Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Concrete surface evaluation based on the reflected TLS laser beam’s intensity image classification

Zaczek-Peplinska J., Osińska-Skotak K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

56--64

EN

Dynamically developing terrestrial laser scanning technology (TLS) provides modern surveying tools, that is, scanning total stations and laser scanners. Owing to these instruments, periodic control surveys of concrete dams were performed as a part of geodetic monitoring yield point models characterised by quasicontinuity. Using the results of such measurements as a base, one can carry out a number of geometric analyses as well as acquire information for detailed analytical and calculative considerations. The scanner, similar to total station, by determining distances and angles, identifies spatial coordinates (X, Y, Z) of the surveyed points. Registration of the reflected laser beam’s intensity value (Intensity) emitted by the scanner provides additional information on the surveyed object. Owing to high working speed and the large amount of the collected data, the scanners became an indispensable tool for geodesists. The article assesses the possibility of application of terrestrial laser scanning in surveying changes in the surface of a concrete dam based on the experimental measurements. The condition of the dam’s downstream concrete wall was evaluated. The evaluation included changes in the surface’s roughness, cracks, seepage points, erosion caused by plant overgrowth and the degressive durability parameter of the used material (concrete). The article presents an example of the application of the results of a laser scan in the assessment of the condition of a water dam’s external concrete surfaces. The results of experimental measurements were analysed – the results of a scan of the downstream concrete wall of a dam in Ecker (Germany) using two laser scanners characterised by different technical parameters, that is, laser wavelength (laser’s colour), range, definable point density, method of distance measurement – Leica C10, Z+F Imager 5006h. The measurement was carried out in the same weather conditions from the same sites of the test base. The results of the measurements were analysed using, inter alia, statistical methods by defining template fields and supervised and unsupervised classification methods in reference to the selected fragments of the Surface characterised by known concrete surface properties. Various classification algorithms were used. The obtained results make it possible to assess the suitability of the proposed methodology of evaluating the concreto surface’s condition and establish tool selection principles to match the practical application requirements.

2

Wykorzystanie technologii GIS do ochrony i zachowania pamięci o przeszłości Muranowa

Gadawska A., Osińska-Skotak K., Mućko M.

Teledetekcja Środowiska

|

2017

|

T. 56

13--23

PL

Historyczny Muranów powstał w XVII w. na terenie niegdysiejszych podwarszawskich jurydyk. W XIX wieku obszar Muranowa zasiedliła ludność żydowska, co dało początek powstania miasta w mieście - dzielnicy żydowskiej, o bogatej kulturze i pełnej kontrastów. W wyniku II Wojny Światowej Muranów został prawie doszczętnie zniszczony. Do dnia dzisiejszego pozostało niewiele śladów po ówczesnej barwnej dzielnicy. Korzystając z możliwości oferowanych przez nowoczesne technologie informacyjne zaprojektowano i zaimplementowano w oprogramowaniu GIS model pojęciowy bazy danych przestrzennych obiektów dziedzictwa kulturowego dla obszaru historycznego Muranowa. Dzięki zgromadzonym danym wieloźródłowym uzyskano obraz przeszłości Muranowa. Na podstawie tych danych wykonano analizy przestrzenne i analizy sieciowe, które posłużyły m.in. do zaprojektowania tematycznych tras turystycznych, dedykowanych określonym grupom odbiorców. Zarówno zgromadzone dane, jak i propozycje tras turystycznych zostały udostępnione w postaci geoportalu, dzięki czemu każdy turysta może w łatwy sposób skorzystać z jego funkcjonalności i badać ślady przeszłości historycznego Muranowa.

EN

Historic Muranów was established in the 17th century in the area of the former Warsaw juridical sites. In the 19th century, the Muranów area was inhabited by the Jewish population, which gave rise to the creation of a city in the city - a Jewish district, rich in culture and full of contrasts. As a result of the Second World War, Muranów was almost completely destroyed. To this day, there are only few traces of the then colorful district. Using the possibilities offered by modern information technologies, a conceptual model of spatial database of cultural heritage objects for the area of the historic Muranów was designed and implemented. Based on collected data, spatial and network analyses were carried out. They aimed, inter alia, to design thematic tourist routes dedicated to specific groups of recipients. Both collected data and proposals for tourist routes have been made available as a geoportal. Thanks to this, each tourist can easily explore traces of the past of the historic Muranów.

3

Zastosowanie technologii GIS w monitoringu pospolitych ptaków lęgowych - projekt aplikacji mobilnej

Graszka O., Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2016

|

T. 55

45--57

PL

Ptaki są powszechnie uznawane za dobre bioindykatory stanu całego środowiska przyrodniczego, czy stanu określonych ekosystemów. W wielu państwach członkowskich Unii Europejskiej, odpowiednio dobrane indeksy liczebności ptaków traktowane są jako wskaźniki stanu różnorodności biologicznej. Również zapisy Dyrektywy Ptasiej nakładają na państwa członkowskie wymóg ochrony ptaków. Stąd między innymi wynika konieczność prowadzenia monitoringu populacji ptaków. W Polsce prowadzi się różne rodzaje inwentaryzacji ornitologicznych, które różną się pod względem celu, charakteru zbieranych danych, metody ich zbierania, zasięgu powierzchni próbnych oraz inwentaryzowanych grup gatunków. Najliczniejszą grupą inwentaryzacji są tzw. cenzusy, będące podprogramami Monitoringu Ptaków Polski, który jest elementem Państwowego Monitoringu Środowiska. Celem opracowania jest przedstawienie aplikacji mobilnej opracowanej – w środowisku open source - na potrzeby Monitoringu Pospolitych Ptaków Lęgowych (MPPL). Stworzona aplikacja stanowi alternatywę dla klasycznych metod wykonywania inwentaryzacji ornitologicznych, których podstawowym mankamentem jest prowadzenie notatek na mapach i formularzach papierowych, co w warunkach polowych, przy zmiennej aurze jest kłopotliwe. Ponadto archiwizowane w tej formie cenzusy po latach są nieczytelne. Zaprojektowana aplikacja MPPL pozwala m.in. w szybki i wygodny sposób wprowadzać dane georeferencyjne (m.in. obserwacje ptaków, gniazd, ssaków) do specjalnie zaprojektowanej bazy danych, edycję siedlisk, odsłuchiwanie głosów ptaków w terenie, generowanie raportów (formularz liczenia, karta opisu siedliska, formularze zbiorcze obserwacji). Testy przeprowadzone w terenie wykazały wysoką przydatność zaprojektowanej aplikacji oraz intuicyjność zastosowanych rozwiązań.

