Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Methodology for determining deforestation areas in Lviv region using remote sensing data

Chetverikov Borys, Trevoho Ihor, Babiy Lubov, Malanchuk Mariia

Advances in Geodesy and Geoinformation

|

2022

|

Vol. 71, no. 1

art. no. e21, 2022

EN

The object of the study is the processing of space images on the territory of the Carpathian territory in the Lviv region, obtained from the Landsat-8 satellite. The work aims to determine the area of deforestation in the Carpathian territory of the Lviv region from different time-space images obtained from the Landsat-8 satellite. Methods of cartography, photogrammetry, aerospace remote sensing of the Earth and GIS technology were used in the experimental research. The work was performed in Erdas Imagine software using the unsupervised image classification module and the DeltaCue difference detection module. The results of the work are classified as three images of Landsat-8 on the territory of the Carpathian territory in the Lviv region. The areas of forest cover for each of them for the period of 2016-2018 have been determined. During the three years, the area of forests has decreased by 14 hectares. Our proposed workflow includes six stages: analysis of input data, band composition of space images on the research territory, implementation of unsupervised classification in Erdas Imagine software and selection of forest class and determination of implementing this workflow, the vector layers of the forest cover of the Carpathians in the Lviv region for 2016, 2017, 2018 were obtained, and on their basis, the corresponding areas were calculated and compared.

2

POLWET – system for new space-based products for wetlands under Ramsar Convention

Dabrowska-Zielinska K., Bartold M., Gurdak R.

Geoinformation Issues

|

2016

|

Vol. 8, no. 1(8)

25--35

EN

The main objective of the POLWET project is to establish wetlands monitoring system and to create the dedicated EO-based information service as a platform enabling on-line accessibility of the final products to the end-users. The service will be useful for appropriate sustainable wetlands management and conservation, by offering the products such as: land use/land use changes, changes of water surface, floods extent, moisture conditions, biomass development and changes. Within the POLWET project various EO-based products will be generated for the selected wetland areas in Poland included to Ramsar Convention. High and low resolution optical satellite data derived from Landsat mission (1984–2015) and Terra.MODIS (2001–2015) will be applied. Radar images derived from Envisat.ASAR (2003–2011) will be exploited as well. The satellite observations derived from Sentinel mission (2015–2016) will be used to elaborate the latest maps. Data collected by the satellites characterize diversified spatial, temporal and radiometric resolution. The satellite observations allow to elaborate comprehensive information service, performed at a local as well as global level. For each of thirteen Ramsar Convention protected areas in Poland, series of maps presenting vegetation indices and surface temperature will be produced on the basis of satellite observations. The maps of vegetation indices enable spatiotemporal analysis of vegetation condition and support on monitoring of environmental hazards. The maps of surface roughness and soil moisture will be elaborated on the basis of archival and actual Sentinel-1 radar images. The relationship between backscatter σ0 and vegetation parameters will be established for each of the wetland land cover class. The canopy height model will be developed from radar images as well. Within the research the methodology on change detection using Landsat time-series covering period 1987–2014 was developed. The results on land cover changes over Narew valley were firstly verified analyzing the maps derived from Narew National Park headquarters. Next the results on changes were validated using the numerical data derived from the CORINE Land Cover database. The accuracy of properly detected changes over Narew National Park has been achieved at 86.3%. The project POLWET, funded by European Space Agency ESA is in the stream of researches where multitemporal and high-resolution satellite data Landsat and Sentinel are exploited in order to monitor global land cover changes. The information system built within the project of Ramsar wetland sites in Poland, will support future GlobWetland III project, which is international initiative aimed to build information service for two hundred wetland areas covered in the Mediterranean Basin.

PL

Projekt POLWET ma na celu zbudowanie serwisu wspomagającego zarządzanie obszarami przyrody chronionej objętymi Konwencją Ramsarską w Polsce. W ramach projektu jest opracowywany system monitorowania mokradeł wraz z dedykowaną platformą, oferującą szeroką gamę modułów tematycznych. Pierwszą grupę tematyczną stanowią moduły z mapami pokrycia terenu i jego zmian, zbiorowisk roślinnych, wód powierzchniowych oraz wiosennych podtopień. Drugą grupę stanowią moduły z szeregami map prezentujących czasowo-przestrzenny rozkład wybranych wskaźników i parametrów charakteryzujących kondycję roślinności oraz warunki atmosferyczne. Do opracowania map tematycznych zostaną wykorzystane wieloletnie zobrazowania optyczne z satelitów Landsat (1984–2015), Terra.MODIS (2001–2015) oraz radarowe z satelity Envisat.ASAR (2003–2011). Najnowsze opracowania będą przygotowywane na podstawie danych satelitarnych pochodzących z misji Sentinel (2015–2016), należących do Programu Obserwacji Ziemi COPERNICUS. Dane te charakteryzują się zróżnicowaną rozdzielczością przestrzenną, czasową i radiometryczną. Pozwalają one na opracowanie kompleksowego serwisu informacji, zarówno na poziomie lokalnym jak i krajowym. Dla każdego z trzynastu obszarów ochrony przyrody, wpisanych na listę Konwencji Ramsar zostały przygotowane serie map wskaźników roślinnych i temperaturowych opracowanych na podstawie obserwacji satelitarnych. Mapy wskaźników umożliwiają czasowo-przestrzenną analizę kondycji roślinności oraz dają wsparcie w zdalnym monitorowaniu zagrożeń środowiskowych. Na podstawie archiwalnych zobrazowań radarowych i aktualnych zdjęć satelitarnych Sentinel-1 zostaną opracowane mapy wilgotności gleby i jej zmian, a także szorstkości podłoża charakteryzujące wysokość i strukturę zbiorowisk roślinnych. W wyniku realizacji dotychczasowych prac została opracowana metodyka detekcji zmian pokrycia terenu na podstawie szeregów czasowych Landsat. W oparciu o dane numeryczne, udostępnione przez Narwiański Park Narodowy, weryfikowano wyniki śledzenia zmian w pokryciu terenu w latach 1987–2011. Następnie na podstawie CORINE Land Cover zostały zweryfikowane wyniki zmian. Dokładność rozpoznanych zmian osiągnięto na poziomie 86.3%. Niniejszy projekt POLWET, finansowany przez Europejską Agencję Kosmiczną ESA, wchodzi w nurt badań stosowanych wykorzystujących możliwości wieloczasowych, wysokorozdzielczych zdjęć satelitarnych Landsat i Sentinel do monitorowania zmian pokrycia powierzchni Ziemi. Może stanowić wsparcie do lokalnych działań dotyczących ochrony i zarządzania obszarami mokradeł. Jak również może wesprzeć GlobWetland, międzynarodowe przedsięwzięcie, w ramach którego jest przygotowywany serwis informacji dla 200 obszarów mokradeł zlokalizowanych w basenie Morza Śródziemnego.

