Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ algorytmów scalania danych na wyniki kartowania pokrycia terenu - wybrane aspekty

Pirowski T., Garlewicz B., Gryboś K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2018

|

vol. 30

67--82

PL

W artykule dokonano waloryzacji wybranych metod scalania danych teledetekcyjnych o różnej rozdzielczości pod kątem ich przydatności do kartowania pokrycia i użytkowania terenu. Analizie poddano oryginalne dane Landsat ETM+ (30m), dane Landsat przeliczone do 5m z dodanym do zestawu kanałem IRS PAN 1D (5m) oraz dane Landsat i IRS PAN scalone czterema metodami: IHS, PCA, WMK i PL, charakteryzującymi się wyraźnie odmiennymi algorytmami integracji. Opracowanych w ten sposób sześć zestawów danych poddano klasyfikacji spektralnej metodami maksymalnego prawdopodobieństwa, drzew decyzyjnych i sieci neuronowych. Wyniki uzyskane na danych sprzed i po integracji zestawiono dodatkowo z analizami fotointerpretacyjnymi, wykonanymi równolegle do analiz klasyfikacyjnych. Testy potwierdziły przewagę metody fotointepretacyjnej nad wynikami klasyfikacji spektralnej, w zależności od zestawu danych, o 6-11% wartości dokładności całkowitej mapy pokrycia i użytkowania terenu. Scalenie danych poprawia ogólną dokładność klasyfikacji o 9% pomiędzy pracą na oryginalnym obrazie Landsat (30m) a zintegrowanym Landsat z IRS (5m), pozwalając uzyskać dokładność 64%. Dla metody fotointerpretacyjnej wzrost dokładności wynosi 6%, osiągając 71%. Wybór metody integracji jest drugorzędny - zróżnicowanie wyników w metodzie fotointerpretacyjnej wynosi 1%, dla metod klasyfikacyjnych około 5% (najlepsza - PL; najgorsza - IHS). Znaczenie dla wyników klasyfikacji ma wybór algorytmu: z wszystkich testowanych zestawów danych najlepsze wyniki uzyskano dla sieci neuronowych (64%), następnie dla drzew decyzyjnych (62%) i metody największego prawdopodobieństwa (59%).

EN

The article valorises selected methods of merging remote sensing data of different resolution in terms of their suitability for mapping land use and land cover. The original Landsat data (30m) was analyzed, Landsat data converted to 5m with IRS PAN 1D (5m) added to the set and Landsat and IRS PAN data merged with four methods: IHS (transformation into space intensity, hue, saturation), PCA (principal components analysis), WMK (Wiemker's method) and PL (laplace pyramid), characterized by distinctly different integration algorithms . Six sets of data developed in this way were subjected to spectral classification by maximum probability methods, decision trees and neural networks. The results obtained on the data from before and after the integration were additionally compiled with photointerpretation analyzes, made in parallel to the classification analyzes. The research area was the city of Kraków with adjacent suburban areas, 10x20 km in size. For the research objective being pursued, 5 reference squares 500m x 500m were prepared, ensuring diversity and representativeness for the entire analysis area. The reference data was based on a photo interpretation aerial photographs with a field pixel size of 0.75m. The tests confirmed the predominance of the photo interpretation method over the results of spectral classification, depending on the data set, by 6-11% of the accuracy value of the total land use and land cover maps. Merging data improves the overall accuracy of the 9% classification between work on the original Landsat image (30m) and the integrated Landsat with IRS (5m), allowing for an accuracy of 64%. For the photointerpretation method, the increase is 6%, reaching the accuracy of 71%. The choice of the method of integration is secondary - the variation in results in the photointerpretation method is 1%, for classification methods about 5% (best - PL, worst - IHS). The choice of the algorithm is important for classification results: of all the tested data sets, the best results were obtained for neural networks (64%), then for decision trees (62%) and the maximum probability method (59%).

