Integracja danych teledetekcyjnych pochodzących z rożnych sensorów - propozycja kompleksowej oceny scalonych obrazów

• Autorzy: Pirowski T.

Warianty tytułu

EN

The integration of remote sensing data acquired with various sensors - a proposal of merged image assessment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia propozycję kompleksowej oceny obrazów syntetycznych otrzymywanych różnymi metodami na drodze integracji danych wielospektralnych i panchromatycznych. W pierwszej części dokonano przeglądu stosowanych dotychczas rozwiązań formalnych, graficznych i wizualnych. Zestawienie to uzupełniono o odpowiednie odwołania do literatury, a formuły matematyczne zostały opracowane w ujednoliconej formie. Wśród metod formalnych wskazano najbardziej przydatne wskaźniki statystyczne, w tym wskaźniki syntetyczne, które w ogólny sposób charakteryzują zestaw scalonych obrazów. Na ich podstawie sformułowano metodę tzw. "diagramu wyników", która pozwala na równoczesną analizę zmienności i współzależności dwóch parametrów, mianowicie uczytelnienia informacji (AIL) i zniekształcenia tematycznego (nQ). Zaproponowano metodę wizualną opartą o odrębną punktację walorów przestrzennych i spektralnych, co zapewniło relatywnie dużą obiektywność oceniania. Efektem końcowym jest macierzowe pogrupowanie obrazów wg ich podobieństwa i przydatności do fotointerpretacji. W obu podejściach - formalnym i wizualnym - uzyskano możliwość uniwersalnej selekcji scalonych obrazów do zbioru rozwiązań najlepszych. W części końcowej podjęto dyskusję na temat stopnia zgodności oceny formalnej i wizualnej.

EN

The article presents an attempt to assess merged images obtained with the use of different methods of integrating multispectral and panchromatic data. The first part of the article is a review of current formal, graphic and visual assessment approaches. The bibliography on the above methods is listed and the symbols used in mathematic formulas are unified. In the formal methods there have been appointed the most useful statistic indices. Among these there are synthetic indices to characterize a given set of merged images. The diagram of results method is based on the above indices. It analyses simultaneously changes and correlations between two parameters. All this helps with the interpretability of information (AIL) and thematic distortion (nQ). A visual method based on different valuation of spatial and spectral properties was proposed. It assured relatively objective assessment. The final result is the grouping of images according to their concordance and usefulness in photo interpretation. In both, formal and visual approaches there was established a universal ability to select the merged images in order to choose the most useful merging method for a particular task. An attempt to compare the level of concordance between formal and visual assessment is shown in the last part of the article.

Słowa kluczowe

PL

teledetekcja; integracja obrazów; przetwarzanie obrazowe; ocena wizualna; ocena formalna

EN

remote sensing; satellite data fusion; merging; image processing; visual assessment; formal assessment

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Geoinformatica Polonica
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 8
• Strony: 59--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pirowski T.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Kraków

