ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ ΤΟΠΙΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΟΥΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

Από RemoteSensing Wiki

Η συμβολή της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης στην Τηλεπισκόπηση δεν περιορίζεται όμως απλά σε νέους τρόπους αναγνώρισης των στοιχείων μιας εικόνας . Με την αξιοποίηση των εξελίξεων στο λογισμικό και τον προγραμματισμό, είναι δυνατόν να δημιουργηθούν πλατφόρμες αντικειμενοστραφών έμπειρων συστημάτων που χειρίζονται όλο και πιο σύνθετα τηλεπισκοπικά προβλήματα. Η ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων μπορεί να επιταχύνει και να αυτοματοποιήσει πολλές διαδικασίες οι οποίες μέχρι τώρα ήταν όχι μόνο χρονοβόρες , αλλά πολλές φορές απαιτούσαν την ανάλυση σε διαφορετικά συστήματα εφαρμογών. Χαρακτηριστικό παράδειγμά είναι η δημιουργία δεικτών ποιότητας σε χάρτες, διαδικασία η οποία απαιτεί συνεργασία διαφορετικών Φωτοερμηνευτικών, G.I.S. και Χαρτογραφικών εφαρμογών για την απεικόνιση της τελικής θεματικής πληροφορίας. Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία μιας εφαρμογής η οποία θα αναλύει τηλεπισκοπικά δεδομένα , θα εισάγει αυτά τα δεδομένα σε ένα σύστημα κανόνων για να δημιουργήσει ένα δείκτη ποιότητας και τέλος θα απεικονίζει αυτή την πληροφορία. Ο δείκτης που αναπτύχθηκε αφορά στην ποιότητα του αστικού τοπίου σε επίπεδο οικοδομικού τετραγώνου. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν IKONOS δορυφορικές και LiDAR απεικονίσεις. Το σύστημα κανόνων για την δημιουργία του δείκτη ποιότητας έχει σαν συντελεστές την ύπαρξη αστικού πρασίνου, την πυκνότητα της δόμησης , το υψόμετρο και τη θέα του κάθε τετραγώνου και βασίζεται εκτός από την σύγχρονη θεωρία Αξιολόγησης Ποιότητας Τοπίου, στην Ευρωπαική Συνεργασία για το Αστικό Τοπίο. Τα δορυφορικά δεδομένα καθώς και τα δεδομένα του αερομεταφερόμενου Σαρωτή Λέιζερ (Laserscanner) τα οποία αναλύθηκαν χορηγήθηκαν από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του τομέα Τοπογραφίας του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου. Η εφαρμογή αναπτύχθηκε στο περιβάλλον του λογισμικού eCognition της εταιρίας DEFiNiENS . ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στην τελική εικόνα (εικόνα 1) παρουσιάζονται τα έντεκα οικοδομικά τετράγωνα της αντιπροσωπευτικής περιοχής μελέτης ταξινομημένα με βάση τη βαθμολογία τους στο δείκτη ποιότητας. Όσον αφορά τον αλγόριθμο ταξινόμησης , δεν παρατηρείται καμμία αστάθεια καθώς και τα έντεκα οικοδομικά τετράγωνα της εικόνας είναι ταξινομημένα. Η μορφή των κλάσεων δεν επιτρέπει επικαλύψεις μεταξύ τους (κάθε μια καταλαμβάνει συγκεκριμένες τιμές στην εκατοστιαία κλίμακα ) γι΄αυτό και η ευστάθεια της ταξινόμησης είναι πολύ υψηλή Το βασικό όμως πρόβλημα του δείκτη Ποιότητας του Αστικού Τοπίου και κάθε παρόμοιου δείκτη είναι η μετάφραση των ποιοτικών εκφράσεων σε αριθμούς και αντίστοιχα οπτικά μεγέθη. Πραγματικός και ολοκληρωμένος έλεγχος για την εγκυρότητα και την ορθότητα της αντιστοίχισης των μεγεθών με τους αριθμούς στις συναρτήσεις συμμετοχής μπορεί να γίνει μόνο με εκτεταμένη έρευνα αξιολόγησης, όπως για παράδειγμα επιτροπές ειδικών ή μελέτες με ερωτηματολόγια.. Το ερώτημα αν είναι εφικτή η στάθμιση του δείκτη και ποιοί χωρικοί οι άλλοι παράγοντες τον μεταβάλλουν παραμένει. Τα περισσότερα οικοδομικά τετράγωνα έχουν χαρακτηριστεί ως Μέτριας Ποιότητας. Το βορειοανατολικό άκρο της εικόνας , κοντά στον μεγάλο δρόμο (Λεωφ. Αμφιθέας) κρίνεται ιδιαίτερα χαμηλής ποιότητας, με δύο οικοδομικά τετράγωνα στην κατηγορία Πολύ Χαμηλή Ποιότητα. Πλησιάζοντας προς το νοτιοδυτικό άκρο η ποιότητα του Αστικού Τοπίου είναι υψηλότερη. Το οικοδομικό τετράγωνο που συγκεντρώνει τη μεγαλύτερη βαθμολογία εντάσσεται στην κατηγορία Μέτρια Ποιότητα και βρίσκεται στη νοτιότερη σειρά οικοδομικών τετραγώνων. Εμφανής είναι η απουσία της κατηγορίας Υψηλή Ποιότητα (High Quality) , καθώς ούτε ένα οικοδομικό τετράγωνο δεν εντάχθηκε σε αυτή. Φωτοερμηνευτικά το παραπανω αποτέλεσμα κρίνεται ορθό. Είναι εμφανές οτι στα βορειοανατολικά τα οικοδομικά τετράγωνα παρουσιάζουν πολύ μικρότερες συγκεντρωσεις πρασίνου από τα άλλα καθώς και ελάχιστους ακάλυπτους χώρους. Παρατηρώντας την εικόνα LiDAR φαίνεται επίσης οτι οι βορειοανατολικές περιοχές είναι αυτές με το χαμηλότερο υψόμετρο, άρα και με τη μικρότερη θέα σχετικά με τις υπόλοιπες περιοχές της εικόνας. Το οικοδομικό τετράγωνο με τη μεγαλύτερη βαθμολογία βρίσκεται στο νότιο τμήμα της εικόνας και παρατηρούνται όλα τα χαρακτηριστικά που αναζητεί ο δείκτης ποιότητας : υψηλή παρουσία πρασίνου, μεγάλο ποσοστό ακάλυπτων χώρων και κατοχή της υψηλότερης σχετικής υψομετρικής θέσης. Η απουσία της κατηγορίας Υψηλή Ποιότητα κρίνεται επίσης λογική. Εξετάζοντας τα αρχικά έγρωμα σύνθετα και την ταξινόμηση του πρώτου επιπέδου παρατηρείται αμέσως η πυκνή δόμηση με ψηλά κτίρια , η γενικότερη απουσία μεγάλων συγκεντρώσεων πρασίνου όπως πάρκα ή πλατείες και η περιορισμένη παρουσία ακάλυπτων χώρων.

Εικ 1 Η πόλη της Άρτας, Ψ.Τ.Α. Landsat TM, έγχρωμο σύνθετο 3-2-1(RGB)

Πηγή:Δημήτρης Χαριλόγης, Χάρτης Μεταβολών Χρήσεων Γης για το Νομό Άρτας με Αξιοποίηση Μεθόδων και Τεχνικών Ψηφιακής Τηλεπισκόπησης