ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΗΣ ΔΑΣΙΚΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 10:46, 5 Μαρτίου 2010

Για τη χαρτογράφηση της βλάστησης στη Θάσο χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δορυφορικά δεδομένα:

• Υπερφασματική δορυφορική εικόνα Hyperion.

• Ορθοεικόνα Quickbird.

• Ορθοεικόνα Landsat.

• Φασματικές ταυτότητες των δασικών ειδών που ελήφθησαν με τη χρήση σπεκτροραδιόμετρου.

• Ομοιογενείς περιοχές που εντοπίστηκαν στο πεδίο.

Σχήμα 1: Αρχική εικόνα Hyperion (αριστερά), ορθοδιορθωμένη εικόνα Quickbird (μέση), ορθοδιορθωμένη εικόνα Landsat (δεξιά).

Πίνακας 1: Βαθμονομημένα και μη βαθμονομημένα (calibrated – non calibrated) κανάλια του Hyperion.

Στα δεδομένα αυτά έγιναν οι εξής επεξεργασίες:

• Οι φασματικές ταυτότητες μετά από αφαίρεση του θορύβου εισήχθησαν στο ENVI σε φασματική βιβλιοθήκη.

• Οι ομοιογενείς περιοχές σχεδιάστηκαν στην εικόνα Quickbird με βάση τα σημεία που ελήφθησαν στο πεδίο.

• Στην εικόνα Hyperion έγινε αφαίρεση των λωρίδων (destripe) και κατόπιν εφαρμόστηκε γεωμετρική και ραδιομετρική διόρθωση.

Σχήμα 2: Παράμετροι ραδιομετρικής διόρθωσης με το μοντέλο FLAASH της εικόνας Hyperion.

Η υπερφασματική εικόνα του αισθητήρα HYPERION ταξινομήθηκε με τη χρήση της μεθόδου της επιβλεπόμενης ταξινόμησης «απόσταση Mahalanobis» σε περιοχές με βλάστηση και περιοχές χωρίς βλάστηση. Δεδομένα πεδίου χρησιμοποιήθηκαν τόσο για την εκπαίδευση της εικόνας, όσο και για την εκτίμηση της ακρίβειας. Η επιτυχία της ταξινόμησης, του διαχωρισμού δηλαδή της βλάστησης από τις περιοχές χωρίς βλάστηση, ήταν πολύ μεγάλη (95,35%) και η ακρίβεια της ταξινόμησης θα μπορούσε να αυξηθεί με τον εντοπισμό στο πεδίο ομοιογενών επιφανειών και για τις υπόλοιπες κατηγορίες εκτός της βλάστησης.

Ο διαχωρισμός των κωνοφόρων από τη λοιπή βλάστηση έγινε με τη χρήση της υπερφασματικής εικόνας Hyperion και τη χρήση της «απόστασης Mahalanobis. Τα δεδομένα του πεδίου και ο χάρτης των περιοχών με βλάστηση και χωρίς βλάστηση που προέκυψε από την ταξινόμηση χρησιμοποιήθηκαν για το διαχωρισμό. Η ακρίβεια της ταξινόμησης εκτιμήθηκε για την κλάση των κωνοφόρων και ήταν αρκετά μεγάλη (91,77%). Η συλλογή περισσότερων ομοιογενών περιοχών θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση της ακρίβειας ταξινόμησης. Μελλοντικά, θα μπορούσε να διερευνηθεί ο διαχωρισμός των εν λόγω κλάσεων με τη χρήση άλλων μεθόδων, όπως η «ανελαστική ταξινόμηση» (fuzzy classification) ή η αντικειμενοστραφής ταξινόμηση (object-oriented classification).

Ο διαχωρισμός της τραχείας από τη μαύρη πεύκη, διερευνήθηκε με τη χρήση υπερφασματικών δεδομένων και της επιβλεπόμενης ταξινόμησης. Για τη διερεύνηση χρησιμοποιήθηκαν ομοιογενείς περιοχές των υπό εξέταση κατηγοριών οι οποίες ελήφθησαν στο πεδίο. Η συνολική ακρίβεια της ταξινόμησης ανέρχεται στο 67,10% με μεγαλύτερη ακρίβεια στην τραχεία πεύκη (71,95%) από ότι στη μαύρη (62,23%). Η ακρίβεια θα μπορούσε να βελτιωθεί με τη χρήση βοηθητικών δεδομένων.

Η παρούσα διατριβή αποτελεί έναυσμα για μελλοντική έρευνα στο πεδίο αυτό, η οποία θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί ως εξής:

 Διερεύνηση της επίδρασης της μείωσης της πληροφορίας, του αριθμού δηλαδή των καναλιών, με μετασχηματισμό στα αποτελέσματα της ταξινόμησης.

 Διερεύνηση της δυνατότητας χαρτογράφησης της δασικής βλάστησης με τη χρήση υπερφασματικών δεδομένων και άλλων βοηθητικών δεδομένων, όπως ψηφιακό μοντέλο εδάφους (Digital Elevation Model – DEM).

 Διερεύνηση της δυνατότητας χαρτογράφησης της δασικής βλάστησης με τη χρήση υπερφασματικών δεδομένων άλλων αισθητήρων (π.χ. CHRIS–PROBA) δορυφορικών ή αεροφερόμενων και σύγκριση αυτών με τον Hyperion.

 Χρήση της ανελαστικής ταξινόμησης (fuzzy classification) για τη χαρτογράφηση της βλάστησης με τη χρήση των υπερφασματικών δεδομένων. Η μέθοδος αυτή θα μπορούσε ίσως να αποδώσει καλύτερα την πολυπλοκότητα της βλάστησης στο μεσογειακό τοπίο και τη μίξη των ειδών.

 Χρήση της αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης (object-oriented classification) για τη χαρτογράφηση της βλάστησης με τη χρήση υπερφασματικών δεδομένων.

Πηγή: ΗΛΙΑΔΟΥ Σ., ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, ΣΧΟΛΗ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ, ΤΟΜΕΑΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2008.