2

Ranking metod integracji obrazów teledetekcyjnych o różnej rozdzielczości – ocena walorów fotointerpretacyjnych scalenia danych LANDSAT TM i IRS-PAN1

Pirowski T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

327--340

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań związanych z integracją danych spektralnych o niższej rozdzielczości przestrzennej (Landsat) z obrazami panchromatycznymi o wyższej rozdzielczości przestrzennej (IRS). Obszarem testowym był prostokąt 20 × 10 km obejmujący aglomerację krakowską. W ramach badań przetestowano 30 podejść (rozumianych jako metody i ich warianty lub kombinacje kilku metod na raz) integrujących optyczne dane satelitarne, m.in. rozwiązania wykorzystujące zastąpienie kanałów (ZK), operacje algebraiczne (IM), w tym ilorazowe (NVSR, WMK), oparte o właściwości teksturalne obrazów (PRAD, PRICE), tablicę kolorów (LUT), transformacje liniowe (IHS, PCA, RVS), filtracje (HPF), lokalne operacje na obrazach (LMM, LMVM, LCM), analizy obrazów w różnych rozdzielczościach (PL, DWT) i kombinacje powyższych rozwiązań (IHS–HPF, IHS–LMVM, PCA–PRAD). Oceniono uzyskane syntetyczne obrazy pod kątem ich jakości wizualnej. Dla zobiektywizowania oceny zaproponowano analizę cząstkowych walorów fotointerpretacyjnych, jak stopień uczytelnienia przestrzennego (widoczność konturów obiektów) oraz zniekształcenie spektralne (zmiana barw całej sceny i/lub wybranych obiektów o szczególnej charakterystyce spektralnej). Te dwa czynniki, rozbite dodatkowo na kilka szczegółowych podczynników, stanowiły podstawę do pogrupowania wszystkich 30 testowanych metod na dziewięć grup, o określonych cechach fotointerpretacyjnych. W ramach dokonanego podziału wskazano na cztery grupy jako przydatne, w tym jedną wiodącą, o najlepszych walorach fotointerpretacyjnych. Testy przeprowadzono na 6-ciu kompozycjach barwnych. W grupie o najlepszych parametrach najczęściej występowały metody HPF, IHS–HPF, PL, LCM. Szczególną uwagę poświęcono rozwiązaniom, które uzyskały niskie noty w tak zaproponowanej metodyce rankingowej, ale które charakteryzowały się specyficznymi walorami wizualnymi (m.in. metoda LUT), lub dużymi zniekształceniami spektralnymi nie przeszkadzającymi w fotointerpretacji (np. IHS).

EN

The paper presents the results of merging lower-resolution spectral data (Landsat) with panchromatic images of higher resolution (IRS). The testing field (20 × 10km) covers the Cracow agglomeration. Thirty methods of merging satellite data (including their variants) have been tested in the research. They are based on canal substitution, on algebraic operations (including quotient operations), textural image features, look-up table, linear transformations, filters, local image transformations and on the analyses of various-resolution images. There are also combinations of the above approaches. Visual quality of the obtained synthetic images was assessed. The detailed analyses of different aspects of photo interpretation helped to maximise the objectiveness of the assessment. Object edges visibility and spectral distortion (colour change in a whole scene and/or in one object of specific spectral characteristic) were the analysed factors selected. They were farther divided into sub-factors and provided the basis to appoint the 30 merging methods categories. There emerged nine groups of various photo interpretation features. Four groups were described as useful, including one leading group of the most optimal photo interpretation features. Six colour composites were tested. Some methods with best parameters were indicated (HPF, IHS–HPF, generalised Laplacian pyramide, local correlation matching). Special attention was given to the methods which came low in the rank but have specific visual features (e.g. LUT) or have high spectral distortion which does not influence photo interpretation (e.g. IHS).

3

Land-use change analysis in the basin of the Upper Narew river using Landsat data and archival topographic maps

Nasiłowska S.

