Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Specification of the structure of land in hard-to-rich areas of the Republic of Iraq on remote sensing data

Abdallah R., Chetverikov B., Protsyk M.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2017

|

no. 4

7--13

EN

The paper discusses the problem of using QuickBird space images to provide land cadastral surveys and regulations regarding the protection and rational use of land under specific conditions: hard-to-rich areas, limited funds, time and staff for the inspection and monitoring of large territories. Legal, technical and technological questions concerning the use of QuickBird images and geoinformation technologies for the specified purposes are analysed in the work.

2

Object-oriented classification of QuickBird data for mapping seagrass spatial structure

Urbański J.A., Mazur A., Janas U.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2009

|

Vol. 38, No.1

27-43

EN

QuickBird satellite images were processed using object-based analysis to map the spatial structure of seagrass in sandy shoal habitat in the southern Baltic Sea. A three-level ecological model of seagrass landscape, composed of meadows, beds and patches/gaps, was implemented in the multi-scale object domain. Image segmentation was performed at different spatial scales. In order to determine representative scales for bed level and patch/gap level objects, histograms of delineated objects were analyzed. Using object-oriented classification methods, two hierarchically nested maps of seagrass spatial structure were created. The map of patches/gaps was created using the nearest neighbor classification method in the feature space defined by the mean value of band 2 and the value of the proposed seagrass index. Overall map accuracy was 83%. The second map, which depicted the cover density of seagrass beds, was created on the basis of hierarchical relationships between objects at two chosen spatial scale levels. Both maps were exported as vector objects to GIS. Vector-based mapping of seagrass landscape structures at two scales simultaneously provides new possibilities for using landscape metrics and time change detection methods.

3

Ocena przydatności ścisłego modelu korekcyjnego zobrazowań Ikonos i QuickBird

Iwanicki M., Luong C. K., Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2008

|

R. 80, nr 2

12-16

PL

W ostatnich latach fotogrametria satelitarna rozwija się szczególnie dynamicznie pod kątem wykorzystania w tematyce kartograficznej. Podstawowym zadaniem tego procesu jest korekcja geometryczna zobrazowań satelitarnych polegająca na wyeliminowaniu zniekształceń i uzyskaniu produktu kartometrycznego, jakim jest ortofotomapa. Od 1999 roku zobrazowania satelitarne o bardzo wysokiej rozdzielczości, takie jak Ikonos czy QuickBird, dają możliwości generowania ortofotomap. W fotogrametrii satelitarnej mamy do czynienia z dwoma zasadniczymi drogami metod korekcji. Jednej - bazującej na opisie wielomianowym, gdzie współczynniki do procesu korekcji są dostarczane wraz z obrazem. Drugiej - wykorzystującej typowe fotogrametryczne zależności opisane przez warunek kolinearności. W literaturze można spotkać wiele różnorakich autorskich podejść do tego problemu. Artykuł niniejszy przedstawia model ścisły, opracowany w Instytucie Fotogrametrii i Kartografii Politechniki Warszawskiej. Jest on oparty na równaniu kolinearności uwzględniającym zmiany w czasie elementów orientacji zewnętrznej, które za pomocą parametrów charakteryzujących położenie sensora na orbicie oraz położenie orbity w układzie geocentrycznym opisuje zależność pomiędzy powierzchnią Ziemi i jej zobrazowaniem. Obecnie prowadzone są badania mające na celu praktyczną weryfikację opracowanego modelu oraz wyznaczenie minimalnej liczby fotopunktów niezbędnych dla procesu ortorektyfikacji obrazów Ikonos i QuickBird. Autorzy omawiają podstawowe kroki opracowanego algorytmu, jak i prezentują pierwsze uzyskane rezultaty, porównując je z podobnymi modelami opracowanymi przez dr. K. Jakobsena i dr. T. Toutina.

EN

Satellite Photogrammetry has been dynamically developing over recent year. This is especially true in terms of application in the field of cartography. The basic objective of this process is the geometrical correction of satellite imagery involving the elimination of distortion and the achievement of a maximum metric value - i.e. orthophotomaps. As of 1999, Very High Resolution Satellite imaging, such as Ikonos and QuickBird, has made it possible to generate orthophotomaps in large scales. Two basic paths for applying corrections are available in satellite Photogrammetry. One involves a polynomial description where coefficients for the correction process are delivered with the image. The second takes advantage of typical Photogrammetry dependencies described by the co-linearity condition. Literature provides many varied and original approaches to this problem. This article presents a strict model as developed by the authors. It is based on the co-linearity equation as a function of time, which describes the dependence between the surface of the Earth and its imagery using parameters characterizing the position of the sensor in orbit as well as the placement of the orbit in the geocentric coordinate system. Research aimed at the practical verification of the developed model as well as the specification of the minimal number of ground control points necessary for the process of orthorectification of Ikonos and QuickBird images is presently underway at the Institute of Photogrammetry and Cartography of the Warsaw University of Technology. The authors of the article discuss the basic steps for developing the algorithm and present the first results received with respect to possibilities provided by similar models developed by Dr. K. Jakobsen and Dr. T. Toutin.

4

Opracowanie nieregularnego bloku wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych QuickBird

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

305--312

PL

W niniejszym artykule zaprezentowane zostały zagadnienia dotyczące metodyki opracowania panchromatycznych scen satelitarnych QuickBird o nieregularnych kształtach, dla których informacja obrazowa została ograniczona do zasięgu terytorialnego powiatów lub innych jednostek administracyjnych celem zmniejszenia kosztów ich pozyskania. Głównym celem badań metodycznych była analiza wpływu nieregularności zobrazowań QuickBird na dokładność triangulacji satelitarnej bloku oraz korekcji geometrycznej poszczególnych jego scen. Dokonano analizy błędów triangulacji satelitarnej bloku scen QuickBird w funkcji liczby fotopunktów rozmieszczonych symetrycznie na całym zobrazowanym obszarze testowym. Analizie podlegał również wpływ pomiaru punktów wiążących w pasie wzajemnego pokrycia scen na dokładność procesu triangulacji bloku satelitarnego. W toku badań testowych porównano dwie metody korekcji geometrycznej zobrazowań QuickBird (RPC oraz Generic Pushbroom) zaimplementowane w środowisku oprogramowania Leica Photogrammetry Suite (LPS) firmy Erdas Imagine. Opracowano metodykę korekcji geometrycznej panchromatycznych scen QuickBird o nieregularnych kształtach w dwóch wariantach, z których pierwszy uwzględniał rozmieszczenie fotopunktów wyłącznie w wydzielonym regularnym fragmencie (prostokącie) sceny, drugi zaś dotyczył rozmieszczenia fotopunktów na całym jej obszarze. Miarą oceny dokładności procesów fotogrametrycznych zmierzających do wyznaczenia elementów orientacji zewnętrznej poszczególnych scen bloku satelitarnego były błędy średnie liczone z poprawek do współrzędnych punktów kontrolnych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dla uzyskania optymalnego rezultatu korekcji geometrycznej nieregularnych scen QuickBird w procesie triangulacji satelitarnej, należy pomierzyć 36 punktów wiążących rozmieszczonych symetrycznie w pasie wspólnego pokrycia scen oraz, że dokładność tego procesu charakteryzują błędy średnie mX = 0.7 m, mY = 0.4 m, mZ = 1.2 m. Stwierdzono również, że niezależną korekcję geometryczną poszczególnych scen bloku satelitarnego QuickBird można wykonać z dokładnością mx = 0.7 m, my = 1.4 m, przy czym dokładność ta jest zdecydowanie wyższa przy zapewnieniu pełnego pokrycia sceny zbiorem punktów osnowy fotogrametrycznej. W analizowanych procesach korekcji geometrycznej nieregularnych scen QuickBird wskazano na metodę RPC, która przy mniejszym nakładzie pomiarów terenowych daje lepsze rezultaty.

