Land cover classification using multi-temporal MODIS satelite data

• Autorzy: Lewińska K. E.

Warianty tytułu

PL

Klasyfikacja form pokrycia terenu na podstawie wieloczasowych zdjęć satelitarnych MODIS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper I would like to present my results of land cover classification using MODIS data performed for a study area of 22,100 square kilometres situated in western Poland. The main objective of this research is to analyse the multi-temporal approach which is believed to increase the overall accuracy of the classification. Unlike other algorithms, the final classification result was elaborated on the basis of four land cover classifications of one day reflectance MODIS data acquired for the year 2007. The main concept is subpixel time sequence analysis of change in land cover classes, during the vegetative season. The study area of 22,100 square kilometres (130 km x 170 km) is situated in western Poland. Its geological history is quite complex and is represented in a variety of landforms. The ground altitude ranges from approximately 50 to 400 m above sea level. The whole area is in the moderate maritime climate zone with a long growing season (lasting approximately 210-220 days). The geography disturbs the air circulation and annual precipitation is in the range of 450-600 mm (Starkel, 1999). Agricultural areas dominate land use and occupy over 55% of the area. 25% of the ground is devoted to forests of which over 64% is coniferous forest. Almost 10% of the country is occupied by pastures and areas of natural vegetation (European Environment Agency, 2004). Beside some small cities and villages, two big agglomerations of Poznań and Wrocław are situated in the study area.

PL

Od lat siedemdziesiątych dwudziestego wieku możliwe jest pozyskiwanie aktualnych danych satelitarnych o pokryciu i użytkowaniu terenu. Informacje te pozwalają na lepsze poznanie środowiska naturalnego Ziemi, a ich analiza w skali globalnej, regionalnej i lokalnej jest celem wielu programów badawczych. W ramach programu EOS, w grudniu 1999 roku Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej NASA umieściła na orbicie ziemskiej satelitę Terra, a trzy lata później Aqua. Oba satelity zostały wyposażone w skaner MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), który ze względu na swoje parametry techniczne oraz dostępności danych, jest obecnie uważany za jeden z ważniejszych skanerów środowiskowych. Choć został on zaprojektowany przede wszystkim z myślą o analizach wielkoobszarowych, MODIS wykorzystywany jest także w opracowaniach regionalnych. Niniejszy artykuł jest prezentacją wyników klasyfikacji wieloczasowych zdjęć MODIS, wykonanej dla poligonu badawczego o powierzchni 22 100 km2 , położonego w zachodniej Polsce. W analizie wykorzystano cztery zestawy jednodniowych zobrazowań o rozdzielczości 250 i 500 m, zarejestrowanych w różnych okresach wegetacyjnych 2007 roku. Ostateczny wynik klasyfikacji został opracowany na podstawie analizy sekwencji zmian klas pokrycia terenu dla wszystkich czterech terminów. W ocenie dokładności klasyfikacji, jako materiał referencyjny wykorzystano bazę danych Corine Land Cover 2000. Na podstawie analizy 4200 losowo rozmieszczonych punktów, dokładność całkowitą oceniono na poziomie 81%. Przedstawiona metoda postępowania, w porównaniu z klasyfikacjami wykonanymi dla pojedynczych zdjęć, pozwoliła na uzyskanie znacznej poprawy wyników.

Słowa kluczowe

EN

land cover; multi-temporal classification; MODIS

PL

pokrycie terenu; klasyfikacja wieloczasowa; MODIS

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 7, z. 2
• Strony: 75--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Lewińska K. E.

• College of Inter-Faculty Individual Studies in Mathematics and Natural Sciences, Department of Geoinformatics and Remote Sensing, Faculty of Geography and Regional Studies, University of Warsaw,

Bibliografia

• European Environment Agency, 2004: Corine Land Cover 2000 database. http://www.eea.europa.eu. 10/02/ 2009.
• DeFries R.S., Townshend J.G.R., 1994: NDVI derived land cover classifications at a global scale. International Journal of Remote Sensing, 5: 3567-3586.
• Guenther B., Xiong X., Salomonoson V.V., Barnes W.L., Young J., 2002: On-orbit performance of the Earth Observing System Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer; first year of data. Remote Sensing of Environment, 83: 16-30.
• Jensen J.R., 2000: Remote Sensing of the Environment An Earth Resource Perspective. Prentice Hall, New Jersey, United States of America.
• Lunetta R.S., Knight J.F., Ediriwickrema J., Lyon J.G., Worthy L.D., 2006: Land-cover change detection using multi-temporal MODIS NDVI data. Remote Sensing of Environment, 105: 142-154.
• Marquinez J., Wozniak E., Fernandez S., Martinem R., 2008: Analysis of the evolution of soil erosion classes using multitemporal Landsat imagery. International Journal of Wildland Fire, 17: 549-558.
• Richards J.A., 1984: Remote Sensing Digital Image Analysis. Springer-Verlag, Berlin, Heidelburg, New York, London, Paris, Tokyo.
• Starkel L. (ed.), 1999: Geografia Polski: Środowisko przyrodnicze, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Zhang X., Friedl M.A., Schaaf C.B., Strahler A.H., Hodges J.C.F., Gao F., Reed B.C., Huet A., 2003: Monitoring vegetation phenology using MODIS. Remote Sensing of Environment, 84: 471-475.