Roczniki Geomatyki

|

2009

|

T. 7, z. 2

91-98

PL

W niniejszej pracy podjęto się wieloczasowej analizy zmian użytkowania ziemi. Obszar badawczy stanowiła zlewnia Górnej Narwi. Materiał źródłowy stanowiły obrazy satelitarne oraz archiwalne mapy topograficzne, co umożliwiło analizę w okresie 16 lat (1985-2001). Specyfika danych satelitarnych nie pozwala na proste porównanie ich ze względu na użytkowanie ziemi z mapami topograficznymi. Dlatego też podjęto się próby zniwelowania różnic między omawianymi materiałami geoinformatycznymi. Informacje pozyskane w procesie interpretacji wizualnej posłużyły do opracowania trzech map inwentaryzujących stan użytkowania ziemi. Agregacja treści oraz znaczenia symboli w poszczególnych materiałach źródłowych pozwoliła na wyróżnienie 10 kategorii użytkowania ziemi. Dokładność wyznaczania poligonów użytkowania ziemi wynosiła 25 ha, natomiast zmiany wykryto z 5 hektarową precyzją. Niezmiennie dominującymi formami użytkowania ziemi są grunty orne oraz lasy, zajmujące po około 40% powierzchni obszaru badawczego. Naturalne jeziora w zakresie założonej dokładności zniknęły z powierzchni zlewni. Wraz z zanikiem zbiorników naturalnych, zmniejsza się powierzchnia obszarów podmokłych, a wzrasta areał trwałych użytków zielonych i gruntów ornych. Zanotowano intensywny wzrost powierzchni zabudowanej. Największy wzrost liczby ludności zanotowano dla Białegostoku, który niezmienne pełni funkcję najważniejszego ośrodka miejskiego na Podlasiu. Przeprowadzona analiza wskazuje, że w badanym okresie przekształcenia nastąpiły na 32,8% powierzchni obszaru badawczego.

4

Aspekty interpretacji obrazów pseudoimpedancji akustycznej ośrodka skalnego

Figiel W., Kawalec-Latała E.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 1

169-178

PL

Bezpieczeństwo i niezawodność energetyczna jest ważną sprawą w dynamicznie rozwijających się gospodarkach krajowych i związków krajów (UE). Złoża soli kamiennej o jednorodnej wewnętrznej strukturze i poziomym lub prawie poziomym warstwowaniu stwarzają doskonałe warunki dla lokalizacji planowanych podziemnych zbiorników węglowodorów. Wykonanie inwersji sekcji sejsmicznych prowadzi do uzyskania przybliżonego rozkładu impedancji akustycznej. Dane takich rozkładów impedancji akustycznej są bazą do tworzenia obrazów i wizualnej interpretacji budowy ośrodka skalnego. Detekcja niejednorodności litologiczno-facjalnych w budowie pokładowych złóż soli może być rozpoznawana na podstawie właściwej interpretacji obrazów sekcji pseudoimpedancji akustycznej. W artykule zaproponowano przekształcenia kontekstowe i adaptacyjne obrazów dla zwiększenia efektywności poprawnej interpretacji obrazów symulowanych przez system INWERS. Przedstawiono algorytm przekształceń wizualizacji i analizy wyników określającej jakość interpretacji budowy ośrodka skalnego. Wprowadzono sugestie dotyczące utworzenia miary przydatności wprowadzanych przekształceń obrazów w celu ułatwienia interpretacji sekcji sejsmologicznych. Praca ma na celu rozwój zastosowań narzędzi obróbki obrazów do celów wykrywania zmian litologiczno-facjalnych w pokładach soli kamiennej.

EN

Safety and reliability of energy system are one of the most important issues in dynamic development of states and unions (EU). Rock salt deposits with homogeneous inner structure and horizontal or semi-horizontal layering may be excellent sites for localisation of underground hydrocarbon reservoirs. Calculations of seismic section inversion leads to approximation of distribution of acoustic impedance. Data of that acoustic impedance distribution are the basis for image generation and visual interpretation of rock formation structure. Detection of inhomogeneity of lithology-phacial structure of seam-like salt deposits may be recognised on the basis of proper image interpretation of acoustic pseudoimpedance section. In the paper, authors propose context and adaptive transformation of images as a way of increasing effectiveness of image interpretation simulated by INWERS system The paper introduces the algorithm of visual transformation and analysis of results to define quality of rock section structure interpretation. The paper presents the author's suggestion regarding necessity of setting up a gauge of used transformation on the images as a method to measure interpretation easiness of seismology section. The goal of the study is to develop applications of image transformation tools to inhomogeneity detection of lithology-phacial structure of seam-like salt deposits.