EN

The paper presents methodology for the development of panchromatic irregular QuickBird satellite images the data for which image are spatially confined to an administrative district or other administrative unit. The main aim of this methodological research was to analyse effects the irregularity in QuickBird satellite images on the accuracy of triangulation of a satellite image block and the accuracy of geometrical correction of individual frames. The accuracy analysis of satellite triangulation of QuickBird scenes in the function of the number of control points located symmetrically in the entire test area was performed. The analysis focused on effects of measuring tie points on the satellite triangulation process. Two methods of geometrical correction of QuickBird scenes (RPC and Generic Pushbroom) implemented in the Leica Photogrametry Suite (LPS) software were compared. Two methodological approaches for geometrical correction of panchromatic irregular QuickBird images were developed. The first approach involves the distribution of control points in a separate, regular fragment (rectangle) of the scene only. In the other approach, the control points were located throughout the entire scene. The RMSEs calculated on the basis of check points residual served as estimators of the accuracy of the photogrammetric process designed to delimit the absolute orientation of individual scenes of a satellite block. The research showed that the optimal result of geometrical correction of irregular QuickBird scenes in the satellite triangulation process was obtained by measuring 36 tie points arranged symmetrically in the fragment of the scenes examined. It was also demonstrated that the accuracy of the process is RMSE (X) = 0.7m, RMSE (Y) = 0.4m, RMSE (Z) = 1.2m. An independent geometrical correction of QuickBird scenes is possible to perform with an accuracy of δx = 0.7 m and δy = 1.4 m; it was also shown that the accuracy was considerably improved by the full coverage of the control points in the scene. It was shown that the best results were obtained in the RPC model-based geometrical correction of irregular QuickBird scenes.

5

Ocena przydatności obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości do tworzenia baz danych topograficznych

Wolniewicz W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Geodezja

|

2007

|

z. 41

3-113

PL

W pracy oceniono przydatność obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości w aspekcie geometrycznym oraz zawartości ich treści do tworzenia baz danych topograficznych. Przedstawiono geometryczne podstawy obrazów QuickBird i Ikonos oraz opisano ich specyficzne cechy. Przeanalizowano wpływ wychylenia kamery i rzeźby terenu na parametry użytkowe obrazów o bardzo dużej rozdzielczości. Podano definicje geometryczne procesów opisujących tworzenie obrazów. Pozwolily one na ujednolicenie powszechnie wykorzystywanych opisów matematycznych modeli korekcyjnych. Przedstawiono zarazem własne propozycje opisu relacji geometrycznych w modelu wykorzystującym warunek kolinearnosci. W części praktycznej zaprojektowano pola testowe, które wykorzystano w prowadzonych badaniach. W analizach dotyczących geometrii obrazów satelitarnych uwzględniono wpływ danego typu modelu korekcyjnego, jakości numerycznego modelu terenu, liczby fotopunktów i kąta wychylenia układu optycznego. Dokonano analizy porównawczej geometrii obrazów QuickBird i Ikonos przy zadbaniu o identyczne warunki prowadzonych prac eksperymentalnych. Wykorzystując ocenę możliwości geometrii testowanych obrazów o bardzo dużej rozdzielczości, przeprowadzono kompleksowe analizy tworzenia wektorowej bazy danych topograficznych. Oceniono zasób treści obrazów pochodzących z sensorów. Przeprowadzono analizy statystyczne otrzymanych wyników i porównano je z podobnymi, ale pozyskanymi ze zdjęć lotniczych, oraz typowymi wektorowymi produktami pozyskanymi w warunkach produkcyjnych. Przedstawiono możliwości tworzenia i aktualizacji warstwy danych wektorowych TOPO w standardzie Baz Danych Topograficznych (TBD) na podstawie obrazów o bardzo dużej rozdzielczości. W rozprawie oceniono potencjał kartograficzny obrazów QuickBird i Ikonos, tj. ich możliwości geometrycznych i zasób treści, na potrzeby pozyskiwania danych wektorowych baz topograficznych na poziomie dokładności 1:10000 na przykładzie standardu TOPO z TBD i udowodniono ich przydatność do tych celów. Uzyskane wyniki pozwoliły potwierdzić tezę, że obrazy satelitarne o bardzo dużej rozdzielczości (Ikonos i QuickBird) mogą być wiarygodnym źródłem informacji przy zakładaniu i aktualizowaniu baz danych topograficznych o dokładności sytuacyjnej i zawartości treści odpowiadającej mapie topograficznej w skali 1:10000 (TBD).

EN

In this monographic study one evaluated the usefulness of Very High Resolution Satellite (VHRS) images in their geometrical aspect and their content, for the creation of Topographic Databases. Presented herein are the geometrical foundations of images from QuickBird and Ikonos and their specific characteristics. One has also analyzed the influence of camera deflection and land relief on the usable parameters of Very High Resolution Satellite Images. The geometrical definitions of these processes describing creation of images have also been provided. This process enables for unification of commonly used mathematical equations for adjustment models. One has also presented our own proposals for geometrical relations in the model which takes advantage of collinearity equations. In the practical part, specifically designed test fields were selected and used throughout this research. In the analysis regarding the geometry of satellite images, one took into consideration the influence of a given type of correction model, quality of Digital Terrain Model, number of Ground Control Points and angle of optical system deflection. A full and detailed comparative analysis has also been executed for the geometry resulting from QuickBird and Ikonos images, providing at the same time identical conditions for conducted experimental works. While evaluating the capacity of the geometry of very high resolution satellite images being tested, one conducted comprehensive analysis of the creation of the vector topographic database. An evaluation of the contents of images coming from these sensors also took place within this study. One also applied statistical analysis of the results obtained and compared the same with the similar results obtained from aerial photographs and with the typical vector products achieved in production environment. Presented herein is the capacity for creation and updating of the TOPO layer vector data in standard of Topographic Data Base (TBD) on the basis of very high resolution satellite images. In this study one evaluated the cartographic potential of images from QuickBird and Ikonos (i.e. their geometrical potential and contents in order to obtain vectorial topographic data bases of the accuracy level 1:10000), taking as an example using the TOPO standard from TBD, and demonstrated their usefulness for these very purposes. Obtained results proved the thesis that Very High Resolution Satellite Images (Ikonos and QuickBird) may constitute a reliable source of information for establishment and update of Topographic Databases of situational and contents accuracy corresponding to a topographic map of scale 1:10000 (TBD).

