Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biophysical Parameters Assessed from Microwaveand Optical Data

Dąbrowska-Zielińska K., Budzyńska M., Kowalik W., Małek I., Gatkowska M., Bartold M., Turlej K.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2012

|

Vol. 58, No. 2

99-104

EN

The study has been carried out at Biebrza Wetlands situated in the N-E part of Poland, a NATURA 2000 and Ramsar Convention test site in 2003-2009. It is one of the largest in Europe natural rich biotope with the large amount of unique species of flora and important zone for nesting and wintering for fauna. Data from microwave and optical satellite images and soil-vegetation ground measurements were analyzed to develop methods for monitoring and mapping biophysical parameters. Satellite data applied for the study included: ENVISAT.ASAR, ENVISAT.MERIS, ALOS.PALSAR, ALOS.AVNIR-2, and NOAA.AVHRR data. Optical images were used for classification of wetlands communities and calculation of vegetation index NDVI. Also, latent heat flux has been calculated using NOAA.AVHRR data and meteorological data. Microwave images acquired in different modes (ASAR IS2 and IS6, ALPSR.FBD) and polarizations (HH, HV, VV) were used for assessment and mapping of Leaf Area Index (LAI) and soil moisture (SM) for every habitat classified from optical images. Backscattering coefficient calculated from ALOS.PALSAR HV and ENVISAT.ASAR IS6 VV was applied for assessment of vegetation bio-parameters. Backscattering coefficient calculated from ALOS.PALSAR.FBD HH and ENVISAT.ASAR HH IS2 was used for SM assessment. The study was conducted in the framework of ESA PECS project No 98101 and ESA PI projects: C1P.7389 and AOALO.3742.

2

Satelitarna interferometria radarowa (InSAR) wysokiej rozdzielczości z wykorzystaniem danych TerraSAR-X

Perski Z., Krawczyk A., Marinković P.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18b

499--507

PL

W artykule autorzy przedstawiono pierwsze spostrzeżenia na temat interferometrycznego przetwarzania danych TerraSAR-X, który jest pierwszym na świecie wysokorozdzielczym satelitą obrazującym w zakresie mikrofal. W opracowaniu zostały użyte dane SAR zarejestrowane w trybie StripMap o rozdzielczości przestrzennej ok. 3.3m. Dane te, obejmujące swym zasięgiem obszar LGOM posłużyły do wygenerowania interferogramu przedstawiającego deformacje terenu wywołane eksploatacją rud miedzi. Z uwagi na wysoką rozdzielczość przestrzenną i małą długość fali nie można było do danych tych wprost zastosować istniejących algorytmów interferometrycznych. Otrzymany interferogram TerraSAR-X charakteryzuje się bardzo dobrą koherencją. Wykazano, że dane radarowe w paśmie X bardzo dobrze nadają się do monitoringu deformacji, a wysoka rozdzielczość umożliwia również śledzenie bardzo drobnych zmian wysokościowych. Wskazano, że czynnikiem znacznie poprawiającym koherencję jest jak wysoka rozdzielczość przestrzenna danych: charakterystyka rozpraszania sygnału jest bowiem częściej zbliżona do odbicia typu powierzchniowego niż tzw. odbicia objętościowego.

EN

The paper presents preliminary results of interferometric analysis of the high-resolution TerraSAR-X data for a deformation monitoring applications. The interferogram was computed for the Legnica-Głogów Copper Ore Mining Area with a dominant terrain deformation signal. This is the first interferogram of this type computed for any area in Poland. In addition, general characteristics of TerraSAR-X system were reviewed with a particular reference to different SAR acquisition modes and their significance for interferometric applications. Due to its shorter temporal baseline, the TerraSAR-X interferogram shows only a fraction of the deformation detected by Envisat, but the average velocity still remained almost identical, as shown by the selected examples. The comparison of the two SAR systems showed their detectability and measurability to be similar.

3

Wykorzystanie metod geostatystyki do wspomagania klasyfikacji mikrofalowych zdjęć satelitarnych

Stankiewicz. K., Wiśniewska E.

