Χρήση του eCognition για καλύτερη διαχείριση και παρακολούθηση δασών.

Από RemoteSensing Wiki

(Διαφορές μεταξύ αναθεωρήσεων)
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
(New page: Add Your Content Here category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση Τον Μάρτιο του 2006, η πληµµύρα του ποταµού έβρου που ...)
Γραμμή 20: Γραμμή 20:
'''Author:'''
'''Author:'''
-
Ayda AKKARTAL, Barı 
+
Author
-
GÖRAL, Z. Damla UÇA AVCI,  
+
Masami Shiba, Akemi Itaya
-
Filiz SUNAR
+
Field Science Education and
 +
Research Center, Kyoto Uni-
 +
versity, Japan Graduate School
 +
of Bioagricultural Sciences, Na-
 +
goya University, Japan
 +
E-mail:
 +
mshiba@kais.kyoto-u.ac.jp
-
'''1'''
 
-
Istanbul Technical University, 
 
-
Center for Satellite Communica-
 
-
tions and Remote Sensing, 
 
-
34469 Maslak Istanbul, Turkey
 
-
ayda@cscsr.itu.edu.tr,
 
-
baris@cscsr.itu.edu.tr,
 
-
damla@cscsr.itu.edu.tr
 
-
'''2'''
 
-
Istanbul Technical University,
 
-
Civil Engineering Faculty, 
 
-
Remote Sensing Division,
 
-
34469 Maslak Istanbul, Turkey
 
-
fsunar@ins.itu.edu.tr
 
 +
Με τη χρήση υψηλής ανάλυσης
 +
δορυφορικών εικόνων (IKONOS, Quick Bird)
 +
είναι πιθανό να εντοπιστεί το είδος δασικής
 +
κάλυψης και η αλλαγή στο περιβάλλον από ότι µε
 +
συµβατικά δεδοµένα (εικόνες χαµηλής
 +
ανάλυσης). Όµως η υψηλή ανάλυση αυτών των
 +
εικόνων κάνει µια ταξινόµηση που βασίζεται
 +
µόνο στα φασµατικά χαρακτηριστικά  δύσκολη.
 +
Οι τεχνικές αντικειµενοστραφούς
 +
ταξινόµησης ξεπερνούν αυτό το πρόβληµα µε
 +
το να ενσωµατώνουν τόσο φασµατικά όσο και
 +
χωρικά χαρακτηριστικά.
 +
Στην συγκεκρι µένη έρευνα
 +
χρησιµοποιήθηκε ένα ψηφιακό µοντέλο
 +
εδάφους του IKONOS (πανγχρωµατική εικόνα,
 +
πολυφασµατικά δεδοµένα,διαχωριστική
 +
ικανότητα 1m, επεξεργασία: όξυνση). Στόχος
 +
είναι η δηµιουργία διακριτών περιοχών σε
 +
δασική έκταση για επέµβαση.
 +
Η ακρίβεια των αποτελεσµάτων δείχνει
 +
καλύτερα αποτελέσµατα από αυτά που παράγει µια
 +
pixel-based ταξινόµηση. Τα αποτελέσµατα δείχνουν
 +
ότι µια αντικειµενοστραφής ταξινόµηση µπορεί να
 +
συνεισφέρει σηµαντικά στη και στη λήψη
 +
αποφάσεων και τη διαχείριση των δασών.
 +
'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ-EIKONA:'''
 +
Κεντρική Ιαπωνία, περιοχή Miyagawa.
 +
Εµβαδό: 1600 ha
-
'''EIKONA''':
 