6

Zastosowanie obiektowo zorientowanej analizy obrazu (GEOBIA) wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych w klasyfikacji obszaru miasta Krakowa

Wężyk P., de Kok R., Szombara S.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

791--800

PL

Technologie teledetekcyjne oraz systemy GIS osiągnęły obecnie poziom rozwoju umożliwiający pełna implementacje automatycznych metod klasyfikacji oraz procesów kontroli i aktualizacji zasobów kartograficznych będących w posiadaniu administracji publicznej. Dane teledetekcyjne pozyskiwane nowoczesnymi metodami takimi jak: lotnicze kamery cyfrowe, skanery hiperspektralne, LiDAR badz VHRS - pozwalają na poprawne skonstruowanie procesu wspomagania podejmowania decyzji na poziomie lokalnym i regionalnym takich jak np. miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego. Ogromne zbiory danych (np. LiDAR, VHRS) muszą być coraz częściej poddawane automatycznym procesom ich przetwarzania. Obiektowo zorientowana analiza obrazu (ang. Object Based Image Analysis; akronim: GEOBIA) - zwana potocznie klasyfikacja obiektowa, wykorzystuje zaawansowane algorytmy segmentacji rastra. Rozstrzygają one o liczbie generowanych obiektów na podstawie wartości jaskrawości piksela oraz „właściwości geometrycznych” (np. kształtu, grupowania się pikseli w homogeniczne obiekty, zwartości, etc). W kolejnych krokach obiekty te są klasyfikowane na podstawie licznych zależności i właściwości, jak np. parametru homogeniczności czy stosunku długości granic do powierzchni (wykrywanie krawędzi, budynków, działek etc). Klasyfikacja obiektowa może przyjąć strukturę hierarchiczna, to znaczy raz sklasyfikowane obiekty mogą posłużyć do stworzenia nowego wyższego hierarchicznie poziomu. Taka metodyka pozwala na przygotowanie scenariuszy postepowania klasyfikacyjnego zapisywanych do plików zwanych protokołami w oprogramowaniu DEFNIENS. Nowatorskie podejście do kwestii klasyfikacji obrazu bez potrzeby wykorzystywania pól treningowych zostało już potwierdzone wieloma projektami naukowymi i ich wdrożeniami (Wężyk, de Kok, 2005; de Kok, Wężyk, 2006). W prezentowanej pracy do przeprowadzenia klasyfikacji wykorzystano 2 sceny IKONOS z dnia 25.06.2005 roku (łączny obszar 194,7 km2) oraz 1 scenę QuickBird z dnia 07.09.2006 roku (167,7 km2). Prace zostały zlecone przez Biuro Planowania Przestrzennego UM Krakowa w listopadzie 2006 roku. Obrazy VHRS poddano ortorektyfikacji (Aplication Master 5.0, Inpho) w oparciu o współczynniki RPC ale także punkty dostosowania GCP pozyskane z ortofotomap Phare 2001 oraz NMT przekazanego przez BPP UMK (Wężyk et al., 2006). Do analizy obrazów VHRS wykorzystano kanał panchromatyczny (PAN) oraz wielospektralne (MS) zakresy promieniowania. Wstępne przetwarzanie kanałów PAN polegało na zastosowaniu filtrów krawędziowych (np. Lee Sigma), w wyniku działania których otrzymano tzw. obrazy pochodne wykorzystane w procesie segmentacji. Inne obrazy biorące udział w tym złożonym procesie składającym się z 11 kroków to: poszczególne kanały MS (Blue, Green, Red, NIR), dla których wykonano analizę głównych składowych (ang. Principal Component Analysis), mapa ewidencyjna (obraz rastrowy) wykorzystywana w projekcie kartowania zieleni rzeczywistej Krakowa (służąca głównie klasyfikacji budynków przy wykorzystaniu PC3), rastrowa warstwa sieci dróg pochodząca z wektoryzacji ekranowej VHRS i z map ewidencyjnych. W toku uzgodnień z BPP UMK podjęto decyzje o przyjęciu dwóch poziomów hierarchicznych klas pokrycia terenu. Poziom 1 składał się z 9-ciu klas zajmujących odpowiednio: tereny zainwestowane – 17,42%, zieleń wysoka – 24,99%, zieleń niska – 44,31%, zieleń terenów sportowych oraz ogródków działkowych – 1,39%, zbiorniki wodne i rzeki – 1,94%, infrastruktura drogowa – 3,48%, hałdy + wysypiska + odsłonięta gleba – 0,84%, grunty orne i uprawy – 5,35% oraz cień – 0,28% obszaru badan. Trzy klasy poziomu 1, tj.: tereny zainwestowane, zieleń niska i zieleń wysoka) zdecydowano się zaprezentować na wyższym – 2 poziomie szczegółowości. Wraz z pozostałymi klasami poziom ten składał się łącznie z 22 klas. Osiągnięte rezultaty potwierdziły szerokie możliwości stosowania automatycznych metod OBIA bazujących na VHRS i innych informacjach pochodzących z systemów GIS oraz z zasobów geodezyjnokartograficznych w celu ich aktualizacji.

EN

Recent developments in Remote Sensing and GIS have reached maturity which allows to implement the research results into standardized process flows for updating and checking the municipality cadastral information. The database containing the city cadastre already handles data fusion methods itself. Available information considerably enhance information extraction from new data collections with high quality sensors such as LiDAR, photogrammetrical imagery and VHRS data. Huge amounts of available data must be processed in sequences to keep them handable. Transferable protocols for automatic handling of VHRS data can now be put into a full production process to assist the workflow of other image data from airborne platforms and integrate these GIS output into further cadastral GIS analysis. The data fusion within this project allows a highly detailed description of the city status-quo and the basis for change detection. Further these results are besides a very important archival inventory also a basis for decision support, now and in the future. The whole workflow was of a chain of previous research projects which were put into a commercial workflow. This study shows an experience report on, how the product chain was built-up and what type of products were delivered to the municipality of Krakow (Poland).