EN

Birds are widely acknowledged as good bioindicators of the state of the entire natural environment or the state of particular ecosystems. In many Member States of the European Union, properly selected indexes of bird numbers as indicators of the biodiversity state are treated. The provisions of the Birds Directive also require Member States to monitor populations and protect birds. In Poland, various types of ornithological inventory are carried out. They are differ in terms of purpose, nature of methods and type collected data, range of sample plots and inventoried groups of species. The most numerous inventory group are so-called census, being subroutines of Polish Bird Monitoring, which is an element of the State Environmental Monitoring. The aim of this study is to present a mobile application developed – in an open source software – for the purposes of Common Breeding Birds Monitoring Scheme (CBBMS). This application is an alternative to classical methods of ornithological inventory. The main drawback of classical methods is keeping notes on maps and paper forms, which is troublesome in field conditions, during variable weather. In addition, after many years materials archived in this form are unreadable. The designed CBBMS application allows, among others, in a fast and convenient way to enter geo-referenced data (including observations of birds, nests, mammals) to a specially designed database, editing habitats, listening to birds’ voices in the field, generating reports (counting form, habitat description card, collective observation forms). Field tests have demonstrated the high suitability of the designed application and the intuitiveness of the solutions used.

4

Zastosowanie materiałów kartograficznych i teledetekcyjnych w analizach zmian krajobrazu kulturowego ogrodów Zamku Królewskiego w Warszawie

Bogucka E. P., Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2016

|

T. 54

33--49

EN

Historical maps, photoplans as well as modern satellite images and ortophotomaps are effective sources of geographical information for heritage landscape research. The presented study aims at characterizing landscape changes and focuses on the example of the Royal Castle gardens in Warsaw, Poland. Fundamental elements of the garden structure were examined from the period between 1700-2015 using historical maps, photoplans, and ortophotomaps. The methodology included multitemporal data harmonization, which was performed on the basis of visual interpretation keys for photoplans and cartographic symbols. The datasets were subsequently stored, analyzed and visualized using a historical GIS. A major transformation resulting from the regulation of the Vistula river banks was identified as the creation of the Lower Garden at the end of 18th century, which covers three quarters of the total study area in 1829. After World War II, restoration of the garden commenced. The derived geohistorical knowledge can be applied in future landscape planning in order to implement better informed reconstruction strategies.

5

Analiza możliwości wykorzystania obrazów hiperspektralnych HySpex do inwentaryzacji drzewostanów leśnych Puszczy Białowieskiej

Bartkowiak P., Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2016

|

T. 55

27--44

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości zastosowania zobrazowań hiperspektralnych HySpex do wykonania map rozmieszczenia poszczególnych gatunków drzewostanów leśnych, na przykładzie Puszczy Białowieskiej. W tym celu przeprowadzono kilka wariantów klasyfikacji przy użyciu metody Spectral Angle Mapper. Całą procedurę wykonano w oprogramowaniu ENVI 5.3 (Environmental for Visualizing Images), w module specjalnie dedykowanym danym hiperspektralnym. Metodyka badawcza obejmuje: wstępne przetwarzanie obrazów, tworzenie wzorców do klasyfikacji, procedurę klasyfikacji SAM i finalną ocenę dokładności uzyskanych wyników. Ostatecznie otrzymano mapy rozmieszczenia gatunków drzew w obrębie badanego szeregu hiperspektralnego. Dokładność map została oszacowana na podstawie danych pochodzących z opisów taksacyjnych. Ogólna dokładność klasyfikacji gatunków drzew na podstawie obrazów hiperspektralnych HySpex wyniosła ok. 77%. Najlepiej sklasyfikowane zostały olcha, sosna i dąb, w pozostałych przypadkach (brzoza i świerk) zaobserwowano zróżnicowane dokładności producenta i użytkownika, co może wynikać zarówno z charakteru drzewostanów leśnych, jak i pól testowych wykorzystanych do ceny dokładności wyników klasyfikacji. Na podstawie wygenerowanych map pokrycia terenu można wskazać obszary leśne o zróżnicowanym składzie gatunkowym fragmentu Puszczy Białowieskiej. Wykorzystanie danych teledetekcyjnych HySpex stanowi duży potencjał w zabiegach inwentaryzacyjnych lasu. Aktualizacja opisów taksacyjnych, modelowanie zjawisk czy symulacja scenariuszy dla obszarów leśnych technikami zdalnymi na potrzeby praktyki leśnej wydaje się technicznie i ekonomicznie uzasadnione.

