Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A study of vegetation cover dynamics using landsat images: case of the beni haroun watershed (Algeria)

Roukia Namous, Abdelaziz Louamri, Khallef Boubaker

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2023

|

no. 4

315--328

EN

Conducting a diachronic study of vegetation cover helps to assess its transformations over a period of time, allowing for a comprehensive assessment of the factors influencing these transformations. The purpose of this research is to analyze the vegetation cover spatio-temporal changes within Beni Haroun watershed, located in the northeast region of Algeria. Based on remote sensing data, two satellite images for the years 2009 and 2020 from Landsat 7 ETM+ and Landsat 8 OLI/TIRS were downloaded. The Normalized Difference Vegetation Index was employed to remotely detect and monitor the changes of the vegetation cover. It was calculated for both chosen dates, and the results were classified into four classes (no vegetation, sparse vegetation, moderate vegetation, dense vegetation), each representing a different vegetation density. The obtained maps showed a regression of the vegetation cover. The NDVI values have decreased from 0.77 in 2009 to 0.58 in 2020. Spatial patterns in the classified NDVI maps illustrated reduced vegetation cover demonstrated by an expansion of the no vegetation class: 35,3479 ha in 2009 and 56,7916 ha in 2020. The final map of the change detection depicted a predominance of the negative change throughout Beni Haroun watershed, in consequence of various controlling factors, including climate and human interventions.

2

Monitoring and forecasting spatio-temporal LULC for Akure rainforest habitat in Nigeria

Aliyu Yahaya A, Youngu Terwase T., Abubakar Aliyu Z., Bala Adamu, Jesulowo Christianah I.

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2020

|

Vol. 110

29--38

EN

For several decades, Nigerian cities have been experiencing a decline in their biodiversity resulting from rapid land use land cover (LULC) changes. Anticipating short/long-term consequences, this study hypothesised the effects of LULC variables in Akure, a developing tropical rainforest city in south-west Nigeria. A differentiated trend of urban LULC was determined over a period covering 1999–2019. The study showed the net change for bare land, built-up area, cultivated land, forest cover and grassland over the two decades to be -292.68 km2, +325.79 km2, +88.65 km2, +8.62 km2 and -131.38 km2, respectively. With a projected population increase of about 46.85%, the study identified that the built-up land cover increased from 1.98% to 48.61%. The change detection analysis revealed an upsurge in built area class. The expansion indicated a significant inverse correlation with the bare land class (50.97% to 8.66%) and grassland class (36.33% to 17.94%) over the study period. The study observed that the land consumption rate (in hectares) steadily increased by 0.00505, 0.00362 and 0.0687, in the year 1999, 2009 and 2019, respectively. This rate of increase is higher than studies conducted in more populated cities. The Cellular Automata (CA) Markovian analysis predicted a 37.92% growth of the study area will be the built-up area in the next two decades (2039). The 20-year prediction for Akure built-up area is within range when compared to CA Markov prediction for other cities across the globe. The findings of this study will guide future planning for rational LULC

3

Remote sensing vegetation dynamics analytical methods: a review of vegetation indices techniques

Ayanlade A.

Geoinformatica Polonica

|

2017

|

T. 16

7--17

EN

Scientists have made great eﬀ orts in developing techniques to assess and monitor the rate of change in vegetation on global, regional and local scales. Vegetation indices are remote sensing measurements used to quantify vegetation cover, vigor or biomass for each pixel in an image. Besides the fact that no single method can be applied to all cases and regions, there are some factors that determine the remote sensing methods to be used in environmental change studies. Such factors include the spatial, temporal, spectral and radiometric resolutions of satellite image and environmental factors. The major question usually comes to mind of environmental researchers in any remote sensing research project is: What remote sensing method should be used to solve the research problem? Therefore, this paper evaluates methods used in the literature to assess, monitor and model environmental change, considering factors that determine the selection of those methods. The review shows over forty vegetation indices, out of which only three (Ratio Vegetation Index, Transformed Vegetation Index and Normalized Diﬀ erence Vegetation Index) are commonly applied to vegetation assessment. The study show that out of all the vegetation indices, NDVI is the most widely applied to monitor vegetation change on regional and local scales.