7

Opracowanie miejskiej ortofotomapy satelitarnej na podstawie wysokorozdzielczego zobrazowania quickbird-2

Plichta A., Wyczałek I., Wyczałek E., Zdunek Z.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2007

|

Vol. 6, nr 1

25-37

PL

Dynamika rozwoju miast wymaga ciągłej bieżącej aktualizacji lokalnego systemu informacji przestrzennej. To z kolei skłania do poszukiwania efektywnych, niezbyt drogich źródeł danych o zachodzących zmianach. Niezawodnym źródłem informacji topograficznej są obrazy teledetekcyjne, pozyskiwane zarówno z pułapu lotniczego, jak i satelitarnego. W Poznaniu rokrocznie gromadzone są zdjęcia lotnicze, na podstawie których aktualizowane są zapisy w bazie mapy miejskiej, a co kilka lat odnawiana jest ortofotomapa. Jest to jednak przedsięwzięcie drogie i pracochłonne, na co nie stać mniejszych społeczności. W ramach prac badawczych realizowanych na Politechnice Poznańskiej, prowadzone są próby oceny możliwości wykorzystania do tego celu wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. Głównym zaś celem jest wykorzystanie przetworzonego do postaci ortogonalnej obrazu do detekcji zmian obiektów topograficznych zapisanych w bazie danych systemu. O jakości tych prac decyduje przede wszystkim jakość ortofotomapy, zarówno pod względem geometrycznym, jak radiometrycznym. Przedmiotem niniejszej pracy jest przedstawienie wniosków z zastosowanej procedury ortorektyfikacji obrazu QuickBird OrthoReady, obejmującej również jego wyostrzenie, generowanie DTM i kontrolę bezwzględnej dokładności wykonania ortofotomapy. Obszarem testowym jest fragment miasta o wymiarach 5×5 km.

EN

The dynamic of urban development requires continuous and instant updating of domestic spatial information system, e.g. Urban GIS. It inclines to search for effective, not too expensive data sources that show changes of various objects. Reliable sources of topographic information are remote sensing images gained from aerial as well as satellite altitude. Every year aerial photos are gathered in Poznan, which are then used to actualize dates in the city map base. Every couple of years the orthophotomap is also renewed. However, that is an expensive and labor-consuming task, stand on those smallest communities can't afford. Research works conducted in Poznan University of Technology attempt to estimate the capabilities of using very high resolution (VHR) satellite images for this purpose. The main target is usage an ortho-rectified images to detect the changes of topographic objects recorded in Urban GIS database. First of all, quality of the orthophotomap determines quality of these works, as well in geometric as radiometric respect. The aim of this work is to give the answer about usefulness of an employed procedure for the QuickBird image rectification, including pansharpening, DTM generation and assessment of an absolute accuracy of the created orthophotomap. Test area encircles 5x5 km part of a city recorded in QuickBird-2 OrthoReady Standard Imagery.

8

Wysokorozdzielcze zobrazowania satelitarne a zdjęcia lotnicze

Kaczyński R., Ewiak I.

Geodezja / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2006

|

T. 12, z. 2/1

257-265

PL

W artykule zamieszczono rezultaty badań, których celem było określenie dokładności korekcji geometrycznej oraz procesu ortorektyfikacji cyfrowych wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych IKONOS i QuickBird na tle wyników opracowań fotogrametrycznych bloków zdjęć lotniczych wykonanych kamerami z rejestracją środków rzutów metodą dGPS. Opracowano metodykę korekcji geometrycznej zobrazowań IKONOS i QuickBird z wykorzystaniem zaimplementowanych w oprogramowaniach komercyjnych modeli matematycznych wraz z uwzględnieniem metodyki projektowania punktów osnowy fotogrametrycznej. Dokładność korekcji geometrycznej zmierzona na punktach kontrolnych wynosiła 0,4 piksela obrazu źródłowego. Stwierdzono, że ortofotomapy cyfrowe z danych IKONOS należy generować z pikselem 1 m, zaś z danych QuickBird z pikselem 0,5 m. Biorąc pod uwagę walory geometryczne i interpretacyjne ortofotomap, stwierdzono, że ortofotomapy będące wynikiem przetworzenia obrazów źródłowych IKONOS odpowiadają dokładności mapy topograficznej w skali 1:10 000, podczas gdy ortofotomapy będące wynikiem przetworzenia obrazów źródłowych QuickBird odpowiadają dokładności mapy topograficznej w skali 1:5000. Podano zalety i ograniczenia wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych w porównaniu z klasycznymi zdjęciami fotogrametrycznymi.

EN

The article presents the results of the studies on the accuracy of geometric correction and generating digital orthophotomaps of high-resolution satellite images IKONOS and QuickBird compared to the results of photogrammetric blocks of airborne photographs taken with cameras allowing the registration of the centres of projection with the dGPS method. The accuracies of geometric corrections of IKONOS and QuickBird images were examined with different methods and the minimal number of photopoints was determined for them. The accuracy on control points was 0.4 pixel. Digital orthophotomaps from IKONOS data can be generated with 1 m pixel, which corresponds to the accuracy of maps in 1:10 000 scale, and QuickBird data can be generated with the accuracy of 0.5 m pixel, which corresponds to the scale 1:5000. Advantages and limitations of high-resolution satellite images were presented compared to classical photogrammetric pictures.

9

Wysokorozdzielcze obrazy satelitarne jako źródło opracowania danych wektorowych w standardzie TBD