3

Multifraktalna analiza zobrazowań satelitarnych

Wawrzaszek A., Krupiński M., Drzewiecki W., Aleksandrowicz S.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2015

|

Vol. 27

163--173

PL

Przedstawione prace badawcze dotyczyły oceny skuteczności stosowania opisu multifraktalnego jako narzędzia do wydobywania informacji z bardzo wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych, prezentujących głównie obszary Polski. Przeanalizowano duże zestawy danych panchromatycznych, zarejestrowanych przez satelity WorldView-2 i EROS-A. Wyniki analiz potwierdziły wyższość multifraktali jako globalnych charakterystyk zobrazowań nad standardowym opisem fraktalnym, a także użyteczność stosowania parametrów multifraktalnych jako charakterystyk w klasyfikacji zdjęć satelitarnych przy użyciu klasyfikacyjnych drzew decyzyjnych. Porównano również cechy multifraktalne z szeroko stosowanymi parametrami teksturalnymi w kontekście skuteczności klasyfikacji zdjęć satelitarnych i przeanalizowano wpływ filtracji na wyznaczane charakterystyki multifraktalne, w szczególności w kontekście poprawy skuteczności klasyfikacji. Przeprowadzono również wstępne badania dotyczące możliwości wykorzystania fraktali w analizach lotniczych danych hiperspektralnych. Przeprowadzone analizy wykazały użyteczność multifraktali w wielu obszarach badań teledetekcyjnych, a wypracowana metodologia może być z powodzeniem dalej rozwijana i stosowana do bardziej ukierunkowanych zadań, takich jak analiza zmian lub ocena przydatności kanałów spektralnych.

EN

Research presented in this paper is focused on the efficiency assessment of multifractal description as a tool for Image Information Mining. Large datasets of very high spatial resolution satellite images (WorldView-2 and EROS-A) have been analysed. The results have confirmed the superiority of multifractals as global image descriptors in comparison to monofractals. Moreover, their usefulness in image classification by using decision trees classifiers was confirmed, also in comparison with textural features. Filtration process preceding fractal and multifractal features estimations was also proved to improve classification results. Additionally, airborne hyperspectral data have been initially analysed. Fractal dimension shows high potential for the description of hyperspectral data. To summarise all conducted tests indicate the usefulness of multifractal formalism in various aspects of remote sensing. Prepared methodology can be further developed and used for more specific tasks, for example in change detection or in the description of hyperspectal data complexity.

4

Correction of spectral radiance of optical satellite image for mountainous terrain for studying land surface cover changes

Chinh Ke L., Ngoc Tuong T., Van Hung N.

Geodesy and Cartography

|

2014

|

Vol. 63, no. 1

39--53

EN

Qualitative and quantitative results of high terrain elevation effect on spectral radiance of optical satellite image which affect the accuracy in retrieving of land surface cover changes is given. The paper includes two main parts: correction model of spectral radiance of satellite image affected by high terrain elevation and assessment of impacts and variation of land cover changes before and after correcting influence of high terrain elevation to the spectral radiance of the image. Study has been carried out with SPOT 5 in Hoa Binh mountain area of two periods: 2007 and 2010. Results showed that appropriate correction model is the Meyer’s one. The impacts of correction spectral radiance to 7 classes of classified images fluctuate from 15% to 400%. The varying changes before and after correction of image radiation fluctuate over 7 classes from 5% to 100%.

PL

W artykule został przedstawiony wpływ różnicy wysokości terenu na spektralne właściwości optycznego obrazu satelitarnego, pod kątem badania zmian pokrycia terenu. Praca zawiera dwie główne części: korekcję radiometryczną obrazu satelitarnego na terenach wysokogórskich oraz ocenę skutków i zmienności pokrycia terenu przed i po korekcji wpływu wysokości terenu na odbicie spektralne obrazu. Badanie zostało przeprowadzone w obszarach górskich Hoa Binh na podstawie analizy obrazów SPOT5 z lat 2007 i 2010. Wyniki wykazały, że odpowiednim modelem korekcji dla badanego terenu jest model Meyer’a. Wpływ korekcji radiometrycznej wynik klasyfikacji pokrycia terenu (wydzielono 7 klas) waha się od 15% do 400%. Zmiany pokrycia terenu przed i po korekcji wpływu wysokości terenu na odbicie spektralne wahają się od 5% do 100%.