PL

Naukowcy podjęli znaczny wysiłek, mający na celu rozwój technik oceny i monitoringu tempa zmian wegetacji w skali globalnej, regionalnej oraz lokalnej. Wskaźniki wegetacji stanowią pomiary teledetekcyjne, używane do ilościowej oceny pokrycia wegetacją, wigoru wegetacji lub biomasy, dla każdego piksela w zobrazowaniu. Oprócz tego, że nie ma jednej metody, która może być zastosowana we wszystkich przypadkach i regionach, istnieje szereg czynników, które determinują wybór metod teledetekcyjnych do zastosowania w badaniach nad zmianami zachodzącymi w środowisku. Należą do nich uwarunkowania przestrzenne, czasowe, rozdzielczość spektralna i radiometryczna zobrazowań satelitarnych oraz czynniki środowiskowe. Podstawowe pytanie, które przychodzi na myśl badaczom środowiska w dowolnym przedsięwzięciu związanym z teledetekcją to: Która metoda teledetekcyjna powinna zostać użyta do rozwiązania problemu badawczego? Tak więc, artykuł ten stanowi przegląd metod używanych w literaturze do oceny, monitoringu i modelowania zmian środowiskowych, które wyznaczają wybór poszczególnych metod. Przegląd pokazuje ponad czterdzieści wskaźników wegetacji, spośród których tylko trzy (proporcjonalny wskaźnik wegetacji – RVI, transformowany wskaźnik wegetacji – TVI i znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji – NDVI) są powszechnie używane do oceny wegetacji. Badania pokazują, że spośród wszystkich wskaźników wegetacji, w monitoringu zmian wegetacji w skali regionalnej i lokalnej, najczęściej stosuje się NDVI.

4

Random projections and Hotelling’s T2 statistics for change detection in high-dimensional data streams

Skubalska-Rafajłowicz E.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2013

|

Vol. 23, no. 2

447--461

EN

The method of change (or anomaly) detection in high-dimensional discrete-time processes using a multivariate Hotelling chart is presented. We use normal random projections as a method of dimensionality reduction. We indicate diagnostic properties of the Hotelling control chart applied to data projected onto a random subspace of Rn. We examine the random projection method using artificial noisy image sequences as examples.

5

Detekcja zmian pokrycia terenu na zdjęciach satelitarnych Landsat - porównanie trzech metod

Niedzielko J., Lewiński S.

Teledetekcja Środowiska

|

2012

|

T. 47

87--98

EN

Environmental changes are amongst the most important research subjects in geography. The changes may be natural, but also may be caused by human activity. Land cover is a significant component of the changing environment. Monitoring of its changes involves usage of satellite techniques. Landsat mission provides comparable data since forty years, very useful in land cover studies. Utilization of satellite techniques in such researches is developing quickly. This paper is an example of methods that enable quick and quite accurate assessment of range and spatial distribution of land cover changes. Practical application of image difference, principal component analysis and supervised classification to detect land cover changes is presented. Methods are applied to study area containing different land cover classes. Accuracy of methods was tested and compared. Combining methods presented in earlier researches, five new methods were developed: image difference, image difference with classification, classification, principal component analysis, principal component analysis with classification. Methods were applied to three different input datasets: pairs of images with different level of preprocessing. First dataset was a pair of georeferenced Landsat Thematic Mapper images. The second dataset was the same pair of images, atmospherically corrected using dark object subtraction method. Normalization of one image to the other provided the third dataset. Accuracy assessment was executed. Results were obtained from confusion matrices. Overall accuracy of methods was high, from 77% to 91%. Supervised classification was the most accurate method. Combining fully automatic methods with supervised classification has increased overall accuracy of automatic change detection, however not significantly. Studies on combining change detection methods should be continued. Future studies should concentrate on the automation of change detection process.