Kurczyński Z., Wolniewicz W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

385--394

PL

W Polsce rozpoczęto opracowanie Bazy Danych Topograficznych (TBD) o dokładności i zasobie treści odpowiadającej tradycyjnej mapie topograficznej w skali 1:10 000. Bazę taką tworzy się w oparciu o ortofotomapę z pikselem 0.5 m wytworzoną ze zdjęć lotniczych w skali 1:26 000. Tempo opracowania tej bazy nie jest satysfakcjonujące, a koszty są duże, szczególnie dotyczy to b.d. wektorowych. Rozpatruje się możliwość opracowania b.d. wektorowych TBD o zubożonej treści na bazie obrazów satelitarnych VHRS. Sprzyja takiemu pomysłowi uruchomione Centrum Operacji Regionalnych (ROC) dla odbioru i przetwarzania danych Ikonos. We współpracy GUGiK i Politechniki Warszawskiej zrealizowany został projekt badawczy dotyczący oceny możliwości opracowania wektorowej b.d. topograficznych w oparciu o dane satelitarne. Część eksperymentalna została poprzedzona analizą potencjału kartograficznego obrazów satelitarnych, rozumianego jako suma potencjału pomiarowego i interpretacyjnego. W kontekście możliwości opracowania baz danych topograficznych krytycznym okazuje się ograniczony zasób treści obrazów satelitarnych a dopiero w drugiej kolejności ich możliwości pomiarowe. LITERATURa przedmiotu obfituje w liczne przykłady badania geometrii takich obrazów, zadecydowanie mniej jest doniesień o wiarygodnych badaniach zasobu ich treści. Na trzech obszarach testowych pokrytych obrazami QuickBird, Ikonos i EROS wygenerowano ortofotomapy satelitarne. Na ich bazie pozyskano dane wektorowe w strukturze TBD. Wyniki tych opracowań poddano analizie pod kątem zawartości treści i jej zgodności z TBD. Stwierdzono, że dla większości klas obiektów b.d. TBD obrazy QuickBird i Ikonos nie ustępują, lub niewiele ustępują tradycyjnym zdjęciom lotniczym w skali 1:26 000. Obrazy EROS nie są przydatne do tego celu. W rezultacie badań powstał nowy standard (TBD II), o nieco zubożonej treści, ale przy zachowaniu wymaganej dokładności lokalizacyjnej, możliwy do opracowania z obrazów VHRS. Może on znaleźć zastosowanie w obszarach mniej zurbanizowanych. Ocenia się, że pozwoli to przyśpieszyć i obniżyć koszty opracowania TBD. Zaproponowany standard w formie wdrożenia został sprawdzony w warunkach produkcyjnych. Analiza techniczna i ekonomiczna zrealizowanych prac wdrożeniowych potwierdziła przydatność obrazów satelitarnych do zakładania b.d. wektorowych TBD.

EN

In Poland, a Topographic Data Base (TBD) has been constructed with the accuracy and contents equivalent to a traditional 1:10 000 scale topographic map. Such a database was based on an orthophotomap with 0.5 m pixels prepared from aerial photographs on a scale of 1:26 000. The pace of development of this database is insufficient and the costs are substantial. This is especially true in the case of vectorial data bases. An option to create vectorial data bases TBD of reduced contents based upon VHRS satellite images is under consideration. The Regional Operations Center (ROC) opened for receipt and processing of Ikonos data is in favor of this option. In collaboration with GUGiK and Warsaw Technical University, a research project regarding evaluation of an opportunity to prepare a vectorial topographic database based on satellite data has been undertaken. Its experimental part was preceded by analysis of the cartographic potential of satellite images understood as the sum of the measurement and interpretational potential. In the context of the opportunity to create topographic databases, limited contents of satellite images is absolutely critical, and only then can their measurement potential be assessed. Professional literature offers numerous examples of studies of the geometry of such images, but it says much less about reliable research of their contents. In three testing areas covered by satellite images from QuickBird, Ikonos and EROS, satellite orthophotomaps were generated. Based on these maps, vectorial data in TBD structure was produced. The data were analyzed in terms of their content and conformity with TBD. It was found that in the majority of object classes of the TBD database, QuickBird and Ikonos images are almost equivalent to, or just slightly worse than, traditional 1:26 000 scale aerial photographs. EROS images are not useful for this particular purpose. As a result of these investigations, a new standard (TBD II) was established, which is of slightly poorer contents but which satisfies the required location accuracy, thus enabling it for VHRS images. It may also be applied to less urbanized areas. One estimates that this standard will facilitate elaboration of the TBD by making it much faster and less expensive. At the implementation stage, the suggested standard was tested in a production environment. Technical and economic analyses of the executed implementation works showed that the satellite images are very useful for establishment of TBD vectorial data bases.

10

Wykorzystanie danych lotniczego skaningu laserowego jako osnowy geometrycznej dla korekcji obrazów QuickBird

Wolniewicz W., Zaremba M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

567--575

PL

W pracy przedstawiono analizy przydatności techniki LIDAR do ortorektyfikacji zobrazowań QuickBird bez wykorzystania terenowego pomiaru fotopunktów, dla obszaru miasta Ottawa w Kanadzie i terenów leśnych w Prowincji Alberta. Korekcję geometryczną obrazów QuickBird wykonano metodą wielomianową RPF z wykorzystaniem RPC i metody ścisłej. Przedstawiono właściwości modeli korekcyjnych. Do oceny dokładności generowania ortofotomapy wykorzystywano zarówno NMT jak i NMPT pochodzący z danych uzyskanych ze skaningu laserowego. Do ortorektyfikacji oraz oceny dokładności wykorzystano środowisko PCI Ortho Engine. Uzyskano błędy ortorektyfikacji i poziomie 2-3 pikseli dla obszaru miejskiego a na poziomie jednego piksela dla terenów leśnych. Przedmiotem badania był również wpływ liczby fotopunktów na dokładność procesu ortorektyfikacji. Dokładność powstałej ortofotomapy satelitarnej oceniono na podstawie pomiarów GPS. Otrzymane wyniki potwierdzają znaczenie danych pochodzących z wielu źródeł monitorowania powierzchni Ziemi, które coraz powszechniej są wykorzystywane wróżnorodnych zastosowaniach geoinformatycznych. Wykazano praktycznie, iż dane pochodzące ze skaningu laserowego mogą być dobrym źródłem osnowy fotogrametrycznej do korekcji wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych.

EN

This paper outlines the results of an analysis of the application of LIDAR technology for orthorectification of QuickBird images without using ground control points for the area of the city of Ottawa in Canada as well as for boreal forest areas in the province of Alberta. Geometrical adjustment of QuickBird images was executed using the RPF multinomial method with the use of RPC and the application of the co-linearity condition method. The effects of adjustment models are described in the paper. In order to evaluate the accuracy of the ortho-photo map generation process, both DCM and DSM obtained from laser scanning data were used. The PCI Ortho Engine environment was used as a tool for ortho-adjustment and the evaluation of accuracy. Errors obtained in the ortho-adjustment process were of the order of 2-3 pixels for municipal areas and 1 pixel for forest areas. The influence of a number of ground control points upon the accuracy of ortho-adjustment process was also investigated. The accuracy of the final satellite ortho-photo map was evaluated by applying GSP surveys. The obtained results show the importance of data coming from different Earth monitoring sources, which are used more and more extensively in a variety of different geometric applications. Since VHRR and LIDAR became operational there has been increasing consumer demand for both elevation models and images. As all data is digital from the beginning, data processing is done relatively quickly and is highly automated (mainly only quality control needs operator support), it was demonstrated in practice that the data from laser scanning may constitute an excellent source of photogrammetrical control for the adjustment of very high resolution satellite images. The spectrum of application for precise elevation data and orthophotomaps is much greater than shown here and includes such applications as power line mapping, precision forest management, and open-pit monitoring.

