Wstępna detekcja stanu elewacji budynków przy wykorzystaniu zobrazowań hiperspektralnych

• Autorzy: Walczykowski P. , Dąbrowski R. , Orych A.

Warianty tytułu

EN

Initial detection of the condition of building facades using hyperspectral imagery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Istnieje wiele czynników powodujących niszczenie zewnętrznej części elewacji budynków. Należą do nich mchy, szkodniki, wilgoć czy grzyby, które często powodują uszkodzenia materiałów kamieniarskich, zewnętrznych części tynków i tym samym ich kruszenie i odpadanie. Czynnikiem, któremu zespół z Zakładu Teledetekcji i Fotogrametrii WAT poświęcił szereg badań i analiz, jest wilgotność. Wywołuje ona gnicie drewna, murszenie cegły, korozję stali, jak również może spowodować mikropęknięcia i odpadanie tynku. Ponadto zawilgocone elementy budowlane powodują wzrost zapotrzebowania na energię grzewczą. Wzrost wilgotności powietrza wewnętrznego budynku staje się również początkiem rozwoju szkodliwych pleśni i grzybów. Zagadnieniem poruszonym w opisanej pracy badawczej jest wykrywanie zawilgoconych obszarów elewacji nieinwazyjnymi metodami teledetekcyjnymi.

EN

There are a great number of factors and processes which can have a negative effect on the facades of buildings. Such damaging processes include weathering, corrosion, salt blooming and biological changes like moss, lichen, moulds and moisture. Most techniques used nowadays to detect these changes either require us to be in close proximity to the analyzed surface or can themselves have damaging effects on the structure (i.e. when drilling or other forms of extraction of material are needed). The research team at the Department of Remote Sensing and Photogrammetry at the Military University of Technology has developed a system which enables the acquisition of hyperspectral images in the 420-1100 nm range. The system is composed mainly of a monochromatic camera and two optoelectronically tunable filters — one in the visible range of the electromagnetic spectrum (VIS 420-720 nm) and the other in the close infrared region (NIR 650-1100 nm). The hyperspectral imaging system is ideal for the detection of the above mentioned changes occurring on buildings. A sequence of images in the 420-1100 nm range with a 10 nm bandwidth and 10 nm step is acquired. Registered images, especially those in the infrared range, can be very useful for detecting of areas of excess moisture on the building surface. The measurement of moisture content has a particular importance, as most aforementioned damages are caused by, higher than average, levels of moisture. Having acquired a hyperspectral image sequence, it is possible to conduct a simple supervised image classification, which will highlight areas of higher moisture content. These areas can then be more closely monitored and analyzed to determine the nature and extent of the damages caused by moisture. As a result, an image representing areas of heightened moisture content on the surface of the buildings facade is created. The proposed hyperspectral technique is noninvasive and allows for the analysis of the entire facade surface at once. It is also possible to acquire a spectral response curve for any chosen point or area on the acquired hyperspectral images.

Słowa kluczowe

PL

teledetekcja; technika hiperspektralna; elewacje budynków; spektralne charakterystyki odbiciowe

EN

remote sensing; hyperspectral techniques; building facades; spectral response curves

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 1
• Strony: 125--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Walczykowski P.

autor

Dąbrowski R.

autor

Orych A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2,

Bibliografia

• [1] J. B. Adams, A. R. Gillespie, Remote Sensing of Landscapes with Spectral Images, A Physical Modeling Approach, Cambridge University Press, 2006.
• [2] R. C. Gonzalez, R. E. Woods, Digital Image Processing, Second Edition, Prentice-Hall, 2002.
• [3] J. Hoła, Z. Matkowski, Wybrane problemy dotyczące zabezpieczeń przeciwwilgociowych ścian w istniejących obiektach murowanych, materiały konferencyjne XXIV Konferencji Naukowo-Technicznej „Awarie Budowlane”, 26-29 maja 2009.
• [4] M. Camaiti, M. Benvenuti, L. Chiarantini, P. Costagliola, S. Moretti, F. Paba, E. Pecchioni, S. Vettori, Hyperspectral sensors and the conservation of monumental buildings, Geophysical Research Abstracts, EGU General Assembly, 12, 2010.