspoznavanija vizual'nyh obrazov. Sb. nauch. trudov «Informacionnye tehnologii XXI veka». Otv. red. V.V. Voronin. Habarovsk: Tihookeanskij gos. un-t. 2019. S. 354-359 (In Russian).
16. Dvornikov S.V., Kudrjavcev A.M. Teoreticheskie osnovy chastotno-vremennogo analiza kratkovremennyh signalov. Monografija. SPb: VAS. 2010. 240 s. (In Russian).
17. Vasil'eva D.V., Dvornikov S.V., Dvornikov S.S. i dr. Formirovanie vektorov priznakov dlja sistem videonabljudenija. Voprosy radiojelektroniki. Serija: Tehnika televidenija. 2023. № 4. S. 62-68 (In Russian).
18. Obraztsov V., Sun M. Possible Methodological Options for Development of Pattern Recognition Theory. Communications in Computer and Information Science. 2019. V. 1055. P. 64-73.
19. Dvornikov S.V., Stepynin D.V., Dvornikov A.S., Bukareva A.P. Formirovanie vektorov priznakov signalov iz vejvlet-kojefficientov ih frejmovyh preobrazovanij. Informacionnye tehnologii. 2013. № 5. S. 46-49 (In Russian).
20. Nguen Chong N., Podstrigaev A.S. Raspoznavanie signalov v avtokorreljacionnom priemnike. Vestnik svjazi. 2022. № 5. S. 36-40 (In Russian).
21. Patent № 2261476 C1 Rossijskaja Federacija, MPK G06K 9/00. sposob raspoznavanija radiosignalov: № 2004102168/09: zajavl. 26.01.2004: opubl. 27.09.2005. V.A. Aladinskij, S.V. Dvornikov, A.M. Saukov, A.N. Simonov; zajavitel' Voennyj universitet svjazi (In Russian).
22. Vasilyeva D.V., Dvornikov S.V., Yakushenko S.Al., Dvornikov S.S. Аutomation of detection procedures based on the results of processing images from video surveillance systems. Sb. tezisov dokladov III Mezhdunar. foruma «Matematicheskie metody i modeli v vysokotehnologichnom proizvodstve». 08.11.2023 g. Ch. 1. SPB: GUAP. 2023.
23. Umbitaliev A.A., Dvornikov S.V., Okov I.N., Ustinov A.A. Sposob szhatija graficheskih fajlov metodami vejvlet-pre-obrazovanij. Voprosy radiojelektroniki. Serija: Tehnika televidenija. 2015. № 3. S. 100-106 (In Russian).
24. Pazoev A.L., Shojdin S.A. Peredacha 3D-golograficheskoj informacii po radiokanalu metodom, blizkim k SSB. Nauchno-tehnicheskij vestnik informacionnyh tehnologij, mehaniki i optiki. 2023. T. 23. № 1. S. 21-27. DOI: 10.17586/2226-1494-2023-23-1-21-27 (In Russian).
25. Dvornikov S.V., Ustinov A.A., Okov I.N. i dr. Sposob szhatija graficheskih fajlov. Voprosy radiojelektroniki. Serija: Tehnika televidenija. 2017. № 4. S. 77-86 (In Russian).
26. Gorbachev V.N., Kazakov A.Ja., Savel'eva M.Ju. Vejvlet-preobrazovanie polutonovogo izobrazhenija v konechnom pole. Opticheskij zhurnal. 2021. T. 88. № 2. S. 40-49. DOI: 10.17586/1023-5086-2021-88-02-40-49 (In Russian).
27. Saadalov T., Myrzaibraimov R., Abdullaeva Zh.D. Metodika rascheta kojefficienta korreljacii Fehnera i Pirsona, i ih oblasti primenenija. Bjulleten' nauki i praktiki. 2021. T. 7. № 10. S. 270-276 (In Russian).
28. Dvornikov S.V., Dvornikov S.S., Markov E.V. Modificirovannye impul'snye posledovatel'nosti na osnove kodov Barkera. Trudy uchebnyh zavedenij svjazi. 2022. T. 8. № 1. S. 8-14. DOI: 10.31854/1813-324X-2022-8-1-8-14 (In Russian).
29. Dvornikov S.V., Saukov A.M. Metod raspoznavanija radiosignalov na osnove vejvlet-paketov. Nauchnoe priborostroenie. 2004. T. 14. № 1. S. 85-93 (In Russian).
30. Bestugin A.R., Antohin E.A., Dvornikov S.V., Dvornikov S.S., Kirshina I.A. Psevdoraspredelenie Vignera v zadachah ocenki parametrov radioimpul'sov. Uspehi sovremennoj radiojelektroniki. 2022. T. 76. № 12. S. 7–14. DOI: https:// doi.org/10.18127/j20700784-202212-02 (In Russian).
31. Vasil'eva D.V., Dvornikov S.V., Dvornikov S.S. i dr. Formirovanie vektorov priznakov dlja sistem videonabljudenija. Voprosy radiojelektroniki. Serija: Tehnika televidenija. 2023. № 4. S. 62-68 (In Russian).