11

Badania nad wpływem rozmieszczenia fotopunktów na jakość kalibracji obrazu QuickBird 2 metodą fizycznego modelu sensora

Zdunek Z., Wyczałek I.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

597--607

PL

Przedmiotem pracy jest analiza wpływu osnowy fotogrametrycznej na dokładność kalibracji fragmentu sceny wysokorozdzielczego zobrazowania satelitarnego metodą fizycznego modelu kamery. Analizowano, czy wyniki ortorektyfikacji poprzedzonej kalibracją obrazu zależą od konfiguracji fotopunktów. Obiektem badań był obszar 5×5 km w centrum Poznania, o deniwelacjach nie przekraczających 30 m. Wykorzystano obraz QuickBird 2 o doskonałej jakości radiometrycznej, zapisany w formacie Standard OrthoReady. Dobrano kontrastujące z otoczeniem fotopunkty w równomiernym rozkładzie 4 linie po 4 punkty. W pobliżu fotopunktów zlokalizowano po 1-3 punktów kontrolnych. Wszystkie punkty pomierzono techniką GPS-RTK z błędem m p = ±24 mm i m H = ±45 mm. Równomiernemu rozkładowi fotopunktów przeciwstawiono pięć przypadków rozmieszczenia niesymetrycznego. Wyniki kolejnych wyrównań w przyjętych fotopunktach w zasadzie nie różnią się od przypadku wzorcowego, natomiast znacznie wzrastają na punktach kontrolnych, osiągając w kolejnych niekorzystnych konfiguracjach nawet 20-krotnie większe wartości. Z analizy wyników badań wywnioskowano potrzebę doboru nawet minimalnej liczby 8 fotopunktów, ale równomiernie rozmieszczonych na obrzeżu opracowywanego fragmentu sceny, aby uzyskać podpikselowe dokładności ortofotomapy nawet, gdy ten fragment leży z boku sceny.

EN

The subject of this paper is an analysis of the influence of a photogrammetric reference net on the accuracy of the calibration of very high resolution satellite imagery using a rigorous sensor model. It was studied whether the results of orthorectification preceded by image calibration depend on configuration of Ground Control Points. The test field was an area of 5×5 km of central Poznan with level differences of less than 30 m. An OrthoReady QuickBird 2 image with excellent radiometric quality was used. The GCPs (contrasted with the surroundings and distributed into 4 lines by 4 points) were selected. 1-3 Check Points were placed near of each of them. All points were measured with the GPS\RTK method with a horizontal mean error m p =±24 mm and vertical error m H =±45 mm. Against the regular distribution of points, five irregular ones were set off. The first three cases are rather untypical and concern the distribution of GCP’s diagonally (1), at the edge (2) and along vertical axis of the image (3). In cases 4 and 5, the points are randomly scattered in the image. The results of consecutive adjustments in the given GCPs did not differ from the model case, but significantly increased at the Check Points – achieving up to 20-times greater values in consecutive configurations. From the analyses of results, a need was determined to select even a minimum number of 8 GCPs, but regularly distributed on the peripheries of the treated part of the scene to achieve subpixel accuracy of the orthophotomap, even if this part lies at the side of the scene.

12

Zastosowanie klasyfikacji obiektowej wysokorozdzielczych obrazów teledetekcyjnych oraz analiz przestrzennych GIS w kartowaniu drzewostanów

Kok R., Kozioł K., Wężyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 4

99-108

EN

Single crown detection in forest stands based on VHR imagery has been the subject of research for over a decade. Recent progress in crown detection shows how hotspots can be isolated from tree crowns. The spatial distribution of hotspots is related to tree species, stand development and clown density. Due to high resolution (spectral & spatial) of the QuickBird data set, insight into the relationship between crown-hotspots, tree age and crown density - can be analyzed in more detail. The data fusion of spatial information obtained by forest inventory, GPS measurements and the relation between SILP attribute and geometrical database (digital forest map . LMN) allows to build up the connection to the spectral signature registered by the satellite imagery. Estimation of crown diameter based on the hotspots from Quickbird data, as well as the spatial distribution of the total crown area is the main goal of this study. Various concepts (Thyssen polygon, irregular triangulation etc) open diverse modeling possibilities. In this study, a selection of available models is applied to the point set of crownhotspots. For this purpose, Quickbird image (15.09.2003) of a part of the Niepolomice Forest (south Poland) was used. Crown distribution and development of stands are related to the age and height of trees. The cross validation between different measurements clarify the potential of VHR data to achieve a reliable level of crown density estimation. This allows extrapolating the model over the whole forest area. For the forest management, stand age, species and height are the attributes incorporated in the SILP database (Polish State Forest). However, for the evaluation of successful growth per stand, crown density estimations are crucial and can change abruptly in a few growing seasons due to calamities. Only remote sensing methods and geoinformation techniques can assure low-cost and quick data collection over large forest areas and they are crucial when the needed information is reliable enough to provide decision support.

13

Wykorzystanie wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych QuickBird-2 w aktualizacji baz danych Leśnej Mapy Numerycznej

Wężyk P., Ciechanowski P.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 4

199-208

EN

Development of geomatic techniques calls for use of the VHR satellite imagery (e.g. IKONOS-2, QuickBird-2) in forest inventory practices. The experiences of Scandinavians, USA and Canada prove, that such practices can be used, although Polish forests differ with regard to tree species and stand structure from coniferous boreal forests in North America and Canada. Polish forest inventory practices are based on old and traditional (time and money consuming) methods of field measurements. The new Polish Instruction of Forest Inventory (2003) allows the use of satellite imagery (VHR; pixel size; 6,0 m) to locate and delineate forest stands and gaps. This paper is a part of research project executed by the Forest Management and Monitoring Unit (Forest Research Institute in Warsaw) in cooperation with the Lab of GIS & Remote Sensing of the Forest Ecology Department (Forestry Faculty; Agricultural University of Krakow). The usefulness of QuickBird technology was demonstrated on the example of the Staszów Forests District (Regional Directorate of the Polish State Forests in Radom) and was supported by the General Directorate of Polish State Forest Holding. In the study, the VHR QuickBird-2 satellite imagery and DGPS measurements were applied and tested for the forest inventory purposes. The selected forest stands were delineated again by interpretation based on QuickBird-2 composition (432 .pan-sharpened.) and then compared with DGPS measurements and digital forest map (LMN) with regard to location (XY), shape and area. The results show the need for immediaterevision and updating of the .newest. digital forest map. The technology of LMN is based mainly on the vectorization of scanned old maps without any serious verification. The reference geodata such like VHR QuickBird-2 images may promptly change the quality of the process of creating maps by supporting the delineation of forest stands and gaps. The authors concluded that the so called .combined methods., based on visual interpretation and vectorisation of the VHR QuickBird composition, DGPS survey and existing forest digital map (LMN) with related database from the latest forest inventory is the best practice in the Polish Forest Inventory.

