Συγχώνευση οπτικών και Radar δεδομένων και χωρική βελτιστοποίηση για την χαρτογράφηση του υδρογραφικού δικτύου

Από RemoteSensing Wiki

Εισαγωγή

Η εφαρμογή αυτή εστιάζεται στην οριοθέτηση και χαρτογράφηση του υδρογραφικού δικτύου δύο διαφορετικών περιοχών, της υδρολογικής λεκάνης της Κοζάνης και του κάτω ρου της λεκάνης του Αχελώου ποταμού, με τη μέθοδο της συγχώνευσης δορυφορικών δεδομένων (βλέπε Εικόνα 1). Οι δύο αυτές περιοχές διαφέρουν ως προς τη μορφολογία τους, με την πρώτη να χαρακτηρίζεται ως σχεδόν λοφώδης-ημιορεινή, ενώ η δεύτερη σαν πεδινή περιοχή.

Μεθοδολογία

Τα δορυφορικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προερχόταν από τους δορυφόρους Landsat 5 και 7, που παρέχουν δεδομένα με υψηλή φασματική πληροφόρηση και από τον ESR-1 (SAR), ο οποίος παρέχει δεδομένα με υψηλή χωρική πληροφόρηση και παρουσιάζει ευαισθησία στην τραχύτητα της γήινης επιφάνειας και στην παρουσία υγρασίας.

Το πρώτο βήμα για την εφαρμογή των τεχνικών βελτίωσης των εικόνων radar ήταν η απομάκρυνση του θορύβου με τη χρήση του φίλτρου Lee, η συμπίεση των δεδομένων με τη μέθοδο της γραμμικής συνάρτησης και η ενίσχυση της αντίθεσης με την μέθοδο Drieman Strech, ενώ στην περίπτωση των εικόνων Landsat με τη γραμμική επέκταση του ιστογράμματος. Και τα δύο είδη δορυφορικών εικόνων διορθώθηκαν γεωμετρικά. Η τεχνική συγχώνευσης που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο μετασχηματισμός IHS (Intensity, Hue, Saturation). Συγκεκριμένα, η αρχική ψευδέγχρωμη εικόνα του Landsat μετασχηματίζεται από το σύστημα χρωματισμού RGB στο σύστημα IHS, εν συνεχεία αντικαθίσταται το Intensity από την εικόνα radar, η οποία περιέχει καλύτερη χωρική πληροφόρηση από τα δεδομένα Landsat, και τέλος μετασχηματίζεται εκ νέου το νέο IHS σε RGB συνιστώσες, όπως φαίνεται στην Εικόνα 2. Στο τελικό στάδιο, εφαρμόστηκαν κατάλληλα χωρικά φίλτρα (χωρικό φίλτρο «ενίσχυσης των ακμών» και χωρικό φίλτρο «ενίσχυσης της υφής»), με στόχο να ενισχύσουν την εμφάνιση των χαρακτηριστικών του υδρογραφικού δικτύου.

Αποτελέσματα

Στο προϊόν συγχώνευσης που προέκυψε για την περιοχή της Κοζάνης εμφανίζεται πολύ καθαρά το υδρογραφικό δίκτυο, με γενική διεύθυνση από βορειο-δυτικά προς νοτιο-ανατολικά. Επίσης, εντοπίζονται τα δευτερεύοντα αποστραγγιστικά ρέματα αλλά και οι αλλαγές στις όχθες της τεχνητής λίμνης Πολυφύτου (βλέπε Εικόνα 3). Όσον αφορά τη λεκάνη του Αχελώου, η εμφάνιση του υδρογραφικού δικτύου περιορίζεται μονάχα στον εντοπισμό του κύριου κλάδου και καθόλου στην ανάδειξη των δευτερευόντων αποστραγγιστικών ρεμάτων (βλέπε Εικόνα 4).

Συμπεράσματα

Το βασικό συμπέρασμα που εξάγεται είναι ότι η τεχνική της συγχώνευσης δορυφορικών δεδομένων δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα για την καταγραφή του υδρογραφικού δικτύου σε λοφώδης-ημιορεινές περιοχές, όπως η Κοζάνη, γεγονός που δεν ισχύει σε μία πεδινή περιοχή, όπως ο Αχελώος. Επίσης, η χρήση της εικόνας radar ανέδειξε τη μορφολογία της κάθε περιοχής και βοήθησε σημαντικά στη χαρτογράφηση του υδρογραφικού δικτύου. Από την άλλη πλευρά όμως, παρουσιάστηκε και μια σαφής μείωση της φασματικής πληροφόρησης που είχαν οι αρχικές εικόνες Landsat.

Πηγή

Πασχαρίδης Ισ., Ψωμιάδης Εμ., Συγχώνευση οπτικών και Radar δεδομένων και χωρική βελτιστοποίηση για την χαρτογράφηση του υδρογραφικού δικτύου από http://geolib.geo.auth.gr/digeo/index.php/pgc/article/viewFile/9330/9081