EN

This paper contains an analysis of use of hyperspectral images HySpex to create maps of tree species distribution within Bialowieza Forest. To this end, a couple of variants of image classification with the use of Spectral Angle Mapper (SAM) method were carried out. Whole procedure was conducted in ENVI software environment (Environmental for Visualizing Images) intended for this kind of dataset. In the beginning, the classification process involves the hyperspectral images pre processing and training samples collection. Next, SAM algorithm as well as an estimation of precision of the classification were performed. Finally, land cover layouts for tree species distribution within the extent of hyperspectral array were generated. The accuracy of tree species detection was estimated on the basis of data derived from forest taxations. Overall accuracies of classification based on HySpex imagery were approximately 77%. The highest possible precisions were obtained for alder, pine and oak tree stands. In other cases (birch and spruce) diversified results for producer’s and user’s accuracy were achieved, which could be explained by various kinds of forest stands and characteristics of test samples used for an assessment of image classification results. On the grounds of the land cover layouts it is workable to indicate forest areas with diversified tree species distribution within Bialowieza Forest. Furthermore, remote sensing data obtained with the use of HySpex scanner has a lot of potential in forest inventory. An actualization of inventory database, woodland modelling and simulations of forest phenomena seem to be technically and economically reasoned.

6

Przegląd metod oceny jakości wyników integracji obrazów panchromatycznych i wielospektralnych

Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2015

|

T. 52

39--49

EN

The article presents an overview of different approaches and methods to evaluate spectral and spatial quality of image fusion results. This technique allows integrate the geometric detail of high-resolution panchromatic image and the spectral information of low-resolution multispectral image to produce high-resolution multispectral image. This new image can be used for more detailed analyses. However, in order to carry out a quantitative analysis, e.g. biomass estimation, it is necessary to preserve the spectral characteristics of the original multispectral image. This is among other the reason for the development of new algorithms for image fusion and methods for assessing the quality of their results.

7

Analiza zmian struktury przestrzennej krajobrazu warszawskiej dzielnicy Wilanów w latach 2002-2011 z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych SPOT

Radecka A., Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2015

|

T. 52

51--65

EN

The presented study aimed at providing a characteristic of Wilanow district’s landscape structure in 2002 and 2011. In addition, it’s goal was to determine the changes that occurred on the area within the analyzed period. The research was conducted using image visual interpretation method and was done on the basis of prepared photo interpretation key. A change detection analysis comprised of the identification of landscape units’ boundary changes between years, as well as, the differences in measured landscape metrics’ values. The results show that Wilanow’s landscape structure was relatively diverse. Furthermore the district experienced land transformations which resulted in the landscape structure changes. Some of the observed are: fragmentation level increase and dispersion decrease.

8

Use of satellite and ALS data for classification of roofing materials on the example of asbestos roof tile identification

Osińska-Skotak K., Ostrowski W.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2015

|

nr 18(4)

283--298

EN

Classification of roofing materials with the use of high resolution satellite imagery is a difficult issue, especially due to the fact that roofs are characterised by large diversity of shapes and textures, mainly caused by different roof surfaces illumination. To automate the process of roofing material types classification the influence of diversified illumination of individual roof surfaces should be eliminated. Topographic correction of satellite imagery may decrease influence of such effects and therefore leads to more accurate classification results. This paper presents classification results of roofing materials based on an 8-channel WorldView-2 satellite image. The digital terrain model and the digital surface model created with the use of aerial laser scanning data provided by the ISOK project were used for the topographic correction. The accuracy of the supervised classification of WorldView-2 image achieved for asbestos-cement roofing materials was at the level of 76-92%, (depending on the variant of classification). After grouping roofing materials by similar materials (e.g. painted sheet metal and metal tiles) it is possible to achieve classification results with the accuracy of ca. 70-80%.

9

Analysis of usefulness of satellite image processing methods for investigations of cultural heritage resources

Osińska-Skotak K., Zapłata R.

Geoinformatica Polonica

|

2015

|

T. 14

7--18

EN

The paper presents the analysis of usefulness of WorldView-2 satellite image processing, which enhance information concerning the cultural heritage objects. WorldView-2 images are characterised by the very high spatial resolution and high spectral resolution; that is why they create new possibilities for many applications, including investigations of the cultural heritage. The vicinities of Iłża have been selected as the test site for presented investigations. The presented results of works are the effect of research works, which were performed in the frames of the scientific project “Utilisation of laser scanning and remote sensing in protection, investigations and inventory of the cultural heritage. Development of non-invasive, digital methods of documenting and recognising the architectural and archaeological heritage”, as the part of “The National Programme for the Development of Humanities” of the Minister of Science and Higher Education in the period of 2012–2015.

PL

W artykule przedstawiono analizę przydatności przetworzeń obrazów satelitarnych WorldView-2 uwypuklających informacje na temat występowania obiektów dziedzictwa kulturowego. Obrazy WorldView-2 charakteryzują się bardzo wysoką rozdzielczością przestrzenną i dużą rozdzielczością spektralną, dzięki czemu stwarzają nowe możliwości w wielu zastosowaniach, w tym także w badaniach zasobów dziedzictwa kulturowego. Obszarem testowym dla prezentowanych badań są okolice Iłży. Przedstawiane rezultaty prac są wynikiem zadań badawczych realizowanych w ramach projektu naukowego pt. „Zastosowanie skaningu laserowego oraz teledetekcji w ochronie, badaniu i inwentaryzacji dziedzictwa kulturowego. Opracowanie nieinwazyjnych, cyfrowych metod dokumentacji i rozpoznawania zasobów dziedzictwa architektonicznego i archeologicznego” w ramach programu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego pod nazwą „Narodowy Program Rozwoju Humanistyki” w latach 2012–2015.