14

Testowanie metod i algorytmów klasyfikacji wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych Puszczy Niepołomickiej

Wężyk P., Bednarczyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 2

163-172

EN

Contemporary VHR satellite images very often offer resolution between 1 and 4 meters and very good dynamic range (11 bit). The new RS technology enables to extract new kind of information (especially thematic information) which can be used in the forest inventory process. This paper presents how two classification methods, i.e.: the.traditional. . supervised and the .newest. object-oriented and different algorithms were tested on the example of QuickBird-2 images (ground resolution 2,44 m MS; 0,62 PAN; 11 bit), for the stand mapping purpose. The Niepolomice Primeval Forest was selected for the study. The 10.000 hectares forest complex is located in southern Poland and represents a lowland forest in the Vistula valley. The dominant tree species in the Niepolomice Primeval Forest are: pine (Pinus sylvestris L.), oak (Quercus sp.) . 18% and black alder (Alnus glutinosa L.) . 9%. The paper describes options of the ER Mapper 6.4 (Earth Resource Mapping Inc.) in the supervised classification. Usefulness of the algorithms: Maximum Likelihood (Standard and Enhanced both with and without Neighbor filter), Mahalanobis, Parallelepiped, Minimum Distance and Minimum Distance (Standard deviation) . were tested. The Regions of Interest (ROI) were created using DGPS receivers. Forest stand mapping in the Niepolomice Primeval Forest based on the QuickBird image from September 15th 2003 required following ROI: Pine (So), Oak (Db), Alder (Ol), Larch (Md), Beech (Bk), Birch (Brz), shadow (cien), clearing (polana), built up areas (zabudowa) and agriculture (p_uprawne). The best result of supervised classification proved the Maximum Likelihood Standard algorithm with Neighbor filter (5x5 pixels and 6 passes). The classification accuracy of the Pine (So) was around 98% and of broad-leaves trees ca. 80%. However, the classification accuracy of species was good for pine (97%) and oak (73%). The result of the alder classification was only 63%. It was also proved that Parallelepiped algorithm was completely useless. In this work, the authors also tested usefulness of the .newest. object-oriented (O.O.) classification in automatic mapping of the areas with- or without tree cover, inside and outside the forest. In this case ROI (samples) were not used, but only empirical expressions, which describe main features. This solution allows transferring of class hierarchy on other satellite images. These techniques can save time and money in the future. It is useful in verification of the Forest Digital Maps (LMN) during forest inventory works and it retrieves some important parameters like forest type, crown density, forest gaps, etc. The research presented shows that modern RS techniques based on the VHR satellite images and image processing methods and algorithms are very useful for rapid semi- or fullautomatic forest mapping.

15

Rola klasyfikacji nadzorowanej wyzokorozdzielczych obrazów satelitarnych QuickBird w nowej koncepcji wyznaczania przemysłowych stref uszkodzeń drzewostanów na przykładzie Miasteczka Śląskiego

Kozioł K., Wężyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 2

87-96

EN

During the last decades the influence of industry left its trace on Polish forests worsening significantly their health condition, expressed e.g. by the defoliation degree. Direct negative influence of industrial contamination was in certain forests so high that they have been considered the zones of ecological disaster. The new Instruction of Forest Management issued in 2003 does not describe precisely the method of zone delineation . leaving a serious gap . due to which the zones determined 10 or 20 years ago are taken over by new forest management. The purpose of this paper is to point out the usefulness of application of the VHR QuickBird satellite images (04.09.2004; region of 89 km2), which is the socalled supervised classification in assisting the new method of the forest damage zones delineation. Forests of the .wierklaniec Forest Inspectorate (RDLP Katowice) surrounding the zinc and lead metallurgical plant in Miasteczko Śląskie was the region of interest. Distinct damages of stands, including even the so-called industrial turfs caused by heavy metals dust emission and toxic concentrations of gases are still visible in this region. The calibration of image was based on vector data from the Digital Forest Map and GCP (RMSXY <1.50 m) control measurements. The supervised classification (Maximum Likelihood) was performed by means of DGPS measurements in ROI. The results of classification of the QuickBird image were compared with the determined Test Areas and information in the database of the LAS/SILP system prepared during the last forest management review (2003). The obtained classification likelihood for the .FOREST. class was 92.6%, Chile for the .NON FOREST. class: 95.3%. The likelihood of the classification for individual tree species was from 82% for Scots pine (Pinus sylvestris L.) to 38% for Black alder (Alnus glutinosa L.). For industrial damage zones (II, III and IV) determined more than 10 years ago, the supervised classification allowed to establish the approximate parameter of the crown density as being: 90.37% (zone II), 90.43% (zone III) and 71.93% (zone IV . the so-called .death zone.). Detailed analyses of the selected evaluating features proved the possibility of utilizing the QuickBird image for the determination of such parameters as the crown density or the number of trees in a unit area. The value of the crown canopy oscillated from 94.9% to approximately 7.9% in the damage zone IV. The investigations have shown, beyond any doubt, that the VHR QuickBird satellite images can assist works on site and decision-making processes in delineation of new damage zones. High resolution in the region of interest and variety of radiometric information cause that the QuickBird images are valuable cartometric material, which due to the integration with other geoinformatic technologies (GPS, GIS) can be used for the verification and updating of LMN and SILP databases, including information on already existing forest damage zones.

16

Przegląd Kolejowych Systemów Informacyjnych oraz potrzeby ich modernizacji w Polsce

Plichta A.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 4

159-170

EN

Maintaining the Terrain Analysis System (TERAS) is the principal task of military geographic service. The system.s main component is Terrain Database. It is a huge set of raster, vector and attribute data. Military analysis of this input data should define: cross.country mobility, cover and concealment, line of sight, intelligence reconnaissance elements. This paper describes our experiences in the analysis of image data for military purposes. The analyzed dataset contains panchromatic and multispectral satellite scene: LANDSAT, SPOT, IRS, IKONOS and aerial photos. Different terrain and spectral resolution enables to distinguish from the imagery different quantitative and qualitative features. So, it is also an attempt to show the correlation between resolution and extraction of different kind of information. The basic military product is terrain evaluation map. It integrates information about military elements of geographic environment. Terrain database contains thematic layer data, for example: vegetation, hydrography, soils, relief etc. However, if we consider military aspects, this data could be grouped in three products: DEM, landcover map, soil map. Development of acquisition and processing techniques allows to create such maps from imagery. Is it possible to create terrain analysis subsystem only from digital imagery? This analysis tries to respond to this question. Such a subsystem would enable military terrain evaluation even if we have no others data. But first of all, we must gather the data and elaborate analysis and extraction algorithms. The main tasks are: optimal spectral composition analysis, texture analysis and other methods of processing, continuous-to-thematic raster layer processing, advanced classifying procedures, conditional processing of aggregated data, proper ungrouping and composing output thematic layer. Imagery acquisition systems, especially satellite ones are constantly developed, and spectral and terrain resolution is increased. Therefore, we can obtain more and more information and we should search for new processing methods. The imagery data is especially valuable for military use of environment, because it helps to achieve dominance on the battlefield.