Roczniki Geomatyki

|

2006

|

T. 4, z. 3

191-201

EN

Microwave images from ENVISAT satellite can be used for the recognition of land cover classes. They can be extremely important on the occasions when such recognition should be done at a specified moment but optical satellite images are unavailable due to persisting overcast. However, the application of microwave images to land cover classification requires special handling, because the registered microwave signal depends on various factors which make the unique interpretation of images a complex task. The presented paper is focused on vegetation classes representing short natural vegetation and agricultural crops. The microwave backscattering from vegetation depends strongly on canopy architecture as well as on water content in plants and in soil. The spatial variability of moisture disturbs the visual interpretation of microwave images and makes their automatic classification difficult. In order to elaborate efficient and robust classification methods, the spatial variability of signatures referring to land cover classes has to be analyzed in the first step. The analysis of signature variability for vegetation classes was presented using ENVISAT ASAR microwave images acquired during vegetation growth season in 2005. Our test site is located in Wielkopolska in the vicinity of Dezydery Chłapowski Agro-ecological Landscape Park. It is a rural area with prevailing agriculture land use. Beside arable land, orchards and plantations there are the following other significant land cover classes: deciduous and coniferous forest, grasslands, urban area and water bodies. The signatures of vegetation classes were investigated considering the date and the parameters of images registration as well as various characteristics of the test site area such as spatial variability of biomass, moisture content in plants and in soil. Several information layers were considered in the project in order to characterize the investigated area: digital elevation model, soil maps, topographic maps, satellite images acquired in the optical range, the results of point measurements of soil moisture and biomass. Point measurements of volumetric soil moisture (VSM) taken in the upper layer of soil were interpolated in order to estimate the spatial distribution of VSM over the whole area of the agricultural field. Arc Map software and Geostatistical Analyst module were used for the geostatistical analysis of the experimental data. The empirical semivariogram calculated from measured VSM data was investigated. The ordinary kriging was applied in order to estimate soil moisture over the field. The interpolation results were compared with the spatial distribution of NDVI calculated from satellite images acquired in the optical range on various dates. This comparison shows that spatial distribution of soil moisture is in agreement with some stable environmental features. This observation can help to identify areas, which can be critical to the accuracy of vegetation recognition on microwave images. The correlation of microwave backscattering with the estimated spatial distribution of soil moisture was also investigated. The analysis shows that cross-polarized images acquired with VH or HV polarization are better suited to vegetation classification than co-polarized ones because they are less sensitive to moisture variability.

4

Interpretacja danych ENVISAT/ASAR o przemiennej polaryzacji na obszarach zurbanizowanych w kontekście charakterystyki stabilnych rozpraszaczy (Persistent Scatterers)

Perski Z., Ketelaar G., Mróz M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

467--482

EN

The scope of presented work was to apply the ENVISAT/ASAR data acquired in different alternating polarization modes and under different viewing geometry to characterize Persistent Scatterers (PS) in the context of their scattering mechanism. Persistent Scatterers are explored by SAR interferometry (InSAR) in the Persistent Scatterers Interferometry (PS-InSAR) method. This technique is nowadays one of the most actively developing branches of InSAR. It utilizes coherent natural "radar reflectors" with a consistent reflectivity pattern in time. The PS-InSAR method is the first one to allow the exploration of almost all archived SAR data over a certain area and can retrieve a long-term series of the observations of the individual PS points. Despite this, PS-InSAR used as an operational method of the scattering mechanisms of individual PS is still not fully explored. It is usually not known if the scatterer has specular, dihedral or trihedral geometry and if the reflection comes from one individual strong target or a set of targets located within the resolution cell. Knowledge about scatterer characteristics is very important to separate scatterers representing different deformation regimes: e.g. subsidence, deformations of the construction, soil compaction. This problem becomes crucial if spatial interpolation of the deformation signal is required. A high density of PS is typical for densely urbanized areas (> 100 PS/km²). Urban areas are also ones of the highest interests, in terms of inhabitants’ safety. For purposes of this study, Malbork City in Northern Poland was selected because of its very good coverage of ASAR alternating polarization data acquired under different modes and incidence angles. The specific various ASAR acquisitions have been designed for the purposes of the ESA AO-783 project which was focused on environmental and agricultural classification. A set of Persistent Scatterers has been collected by processing a stack of 55 ERS-1/2 SAR scenes (ESA C1P.3915 project) using Delft University of Technology’s implementation of the PSI method. The 5683 PS points have been obtained that have a coherent behavior. ASAR scenes were calibrated and an analysis of auto-interferogram phase and image amplitudes was performed. Further analysis of the ASAR data is focused on the relationship between incidence angle variations and amplitude, and on the change of polarization. The results were compared with the scattering models of canonical scatterers (specular, dihedral and trihedral). Preliminary results show that applications of variable incidence angle and alternating polarization data are a promising technique regarding scatterer characterization. However, to fully quantitatively analyze the data, precise coregistration is required.