10

Zastosowanie technik teledetekcyjnych do inwentaryzacji cementowo-azbestowych pokryć dachowych

Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2014

|

T. 51

73--83

PL

Zgodnie z założeniami programu „Program Oczyszczania Kraju z Azbestu na lata 2009-2032" do końca roku 2032 azbestowo-cementowe pokrycia dachowe powinny być wymienione na wszystkich dachach w kraju. Od kilku lat samorządy gminne przygotowują plany usuwania azbestu i wyrobów zawierających azbest, który zawiera m.in. inwentaryzację wyrobów azbestowych na terenie gminy. Inwentaryzacja terenowa jest czasochłonna, stąd w artykule zaproponowano wykorzystanie do tego celu automatycznej ekstrakcji informacji z wykorzystaniem obrazów satelitarnych WorldView 2. Jako obszar testowy posłużył południowo-wschodni fragment dzielnicy Wilanów m.st. Warszawa, gdzie znajduje się różnorodna zabudowa pochodząca z różnych okresów, w tym wiele domów jednorodzinnych i budynków gospodarczych pokrytych płytami azbestowo-cementowymi w różnym stanie. Przetestowano klasyczne metody uzyskania informacji tematycznej, takie jak: klasyfikacja nienadzorowana i klasyfikacja nadzorowana wykonane w różnych podejściach. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość praktycznego zastosowania danych satelitarnych WorldView-2 w inwentaryzacji azbestowo-cementowych pokryć dachowych. Dokładność tego rodzaju inwentaryzacji osiąga 90%.

EN

According to the program "Programme for Asbestos Abatement in Poland 2009-2032" asbestos-cement roofing should be removed completely from any roofs in the country by the end of 2032. For several years, local authorities have been preparing plans for disposal of asbestos and asbestos-containing products, which includes, among others, inventory of asbestos in the .municipality. The article proposed less time-consuming inventory methods than traditional filed inventory, based on automatic extraction of information using satellite images WorldView 2. South-eastern portion of the Wilanów district of the City of Warsaw was used as the test field. This area is a diverse buildings dating from different periods, including many houses and farm buildings covered with sheets of asbestos-cement in a various state. Classical methods of thematic information, such as: unsupervised and supervised classifications, made in various approaches, were tested. Obtained results indicate the possibility of practical application of satellite data WorldView-2 in the inventory of asbestos-cement roofing. The accuracy of inventory based on this method reached 90%.

11

Możliwości teledetekcyjnej kontroli utrzymania gruntów rolnych w dobrej kulturze rolnej (GAEC)

Osińska-Skotak K., Pluto-Kossakowska J., Fijałkowska A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. 25

141--154

EN

Within the framework of the Common Agricultural Policy of the European Union applicants farmers receive subsidies for agricultural production. From 1 January 2009 all farmers receiving payments are required to fulfill the standards adopted by Poland in the framework of crosscompliance. Each member state sets minimum standards for good agricultural and environmental condition (GAEC) on the basis of Council Regulation (EC) No 73/2009. Compliance with these standards is monitored during the annual control campaigns conducted by ARMA in the selected areas. Control campaign mainly includes verification of applications in terms of agricultural area declared by the farmer as eligible for subsidies, as well as control of GAEC requirements. One method of control is a remote sensing method, which is based on interpretation of agricultural parcels on satellite or aerial images and it is mainly used to measure the areas to be subsidies. During this process one may also verify compliance with GAEC. The paper presents an analysis of which of the standards to maintain land in good agricultural condition can be controlled with remote sensing and provides examples of processing supporting the interpretation of satellite images for selected GAEC standards.

PL

W ramach wspólnej polityki rolnej Unii Europejskiej wnioskujący rolnicy otrzymują dopłaty do produkcji rolnej. Od 1 stycznia 2009 r. wszyscy rolnicy otrzymujący dopłaty zobowiązani są do wypełniania norm przyjętych przez Polskę w ramach tzw. wymagań wzajemnej zgodności (cross-compliance). Każdy kraj członkowski określa minimalne normy w zakresie dobrej kultury rolnej zgodnej z ochroną środowiska na podstawie Rozporządzenia Rady (WE) nr 73/2009. Spełnienie tych norm jest kontrolowane podczas corocznych kampanii kontrolnych prowadzonych przez ARiMR na wybranych obszarach. Kampania kontrolna obejmuje przede wszystkim zweryfikowanie wniosków pod względem zgodności powierzchni gruntów rolnych deklarowanych przez rolnika jako uprawnionych do dopłat, a także kontrolę spełnienia wymagań GAEC. Jedną z metod kontroli jest metoda teledetekcyjna, która polega na fotointerpretacji działek rolnych na zdjęciach satelitarnych lub lotniczych i jest ona stosowana głównie do wydzielania obszarów podlegających dopłatom. W trakcie tego procesu można również zweryfikować spełnienie warunków dobrej kultury rolnej. W artykule przedstawiono analizę, które z norm utrzymania gruntów w dobrej kulturze rolnej, mogą być kontrolowane za pomocą teledetekcji oraz przedstawiono przykłady przetworzeń zdjęć satelitarnych wspomagających interpretację wybranych norm GAEC.