5

Inwentaryzacja pożarów lasów w Europie na podstawie obrazów satelitarnych

Mierczyk M., Mycke-Dominko M.

Teledetekcja Środowiska

|

2013

|

T. 49

81--95

EN

Satellite remote sensing has supplied many techniques for mapping the extent of the burned areas, as well as analyzing post-fi re land cover changes. As a quick and low-cost method it is used for detecting and monitoring forest fi res on a large scale. This work presents a list of forest fires of the area bigger than 1000 hectares in Europe in 2011 and the main causes of this natural disaster. Following the document concerned with burnt areas issued European Forest Fire Information System (EFFIS) an analysis of the basic climatic and height characteristics impact was prepared. To prepare a list of definite areas some considerations of method were performed. Total burnt forest areas including broad leaves forests, coniferous, mixed forests, sclerophyllous vegetation and transitional woodland scrubs (based on the Corine legend) bigger than 1000 hectares were separated. The territories situated out of Europe were removed. As a result of the analysis the list of 17 burnt forest areas was created. This work also shows a brief characteristics of the forest fi res problem in Europe as well as an influence of the global climate change. Furthermore, there are presented planning, management and prevention tasks in the Mediterranean region in Europe, to understand the exact distribution of large scale forest fires.

6

Formalizm multifraktalny w analizie zobrazowań satelitarnych

Wawrzaszek A., Krupiński M., Aleksandrowicz S., Drzewiecki W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. 25

261--272

EN

In our work we present multifractal formalism as a tool for description and extraction of information on very high spatial resolution satellite images. This approach is based on an assumption that single image (multifractal) consists of number of fractals, each with different dimension. Multifractals are used for description, modelling, analysis and processing of different complex shapes and signals. In particular multifractal decomposition can be used in the analysis of heterogeneous measures and structures typical for satellite images. It allows for detailed characterisation (local and global) and description using functions. Listed advantages motivate our work on this topic. First part of our paper is a review of multifractal methods applied so far in remote sensing. Next we present our approach and results of analysis done on 159 subsets of images acquired by WorldView-2 satellite. Our test samples present different land cover types. Conducted analysis shows that generalised dimensions designated for individual fragments of images differs depending on the present land cover types. Also values of multifractality are connected to a land cover type. In general they allow for automatic assignment of land cover types to specific classes. Some deviations take place in case of discrimination between agricultural areas and forests – this will be a point for future investigation. The highest multifractality level can be observed for urban areas, the lowest for water that can be considered as a monofractal. Conducted analysis shows that multifractal formalism creates additional possibilities for the description and automatic classification of images.

PL

W pracy przedstawiamy formalizm multifraktalny, jako narzędzie wspomagające opis i ekstrakcję informacji z wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych. Podejście to opiera się na założeniu, że na pojedynczy obraz (multifraktal) składa się wiele fraktali, każdy o innym wymiarze samopodobieństwa (wymiarze fraktalnym). Multifraktale stosuje się do opisu, modelowania, analizowania i przetwarzania różnych złożonych kształtów i sygnałów. W szczególności dekompozycja multifraktalna jest użyteczna w analizie niejednorodnych miar i struktur, typowych dla zobrazowań satelitarnych, pozwalając na bardziej dokładną charakterystykę (lokalną i globalną) oraz opis za pomocą relacji funkcyjnych. Wymienione zalety tej metody uzasadniają nasze ukierunkowanie się na opis multifraktalny rozważany w ramach niniejszej pracy. Pierwszą część pracy stanowi przegląd dotychczasowego zastosowania metod multifraktalnych w różnych obszarach teledetekcji. W dalszej części przedstawiamy wyniki własnej analizy multifraktalnej 159 fragmentów wysokorozdzielczych zobrazowań panchromatycznych satelity WorldView-2. Przedstawiają one jeden z czterech typów pokrycia terenu: wodę, las, zabudowę miejską lub tereny rolnicze. Przeprowadzone analizy pokazują, że wymiary uogólnione wyznaczone dla poszczególnych fragmentów zobrazowań różnią się w zależności od form pokrycia, także wartości poziomu multifraktalności wiążą się z typem pokrycia terenu i w ogólności pozwalają na automatyczne przypisanie rozważanych przypadków do poszczególnych klas. Pewne odstępstwa występują jedynie podczas procesu rozróżnienia terenów rolniczych od lasów, co poddane zostanie dalszym analizom. Dalej, największy poziom multifraktalności obserwujemy dla obszarów zabudowanych, najmniejszy dla wody, która może być rozważana, jako obiekt monofraktalny. Przeprowadzone analizy pokazują, że formalizm multifraktalny stwarza dodatkowe możliwości opisu i automatycznej klasyfikacji zobrazowań. Liczymy więc na jego zastosowanie w kontekście powstałych i dopiero planowanych danych obrazowych.