-
Σύνορα Τουρκίας-Βουλγαρίας-Ελλάδας
+
Δορυφόρος: IKONOS
-
'''Τεχνικές επεξεργασίας  εικόνας:'''
+
Πολυφασµατικά δεδοµένα διαχωριστικής ικανότητας: 1m
-
Συγχώνευση δεδοµένων, Κατάτµηση, Ταξινόµηση.
+
Χρόνος λήψης: 23 Νοεµβρίου 2004
 +
DEM της περιοχής (50m)
-
'''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''  
+
'''ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ:'''  
-
'''1. Γεωµετρική Διόρθωση'''
+
Δηµιουργήθηκε
 +
•ψευδέχρωµο σύνθετο,
-
Για να µπορούµε να δεντοπίσουµε µε ακρίβεια τις αλλαγές που έγιναν κατά την πληµµύρα
+
•µια εικόνα που προέκυψε από πράξεις καναλιών και συγκεκριµένα από υπολογισµό του
-
πρέπει να αναφερθούν οι εικόνες η µια πάνω στην άλλη. Χρησιµοποιούµε σαν βάση την
+
δείκτη βλάστησης (NDVI)  
-
εικόνα µε τη µεγαλύτερη χωρική ανάλυση ( high resolution SPOT Pan image).
+
-
'''2. Κατάτµηση'''
+
•To DEM  τροποποιήθηκε στα 4m µε τη µέθοδο της διγραµµικής παρεµβολής για να
 +
ταυτίζεται µε την εικόνα του IKONOS
-
Η κατάτµηση έγινε µε σκοπό να διαχωριστούν οι υδάτινες µάζες από τις υπόλοιπες περιοχές.  
+
•Με την βοήθεια GIS δηµιουργήθηκαν τα αρχεία slope και aspect της µορφολογίας του
 +
εδάφους.  
-
'''3. Ταξινόµηση'''
 
-
α.Έγινε επιβλεπόµενη ταξινόµηση µε την µέθοδο της µέγιστης πιθανοφάνειας.
 
-
β.Έγινε αντικειµενοστραφής ταξινόµηση
+
'''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''
 +
Το έγχρωµο σύνθετο και η εικόνα του NDVI χρησιµοποιήθηκαν για να εξαχθεί πληροφορία
 +
κάλυψης εδάφους. Σε κάθε υψόµετρο ευδοκιµεί και άλλο είδος βλάστησης. Τα δεδοµένα
 +
υψοµέτρου και κλίσης εδάφους (slope και aspect) χρησιµοποιήθηκαν για να γίνει η
 +
κατάτµηση βάση του υψοµέτρου (άρα και της γνώσης του είδους βλάστησης που ευδοκιµεί
 +
σε κάθε τµήµα της εικόνας).
 +
'''2. Κατάτµηση'''
-
'''1. ΚΑΤΑΤΜΗΣΗ:'''
+
A. Κατάτμηση ενός ψευδέγχρωμου σύνθετου που αποτελούταν από την εικόνα του NDVI για την περιοχή και τοπογραφικά δεδομένα (slope και aspect)
-
 
+
Εδώ κάθε αντικείμενο που διακρίνεται στην εικόνα είναι και περιοχή διαφορετικού υψομέτρου καθώς ο χάρτης κλίσεων έχει διαβαθμισεις του γκρίζου ανάλογα με το υψόμετρο αλλά και διαφορετικής βλάστησης ανάλογα με τον δείκτη NDVI.
-
Για την κατάτµηση χρησιµοποιήθηκαν οι τιµές του καναλιού :εγγύς υπέρυθρο.
+
-
 
+
-
Οι τιµές ανακλαστικότητας που χρησιµοποιήθηκαν για τον διαχωρισµό είναι  
+
-
 
+
-
Εικόνες πριν από την πληµµύρα: '''15-52''' --------> Ποταµός
+
-
Εικόνες µετά την πληµµύρα: '''14-45'''--------> Ποταµός και πληµµυρισµένη περιοχή  
+
-
 
+
-
΄Ελεγχος κατάτμησης:
+
-
 
+
-
Χρησιμοποιήθηκε ως βάση
+
-
αναφοράς ο κτηματολογικός
+
-
χάρτης της περιοχής που έχει σαν
+
-
χαρτογραφική μονάδα το
+
-
γεωτεμάχιο και η κατάτμηση
+
-
κρίθηκε ικανοποιητική.
+
-
 
+
-
 
+
-
'''2. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ:'''
+
-
 
+
-
α. Μέθοδος της µέγιστης πιθανοφάνειας
+
-
 
+
-
'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''
+
-
 
+
-
Η περιοχή που κάλυπτε ο ποταµός πριν την πληµµύρα είναι  1.536.125 τ.µ.
+
-
Η περιοχή της πληµµύρας συµπεριλαµβανοµέου και του ποταµού είναι
+
-
7.539.000 τ.µ.
+
-
Η παραπάνω µέθοδος κρίθηκε ανεπαρκής για την ακριβή εκτίµηση των
+
-
πληµµυρισµένων περιοχών.
+
-
 
+
-
β.  Αντικειµενοστραφής ταξινόµηση
+
-
 
+
-
'''ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΑΝΑΛΥΣΗ:'''
 
-
'''Ενσωµάτωση σε  GIS'''
 
-
Ψηφιοποιήθηκαν τα όρια των χωραφιών στην εικόνα µε
 
-
τη µεγαλύτερη χωρική ανάλυση που είχαµε στη διάθεσή
 
-
µας (SPOT5 Pan). Στη συνέχεια ενσωµατώθηκαν όλα τα
 
-
δεδοµένα (εικόνες, ταξινοµήσεις, κλπ ) ένα ΣΓΠ.
 