12

Inwentaryzacja galerii kontrolnej i przelewu zapory ziemnej Klimkówka metodą skanowania laserowego

Zaczek-Peplinska J., Adamek A., Osińska-Skotak K., Adamek A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

147--163

PL

W referacie opisano doświadczenia z inwentaryzacji geodezyjnej galerii kontrolnej zapory ziemnej Klimkówka. Przedstawiono obecny stan przepisów prawa narzucający na jednostki administrujące i użytkujące budowle hydrotechniczne obowiązek odpowiedniej ich kontroli technicznej. Skaning laserowy ze względu na brak opracowanej odpowiedniej metodyki pomiaru tego typu obiektów jest bardzo rzadko wykorzystywany do ich inwentaryzacji i kontroli. W sierpniu 2012 roku został wykonany przez pracowników i studentów Zakładu Geodezji Inżynieryjnej i Pomiarów Szczegółowych (PW, Wydział Geodezji i Kartografii) okresowy pomiar kontrolny przemieszczeń zapory wodnej Klimkówka metodą niwelacji precyzyjnej. W tym samym czasie wykonano inwentaryzację galerii kontrolnej tego obiektu metodą naziemnego skanowania laserowego. Dodatkowo w trakcie opracowywania danych podjęto próbę analizy zarejestrowanych wartości I (Intensity) przy pomiarze przelewów betonowych metodą automatycznej analizy obrazowej w celu klasyfikacji cech betonu – analiza ta ma posłużyć jako materiał wyjściowy do analizy zmian powierzchni betonowej w kolejnych latach. W referacie przedstawiono wyniki inwentaryzacji geometrii galerii kontrolnej oraz wstępną analizę powierzchni przelewu metodą klasyfikacji nienadzorowanej. W pracy opisano proces tworzenia modelu galerii oraz wybranych, możliwych do wykonania analiz i pomiarów na bazie danych z naziemnego skanowania laserowego.

EN

The paper discusses experiences resulting from the surveying inventory of Klimkówka earth dam’s control gallery. Current status of the law, which impose obligation of adequate technical control on the unit administering and operating hydraulic structures is presented. Laser scanning due to the lack of suitable developed measurements methodology for this type of objects is rarely used for its inventory and control. In August 2012, the measurement of displacements of control gallery of this object using precise levelling was conducted by the staff and the students from the Department of Engineering and Detailed Surveying (WUT, Faculty of Geodesy and Cartography) . Simultaneously, an inventory of control gallery using terrestrial laser scanning was made. In addition, during the processing the data an attempt to analyse the I values (Intensity) was made which were recorded during the measure of concrete overflow using automated image analysis in order to carry out the characteristic classification of the concrete - this analysis is to be used as a starting material for the analysis of changes in the surface of the concrete in the following years. The results of an inventory of geometry of the control gallery and a preliminary analysis of the surface of the concrete overflow using unsupervised classification method have been presented. The process of gallery model creation, as well as selected possible analyses and measurements based on the data from terrestrial laser scanning have been also described.

13

Porównanie wyników korekcji atmosferycznej danych satelitarnych CHRIS/Proba przeprowadzonych w oprogramowaniach BEAM/Visat oraz ATCOR

Gawuć L., Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2012

|

T. 47

33--42

EN

A comparison of output of two absolute atmospheric correction methods (ATCOR by R. Richter, 1996, and an algorithm by L. Guanter et al., 2005, implemented in the BEAM/Visat framework) is presented. Analyses are based on satellite data acquired by CHRIS (Compact High Resolution Imaging Spectrometer) sensor onboard the PROBA (Project for On-Board Autonomy) satellite. For comparison, a set of in situ spectral measurements obtained by the Norwegian NIVA Institute was taken as reference data. The area of study was the Vistula Lagoon in Northern Poland. All analyses presented here are based on comparison of results of atmospheric correction methods with in situ reference data. Alterations between ground and satellite spectral measurements can be caused by changes of humidity or solar zenith angle, as well as fluctuations of water masses, aerosols and air masses, all of which phenomena occur with time passage. In order to minimize the influence of this element, a set of simultaneous ground and satellite measurements was analyzed. Observations were collected on the same day, 18th August 2008. The best atmospheric correction was obtained in ATCOR with a ground model calibration, and the mean relative difference in spectral reflectance between the results obtained with this method and the reference data was 0,18%. The drawback of this method is that it requires results from in situ spectral measurements to reinforce the reflectance derivation, while such data is usually unavailable. Hence, only methods independent of ancillary data are treated as authoritative. In this case, the output of two methods – ATCOR without ground model calibration and an algorithm by L. Guanter et al., (2005) implemented in BEAM/Visat framework – were compared against the reference data. The comparison yields 2,30% and 2,10% reflectance mean difference between ATCOR, an algorithm by L. Guanter et al., (2005) and the reference data, correspondingly. This leads to conclusion that an algorithm by L. Guanter et al., (2005), provided better results in our case.

14

Wykorzystanie technologii GIS do wyznaczania stref zagrożenia hałasem komunikacyjnym

Popławska K., Fijałkowska A., Osińska-Skotak K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

327--336

PL

Hałas komunikacyjny stanowi w dzisiejszych czasach poważny problem, zwłaszcza na terenach intensywnie zurbanizowanych, o znacznym udziale zabudowy mieszkalnej jednio wielorodzinnej. Coraz częściej do tworzenia map akustycznych wykorzystywane są technologie GIS. Niniejszy artykuł prezentuje wyniki badań dotyczących wyznaczenia zasięgów izofon z zastosowaniem narzędzi GIS. Opracowanie zostało wykonane dla wybranych wariantów projektowanego odcinka drogi ekspresowej S-7 przechodzącego przez Gminę Łomianki. Otrzymane wyniki pozwalają na określenie w jakim stopniu obszar Gminy Łomianki narażony jest na hałas komunikacyjny, którego źródłem będzie projektowana droga ekspresowa. Zostały wyznaczone obszary szczególnie narażone na hałas przekraczający normy w porze dnia i w porze nocy.