7

The accuracy of defining position of sea infrastructure objects using satellite imagery data

Klewski A., Sanecki J., Stępień G., Klewska W., Pabisiak P.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2011

|

nr 28 (100) z. 1

48-52

EN

The article presents the analysis of accuracy position defining of sea infrastructure objects using high-resolution satellite imagery. The analysis bases on defining co-ordinates of objects using large-scale maps (field measurements) and their comparison to co-ordinates reading on processed satellite imagery. The article presents the author’s method of location precision enlarging on satellite imagery through additional imagery data support (geodetic and cartographic). Results of conducted analysis define accuracy of object’s location on satellite imagery and are related to the possibility of using these images to large scale cartographical studies.

PL

Artykuł przedstawia analizę dokładności określania pozycji obiektów infrastruktury morskiej z wykorzystaniem wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. Analiza opiera się na określeniu współrzędnych obiektów w oparciu o wielkoskalowe mapy (pomiary terenowe) i porównaniu ich do współrzędnych na przetworzonym obrazie satelitarnym. Artykuł prezentuje autorską metodę zwiększania dokładności lokalizacji obiektów na zdjęciach satelitarnych w oparciu o dodatkowe dane obrazowe (geodezyjne i kartograficzne). Wyniki przeprowadzonej analizy określają dokładność lokalizacji obiektów na obrazach satelitarnych i odnoszą się do możliwości wykorzystania tych obrazów w kartograficznych opracowaniach wielkoskalowych.

8

Model hydrologiczny zlewni WetSpa-SGGW zintegrowany z modułem obliczeniowym w środowisku ArcGIS

Chormański J., Michałowski R.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2011

|

Vol. 20, No. 3

196--206

PL

Artykuł niniejszy przedstawia możliwości wykorzystania nowoczesnego narzędzia do modelowania odpływu ze zlewni, działającego w środowisku ArcGIS 10. Opracowany program wykorzystuje model WetSpa, który umożliwia przestrzenny rozkład parametrów w zlewni na poziomie komórki rastrowej. Model zlewni tego typu, o parametrach przestrzennie rozłożonych umożliwia pełne wykorzystanie danych pozyskiwanych technikami teledetekcyjnymi. Nowy moduł ArcGIS wzoruje się na interfejsie programu WetSpa 2.1 w środowisku ArcView GIS 3.x, a jednocześnie - wprowadzając ulepszenia i rozszerzając wachlarz funkcji obliczeniowych - umożliwia włączenie obrazów satelitarnych w celu oceny współczynnika odpływu ze zlewni oraz identyfikacji pojemności intercepcji szaty roślinnej.

EN

Paper treats on development of the new catchment modeling tool, which works in the ArcGIS 10 environment. The program uses a WetSpa model, which allow user to spatial distribution of basin parameters into the raster cell level. A distributed hydrological model could fully use a data from remote sensing. A new module of ArcGIS is developed using idea of previous version - WetSpa 2.1 for ArcView GIS 3.x program. Therefore it was improved by adding additional functions, which allow using of remote sensing data for estimation of runoff coefficient in catchment and identification of interception capacity of vegetation canopy.

9

Geometryczne aspekty przekształceń zdjęć satelitarnych

Jasiński J., Kroszczyński K., Kamiński P., Pietrek S., Winnicki I.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2010

|

Vol. 59, nr 2

71-83

PL

W pracy przedstawiono analizę dokładności przekształceń zdjęć satelitarnych MSG2 - Meteosat Second Generation, dostarczanych przez Europejską Agencję Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych - EUMETSAT. Do zobrazowania zdjęć w różnych projekcjach kartograficznych użyto programów skonstruowanych w języku MATLAB. Celem pracy jest ocena wpływu zmian parametrów algorytmu zobrazowującego na dokładność przekształcanych zdjęć satelitarnych w projekcjach kartograficznych.

EN

The paper presents accuracy analysis of satellite images transformation. The Meteosat Second Generation (MSG2) images are provided by EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites). Software for transforming the satellite images to various cartographic projections was developed in MATLAB. The purpose of the analysis was to examine the influence of changes of geometrical parameters of the imaging algorithm on the accuracy of the images in the cartographic projections.

10

Identyfikacja nieużytków porolnych i odłogów na obrazach satelity TERRA-ASTER

Piekarczyk J., Królewicz S.

Teledetekcja Środowiska

|

2008

|

T. 39

103--110

11

Lineamenty otoczenia Tatr-porównanie interpretacji DEM i MSS

Ozimkowski W.

Przegląd Geologiczny

|

2008

|

Vol. 56, nr 12

1099-1099

EN

The paper presents comparison of geological interpretations based on Landsat MSS image and DEM-based image, covering the same area of the Carpathian Mts. Individual interpretations of both images made by 16 interpreters were gathered into 2 multi-coverage interpretations (MSS and DEM). Results were compared— MSS with DEM, and DEM with geology. The DEM-based interpretations contain more lineaments with greater total lengths than MSS-based, but geological relationship of some lineaments is still unclear.