PL

W artykule przedstawiono próbę wykorzystania danych ENVISAT/ASAR zarejestrowanych w różnych trybach polaryzacji przemiennej i przy różnej geometrii padania wiązki radarowej do scharakteryzowania rozpraszaczy stabilnych (Persistent Scatterers - PS) w kontekście określenia ich mechanizmu odbicia. Rozpraszacze stabilne wykorzystuje się w satelitarnej interferometrii radarowej (InSAR) w tzw. metodzie interferometrii rozpraszaczy stabilnych (Persistent Scatterers SAR Interferometry - PSInSAR). Zagadnienie to jest szczególnie istotne dla określenia charakteru mierzonej metodą PSInSAR deformacji w danym punkcie. Największe skupiska PS (pow. 100 PS/km²) spotyka się na obszarach zabudowanych, gdzie pozwala na to geometria obiektów składająca się z płaszczyzn, materiał, brak rozpraszania objętościowego powodowanego przez roślinność, a także stabilność w czasie. Dla przeprowadzenia omawianych badań wytypowano miasto Malbork z uwagi na niewielkie rozmiary (łatwa identyfikacja obiektów) i dobre pokrycie danymi ASAR w trybach polaryzacji przemiennej uzyskane w projekcie ESA AO-783. Zbiór rozpraszaczy stabilnych dla obszaru Malborka uzyskano metodą PSInSAR na podstawie serii 55 rejestracji ERS-1/2 SAR pozyskanych w ramach projektu ESA C1P.3915. Łącznie wyznaczono 5 683 punkty a następnie przeprowadzono analizę amplitudy i fazy dla wybranych obiektów na obrazach ASAR. Badano zależności fazy auto-interferogramów obrazów AP (alternate polarization) oraz zależności amplitudy od zmiany kąta padania wiązki. Otrzymane wyniki porównano z modelami odbicia fali radarowej od 3 elementarnych typów reflektorów: jednościennych, dwuściennych i trójściennych. Wstępne wnioski potwierdzają przydatność obrazów o polaryzacji przemiennej i różnym kącie padania wiązki do rozpoznawania charakterystyki PS.

5

Zastosowanie sieci neuronowych do klasyfikacji zdjęć mikrofalowych z satelitów ENVISAT i ERS w celu identyfikacji upraw

Stankiewicz K.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2004

|

T. 50, z. 106

63--71

PL

Zdjęcia mikrofalowe pozyskane z satelitów ENVISAT i ERS w sezonie wegetacyjnym w 2003 roku były analizowane pod kątem identyfikacji upraw. Klasyfikacja treści tych zdjęć została wykonana przy wykorzystaniu sieci neuronowych. Przedmiotem klasyfikacji były średnie wartości zmodyfikowanego współczynnika wstecznego rozpraszania γ. Wartości średnie wyznaczono dla segmentów obrazów mikrofalowych. Omówiono wyniki klasyfikacji wykonanej dla pełnego zestawu zdjęć oraz dla wybranych podzbiorów tego zestawu. Wyniki przedstawione w artykule zostały uzyskane w ramach projektu badawczego „Identyfikacja zbiorowisk roślinnych oraz rozpoznawanie upraw na mikrofalowych zdjęciach satelitarnych jako podstawa opracowywania map użytkowania terenu”. Realizacja tego projektu (nr 8T12E 016 21) została sfinansowana ze środków KBN.

EN

Method of classification of ENVISAT and ERS microwave images with the use of neural networks was presented in the article. Features of the classified images, which are important for crop identification, were described. Author presented the successive steps, which were done in order to prepare microwave data for classification. Classification was performed for mean values of the modified backscattering coefficient, related to image segments, which represent homogeneous areas. The results of classification done for the whole set of images and for selected subsets were presented in the article.

6

Rozpoznawanie upraw na zdjęciach mikrofalowych pozyskanych z satelitów ENVISAT i ERS

Stankiewicz K.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2004

|

T. 50, z. 106

73--101

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości identyfikacji upraw na zdjęciach mikrofalowych. Badania oparto na zdjęciach z satelitów ENVISAT i ERS, zarejestrowanych w okresie od końca kwietnia do sierpnia 2003 roku. W artykule przedstawiono przesłanki wykorzystane przy doborze materiału zdjęciowego oraz sposób przetwarzania zdjęć w celu przygotowania ich do interpretacji. Niezbędne dane terenowe pozyskano w regionie poznańskim w trzech obszarach testowych. Do badania rozróżnialności upraw zastosowano analizę separowalności skupień w przestrzeni spektralnej określonej przez zdjęcia. Stosując analizę wariancji, sprawdzono także możliwość wykorzystania do identyfikacji upraw wartości średnich γ – zmodyfikowanego współczynnika wstecznego rozpraszania, które obliczono na podstawie danych obrazowych. Stwierdzono, że na analizowanych zdjęciach mikrofalowych możliwe jest wyróżnianie rzepaku, buraków, kukurydzy, lucerny oraz zbóż łącznie. Wyniki przedstawione w artykule zostały uzyskane w ramach projektu badawczego „Identyfikacja zbiorowisk roślinnych oraz rozpoznawanie upraw na mikrofalowych zdjęciach satelitarnych jako podstawa opracowywania map użytkowania terenu”. Realizacja tego projektu (nr 8T12E 016 21) została sfinansowana ze środków KBN.

