Автоматическое детектирование просек под линиями электропередач на снимках Sentinel-2 с помощью методов машинного обучения и компьютерного зрения

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 4. С. 11–26.

Подольская Е. С., Ермаков Д. М., Бахрамхан Я. О.

Регулярный мониторинг состояния линий электропередач (ЛЭП) необходим для бесперебойного электроснабжения населённых пунктов и объектов инфраструктуры. Однако на лесных территориях с низкой плотностью населения и дорог задача постоянного мониторинга усложняется. Для дистанционного мониторинга просек под ЛЭП в труднодоступных лесных территориях настоящим исследованием предлагается алгоритм, выделяющий лесные просеки на космических снимках Sentinel-2. Такой алгоритм может рассматриваться в качестве первого шага автоматизации дистанционного мониторинга состояния просек под ЛЭП и, в частности, детектирования изменений (прокладки, зарастания, расчистки просек под ЛЭП и т.д.). Логика работы алгоритма имеет наглядную интерпретацию и основывается на поиске объектов интереса в пространстве дешифровочных признаков. На основе спектральных характеристик модель логистической регрессии выделяет участки, потенциально относящиеся к просекам, затем вероятностное преобразование Хафа находит линейные структуры на бинарной маске этих участков. Разработанный алгоритм является полностью автоматическим — он не требует индивидуальной настройки параметров для каждого снимка. Для оценки результатов созданы метрики качества выделения просек. Работа алгоритма локально устойчива — алгоритм корректно определяет области расположения просек под ЛЭП на всех использованных спутниковых изображениях в пределах региона исследования.

Ключевые слова: логистическая регрессия, ЛЭП, дистанционный мониторинг, просеки, признаки дешифрирования