Bibliografia

• 1. Aiazzi B., Alparone L., Baronti S., Pippi I., 1999, Fusion of 18 m MOMS-2P and 30 m Landsat TM multi¬spectral data by the generalized Laplacian Pyramid, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 32,
• 2. Bethune S., Muller F., Donnay J., 1997, Adaptive intensity matching filters: a new tool for multi-resolution data fusion, AGARD conference proceedings 595, Multi-Sensor Systems and Data Fusion for Telecommunications. Remote Sensing and Radar. Lisbon-Portugal.
• 3. Bethune S., Muller F.. Donnay J. P ., 1998. Fusion of multispectral and panchromatic images by local mean and variance matching filtering techniques. Fusion of Earth Data, Sophia Antipolis,
• 4. Bretschneider T., Kao O., 2000, Image fusion in remote sensing, Proceedings of the lst Online Symposium of Electronic Engineers.
• 5. Carper T. J., Lillesand T. M., Kiefer R. W., 1990. The use of intensity-hue-saturation transforation for Merging SPOT panchromatic and multispectral image data, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. Vo1. 56, No. 4.
• 6. Chavez P. S., Jr., 1986, Digital Merging of Landsat TM and digitized NHAP data for 1:24,000-scale image mapping, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. Vo1. 52, No. 10.
• 7. Chavez P. S., Jr., S. C. Sides, J. A. Andersen, 1991. Compasrison of three different methods to merge multiresolution and multispectral data: Landsat TM and SPOT panchromatic, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. Vol. 57, No. 3.
• 8. Cliche G., F. Bonn, P. Teillet. 1985, Integration of the SPOT panchromatic channel into its multispectral mode for image sharpness enhancement. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Vol. 51. No. 3.
• 9. Garguet-Duport B., J. Girel, J. M. Chassery. G. Pautou. 1996, The use of multiresolution analysis and wave¬lets transform for mering SPOT panchromatic and multispectral image data, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. Vol. 62.
• 10. Hallada W. A., Cox S., 1983. Image sharpering for mixed spatial and spectral resolution satellite systems, Proc. Of the 17th International Symposium on Remote Sensing of Environment.
• 11. Hill J., C. Diemer., O. Stover., Th. Udelhoven, 1999, A local correlation approach for the fusion of remote sensing data¬ different spatial resolutions in forestry applications. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. 32.
• 12. Li. J., 2000, Spatial quality evaluation of fusion of different resolution images, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Amsterdam.
• 13. Liao Y., T. Wang, W. Zheng. 1998, Quality analysis of synthesized high resolution multispectral imagery, Asian Conference on Remote Sensing. Manila,
• 14. Mróz M., 2001, Podwyższenie rozdzielczości przestrzennej obrazów wielospektralnych Landsat 7 ETM+ przy wykorzystaniu właściwych teksturalnych i radiometrvcznvch kanału panchromatycznego, Archiwum Fotogrametrii. Kartografii i Teledetekcji. Vol. 11.
• 15. Mularz S., 2001. Teledetekcyjny monitoring środowiska kopalń odkrywkowych. w: Nowoczesne technologie w geodezji i inżynierii środowiska, Konferencja naukowa z okazji jubileuszu 50-lecia Wydziału Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Kraków,
• 16. Mularz S., Drzewiecki W., Pirowski T., 2000, Merging Landsat TM images and airborne photogrsphs for monitoring of open-cast mine area, XIX Kongres ISPRS, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Amsterdam.
• 17. Mularz S., Drzewiecki W., Pirowski T., 2000, Thematic information content assessment of aerial and satellite data fusion. – Cadastre, Photogrammetry, Geoinformatics - Modern Technologies and Development Perspectives. Proceedings of 2-nd International Conference, Lviv, National University „Lvivska Polytechnica".
• 18. Munechika C. K., Warnick J. S., Salvaggio C., Schott J. R., 1993, Resolution enhancement of multispectral image data to improve clasification accuracy, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 59.
• 19. NEL, National Exploitation Laboratorv, 19994, General Image Quality Equation User's Guide. Version 3.
• 20. Pellemans A. H. J. M., Jordans R. W. L., Allewijn R .. 1993, Merging multispectral and panchromatic SPOT images with respect to the radiometric properties of the sensor, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 59.
• 21. Pirowski T., 2004, Integracja obrazów satelitarnych o różnej rozdzielczości. [w:] Katalog wystawców X międzynarodowych targów GEA - materiały szkoleniowe, Kraków.
• 22. Pohl C., Genderen J. L. Van, 1998, Multisensor image fusion in remote sensing: concepts, methods and applications, Int. J. Remote Sensing. Vol. 19.
• 23. Prinz B., Wiemker R., Spitzer H., 1997, Simulation of high resolution satellite imagery from multispectral airborne scanner imagery for accuracy assessment of fusion algorithms, Sensors and Mapping from Space, Hannower.
• 24. Ranchin T., Wald L., 2000, Fusion of high spatial and spectral resolution images: the ARSIS concept and its implementation, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 66.
• 25. Raptis V. S., Vaughan R. A., Ranchin T., Wald L., 1998, An assessment of different data fusion methods for the classification of an urban environment, Fusion of Earth Data, Sophia Antipolis, France.
• 26. Rigol J.P., Chica-Olmo M., 1998, Merging remote-sensing images for geological-environmental mapping: application to the Cabo de Gata-Nijar Natural Park. Spain, Environmental Geology 34.
• 27. Shettigara V. K., 1992. A generalized component substitution technique for spatial enhancement of multispectral images using a higher resolution data set, Phtogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol.58.
• 28. Steinnocher K., 1999, Adaptive fusion of multisource raster data applying filter techniques, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. vol. 32.
• 29. Tadeusiewicz R., P. Korohoda, 1997, Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów. Wydawnictwo Postępu Telekomunikacji, Kraków.
• 30. Terrettaz P., 1997, Comparison of different methods to merge SPOT P and XS data. Evaluation in an urban area, Proceedings of the 17th ERSeL Symposium on Future trends in remote sensing, Denmark.
• 31. Vaughan R., Oune O., 1998, The fusion of TM, SPOT, IRS and KFA data for urban change detection in Tripoli, Fusion of Earth Data. Sophia Antipolis, France.
• 32. Vrabel J., 1996, Multispectral imagery band sharpening study, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. Vol. 62.
• 33. Vrabel J., 2000, Multispectral imagery andvanced band sharpening study, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. Vol. 66.
• 34. Wald L., 2000, Quality of high resolution synthesized images: is there a simple criterion?, Fusion of Earth Data. Sophia Anipolis. France.
• 35. Wald L., Ranchin T., Mangolini M., 1997, Fusion of satellite images of different spatial resolutions: assessing the quality of resulting images, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. Vol. 63.
• 36. Welch R., Ehlers M., 1987, Merging multiresolution SPOT HRV and Landsat TM data. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 53.
• 37. Wiemker R., Prinz B., Merster G., Franck R., Spitzer H., 1998, Accuracy assessment of vegetation monitoring with high spatial resolution satellite imagery, Contribution to the ISPRS ECO BP'98. Budapest.
• 38. Zhang Y., 1999, A new merging method and its spectral and spatial ffects, International Journal of Remote Sensing. Vol. 20.
• 39. Zhou J., Civco D. L., Silander J. A., 1998. A Wavelet transform method to merge Landsat TM and SPOT panchromatic data, Int. J. Remote Sensing. Vol. 19.