12

Rola geoinformacji obrazowej w badaniach geoprzestrzeni biblijnej

Linsenbarth A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

365--375

PL

Wydarzenia opisane w Biblii, na kartach Starego i Nowego Testamentu, są ściśle powiązane z przestrzenią geograficzną olbrzymiego terytorium rozciągającego się od starożytnej Mezopotamii na wschodzie po Italię na zachodzie i od Turcji na północy po Egipt na południu. Palestyna położona pośrodku tego terytorium położona jest na granicy trzech płyt tektonicznych: afrykańskiej, arabskiej i euroazjatyckiej. Wzajemny ciągły ruch tych płyt ma ogromny wpływ na orografię tych terenów. Z uwagi na bardzo specyficzne położenie obszarów biblijnych, występują trzy rodzaje efektów tych wzajemnych ruchów. Na granicy płyty afrykańskiej i arabskiej przebiegającej wzdłuż Morza Czerwonego występuje efekt rozbieżny i płyty oddalają się od siebie tworząc szeroką zapadlinę, którą stanowi Morze Czerwone. Z kolei na granicy tych płyt przebiegającej wzdłuż Zatoki Akkaba i Doliny Jordanu płyty przesuwają się wzajemnie wzdłuż tej granicy. W części północnej ruch płyty arabskiej na granicy z płytą euroazjatycką ma charakter zbieżny. W wyniku kolizji tych płyt wystąpiło wypiętrzenie gór Zagros. Zdjęcia satelitarne oraz numeryczny model terenu okazał się bardzo przydatny w prezentacji poszczególnych form terenu na obszarach biblijnych. W artykule przedstawiono różne warianty łączenia zdjęć satelitarnych oraz numerycznego modelu terenu w celu optymalnego przedstawienia poszczególnych form topografii terenów biblijnych ze szczególnym uwzględnieniem obszaru biblijnej Palestyny.

EN

Events presented in the Holy Bible, both in the New and Old Testament, are strongly connected with the geographical space of the huge territory stretching from the old Mesopotamia to the East to Italy to the West, and from the present-day Turkey to the North to Egypt to the South. Palestine, which occupies the central part of that territory, is located on the boundary of three tectonic plates: African. Arabian, and Eurasian. The tectonic plates exert a great influence on the orography of the land surface. The plates are in permanent motion, which variously affects the boundaries between them. Due to the very specific location of the Biblical territory, three main effects of the plate movement can be discerned. The Red Sea lies on the boundary between the African and the Arabian plate. The location resulted from divergent movement of the plates: the spreading effect was manifested as a huge rift between the plates. In contrast, the same movement of the Arabian plate along the Bay of Aqaba and the Jordan valley has a transform nature whereby the plates move along the rift valley. To the north the Arabian plate, on the boundary with the Eurasian one, the plate movement is convergent in nature, resulting in the uplift of the causing the uplifting of the Zagros Mountains. Satellite images and digital terrain models are very useful in visualisation of different geological and geomorphological forms of land surface of the Biblical territory. The paper describes application of various combinations of satellite images and DTM in studies of different orographic structures in the area of the Bibliocal event, a particular attention being focused on the territory of the Biblical Palestine.

13

Klasyfikacja gleb słonych doliny Czuj w Kirgistanie na podstawie wielospektralnych obrazów satelitarnych Landsat TM, Landsat ETM+, TERRA ASTER oraz danych naziemnych

Kokoeva G.

Teledetekcja Środowiska

|

2007

|

T. 37

3--50

EN

The natural conditions of Kyrgyzstan and consequences of human-induced processes, such as inappropriate methods of irrigation, have led to the extension of salt-affected soils. Extensive areas of irrigated land have been increasingly degraded by salinization from over-irrigation and other forms of inadequate agricultural practices. Between 1985 and 1990, the area of salt-affected soils increased from 666 300 ha to 1170 300 ha (Mamytov, 1995). In recent years salinity processes have been described as one of the problems of agriculture in that area. For the last ten years many none-affected soils of the Chuy Valley have become salinized. According to Mamytov et al. (1991) the total area of salt-affected soils in the Chuy Valley exceeds 259.5 thousands ha, which is more than 42% of the research area. In this research, an attempt has been made to estimate soil salinity quantitatively and also spatially by applying remote sensing techniques. Conventional methods of mapping salt-affected soils consume a lot of energy, time and money. Remote sensing enables us to detect and to map salt-affected soils by using relatively cheap multispectral satellite data such as Landsat TM, Landsat ETM+ and TERRA ASTER. The objective of this study is to identify salt-affected soils by integrating satellite images with ground-collected data. In order to achieve this goal the best algorithms of an unsupervised and a supervised classifi cation have been chosen using TNTmips software. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Transformed Vegetation Index (TVI) have been applied to distinguish densely and partly vegetation- covered soils, which are not salt-affected. To distinguish areas covered with stone and sands from saline soils the Salinity Index (SI) has been applied. For the differentiation of arable land which is not covered with vegetation the brightness parameter of Tasseled Cap transformation has been used. All these indices were calculated from satellite images. Finding an appropriate interpretation scheme for identifying the saltaffected soils of the Chuy Valley becomes a very important factor infl uencing the accuracy of the supervised classifi cation. The temporal change of salinity accumulation is demonstrated by comparing the classifi cation’s results of the multispectral satellite images from 1994 to those of 2001. This study also includes measurements of spectral properties of collected soil samples for better understanding the difference in classifi cation accuracy of various types of salt-affected soils. Spectral refl ectance was registered from the surfaces of saline and saline-sodic soils using fi eld luminancemeter CIMEL CE 313-21 in the following wavelength bands: 450 nm, 550 nm, 650 nm and 850 nm.

14

Mathematical model for bundle block adjustment of HRS images described by Keplerian parameters with orbital constraints

Chinh Ke L.