EN

Traffic noise is a serious problem nowadays, especially in high urbanized areas, with a significant area covered by residential, single-and multi-family buildings. Increasingly, GIS technologies are used for acoustic mapping. This article presents the results of studies regarding the designation of noise isolines using GIS tools. The study was performed for selected variants of the proposed section of the express road S-7 passing by the Łomianki Municipality. The obtained results allow to determine the extent to which part of municipality area is exposed to traffic noise. Designated areas was calculated for time of day and night consecutively.

15

Ocena przydatności różnych metod integracji obrazów panchromatycznych i wielospektralnych w odniesieniu do zobrazowań WorldView-2

Osińska-Skotak K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

231--244

PL

W niniejszym opracowaniu zaprezentowano wyniki prac związanych z kompleksową oceną jakości ogólnodostępnych algorytmów integracji obrazów wielospektralnych i panchromatycznych w odniesieniu do obrazów rejestrowanych przez system WorldView-2. Jest to jedyny system o bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzennej umożliwiający rejestrację obrazów w 8 zakresach promieniowania. Zakresy te dają większe możliwości zastosowania niż ma to miejsce w przypadku danych 4-kanałowych, np. w szczegółowych analizach upraw i zasiewów, czy badaniach wód. Ponieważ na wyniki analiz ilościowych ma wpływ zastosowana metoda integracji danych panchromatycznych PAN i wielospektralnych MS cennym jest dokonanie oceny jakości algorytmów zaimplementowanych w różnych pakietach oprogramowania komercyjnego (ERDAS Imagine, PCI Geomatica, ENVI). Ocena jakości wyników integracji obrazów PAN i MS wykonana została pod względem jakości spektralnej, jak i jakości przestrzennej. Do określenia jakości spektralnej i przestrzennej obrazów przetworzonych wykorzystano m.in. analizę korelacji, RMSE, wskaźniki jakości Q, nQ%, ERGAS i DPP. Najlepsze wyniki - zarówno pod względem jakości spektralnej, jak i przestrzennej - uzyskano za pomocą trzech metod: Zhanga (PCI Geomatica), Grama-Schmidta (ENVI) i Ehlersa (ERDAS Imagine).

EN

This paper presents the results of complex evaluation of the quality of image fusion algorithms, which are implemented in different software. All analysis were made for WorldView-2 satellite image. It is the only a very high resolution satellite system, which acquires image in 8 spectral bands. These spectral bands give the larger possibility of applying application than is in the case of image with 4-bands data, such as the assessment of carbon stocks in forests and inland water investigation. However, the results of quantitative analyzes depend on the applied image fusion algorithm, it is important to assess the quality of the resultsed obtained using different algorithms implemented in various commercial software packages (ERDAS Imagine, PCI Geomatica, ENVI). Evaluation of quality of the image fusion results has been made in terms of spectral and spatial quality. To determine the spectral and spatial quality of the processed images, used in such the correlation coefficient, RMSE, quality index Q, new quality index nQ%, ERGAS, Deviation Index (DI) and Deviation Per Pixel (DPP) were used. The best results, both in terms of the spectral and spatial quality, were given by give three methods: Zhang algorithm (PCI Geomatica), Gram-Schmidt transformation (ENVI) and Ehlersalgorithm (ERDAS Imagine).

16

Metodyka wykorzystania super- i hiperspektralnych danych satelitarnych w analizie jakości wód śródlądowych

Osińska-Skotak K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Geodezja

|

2010

|

z. 47

3-153

PL

Różnorodność danych satelitarnych, które są obecnie dostępne, daje szerokie możliwości prowadzenia monitoringu jakości wód powierzchniowych. Dotyczy to zarówno wielkości monitorowanego obszaru (wielkość sceny satelitarnej), szczegółowości określania rozkładu przestrzennego (wielkość piksela), jak również doboru parametrów opisujących jakość wody. Do niedawna panowało przekonanie, że zastosowanie technik teledetekcyjnych do badania jakości wód śródlądowych jest ograniczone, bo wiele zanieczyszczeń nie powoduje zmiany barwy wody, która jest widoczna bezpośrednio na zdjęciach satelitarnych. Dostępne obecnie satelitarne zdjęcia super- i hiperspektralne oferują nowe możliwości, co pozwala zrewidować poglądy, dotyczące przydatności danych satelitarnych do oceny jakości wód jeziornych. Teledetekcyjny monitoring jakości wód od wielu lat jest prowadzony w odniesieniu do wód morskich i oceanicznych. W przypadku wód śródlądowych opracowano szereg formuł obliczeniowych dla konkretnych jezior lub typów jezior, ale jak dotąd brak uniwersalnej formuły obliczeniowej, niezależnej od rodzaju zbiornika wodnego. W niniejszej pracy przedstawiono metodykę przetwarzania danych super- i hiperspektralnych, pozwalającą na uzyskanie rozkładu wybranych parametrów jakości wód śródlądowych. Zaprezentowano syntetyczne wyniki badań prowadzonych od 2003 roku dla dwóch obszarów testowych, "Mazury" oraz "Zalew Wiślany". Celem tych badań było poszukiwanie takich zależności między danymi satelitarnymi a parametrami jakości wód, które nie zależałyby od rodzaju zbiornika i daty pomiaru. W wyniku tych badań uzyskano formuły obliczeniowe dla widzialności krążka Secchiego, zawartości zawiesiny ogółem, zawartości chlorofilu-a, zawartości fosforu ogółem oraz zawartości azotu ogółem, które wykazują uniwersalny charakter. Weryfi kacja wybranych formuł obliczeniowych wykazała, że zależności prezentowane w ramach niniejszej pracy pozwalają w sposób operacyjny uzyskać rozkład wybranych parametrów jakości wód śródlądowych z wystarczającą dokładnością.

