Zastosowanie profilu morfologicznego i map granulometrycznych w wyodrębnianiu budynków na zdjęciach satelitarnycho bardzo dużej rozdzielczości

• Autorzy: Kupidura P. , Skulimowska M.

Identyfikatory

DOI

10.14681/afkit.2015.006

Warianty tytułu

EN

Morphological profile and granulometric maps in extraction of buildings in VHR satellite images

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł jest poświęcony badaniom możliwości wykorzystania metod analizy granulometrycznej: profilu morfologicznego oraz map granulometrycznych w wykrywaniu budynków na obrazach satelitarnych. Przedstawiono pokrótce podstawy teoretyczne analizy granulometrycznej obrazu i porównano dwie wykorzystywane w badaniach metody. Testy przeprowadzono na fragmencie sceny satelitarnej QuickBird – obrazie wielospektralnym, poddanym wyostrzeniu na podstawie obrazu panchromatycznego. Porównano 8 wariantów klasyfikacji, różniących się pod względem wykorzystywanych danych oraz zastosowanego modelu. Ocenę efektywności poszczególnych wariantów klasyfikacji oparto na analizie wartości współczynnika zgodności kappa oraz błędów nadmiaru i pominięcia. Uzyskane wyniki wskazują na istotny potencjał zaproponowanych metod, natomiast analiza zaobserwowanych niedoskonałości pozwala określić kierunki ich rozwoju.

EN

The article is focused on the analysis of possibilities of using granulometric analysis methods: the morphological profile, and granulometric maps in detecting buildings on satellite images. It briefly explains the theoretical basis for granulometric analysis of image and compares two methods used in research. Tests were carried out on a fragment of QuickBird satellite scene – pansharpened multispectral image. 8 variants of classification differing in terms of the data and the model of classification were compared. Evaluation of the effectiveness of the different options for classification based on the analysis factor kappa values and omission and commission errors. The results indicate the significant potential of the proposed methods, and analysis of the observed imperfections allows to specify the possible fields of their development.

Słowa kluczowe

PL

teledetekcja; klasyfikacja; morfologia matematyczna; granulometria; mapa granulometryczna; profil morfologiczny; tereny zabudowane

EN

remote sensing; classification; mathematical morphology; granulometry; granulometric map; morphological profile; built-up areas

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 27
• Strony: 83--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Kupidura P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii, Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i Systemów Informacji Przestrzennej

autor

Skulimowska M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii, Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i Systemów Informacji Przestrzennej

Bibliografia

• Baraldi A., Parmiggiani F., 1995. An Investigation of the Textural Charateristics Associated with Gray Level Coocurrence Matrix Statistical Parameters. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 33(2), s. 293-304.
• Haralick R.M., 1979. Statistical and Structural Approaches to Texture. Proceedings Of The IEEE, 67(5), 786-804.
• Haralick R.M., Sternberg S.R., Zhuang X., 1987. Image Analysis using Mathematical Morphology. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 9(4), s. 532-550.
• Kupidura P., 2010. Semi-automatic method for a built-up area intensity survey using morphological granulometry. The Problems of Landscape Ecology, 38, s. 271-277.
• Kupidura P., Koza P., Marciniak J., 2010. Morfologia matematyczna w teledetekcji. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, ss. 250.
• Kupidura P., 2014. Automatic extraction of built-up areas in satellite images using fractal analysis and morphological granulometry. 34th EARSeL Symposium 2014, 16-20 czerwca, Warszawa.
• Kupidura P., 2015. Wykorzystanie granulometrii obrazowej w klasyfikacji treści zdjęć satelitarnych. Prace Naukowe, Geodezja z. 55, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• Kupidura P., Kłębowski M., Ściana P., Truszkiewicz P., 2015. Analiza możliwości rozróżniania wybranych klas pokrycia terenu na zdjęciach satelitarnych z wykorzystaniem granulometrii obrazowej. Wybrane problemy techniki. Dzięgielewski A., Szychowski D., Wernik J. (red.), Drukarnia, Sierpc., s. 53-63.
• Lam, N.S.N., 1990. Description and Measurement of Landsat TM Images Using Fractals, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 56(2), s. 187-195.
• Landis J.R.; Koch G.G., 1977. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33 (1), s. 159–174.
• Mering C., Chopin F., 2002. Granulometric maps from high resolution satellite images. Image Analysis and Stereology., 21, s. 19-24.
• Mura D.A., Benediktsson J. A., Bruzzone L., 2011. Self-dual Attribute Profiles for the Analysis of Remote Sensing Images. P. Soille, M. Pesaresi, and G.K. Ouzounis (red.), ISMM 2011, Sprigner-Verlag, Berlin, Heidelberg, s. 320-330.
• Mura D. A., Benediktsson J.A., Waske B., Bruzzone L., 2010. Morphological Attribute Profiles for the Analysis of Very High Resolution Images. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 48(10), s. 3747-3762.
• Osińska-Skotak K., 2006. Potencjał interpretacyjny zdjęć wysokorozdzielczych – wpływ metody łączenia danych MS i PAN na wartość interpretacyjną zdjęć VHR. Sesja Naukowa z okazji 85-lecia Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej, styczeń 2006, Warszawa.
• Pathak V., Dikshit O., 2010. A new approach for finding an appropriate combination of texture parameters for classification. Geocarto International, 25(4). 295-313.
• Pesaresi M., Benediktsson J.A., 2001. A New Approach for the Morphological Segmentation of High-Resolution Satellite Imagery. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 39(2), s. 309-320.
• Sternberg S.R., 1986. Grayscale Morphology. Computer Vision Graphics and Image Processing, 35(3), s. 333-355.
• Szeszko A., 2014. Analiza rozwoju fragmentu zabudowy miasta Torunia na podstawie zdjęć z Landsat 7 z wykorzystaniem map granulometrycznych. Praca inżynierska, Politechnika Warszawska.
• Wawrzaszek A., Krupinski M., Drzewiecki W., Aleksandrowicz S., 2014. Influence of satellite image filtration on fractal and multifractal features in the context of land cover classification. Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformation, 2, s. 101-115.