-
Στη συνέχεια αφού καταγράφηκε στη βάση δεδοµενων  ο
 
-
ιδιοκτήτης του κάθε χωραφιού, το εµβαδό του κάθε
 
-
χωραφιού, τον κτηµατολογικό αριθµό κ.ο.κ για να γίνει
 
-
προσοµοίωση ενός πραγµατικού συστήµατος διαχείρισης
 
-
πληµµύρας.
 

Αναθεώρηση της 00:44, 30 Οκτωβρίου 2009

Add Your Content Here

Τον Μάρτιο του 2006, η πληµµύρα του ποταµού έβρου που σχηµατίζει τα Εληνοτουρκικά σύνορα προκάλεσε σοβαρότητες ζηµιές και στις δυο πλευρές. Χιλιάδες σπίτια και αγροτικές περιοχές πληµµύρησαν και καταστράφηκαν. Για να υπάρχει µια συνολική άποψη της καταστροφής και µια ξεκάθαρη τοποθέτηση του εύρους της πληµµύρας η συλλογή διαχρονικών πληροφοριών (multi- temporal satelite images) είναι ένα πολύτιµο εργαλείο για να εκτιµηθούν οι πληµµυρισµένες περιοχές. Σε αυτή την έρευνα διαχρονικές εικόνες του δορυφόρου SPOT χρησιµοποιήθηκαν.


Author:

Author Masami Shiba, Akemi Itaya Field Science Education and Research Center, Kyoto Uni- versity, Japan Graduate School of Bioagricultural Sciences, Na- goya University, Japan E-mail: mshiba@kais.kyoto-u.ac.jp


Με τη χρήση υψηλής ανάλυσης δορυφορικών εικόνων (IKONOS, Quick Bird) είναι πιθανό να εντοπιστεί το είδος δασικής κάλυψης και η αλλαγή στο περιβάλλον από ότι µε συµβατικά δεδοµένα (εικόνες χαµηλής ανάλυσης). Όµως η υψηλή ανάλυση αυτών των εικόνων κάνει µια ταξινόµηση που βασίζεται µόνο στα φασµατικά χαρακτηριστικά δύσκολη. Οι τεχνικές αντικειµενοστραφούς ταξινόµησης ξεπερνούν αυτό το πρόβληµα µε το να ενσωµατώνουν τόσο φασµατικά όσο και χωρικά χαρακτηριστικά. Στην συγκεκρι µένη έρευνα χρησιµοποιήθηκε ένα ψηφιακό µοντέλο εδάφους του IKONOS (πανγχρωµατική εικόνα, πολυφασµατικά δεδοµένα,διαχωριστική ικανότητα 1m, επεξεργασία: όξυνση). Στόχος είναι η δηµιουργία διακριτών περιοχών σε δασική έκταση για επέµβαση. Η ακρίβεια των αποτελεσµάτων δείχνει καλύτερα αποτελέσµατα από αυτά που παράγει µια pixel-based ταξινόµηση. Τα αποτελέσµατα δείχνουν ότι µια αντικειµενοστραφής ταξινόµηση µπορεί να συνεισφέρει σηµαντικά στη και στη λήψη αποφάσεων και τη διαχείριση των δασών.


ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ-EIKONA:

Κεντρική Ιαπωνία, περιοχή Miyagawa. Εµβαδό: 1600 ha


Δορυφόρος: IKONOS

Πολυφασµατικά δεδοµένα διαχωριστικής ικανότητας: 1m

Χρόνος λήψης: 23 Νοεµβρίου 2004

DEM της περιοχής (50m)


ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ:

Δηµιουργήθηκε •ψευδέχρωµο σύνθετο,

•µια εικόνα που προέκυψε από πράξεις καναλιών και συγκεκριµένα από υπολογισµό του δείκτη βλάστησης (NDVI)

•To DEM τροποποιήθηκε στα 4m µε τη µέθοδο της διγραµµικής παρεµβολής για να ταυτίζεται µε την εικόνα του IKONOS

•Με την βοήθεια GIS δηµιουργήθηκαν τα αρχεία slope και aspect της µορφολογίας του εδάφους.


ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

Το έγχρωµο σύνθετο και η εικόνα του NDVI χρησιµοποιήθηκαν για να εξαχθεί πληροφορία κάλυψης εδάφους. Σε κάθε υψόµετρο ευδοκιµεί και άλλο είδος βλάστησης. Τα δεδοµένα υψοµέτρου και κλίσης εδάφους (slope και aspect) χρησιµοποιήθηκαν για να γίνει η κατάτµηση βάση του υψοµέτρου (άρα και της γνώσης του είδους βλάστησης που ευδοκιµεί σε κάθε τµήµα της εικόνας).

2. Κατάτµηση

A. Κατάτμηση ενός ψευδέγχρωμου σύνθετου που αποτελούταν από την εικόνα του NDVI για την περιοχή και τοπογραφικά δεδομένα (slope και aspect)

Εδώ κάθε αντικείμενο που διακρίνεται στην εικόνα είναι και περιοχή διαφορετικού υψομέτρου καθώς ο χάρτης κλίσεων έχει διαβαθμισεις του γκρίζου ανάλογα με το υψόμετρο αλλά και διαφορετικής βλάστησης ανάλογα με τον δείκτη NDVI.




ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΙΚΟΝΩΝ

Στάδια Εικόνες
Εσύστηµα παρακολούθησης πληµµύρας ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ - ΕΙΚΟΝΑ
Εικόνα 1. Η περιοχή µελέτης και η αντίστοιχη εικόνα του δορυφόρου SPOT4 Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
Εικόνα 2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
1. Κατάτμηση
Εικόνα 2. Παράμετροι κατάτμησης Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
Εικόνα 2. Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
2α. Ταξινόμηση (pixel-based)
Εικόνα 4. Πριν την πληµµύρα. Ακρίβεια ταξινόµησης: 95.9538%. Συντελεστής kappa: 0.9477 Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
Εικόνα 5. Μετά την πληµµύρα. Ακρίβεια ταξινόµησης: 96.2847 %. Συντελεστής kappa: 0.9538 Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
2β.Ταξινόμηση (object-based)
Εικόνα 5. Κατηγορίες ταξινόμησης Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
Εικόνα 5. Μετά την πληµµύρα. Ακρίβεια ταξινόµησης: 100 %. Συντελεστής kappa: 0.86 Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
Εικόνα 5. Μετά την πληµµύρα. Ακρίβεια ταξινόµησης: 0.898 %. Συντελεστής kappa: 0.86 Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html
Επιπλέον ανάλυση
Εικόνα 6. Εξαγωγή σε ένα Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών για διαχείριση και εισαγωγή πληροφορίας για τα γεωτεμάχια. Ψηφιοποιήθηκαν τα όρια των χωραφιών στην εικόνα µε τη µεγαλύτερη χωρική ανάλυση που είχαµε στη διάθεσή µας (SPOT5 Pan). Στη συνέχεια ενσωµατώθηκαν όλα τα δεδοµένα (εικόνες, ταξινοµήσεις, κλπ ) ένα ΣΓΠ. Στη συνέχεια αφού καταγράφηκε στη βάση δεδοµενων ο ιδιοκτήτης του κάθε χωραφιού, το εµβαδό του κάθε χωραφιού, τον κτηµατολογικό αριθµό κ.ο.κ για να γίνει προσοµοίωση ενός πραγµατικού συστήµατος διαχείρισης πληµµύρας. Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html


Εικόνα 5. Με εντονο κόκκινο εµφανίζονται οι περιοχές όπου είναι εντελώς κάτω από το νερο. Οι περιοχές που επηρεάστηκαν στο ελάχιστο από την πληµµύρα είναι µε πράσινο και οι ενδιάµεσοι χρωµατισµοί αντιστοιχούν στις περιοχές µε µεγαλύτερο (αποχρώσεις του κόκκινου) και µικρότερο (αποχρώσεις του πράσινου) πρόβληµα. Πηγή: www.definiens.com/resource-center_61_24_0.html