EN

The variety of satellite data available at present offers great possibilities for surface water quality monitoring in terms of size of the monitored area (the size of satellite scene), possibility of obtaining various water quality parameters (different spectral bands) and precision of spatial distribution of those parameters (pixel size). An existing recent conviction shows the idea that using remote sensing techniques for investigation of inland water quality for many pollutants is limited due to changing water color, which is not visible on satellite images directly. Currently available satellite super- and hyperspectral images offer new possibilities, which permits to revise opinions on the usefulness of satellite data for assessment of lake water quality. Remote sensing monitoring of water quality in case of sea and oceanic waters has been made for many years. Many computational formulae in reference to inland waters were elaborated for individual lakes or types of lakes, but there is no universal formula independent of the kind of water basin. The elaboration of the processing methodology of superspectral CHRIS satellite data for inland waters quality assessment was the main aim of this study. The thesis presents results of a study carried out since 2003 for two tested areas, the Mazurian lakes and the Vistula Lagoon. An attempt to establish relationships between satellite data and water quality parameters which would not depend on the kind of reservoir and date of measurement was the aim of these investigations. As a result of these investigations, computational formulae were elaborated which show the universal character Secchi Disc Depth, chlorophyll-a concentration, total suspensed sediment content, total phosphorus content and total nitrogen content. Verification of selected computational formulae has shown that the relationships obtained as part of the present work give the possibility to get the distribution of chosen inland water quality parameters in operational way with sufficient accuracy.

17

Teledetekcyjne monitorowanie jakości wód w Zalewie Wiślanym

Osińska-Skotak K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

301--313

PL

Badania nad możliwościami wykorzystania technik teledetekcyjnych do operacyjnego monitorowania stanu jakości wód Zalewu Wiślanego są prowadzone od roku 2006. Prace badawcze wykonywano w ramach trzech projektów międzynarodowych: SWANLAKE (projekt ESA Category-1 LBR), MONTRANSAT (projektu typu INTERREG dofinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Sąsiedztwa Litwa, Polska, Obwód Kaliningradzki Federacji Rosyjskiej) i VISLA (projekt dofinansowany ze środków Norweskiego Mechanizmu Finansowego). W prezentowanej pracy wykorzystano dane satelitarne rejestrowane przez skaner CHRIS/PROBA w trybie „Water”, pozyskującym dane w 18 kanałach spektralnych. Opracowaniu podlegało sześć bezchmurnych scen satelitarnych zarejestrowanych w latach 2007–2009. Obrazy satelitarne CHRIS/PROBA zostały poddane procesowi korekcji radiometrycznej, atmosferycznej i geometrycznej, a następnie dla tak przygotowanych danych przeprowadzono analizy statystyczne mające na celu otrzymanie formuł obliczeniowych umożliwiających uzyskanie rozkładów przestrzennych wybranych wskaźników jakości wody. Korekcję atmosferyczną wykonano przy zastosowaniu modelu ATCOR 2/3 w wersji 6.4.2. Dokonując analizy zależności między odbiciem spektralnym w punktach poboru wody a wartościami wskaźników jakości wody, określonymi metodami analitycznymi, otrzymano formuły empiryczne dla widzialności krążka Secchiego (R2=0.75), zawartości zawiesiny ogółem (R2=0.88) oraz zawartości chlorofilu-a (R2=0.73). Wyniki jakie uzyskano dla obszaru badawczego „Zalew Wiślany” wskazują na możliwość zastosowania danych CHRIS do operacyjnego określenia m.in. przezroczystości wód, zawartości zawiesiny ogółem oraz zawartości chlorofilu-a.

EN

The investigation possibilities of usage remote sensing techniques for water quality monitoring of Vistula Lagoon have been made since 2006. All research studies, presented in the article, have been done under three international projects: SWANLAKE (ESA Project Category-1 LBR), MONTRANSAT (INTERREG project co-financed from European Regional Development Fund within the framework Neighbourhood Programme Lithuania, Poland and Kaliningrad Region of Russian Federation) and VISLA (project co-financed within the frame Norway Grants). All presented in article analysis based on the six cloudless superspectral satellite images of CHRIS/PROBA (in “Water” mode, 18 spectral bands) acquired in 2007–2009. CHRIS/ PROBA images were processed according to successive steps: radiometric correction, atmospheric correction, geometric registration, water quality parameters extraction. CHRIS/PROBA satellite data was made using ATCOR 2/3 model – version 6.4.2. Water quality parameters were extracted using empirical and statistical relationships between CHRIS measured spectral reflectance and in situ measurements (regression based): Secchi disc depth (R2=0.75), suspended solids (R2=0.88), chlorophyll-a (R2=0.73). Results presented in article for Vistula Lagoon test site, shows the real possibilities of CHRIS satellite data usage for near real time determination of various water quality parameters like water transparency, total suspended solids, chlorophyll-a concentration.

18

Możliwości teledetekcyjnego monitorowania zawartości chlorofilu-a w wodach śródlądowych

Osińska-Skotak K.