5

Analiza obrazów sekcji pseudoimpedancji akustycznej

Figiel W., Kawalec-Latała E.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2008

|

R. 32, z. 1

65-72

PL

Wykonanie inwersji sekcji sejsmicznych prowadzi do uzyskania przybliżonego rozkładu impedancji akustycznej. Dane takich rozkładów oporu akustycznego są bazą do tworzenia obrazów i wizualnej interpretacji budowy ośrodka skalnego. Metoda jest skuteczna w rozpoznawaniu zmian litologiczno-facjalnych wszędzie tam, gdzie zmiany te powodują zmiany wartości oporu akustycznego. W praktyce zbyt wysoki poziom zakłóceń może uniemożliwiać wizualną interpretację. W artykule zasugerowano metody analizy i przetwarzania obrazów, wspierające wizualizację w celu wzrostu wiarygodności interpretacji ww. obrazów w procesie wykrywania zmian litologicznych w pokładach soli kamiennej.

EN

Approximate distribution of acoustic pseudo-impedance can be obtained from calculation of inversion of the seismic section. That data of the acoustic resistance distribution are the base to image creation and visual interpretation of surrounding rock morphology. That method is useful for lithology-phacial changes detection in case that the changes have response in acoustic resistance changes. In practice, high-level noise signal in coexistence with useful one, make interpretation difficult, if not even impossible. In the paper are suggested some methods of image analysis and processing to inhance the acoustic impedance image feature visualization. That is the way to increase image interpretation credibility in process of lithology-phacial change detection in salt deposits.

6

Zastosowanie narzędzi geoinformatycznych do oceny zawartości informacji na zdjęciach satelitarnych IRS-1C

Lewiński S.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2003

|

Vol. 13a

135--144

PL

Do oceny możliwości interpretacyjnych zdjęć satelity IRS-1C wykorzystane zostały cztery kompozycje barwne. Analizie poddano dwie kompozycje barwne skanera LISS-III oraz dwie kompozycji powstałe w wyniku połączenia ze zdjęciem panchromatycznym: LISS(4, 5, 3), LISS(NAT), LISS(4, 5, 3)+PAN oraz LISS(NAT)+PAN. Kompozycja LISS(NAT), w barwach zbliżonych do naturalnych, została utworzona z zastosowaniem sztucznego kanału niebieskiego „synthetic blue” wygenerowanego przez firmę Euromap. Interpretacja form pokrycia i użytkowania ziemi została wykonana zgodnie z legendą CORINE IV opracowaną w IGiK. W przypadku kompozycji LISS(4, 5, 3) uzyskano 84.75% poprawności interpretacji, natomiast dla kompozycji LISS(NAT) jedynie 72.69%. Po połączeniu kompozycji LISS-III ze zdjęciem IRS-1C PAN uzyskano zdecydowany wzrost poprawności interpretacji: 89.84% dla kompozycji w barwach nienaturalnych oraz 87.54 dla kompozycji w barwach zbliżonych do naturalnych. Udział kanału panchromatycznego pozwolił na istotne zwiększenie poprawności interpretacji klas związanych z zabudową. W przypadku barw naturalnych zaobserwowano również istotny wzrost rozpoznawalności klas związanych z lasami i ekosystemami seminaturalnymi. Na podstawie wyników interpretacji kompozycji w barwach naturalnych połączonej ze zdjęciem panchromatycznym opracowano mapę użytkowania ziemi, która powstała przez nałożenie na obraz satelitarny barwnej warstwy tematycznej o różnym stopniu przeźroczystości.

EN

Four colour composites were used for evaluating interpretation possibilities of IRS-1C satellite images. Two composites formed from LISS-III bands – LISS(4, 5, 3) and LISS(NAT) were analyzed, as well as two composites created as a result of their merging with panchro-matic image LISS (4, 5, 3)+PAN and LISS (NAT)+PAN were applied. LISS(NAT) composite, resembling natural colours, was prepared with the use of “synthetic blue” band, generated by Euromap company. Interpretation of land cover and land use forms was performed in accor-dance with CORINE Level 4th legend, prepared at the Institute of Geodesy and Cartography. In case of LISS (4, 5, 3) composite interpretation was done with 84.75% accuracy, while for LISS(NAT) composite only 72.69% was achieved. After merging LISS-III composite with IRS-1C panchromatic image significant increase of interpretation accuracy was obtained: 89.84% for false-colour composite and 87.54% for composite resembling natural colours. Contribution of panchromatic image enabled to increase considerably correctness of interpreta-tion of built-up classes. In case of natural colours classes related to forests and semi-natural ecosystems were also much better recognized. Land use map was prepared as a result of interpretation of composite resembling natural colours merged with panchromatic image. This map was generated through making overlay of colour thematic layer with varied degree of transparency on satellite image.