Geodezja i Kartografia

|

2007

|

Vol. 56, no 1

21-35

EN

Nowadays, an orthomap destined for different purposes can be created from High Resolution Satellite (HRS) images using IKONOS, QuickBird and other satellite imageries having Ground Sampling Distance (GSD) lower than I m. The orthomap is one of the main sources for establishing GIS. Accuracy of the orthomap depends first of all on the parameters of Ground ControI Points (GCPs) (the forms, number, accuracy and their distribution). In order to reduce the cost and number of GCP field measurements, the block of HRS images has been proposed. The accuracies of determined points in the block of HRS images are affected by the mathematical model used to build a block. The paper presents a general algorithm of bundle block adjustment model of HRS images using Keplerian parameters. In order to overcome strong correlation among exterior orientation elements of HRS images that causes the normal equation ill-conditioned, the ridge-stein estimator and orbita! addition constraints have been proposed.

PL

Od początku 21 wieku wysokorozdzielcze obrazy satelitarne z satelitów takich jak IKONOS, QuickBird (USA), ALOS (Japonia), EROS (Izrael), SPOT5 (Francja), IRS (India) itd. są stosowane komercyjnie dla różnych celów gospodarczych. Obrazy satelitarne PI6iades (Francja) z pikselem terenowym poniżej metra (GSD = 0.71 m), ClearView (GSD = 0.47 m) i GeoEye (GSD = 0.41 m), jakie pojawią się w najbliższym czasie na rynku światowym, stworzą nowe możliwości wykorzystania super wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych SHRS (Super High Resolution Satellite) do opracowania map wielkoskalowych, np. 1:5000. W trakcie opracowania wysokorozdzielczych obrazów potrzebne są pewne liczby fotopunktów wyznaczanych np. metodą DGPS. W niniejszej pracy zaproponowano metodę bloku triangulacji z obrazów HRS, której użycie prowadzi do zmniejszenia kosztów pomiaru fotopunktów. Aby zbudować blok triangulacji z obrazów HRS należy rozpoznać i zbadać modele opisujące zależność pomiędzy obrazem i terenem. W pracy przedstawiono opis modelu Keplera obrazu, który obecnie jest przedmiotem badań w różnych ośrodkach naukowych na świecie. W dalszej części przedstawiono algorytm budowy bloku triangulacji z obrazów HRS metodą parametryczną z uwzględnieniem elementów kątowych orbity satelity poruszającego zgodnie z prawami Keplera. Dla zmniejszenia wpływu korelacji pomiędzy zewnętrznymi elementami orientacyjnymi obrazu, zaproponowano użycie estymatora ridge-stein. Z powodu silnej korelacji pomiędzy elementami orientacji obrazu oraz geometrii wąskiego kąta widzenia obiektywu sensora proces wyrównania może nie być zbieżny. Aby pokonać ten problem, do układu poprawek zostały wprowadzone warunkowe równania orbitalne, które mają za zadanie utrzymanie satelity na orbicie. Praca nad budową bloku wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych jest w toku realizacji w Instytucie Fotogrametrii i Kartografii Politechniki Warszawskiej. Pierwsze wyniki zostaną przedstawione w najbliższym czasie.

15

Analiza metod klasyfikacji obszarów miejskich zobrazowanych na wysokorozdzielczych zdjęciach satelitarnych

Bochenek Z.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2006

|

T. 52, z. 110

5-34

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki prac nad utworzeniem metody cyfrowego klasyfikowania obszarów miejskich z wykorzystaniem wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. Przebadano różne sposoby cyfrowej klasyfikacji obrazów: metodę spektralnego zmieszania, metodę wykorzystującą miary tekstury obiektu, klasyfikację obiektową oraz metodę bazującą na zastosowaniu sieci neuronowych. Przedmiotem badań był fragment aglomeracji warszawskiej zobrazowany na 3 typach obrazów satelitarnych: Landsat ETM+, Terra ASTER oraz QuickBird. W wyniku analiz sformułowano wnioski dotyczące optymalnego sposobu klasyfikowania obszarów miejskich pod względem zróżnicowania struktury miasta; w prezentowanej pracy była to metoda hybrydowa łącząca w sobie elementy analizy obiektowej oraz wykorzystania sieci neuronowych. Realizacja projektu badawczego (nr 4 T12E 043 26) została sfinansowana ze środków KBN.

EN

Results of the research works aimed at preparation of the optimal method for classifying urban areas on the basis of digital analysis of high-resolution satellite image s were presented in the article. Data from three different satellite systems: Landsat ETM+, ASTER and QuickBird were used these works. The following methods of digital analysis and classification of satellite images were investigated in the course of the works: - Spectrai mixture analysis, - Classification of urban areas with inclusion of texture measures, - Object-oriented analysis with the use of multi-resolution segmentation, fuzzy logic and membership functions, - Neural networks. As a results of the conducted works it was found, that hybrid method, combining elements of object-oriented analysis and neural networks, is optimal for classifying urban areas with adequate accuracy. Application of multi-resolution segmentation enables to distinguish homogeneous objects within urban areas and to determine their several spectral and non-spectral parameters. Neural Networks analysis allows to find optimal solution concerning type of network for classification and importance of various parameters used in the classification process. The mean accuracy of classification with the use of this method, with division of urban areas into 3 levels of built-up land density, reaches 85 %. The crucial for obtaining high accuracy, while classifying high-resolution satellite image, is to select properly parameters of segmentation and a set of features characterizing land cover classes, used in neural network analysis.

16

Review of practical accuracies of geometrical sensor models of very high resolution satellite imagery

Chinh Ke L.