17

Wykorzystanie danych teledetekcyjnych w miejskich systemach informacyjnych

Wyczałek I., Wyczałek E., Plichta A.

Roczniki Geomatyki

|

2004

|

T. 2, z. 2

216-226

EN

Management of urban space expects from public institutions to be active in three fields concerning spatial planning, land administration, and also urban infrastructure management. At each of these fields of activity it is indispensable to have current data about spatial distribution of objects and some additional descriptive information concerning these objects. Thus, there are created resources of information containing detailed maps (1:2000.1:10000), which are usually linked to descriptive database, as well as to some other sources of spatial data. One of the most useful sources of spatial information is photogrammetry. It supplies image data such as aerial photographs, analog or digital, and various kinds of satellite imageries. At present there is one more source of image data - commercial high resolution satellite images. They seem to be especially useful for urban space management and control. The paper presents an analysis of usefulness of QuickBird imagery as a source of information for solving decision problems of a city, and then there are pointed out some problems referring to its use for change detection changes on an urban maps. The QuickBird satellite circuits along sun-synchronous orbit at altitude of 450 km and inclination of97,2°. Imageries are made at panchromatic band of 450-900 nm, with lowest nadir resolution of 0,61 m, and also at four spectral bands with resolution of 2,44 m . blue (450-520 nm), green (520-600 nm), red (630-690 nm) and near infrared (760-900 nm). Images are delivered for public use at three variants (Basic, Standard and Ortho-rectified) in 11-bit format. The QuickBird imagery was tested in order to assess real ground resolution, geometric accuracy and a manner of presentation of objects, thus the attributes cause efficient use for urban purposes. An image of a part of Poznan was investigated, which was acquired 1-07-2003 and then transformed to a pan-sharpened standard. The valuation was done comparing to NIIRS . National Image Interpretability Rating Scales of USA, and also to the digital City Map of Poznan (at a resolution compared to a scale of 1:2000) and orthophotomap 1:2000. As a result of quality assessment it was stated, that QB imagery is located between 5 and 6 level of NIIRS, thus it can be successfully used for production of orthophotos at a scale of 1:5000, as well as for verification of the city map. It was also found, that the image is useful for evaluation of some traffic parameters. At the second part of the paper, diverse strategies of satellite image interpretation are discussed to evaluate their usefulness for updating the city information system. The simplest one is based on the visual detection of changes, and then their manual vectorization. More advanced techniques use unsupervised or supervised classification, or both of them made in sequential way. The detection process deals with common classification of images from different epochs or it is done in postclassification mode. In order to enhance the efficiency of information, change detection additional information is used, such as digital terrain or surface model (DTM or DSM), image or vector data about existing objects, LIDAR, and also knowledge and sophisticated theories (fuzzy logic, neurofuzzy) in the range of teaching the system. It is also considered theto use of a presegmentation of images (separately or together). The reported results are interesting but their practical value is limited. Summing up, we state, that monitoring of changes of urban spatial databases is commonly accepted as a basic need for purposes of spatial planning, decision-making and management. Investigation of changes can refer to such cases as: m evaluation of city growth in historical frame, with the use of old and current cartographic materials and remote sensing images, m judgment of correctness and the degree of relevance of city map, m assessment of illegal building activities (wild buildings, demolitions, over sizing recreation buildings), protection of green spaces (cut outs) and farming (land uses, parcel divisions). All of the mentioned cases can be reduced to one task: upgrading of basic cartographic data base resources. Despite of lack of satisfactory effects there is a necessity to continue investigations on the described subject.

18

Techniki teledetekcyjne w inwentaryzacji urządzeniowej lasu

Zajączkowski G., Wężyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2004

|

T. 2, z. 4

41-50

EN

In the paper, preliminary results of research are presented. The project was executed by the Forest Management and Monitoring Unit of the Forestry Research Institute in cooperation with the GIS and Remote Sensing Laboratory at the Forest Ecology Department of the Forestry Faculty at the Kraków Agricultural Academy and was commissioned by the Directorate General of State Forests. Analysis of current state of the issue as discussed in world literature, not including results of the research of the authors. of this paper, was ordered by Forest Management Unit of the Forestry Research Institute. The aim of this research is assessment of currently available information sources about forests (alternative to traditional ground measurements) from the point of view of their possible use in forest inventory. Different remotely sensed data were assessed, including high-resolution Quickbird satellite images, panchromatic 1:13.000 aerial photos, AISA hyperspectral scanner images, DGPS measurements and others selected materials. Possible use of these sources of information on tree stands was tested in summer 2003 and 2004 in Staszów forest district (Regional Directorate of State Forests Radom) and in Niepo3omice forest district (Regional Directorate of State Forests Kraków). Usefulness of the following techniques was proved: 1) DGPS receivers and aerial and satellite images (QuickBird and aerial photos) in updating delineation of any internal boundaries in forest complexes; 2) registered digital images for acquiring information on crown closure of certain types of tree stands, species composition, number of trees and their spatial pattern; 3) laser scanning for acquisition of accurate data on tree height and vertical architecture of tree stands and landform features; 4) remote sensed data for evaluation of tree health status and for monitoring its changes in subsequent years of implementation of economic plans of forest regions; 5) combination of the a/m techniques for creation of a numerical model of land surface. It is forecasted that with the development of radar and laser techniques it will be soon possible to acquire precise information on the wealth of tree stands. In the conclusions: 1) attention was drawn to: a) limitations and flaws of these techniques such as cloudless weather and appropriate vegetation period for aerial and satellite photos, b) high price of QuickBird and IKONOS satellite images, expecting at the same time promotional prices, when IKONOS satellite receiving station is opened in Komorów near Warsaw; c) too small group of specialists in the area of processing and interpretation of aerial and satellite images in Poland; 2) the need for wider than up till now application of remote sensing techniques for acquisition of information for forest inventory was emphasized, first of all due its objectivity and usually higher accuracy as compared to traditional forest inventory practices.