Teledetekcja Środowiska

|

2009

|

T. 42

59--68

EN

The variety of satellite data accessible at present gives the wide possibilities for the surface waters quality monitoring in case of size of monitored area (the size of satellite scene), possibility of obtaining the different water quality parameters (different spectral bands) and the precision of spatial distribution those parameters (pixel size). The chlorophyll-a, basic hydrobiological parameter, is the main index of the phytoplankton content in water. Remote sensing monitoring of chlorophyll-a concentration in case of sea and oceanic waters has been made for many years. Many computational formulae in reference to inland waters was elaborated for individual lakes or the types of lakes, but there is no universal formula independent from kind of water basin. The article presents the part of results of study made from 2003 for two tested areas, the Mazurian lakes and the Vistula Lagoon. The elaboration of the processing methodology of the superspectral CHRIS satellite data for the inland waters quality assessment was the main aim of this study. at present gives the wide possibilities for the surface waters quality monitoring in case of size of monitored area (the size of satellite scene), possibility of obtaining the different water quality parameters (different spectral bands) and the precision of spatial distribution those parameters (pixel size). The chlorophyll-a, basic hydrobiological parameter, is the main index of the phytoplankton content in water. Remote sensing monitoring of chlorophyll-a concentration in case of sea and oceanic waters has been made for many years. Many computational formulae in reference to inland waters was elaborated for individual lakes or the types of lakes, but there is no universal formula independent from kind of water basin. The article presents the part of results of study made from 2003 for two tested areas, the Mazurian lakes and the Vistula Lagoon. The elaboration of the processing methodology of the superspectral CHRIS satellite data for the inland waters quality assessment was the main aim of this study.

19

Znaczenie korekcji radiometrycznej w procesie przetwarzania zdjęć satelitarnych

Osińska-Skotak K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

577--590

PL

Korekcja radiometryczna jest wstępnym etapem przetwarzania danych satelitarnych, który ma na celu usuniecie błędów radiometrycznych oraz przede wszystkim przetworzenie obrazu satelitarnego na jednostki radiancji spektralnej, pochodzącej od powierzchni Ziemi lub odbicia spektralnego. Niestety ale w praktyce korekcja radiometryczna obrazów wielospektralnych rzadko kiedy wykonywana jest w pełnym zakresie. Wynika to z kilku różnych przyczyn o charakterze technicznym ale także historycznym, związanych z początkami powstawania technologii przetwarzania danych satelitarnych. I to właśnie te historyczne uwarunkowania wpłynęły na fakt, i_ pełen proces korekcji radiometrycznej rzadko jest stosowany przy przetwarzaniu danych wielospektralnych. A przecie_ wykonanie korekcji radiometrycznej lub jej zaniechanie ma wpływ praktycznie na każdy rodzaj dalszego przetwarzania danych satelitarnych. Artykuł przedstawia idee korekcji radiometrycznej, omawia jej etapy oraz prezentuje przykłady wpływu korekcji radiometrycznej na efekty różnych podstawowych, najczęściej wykonywanych przetworzeń obrazów satelitarnych.

EN

The radiometric correction is and initial stage in satellite data processing, intended to remove radiometric errors and, primarily, to convert the satellite image to a unit of spectral radiance from Earth surface or spectral reflection. However, in practice the radiometric correction of multispectral images is unfortunately rarely performed in the full scope. This is due to various reasons of technical and also historical nature, related to the very beginning of the satellite data processing technologies. It is such historical aspects that have caused the complete radiometric correction process to be rarely performed while processing multi-spectral data. Yet, the performance or failure to perform the radiometric correction affects virtually all further processing of satellite data. The present paper gives an overview of the radiometric correction, describes its stages and presents examples of the effects of radiometric correction on the results of various basic, most frequent processing of satellite images.

20

Wpływ korekcji atmosferycznej zdjęć satelitarnych na wyniki cyfrowej klasyfikacji wielospektralnej

Osińska-Skotak K.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2005

|

Vol. 4, nr 1

41-53

PL

Na promieniowanie dochodzące do sensora satelitarnego wpływa przede wszystkim atmosfera, znajdująca się na drodze od obiektu do detektora. Korekcja atmosferyczna jest jednak na ogół pomijana w procesie przetwarzania zdjęć satelitarnych. Wynika to m.in. z faktu, iż aby wpływ atmosfery oszacować w sposób poprawny, wymagana jest duża liczba danych pomiarowych i skomplikowany model atmosfery. W przypadku analizy zdjęć archiwalnych uzyskanie tego rodzaju danych często jest utrudnione, a czasami wręcz niemożliwe. Stosuje się więc na ogół tzw. średnie atmosfery klimatyczne, które charakteryzują średnie warunki atmosferyczne panujące na danym terenie. Wymóg wykonywania korekcji atmosferycznej zdjęć satelitarnych nie zawsze występuje (np. analizy jakościowe, interpretacja wizualna), ale w przypadku przeprowadzania analiz ilościowych lub wieloczasowych uwzględnienie wpływu atmosfery jest czynnikiem istotnym dla uzyskania prawidłowych wyników. Niniejsze opracowanie prezentuje wyniki badań nad wpływem uwzględnienia korekcji atmosferycznej w procesie klasyfikacji wielospektralnej. Okazuje się, że klasyfikacja obrazów skorygowanych ze względu na wpływ atmosfery pozwala na uzyskanie lepszej delimitacji klas, niż to jest w przypadku klasyfikacji zdjęć źródłowych.

EN

Atmosphere between an object and a satellite detector is the most important element, which decided about the radiation registered by satellite sensor. However, atmospheric correction is mostly neglected during satellite image processing. It's implicated by fact that to estimate the influence of atmospheric conditions, a lot of different meteorological parameters and model of atmosphere are needed. In case of archived images gathering this kind of data is often difficult or even impossible. Therefore standard atmosphere models which described average atmospheric conditions on different areas are used. In some application atmospheric correction is not needed (i.e. qualitative analyses, visual interpretation) but for quantitative analyses or multitemporal analyses this correction is very important to obtain correct results. This article presents results of researches on influence of atmospheric correction on the process of multispectral classification. It was found that classification of atmospheric corrected images make better classes delimitation possible.