Geodezja i Kartografia

|

2006

|

Vol. 55, no 4

193-207

EN

Today, the new era with Very High Resolution Satellite (VHRS) imageries as IKONOS, QuickBird, EROS, OrbView etc., provides orthophoto in large scale of 1:5 000, to update existing maps, to compile general-purpose or thematic maps. Orthophotomap in the scale of 1:5 000 with Ground Sampling Distance of 0.5 m is one of three important sources for establishing GIS together with a Digital Elevation Model of + 1.0 m aecuraey in height and a topographic map in the scale of I: 10 000. Therefore, the accuracy of products of VHRS imageries affects reliability of GIS. Nevertheless, the accuracy of products of processing VHRS imageries is at first dependent on chosen geometric al sensor models. The understanding of geometrical sensor models of VHRS imageries is very important for improving processing of VHRS imageries. The polynomial models are to provide a simple, generic set of equations to represent the indirect relationship between the ground and its image. The polynomial models or replacement sensor models must not only model the ground-to-image relationship accurately. Physical (or parametrical) model describes directly strict geometric al relations between the terrain and its image, using satellite's orbital parameters and basing on the co-linearity condition. In such model, the above-mentioned multi-source distorting factors are taken into consideration. In this paper a review of practical accuracy of geometrical models of VHRS imageries taken from different research institutions in the world in last years has been presented.

PL

Matematyczny opis zależności pomiędzy zdjęciem i terenem odgrywa ważną rolę w opracowaniu fotogrametrycznym, zwłaszcza dla wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. Obecnie, opracowanie wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych dla tworzenia ortofotomap, generowania DEM/DTM jest zagadnieniem najczęściej opisywanym w literaturze. Budowa modeli sensora jest podstawą dla przetwarzania wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. W ostatnich latach, prace badawcze w wielu ośrodkach na świecie koncentrowały się na budowie modeli sensora. Modele sensorów mogą być podzielone na dwie grupy: wielomianowe (lub zastępcze) i parametryczne (lub fizyczne). Modele wielomianowe opisują pośrednią zależność pomiędzy terenem i obrazem bez potrzeby znajomości parametrów orbity. Modele parametryczne opisują zaś bezpośrednią zależność pomiędzy terenem i obrazem przy użyciu parametrów orbity satelity. W niniejszej pracy przedstawiono przegląd praktycznych dokładności modeli wysokorozdzielczych obrazów, zbadanych w ciągu ostatnich lat w różnych ośrodkach naukowo-badawczych

17

Określenie zakresu korekcji geometrycznej zobrazowań Ikonos oraz QuickBird

Ewiak I., Kaczyński R.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2005

|

T. 51, z. 109

67-77

PL

W artykule przedstawiono metodykę korekcji geometrycznej panchromatycznych wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych zarejestrowanych przez systemy satelitarne Ikonos oraz QuickBird. Zbiór danych w każdym systemie obejmuje matrycę obrazu oraz współczynniki funkcji wymiernej (Rational Polynomial Coefficient, RPC) określające ścisły związek pomiędzy współrzędnymi obrazowymi sceny a układem współrzędnych terenowych. Określono dokładność geometryczną każdej z matryc obrazowych oraz zakres ich korekcji dla różnych wariantów metodycznych uwzględniających pomiary fotogrametryczne punktów osnowy terenowej. W poszczególnych wariantach korekcji geometrycznej scen wykorzystano ścisły matematyczny model każdego z sensorów (model Toutina w oprogramowaniu PCI Geomatica), współczynniki funkcji wymiernej RPC dostarczone przez dystrybutora danych oraz wyznaczone na podstawie pomiarów współrzędnych obrazowych punktów osnowy fotogrametrycznej. W każdym wariancie przeprowadzono analizę wpływu liczby i rozmieszczenia fotopunktów na dokładność orientacji sceny. Wykazano, że optymalny rezultat orientacji sceny Ikonos uzyskuje się, wykorzystując zestaw współczynników RPC skorygowany wynikami pomiaru fotogrametrycznego 5 fotopunktów, zaś w procesie korekcji geometrycznej sceny QuickBird optymalny rezultat zapewnia ścisły matematyczny model sensora wraz z zestawem 9 fotopunktów symetrycznie rozmieszczonych na scenie. Stwierdzono, że zakres korekcji geometrycznej jest większy dla sceny Ikonos, zaś dokładność geometryczna skorygowanych obrazów jest zbliżona.

EN

Authors presented in the article the method of geometric correction of panchromatic high-resolution satellite images collected by Ikonos and QuickBird satellite systems. Data file in each system comprises image matrix and Rational Polynomial Coefficients, whieh define strict relation between image coordinates of the scene and system of terrain coordinates. Geometrical accuracy of each image matrix was determined, as well as range of correction for various methodical approaches, which take into account photogrammetric measurements of ground control points. In particular variants of geometric correction the following elements were used: strict mathematical model of each sensor (Toutin model in PCI Geomatica software), Rational Polynomial Coefficients delivered by data distributor and those determined on the basis of measurements of image coordinates related to ground controI points. In each variant analysis concerning impact of number and distribution of ground controI points on accuracy of scene orientation was conducted. It was proved, that optimal result of orientation of Ikonos scene is obtained using set of Rational Polynomial Coefficients corrected by results of photogrammetric measurements of 5 ground eontrol points, white for geometric correction of QuickBird seene optimal result is achieved using strict mathematical model of sensor with a set of 9 ground control points symmetrically distributed across the scene. It was found, that range of geometrical correction is larger for Ikonos scene, whereas geometric accuracy of both corrected images is similar.