6

Fault monitoring and fault recovery control for position-moored vessels

Fang S., Blanke M.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2011

|

Vol. 21, no 3

467-478

EN

This paper addresses fault-tolerant control for position mooring of a shuttle or floating production storage and offloading vessels. A complete framework for fault diagnosis is presented. A loss of a sub-sea mooring line buoyancy element and line breakage are given particular attention, since such failures might cause high-risk abortion of an oil-loading operation. With significant drift forces from waves, non-Gaussian elements dominate forces and the residuals designed for fault diagnosis. Hypothesis testing is designed using dedicated change detection for the type of distribution encountered. A new position recovery algorithm is proposed as a means of fault accommodation in order to keep the mooring system in a safe state, despite faults. The position control is shown to be capable of accommodating serious failures and preventing breakage of a mooring line, or a loss of a buoyancy element, from causing subsequent failures. Properties of the detection and fault-tolerant control algorithms are demonstrated by high fidelity simulations.

7

Models for monitoring the detection of land use change through the classification of urban areas

AlHaddad B., Burns M. C., Cladera J. R.

Roczniki Geomatyki

|

2009

|

T. 7, z. 2

7-12

EN

Remote sensing in urban areas has been a challenge for quite some time, due to theircomplexity and fragmentation with the combination of man-made and natural features. High-resolution satellite images offer potential for feature extraction and spatial modelling of urbanareas. Land use classification of urban areas may become possible by exploiting currenthigh-resolution sensor data. This proposed approach incorporates spectral information frommulti-spectral Spot images in an hierarchical image segmentation based on semanticallymeaningful thresholds. Urban areas are divided into various structure densities dependingupon land occupation and pixel neighbours, each region relating an administrative area, alreadyconverted (each pixel), to Points Of Interest (POIs) to form a geographic database for ourstudy in the income sections. The first stage, based on the identification of groups of points,exploits the fact that POIs are geographically distributed in clusters. In highly urban regions,the spatial density of the POIs is high, while in sparsely populated areas the density of pointsis much lower. To identify these different regions, a spatial density-based clustering techniquewas adopted. Once the groups of points are identified, the calculation of the boundaries ofthe areas containing each group of points defines the new regions. The third stage is wherethe regions are classified. This research is intended to find a way to delineate areas of differentland use and identify the land use type in every delineated area. Delaunay triangulation isdeployed to create spatial associations and structural analysis toward the spatial clustering ofphysical features in image space, with the aim of identifying land use. Delaunay triangulationhas been widely used in spatial analysis and spatial modelling (Bundy, Furse, 1995). We useDelaunay triangulation for deriving spatial relations between image objects and for structuralanalysis; mathematical morphology is applied to find the solid core of a spatial unit in 2Dspace; a Kernel Density function used to calculate a magnitude per cluster area from thecentroid point features using a kernel function to fit a smoothly tapered surface to each point.The Voronoi algorithm is proposed for deriving explicit boundaries between spatially adjacentland-use units. To test the approach, we selected a site in a suburban area within Barcelona Municipality, Spain.

