Próba integracji satelitarnych obrazów hiperspektralnych z nieobrazowymi naziemnymi danymi spektrometrycznymi na przykładzie Zbiornika Dobczyckiego

• Autorzy: Hejmanowska B. , Drzewiecki W. , Głowienka E. , Mularz S. , Zagajewski B. , Sanecki J.

Warianty tytułu

EN

Assessment of integration of hyperspectral satellite image with non-imaging field spectrometer measurements – Dobczycki Reservoir example

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W czerwcu 2006 został przeprowadzony eksperyment teledetekcyjny w rejonie Zbiornika Dobczyckiego, w ramach, którego dokonano rejestracji hiperspektralnych obrazów satelitarnych Hyperion i ALI. Równocześnie przeprowadzono pomiary naziemne za pomocą spektrometru FieldSpec HH firmy ASD Inc., (Analytical Spectral Device) oraz pobrano próby osadów dennych ze zbiornika i wody nad osadowej. Miejsce pobrania prób wyznaczano za pomocą odbiornika GPS. Do przetwarzania obrazów satelitarnych oraz ich porównania z pomiarami spektrometrycznymi wykorzystano oprogramowanie ENVI. Ostatecznie wybrane z obrazów z HYPERION kompozycje barwne oraz wyniki analiz zostały zintegrowane z innymi warstwami istniejącymi już w bazie danych GIS (archiwalne obrazy satelitarne, lotnicze, mapy topograficzne, mapa sozologiczna, mapa glebowa, DTM) w środowisku Geomedia. Wykorzystano możliwość integracji różnych formatów i układów współrzędnych (1992 – ortofotomapa, DTM, mapa sozologiczna, 1942 – mapa glebowa, UTM – archiwalne obrazy satelitarne, pomiar GPS). Przetwarzanie obrazów hiperspektranych za pomocą oprogramowania ENVI polegało, na wstępnej korekcji wpływu atmosfery i próbie porównania krzywych spektrometrycznych z krzywymi spektralnymi z obrazów satelitarnych. Ostatnim etapem była analiza porównawcza wyników pomiaru bezpośredniego wody nad osadowej z przebiegiem krzywych spektralnych uzyskanych teledetekcyjnie. W artykule opublikowano wstępne rezultaty badań prowadzonych w ramach projektu KBN 3T 09D 09429 pt. „Badania procesów akumulacji i przemian związków chemicznych w osadach Dobczyckiego Zbiornika wody pitnej dla miasta Krakowa w celu oceny jego stanu jako ekosystemu”. Uzyskane w omawianym eksperymencie wyniki stanowią potencjalnie znacznie większy materiał badawczy niż zostało to zaprezentowane w publikacji. W przyszłości planowane są dalsze prace w kierunku lepszej wstępnej kalibracji obrazów satelitarnych, co umożliwiłoby wiarygodne porównanie pomiarów naziemnych i obrazów satelitarnych.

EN

In June 2006, a remote sensing experiment for Dobczyce Reservoir monitoring, was performed. The following data was gathered: hyperspectral images – HYPERION, multispectral images – ALI, ASD spectrometer measurements, laboratory measurements of water probe in 6 points of the reservoir. Point position was measured by GPS. Images were processed using ENVI software, initial correction and data extraction was performed. For integration, data in different formats and Geomedia coordinate systems was applied. In the paper, some results of laboratory measurements area are presented. The data was analyzed on the satellite composition to test the qualitative correlations between images and laboratory measurements. A coincidence was obtained in about 70 % (its reliability is limited because of amount of measurement points). Reflection coefficient in upper part of reservoir (more suspended matter) was ca. 0.06 and in lower part it was ca. 0.02, which confirms the quantitatively visual interpretation of the satellite composition. Unfortunately, comparison between spectrometric measurements with the spectral curve from satellite image was not successful. Image correction of the atmospheric effect was probably not satisfactory. In this paper, only initial results of the experiment are presented. In the future, the improvement of the initial correction is planned to make the comparison between spectrometer and image spectral curves possible.

Słowa kluczowe

PL

HYPERION; ALI; ASD; dane hiperspektralne

EN

HYPERION; ALI; ASD; imaging spectroscopy; hyperspectral data

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 16
• Strony: 207--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Hejmanowska B.

• Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, tel. [phone]

autor

Drzewiecki W.

• Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, tel. [phone]

autor

Głowienka E.

• Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, tel. [phone]

autor

Mularz S.

• Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, tel. [phone]

autor

Zagajewski B.

• Katedra Geoinformatyki i Teledetekcji, Uniwersytet Warszawski, tel. [phone]

autor

Sanecki J.

• Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji S.A. w Krakowie, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Dekker A.G., Vos. R.J, Peters S.W.M., 2001. Comparison of remote sensing data, model results and in situ data for total suspended matter (TSM) in the southern Frisian lakes. The Science of the Total Environment, 268 (2001), s. 97-214.
• 2. Hejmanowska B., Głowienka E., 2004. Wstępne wyniki pomiarów spektrometrycznych i klasyfikacji obrazów hiperspektralnych rekultywowanego obszaru Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego. Geoinformatica, Polonica, T.6.
• 3. Hellweger F.L., Schlosser P., Lall U., Weisel J.K., 2004. Use of satellite imagery for water quality studies in New York Harbor. Estuarine, Coastal and Shelf Science 61 (2004), s. 437-448.
• 4. HYPERION, 2006. http://eo1.usgs.gov/
• 5. Osińska-Skotak K., 2005. Influence of atmospheric correction on determination of lake water quality parameters based on CHRIS/PROBA images. 25th EARSeL Symposium, 2005.
• 6. Osińska-Skotak K., Kruk M., Mróz M., Ciołkowska M., 2005. Possibilities of lake water quality monitoring based on CHRIS/PROBA superspectral data. 25th EARSeL Symposium, 2005.
• 7. Ostlund C., Flint P., Strombeck N., Pierson D., Lindell T., 2001. Mapping of the water quality of Lacke Erken, Sweden for Imaging Specktrometry and Landsat Thematic Mapper. The Science of the Total Environment, 268 (2001), s. 139-154.
• 8. Vos R.J., Hakvoort J.H.M., Jordans R.W.J., Ibelings B.W. 2003. Multiplatform optical monitoring of eutrophication in temporally and spatially vatiable lakes. The Science of the Total Environment, 312 (2003), s. 221-243.
• 9. Zagajewski B., Sobczak M., Wrzesień M., Kozłowska A., Krówczyńska M., 2006. Kartowanie górskich zbiorowisk roślinnych z użyciem zobrazowań hiperspektralnych DAIS7915. Materiały konferencyjne Tatry 2005 „Tatrzański Park Narodowy na tle innych górskich terenów chronionych. Zakopane 13 - 15 październik 2005. TPN – PTPNoZ Oddział Krakowski, Kraków (w druku).