18

Skuteczność dodatkowych parametrów w aerotriangulacji

Ziobro J.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2004

|

T. 50, z. 108

145-154

PL

Przedstawiono wyniki badań skuteczności dodatkowych parametrów w aerotriangulacji na przykładzie bloków opracowanych w kraju w kilku ostatnich latach. Zamieszczono wyniki badania 20 bloków, podzielonych na cztery grupy, różniące się skalą zdjęć, liczbą zdjęć w bloku oraz występowaniem pomiaru środków rzutów. Skuteczność dodatkowych parametrów pokazano jako wzrost dokładności uzyskanej dla punktów kontrolnych, w odniesieniu do dokładności otrzymanej w wyrównaniu bez dodatkowych parametrów.

EN

Author presented in the article results of examinations related to efficiency of applying additional parameters in aerotriangulation, using for this study blocks prepared in Poland during last years. Results of examinations of 20 blocks were included; they were divided into four groups, different in photo scale, number of photographs within block and appearance of the measured projection center. Efficiency of additional parameters was demonstrated as increase of accuracy obtained for check points, in reference to accuracy achieved in adjustment without additional parameters.

19

Segmentacja wysokorozdzielczego zobrazowania satelitarnego w celu rozpoznania kompleksów urbanistycznych

Wyczałek I., Wyczałek E., Plichta A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--12

PL

Jednym z najbardziej dynamicznie rozwijających się obecnie podejść do rozpoznawania przedmiotów terenowych na obrazach teledetekcyjnych jest klasyfikacja obiektowa. Wywodzi się ona z procesu kognitywnego, poznawczego, realizowanego w naturalny sposób w mózgu człowieka oglądającego obraz lub zdjęcie, a mianowicie – przez uprzedni wstępny podział tegoż obrazu na segmenty o zbliżonych cechach wizualnych, wyróżniających te segmenty względem otoczenia. Segmentacja pozwala nie tylko na uporządkowanie treści rozpoznawanego obrazu, ale także dostarcza analitykowi znaczną liczbę parametrów, które mogą zostać użyte jako kryteria klasyfikacyjne. Jest to jedna z najważniejszych zalet tego podejścia. Przedmiotem pracy jest projekt i ocena jakości segmentacji wysokorozdzielczego obrazu teledetekcyjnego użytego do rozpoznawania obszarów o różnych funkcjach, współtworzących przestrzeń miasta. Do oceny wybrano jedno z najbardziej atrakcyjnych obecnie zobrazowań wykonywanych z pokładu satelity QuickBird. Analizowane zobrazowanie stanowi przetworzony techniką pan-sharpening obraz wielospektralny, przepróbkowany do rozdzielczości 0,60 m. Celem pracy jest ustalenie progów segmentacji w układzie hierarchicznym, oraz ocena cech segmentów dobranych do wyłonienia charakterystycznych kompleksów urbanistycznych. W podsumowaniu przedstawione zostaną możliwości wykorzystania wyników klasyfikacji obiektowej do badania zmian struktur urbanistycznych, w porównaniu z innymi obrazami teledetekcyjnymi badanego terenu oraz z danymi wektorowymi.

20

Porównanie wyników ortorektyfikacji obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości

Wolniewicz W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--9

PL

Komercyjne zobrazowania satelitarne o bardzo dużej rozdzielczości (nazywane w literaturze angielskojęzycznej VHR -Very High Resolution ) coraz powszechniej zastępują zdjęcia powierzchni Ziemi wykonywane tradycyjnymi metodami z pułapu lotniczego. O ile problematyka generowania ortofotomap ze zdjęć lotniczych jest powszechnie znana w środowisku fotogrametrycznym, to możliwości tworzenia tego produktu na bazie VHR wciąż są przedmiotem badań i czekają na odpowiedzi na liczne pytania. Jakie dokładności są możliwe do uzyskania przy tworzeniu ortofotomapy przy zastosowaniu różnorakiej metodyki korekcyjnej, jaki użyć typ oprogramowania, jaki jest wpływ liczby użytych fotopunktów do procesu rektyfikacji, jak jest wpływ samego DTM? Aby uzyskać odpowiedz na te pytania wykonano szereg testów. Do przeprowadzenia eksperymentu wybrano dwa pola testowe: obszar płaski odpowiadający terenowi zabudowanemu – Warszawa i podgórza – Nowy Targ. Zostały użyte obrazy z trzech platform: IKONOS, QuickBird i EROS. Przy pomocy techniki GPS zostały pomierzone współrzędne punktów terenowych, uprzednio wyznaczonych na zobrazowaniach dla każdego pola testowego w liczbie 30-90 (GCP). Do generowania ortofotomap wykorzystywano powszechnie dostępny w kraju DTM (DTED Level 2) jak i przebadano wpływ dokładności DTM. Sam proces ortorektyfikacji był realizowany z pomocą powszechnie dostępnych oprogramowań komercyjnych: PCI Geomatica 9 i ERDAS, przy użyciu dwóch metod: nieparametrycznej RPC (iloraz wielomianowy) i ścisłej, bazującej na warunku kolinearności i znanym modelu kamery. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano ocenę dokładności generowania ortofotomap dla różnorakich scenariuszy technologicznych. Otrzymane wyniki zaprezentowane w referacie pozwalają wybrać optymalne warunki tworzenia ortofotomap w zależności od potrzeb użytkownika i wymaganych aplikacji wykorzystujących VHR typu IKONOS, QuickBird i EROS.