EN

The presented work was aimed at examination of possibilities of crop recognition on microwave images. The study was based on ENVISAT and ERS images, collected from the end of April till August 2003. Justification of selection of images and method of their processing, in order to prepare them for interpretation, were presented in the article. The necessary field information was collected from three test sites located in Poznań region. Analysis of cluster separability in spectral space defined by images was applied for examining crop recognition. Using variance analysis possibility of application of the modified backscattering coefficient was verified. Mean values of this coefficient γ were calculated on the basis of image data. The following conclusions were drawn from the analyses: rape, sugar bets, corn, alfa-alfa and cereals are recognizable on microwave images; rape can be discriminated already at the end of April / beginning of May on the basis of at least two ENVISAT microwave images, using different polarizations; discrimination of various crop species is possible, but due to signature similarity recognition of particular species can be significantly dependent on acquisition dates and on terrain conditions, first of all on soil moisture; effectiveness of crop recognition greatly depends on number of microwave images and dates of their acquisition; selection of images collected with various polarizations is crucial for crop recognition; large angle of incidence of microwave beam is favourable for crop recognition. Vegetation period in 2003 was not typical due to extremely low rainfall level. Conclusions concerning crop recognition are not universal, because they were drawn for conditions characterized by very low soil and vegetation moisture.

7

Porównanie możliwości identyfikacji upraw rolniczych na podstawie serii obrazów radarowych ENVISAT / ASAR / IMG i APG oraz wielospektralnych obrazów SPOT XS/XI

Mróz M., Ciołkowska M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--11

PL

Obrazy radarowe stanowią już ważną część metod fotogrametrii i teledetekcji służących potrzebom geodezji i kartografii, w tym kartowaniu upraw rolniczych. W referacie zaprezentowane zostaną wyniki projektu ENVISAT – AO 783 finansowanego również przez KBN w formie grantu indywidualnego (5T12E 038 22), dotyczącego możliwości wykorzystania obrazów mikrofalowych ASAR jako alternatywy dla zobrazowań optycznych wielospektralnych w identyfikacji i kartowaniu wybranych upraw rolniczych. Praca wpisuje się w nurt badań poświeconych zastosowaniom teledetekcji pasywnej i aktywnej w realizacji procedur kontrolnych i monitoringowych przestrzeni rolniczej w ramach IACS.

8

Monitoring landslides using C-band interferometry. A case study: Dunaszekcső landslide, Southern Transdanubia, Hungary

Kovács I. P., Bugya T., Czigány S., Defilippi M., Dobre B., Fabian S. Á., Lóczy D., Riccardi P., Ronczyk L., Pasquali P.

Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica

|

2017/2018

|

Vol. 51/52

87--105

EN

As a tool for high precision deformation monitoring in broader areas, interferometric (In-SAR) time series of space-born Synthetic aperture radar (SAR) imagery are used. Nowadays, ERS, Envisat archives and Sentinel-1 images are open for the public to analyse slow moving landslides activated between 1990 and 2017. Since Sentinel-1 satellites are considered to be the workhorse of EO by the ESA during next decades, it is important to assess its applicability in landslide monitoring and mapping. In this paper, the southern part of Dunaszekcső village was analysed with PSI interferometric stacking algorithm, using SAR imagery. The advantages and limitations of the applied interferometric stacking techniques and sensors have been analysed, such as the movement history of the test site between 1992 and 2017. It was proven that Sentinel-1 PSI scatterers far exceeds the spatial coverage obtained by earlier sensors. Two orbital geometries of Sentinel-1 enabled larger spatial coverage and extract 2D displacements. The comparison of the two geometries, however, was only possible for small surfaces in the area of interest. The displacement data in the central part of the study site indicate the subsidence of the sliding block along the escarpment and in the east its movement towards the Danube. This displacement then triggered the uplift of the floodplain edges, or generated a slight eastward displacement.