Экспедиция отряда оптического зондирования океана лаборатории взаимодействия океана и атмосферы (9/2) на МЭС «М. Шульца», апрель-декабрь 2018 г.
30 апреля - 31 декабря 2018 г.
- Разработка новых оптических методов и технических средств исследования океана и атмосферы. Создание комплекса устройств и программных приложений для контроля основных характеристик поверхности моря и состояния атмосферы в прибрежной зоне.
- Создание оптических методов и средств, контроля поверхностных загрязнений, основанных на компьютерной обработке временной последовательности поляризационных изображений морской поверхности, полученных с берега, борта судна или БПЛА.
- Разработка методов восстановления изображения подводных объектов, искаженных поверхностным волнением на основе модели переноса изображения через взволнованную морскую поверхность.
- Поляризационный оптический мониторинг прибрежной зоны с берега, борта судна и беспилотного летательного аппарата (БПЛА).
- Исследования угловых зависимостей оптических поляризационных контрастов поверхностных проявлений внутренних волн, вихревых образований, поверхностных загрязнений и поверхностных неоднородностей шероховатости морской поверхности, обусловленной ветровыми неоднородностями.
- Разработка и испытания оптических методов и аппаратуры дистанционного контроля состояния морской поверхности и верхнего слоя океана и контроля состояния атмосферы.
- Разработка программно-аппаратных средств исследования океана и атмосферы в реальном масштабе времени в оптическом и радиодиапазонах.
Панорамный мониторинг прибрежной акватории морской экспериментальной станции ТОИ ДВО РАН м. Шульца проводится с октября 2007 года. Аппаратура и методика обработки результатов постоянно совершенствуется. Ниже приведены некоторые наиболее характерные результаты этих измерений. Наиболее ярко слики, поверхностные проявления о внутренних волн вихревых образований наблюдаются при смене направление ветра, чаще всего с северо-восточного на юго-западный. Приповерхностный ветер действует как проявитель поверхностных неоднородностей. Корреляционный анализ временной последовательности панорамных изображений, трансформированных на уровенную поверхность, позволяет использовать современные методы анализа изображений для оценки морфологических и динамических характеристик поверхностных проявлений гидродинамических процессов в приповерхностном слое моря таких как : скорость и направление перемещения внутренних волн, поверхностных загрязнений, вихревых образований, приповерхностное поле ветра.
- Разработаны платформы углового позиционирования оптических датчиков в двух вариантах - для миниатюрных камер и для более тяжёлых профессиональных исследовательских камер и спектрометров. Применение универсальных универсальных платформ для углового позиционирования оптических датчиков дает возможность проводить исследования оптических характеристик морской поверхности, небосвода, калибровки передаточной характеристики линейности камеры, калибровки чувствительности по полю зрения камеры и т.п., используя общие подходы. Программные примитивы для скетчей ARDUINO и программ MATLAB для управления положением оптических датчиков и съема информации с устройств, находящихся под управлением ARDUINO, остаются одинаковыми. Изменяются только стратегии управления, разрабатываемые на языке более высокого уровня MATLAB в зависимости от решаемой задачи.
- Было выявлено, что вихревые образования наиболее устойчивы в северо-западной части бухты Витязь в этом месте вихри может наблюдаться до суток. Наиболее характерное направление перемещения внутренних волн наблюдается с южных и юго-западных направлений. В качестве иллюстрации проведенных ранее исследований поляризационных особенностей контраста пленок нефтепродуктов на морской поверхности на рисунке 10 показано отсутствие контраста сликов на вертикальной поляризации в б. Витязь, что может означать, что слики образованы нефтепродуктами. Снимки получены камерой квадрокоптера DJI PHANTOM3 ADVANSED 10 августа 2017г. Высота съемки 140 метров.
4 октября 2018 г. 11:55 – 13:17. Трансформированные изображения прибрежной акватории мыса Шульц.
Поляризационный спектрометр (слева). Электромеханический оптический затвор приемной системы УФ лидара (справа).