PL

Na przestrzeni ostatnich kilku dekad zaobserwować można występowanie niekontrolowanego, nieskoordynowanego i nieplanowanego rozwoju urbanizacyjnego, powodującego rozprzestrzenianie sięmiast w wielu częściach globu. Gwałtowność dynamiki urbanizacyjnej ma znaczący wpływ na układyprzestrzenne związane z rozwojem i ekspansją wielkomiejskich obszarów. Hiszpania, w której terenpodlega urbanizacji w o wiele wyższym stopniu, niż wynikałoby to ze wzrostu populacji, nie stanowiwyjątku. Znaczna część ekspansji obszarów (pod)miejskich odbywa się kosztem gospodarstw rolnych, lasów oraz innych obszarów otwartych i zazwyczaj jest wynikiem niskiego zaludnienia tychobszarów. Rozsądne planowanie użytkowania terenu oraz zachowanie otwartej przestrzeni są wHiszpanii ważnymi problemami, jednakże obecnie dostępne informacje na temat rozprzestrzenianiasię miast i zmian użytkowania ziemi są bardzo niewielkie. Niniejszy artykuł przybliża kwestie pomiaruzmian miejskich obszarów zabudowanych z perspektywy czysto morfologicznej, oparte na poprzednich eksperymentalnych analizach obrazów satelitarnych datowanych na lata 1986-2004, pokazujących, że podejście pikselowe jest skuteczne dla grupowania przestrzennego, celem kwantyfikacji ianalizy procesu "peri-urbanizacji", co było celem doświadczenia w Barcelonie na przestrzeni tegookresu. Równolegle sprawdzana jest przydatność podejścia estymacji gęstości jądra (KDE) celemokreślenia najwyższej gęstości na podstawie "obszarów hot spot" centroidów klastrów, by zilustrować wykrywanie zmian obszarów zabudowanych. Poprzez diagram Voronoi'a sprawdzono równieżukłady centroidów w celu zrozumienia zachowania układu obszarów zabudowanych, które zwyklejest szeroko klasyfikowane jako losowe, jednorodne lub zgrupowane, zarówno w ramach oficjalnychgranic miejskich Barcelony, jak i poza nimi. Niniejsze badanie podzielić można na podstawowe etapy:1. wyodrębnienie rozłącznych obiektów z klasyfikacji użytkowania terenu na podstawie triangulacji Delone'a,2. monitorowanie nielicznych zmian obszarów zabudowanych przy użyciu parametru wygładzającego oraz gęstości jądra, 3. wykrywanie zmian obszarów zabudowanych przy użyciu dynamicznej struktury danych Voronoi'a, ,4. obliczenie statystyki odległości najbliższego sąsiada oraz dokładności. Na koniec warto nadmienić, iż zaprezentowane podejście można wykorzystać do monitorowaniazmian różnego rodzaju klas użytkowania ziemi na podstawie klasyfikacyjnych zbiorów danych.

8

The unified algorithm for detection of potential lesions in dynamic perfusion maps cerebral blood flow, cerebral blood volume and time to peek

Hachaj T.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2008

|

Vol. 12

117--122

EN

This paper presents an unified algorithm that enables detection of lesions in cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV) and time to peek (TTP) perfusion maps. The algorithm has one adaptive parameter for each type of perfusion map, the rest of algorithm is common for all kinds of perfusion images. There are two steps of the algorithm: in the first step the algorithm detects symmetry axis of a perfusion map (between left and right hemisphere), in the second stage the level of asymmetry in cerebral blood flow, cerebral blood volume or time to peak is measured by detection of regions with different perfusion in both brain hemispheres. Test of the algorithm were performed on a set of 84 different CBF, CBV and TTP images showing or not cerebral blood flow and volume anomalies. The algorithm presented in this publication has achieved satisfactory results. On 85,7% maps asymmetry regions was properly detected.

9

Active fault diagnosis based on stochastic tests

Poulsen N. K., Niemann H.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2008

|

Vol. 18, no 4

487-496

EN

The focus of this paper is on stochastic change detection applied in connection with active fault diagnosis (AFD). An auxiliary input signal is applied in AFD. This signal injection in the system will in general allow us to obtain a fast change detection/isolation by considering the output or an error output from the system. The classical cumulative sum (CUSUM) test will be modified with respect to the AFD approach applied. The CUSUM method will be altered such that it will be able to detect a change in the signature from the auxiliary input signal in an (error) output signal. It will be shown how it is possible to apply both the gain and the phase change of the output signal in CUSUM tests. The method is demonstrated using an example.

