Colombo и наземное дешифрирование

Запись конференции на которой показывали записи выступлений — это вторая производная от реальности, поэтому продублирую свой доклад тут: https://youtu.be/vOV-mBQ8HrE

Вопрос, над которым я размышлял последние пять лет и потратил несколько месяцев активной работы, удалось изложить всего за тридцать секунд (можете проверить). Это примерно в тридцать раз хуже идеала, но лучше любого из моих прежних докладов.

Могут возникнуть сомнения: если каждый опубликует свой доклад, то может и конференция не нужна? На это могу сказать, что доклады сами по себе не представляют почти никакой ценности. Взять, хотя-бы вчерашнюю «Схемотехнику», это было целых две конференции сразу. Одна заявленная, а вторая сложилась в баре сама собой и была невероятно прекрасна.

Интересно, сколько потребуется времени до того как организаторы дистанционных конференций огласят старую боль: «Каждый раз одни и те же рожи»? Можно по поводу организации конференций специальную конференцию провести. Хотя это тоже странная игра с производными.

Мысль о структурах

Мысль о структурах

Разглядывал старый снимок, невесть когда сделанный зимой из вертолета. На снимке пойма реки в Западной Сибири, уже и не помню какой (если кто подскажет — буду благодарен). Но дело даже не в снимке и не в реке.

Размышляя о различиях в структурных формах, образованных аллювиальными, делювиальными, пролювиальными, элювиальными и прочими процессами неизбежно вспоминаешь похожие визуальные образы. Это наталкивает на главный вопрос: возможно ли встретить среди устойчивых структур любую произвольную комбинацию элементов? Или даже больше: как связана динамика системы с ее структурой?

Нет, я не о гистограммах Шноля говорю. Это исследование удивительно и вызывает массу сомнений, особенно в части объяснения. Я скорее предполагаю, что в природной среде существуют структуры, устойчивость которых не зависит от их физической природы. Это может быть русло реки, ветвь дерева, сосулька, трещина — все что угодно, но при наличии определенной формы можно заранее предсказать дальнейшую динамику этой структуры. Нечто вроде планера из клеточного автомата Конвея.

Если подойти более практично, то вопрос можно рассмотреть в области дешифрирования спутниковых снимков. Очевидно, что рядом с произвольно выбранным пикселем можно встретить пиксель произвольной яркости. Но если мы возьмем больший охват, верно ли будет утверждение о том, что какую бы область на снимке мы не взяли, в ней всегда существует ненулевая вероятность встретить произвольную комбинацию пикселей? На первый взгляд ответ очевиден — конечно да, может быть какая угодно комбинация. Но если вдуматься, это утверждение равносильно мысли о том, что открыв свежий Сентинель вы прочитаете на нем свое имя и рассказ про то, как с велосипеда упали.

И потом, разве не указывает мысль о равной вероятности появления любой структуры на хаос в системе? С другой стороны, я давно шучу о том, что любое значение яркости пикселя следует воспринимать вероятностно, подобно атомной орбитали. Все потому, что разглядывая пиксель самого свежего снимка вы уже влияете на актуальное значение яркости. Незначительно влияете, но в нашем мире детерминированного хаоса размер вообще значения не имеет.

Тут мысль переключается на алеатику и размышления Б.В. Гнеденко о природе вероятности, но пожалуй все это необходимо жестко пресечь. Тем более, только что вспомнил: этот снимок я сделал в ванной после того как лодку мыл.

Картографический экзерсис

Нет ничего сексуальнее тригонометрии в необычных местах. Например, представление двумерного массива в качестве суммы квадратов синуса и косинуса. Это позволяет извлечь угол, который мало что дает, но невероятно притягивает. Или взять индекс NDVI. В конце семидесятых Ричардсон и Виганд предложили перпендикулярный вегетационный индекс — по сути бесполезная фигня, но какой полет мысли!

Или взять перпендикулярную раскраску слоя в гисах. Обычно одноканальные растры красят примитивно: малые значения красненьким, а большие зелененьким или наоборот. Но иногда имеет смысл одним цветом выделить краевые значения, а другим центральные. Сделать это можно разными способами, начиная от ручного задания диапазона, заканчивая вычислением модуля разницы текущего и среднего пикселя. Но все это так грубо, что даже противно. Другое дело — подключить тригонометрию.

Представьте, что значения яркости в канале соответствуют величине некоторого мифического угла. Сам этот угол пусть никого не интересует, важно лишь то, что в прямоугольном равнобедренном треугольнике оба острых угла равны сорока пяти градусам. Это значит, что нормализовав значения яркости к диапазону 0-90, мы получим пересечение графика синуса и косинуса яркости для значения 45. Следовательно, чем ближе значения яркости к медиане, тем ближе значения тангенса яркости к единице.

В практическом смысле это дает возможность выделять объекты со средними значениями. Например, поля на растре вегетационного индекса. Более того, немного поиграв с настройками диапазона отображения или добавив в расчеты побольше степеней, мы можем неплохо отсеивать объекты с резко отклоненными значениями, например водоемы.

Много ли это дает в реальной работе? Да почти ничего. Но боже мой, как же это сексуально.