10

Zastosowanie teledetekcji i zasady postępowania w świetle Komisji VIII XXI Kongresu ISPRS w Pekinie

Dąbrowska-Zielińska K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

59--62

PL

Prace badawcze VIII Komisji, zostały opublikowane w XXXVII tomie w części B8 Międzynarodowego Archiwum Fotogrametrii i Teledetekcji, oraz zostały zgrupowane w 12 Sesjach Tematycznych na których zamieszczono 227 artykułów . Grupy tematyczne to: 1/ Obszary Zurbanizowane – Analiza Wpływu na Środowisko; 2/ Zagrożenia, Klęski i Zdrowie; 3/ Atmosfera; Klimat i Badania Pogody; 4/ Zarządzanie Badaniami Środowiska Tropiku; 5/ Zasady Dostępu do Danych; 6/Zarządzanie obszarami Nadmorskimi, Prognoza stanu Oceanów; 7/ Zasoby Wód, Zarządzanie i Bezpieczeństwo, 8/Badania Polarne i Alpejskie; 9/ Obszary pustynne, Degradacja Powierzchni Pustynienie; 10/ Rolnictwo Precyzyjne i Rolnictwo Zrównoważone 11/Zrównoważona Gospodarka Leśna i Gospodarka Krajobrazu; 12/ Kartowanie Geologiczne, Geomorfologiczne i Geomorfometryczne. Do VIII Komisji należą również 4 Sesje Tematyczne: THS 19 - Integrowane Zarządzanie Obszarami Nadmorskimi ThS20 Zdrowie Ludności; ThS 21 Model 3D w zastosowaniach leśnych oraz Sesja Specjalna SS 12 Obserwacje i monitorowanie Regionów Polarnych

11

Nieniszczące badania konstrukcji: wykrywanie zmian w elementach konstrukcji z wykorzystaniem zjawiska fal sprężystych

Jurek M., Nazarko P., Ziemiański L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2007

|

z. 45 {243}

67-87

PL

Od wielu lat badania prowadzone na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej obejmują nieniszczące określanie stanu konstrukcji inżynierskich. Stosowane metody to m.in. analiza przebiegu czasowego przyśpieszeń wybranych punktów badanej konstrukcji, analiza widma częstotliwościowego oraz analiza przebiegu fali sprężystej w badanej konstrukcji. Natomiast do analizy sygnału wykorzystywana jest analiza modalna, analiza za pomocą sztucznych sieci neuronowych oraz analiza falkowa. Niniejsza praca przedstawia problematykę związaną z obszarem zainteresowań autorów opracowania i obejmuje nieniszczącą analizę stanu konstrukcji inżynierskich bazującą na analizie propagacji fali sprężystej z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych.

EN

Since many years Faculty of Civil and Environmental Engineering of Rzeszow University of Technology is carrying out some research on the non-destructive structure testing. The applied methods include the analysis of the acceleration signals in both time and frequency domains and the analysis of the propagation of elastic waves. Modal analysis or analysis involving artificial neural networks and wavelets are applied in the analysis of measurement signals. This paper presents problems connected with authors' field of interests and includes strip-structures analysis based on the elastic wave perturbations and artificial neural networks.

12

Software and methods for steganography

Bailey K., Condeli J., Curran K.

Image Processing & Communications

|

2005

|

Vol. 10, no 2

103-130

EN

The object of steganography is to send a message through some innocuous carrier to a receiver while preventing anyone else from knowing that a message is being sent. The carrier can be one of several forms of digital media however the most common type of carrier used is an image. The image should not attract any attention as a carrier of a message and should look as close as possible to an ordinary image. This paper summarises recent research in the area of steganography with the aim of evaluating the trends in this area and developing a perspective on it. It looks at the application of steganography to digital images. Different ways of hiding the message sender arc discussed. An extensive study of existing steganography software is provided. Watermarking and cryptography are briefly described. Watermarking is the process of hiding information in a carrier in order to protect the ownership of text, music, films and art. Steganography techniques can be used for the purposes of watermarking. It is important also to briefly mention cryptography as it is commonly used along with steganography to generate an encrypted message to be hidden in a carrier.