Teledetekcja cyfr wstep cz1a

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Wybrane zagadnienia z zakresu Teledetekcji i Systemów Informacji Geograficznej.[wybrane fragmenty - część Ia]TeledetekcjaTeledetekcjaobejmuje zespół technik i metod umożliwiających rozpoznawanie i badanieobiektów oraz zjawisk z odległości, tj. bez kontaktu z tymi obiektami i zjawiskami.Teledetekcja daje również możliwość badania zależności między obiektami i zjawiskamioraz badania zmian właściwości obiektów i zjawisk.[Białousz, 1999].Pod pojęciemteledetekcjarozumie się zatem zarównozdalne pozyskiwanie danychodnoszących się dookreślonych obiektów, zjawisk (na powierzchni Ziemi), jaki uzyskanie (wydobycie)informacji w oparciu o te dane.Podkreśla to Rys.4.tAmos feraDANE{ wskaźniki biofizyczne, pokrycie terenu, itp.}Pozyskiwanie InformacjiInterpretacjawizualnaPrzetwarzan iecyfroweRys.4. Istota pozyskiwania informacji metodami Teledetekcji.[Na podstawie: Jensen, 1996; poRys.3. Istota pozyskiwania informacji metodami Teledetekcji.[Na podstawie:Jensen, 1996; po modyfikacji]modyfikacji]Teoretycznepodstawypozyskiwaniaonedanychwywodząsięznaukfizyczno-matematycznych.Obejmujązarównowłaściwości:promieniowaniaelektromagnetycznego, atmosfery jako ośrodka, badanych obiektów i zjawisk, jak itechnologię urządzeń rejestrujących.Zagadnienia te jako podstawowe są szczegółowoOprac. na podst. tekstu zródł.: Zastosowanie teledetekcji i GIS do zwiększenia dokładności opisu struktury przestrzennej obszaru zlewni ; rozprawa doktorska - Chmiel J., ...Dane, informacjepomocniczeDANEWstępneprzetwarzanie{-korekcje-}prezentowane w literaturze przedmiotu i nie będą tu szerzej omawiane.Otrzymywanie (ekstrakcja) informacji w oparciu o zarejestrowane dane teledetekcyjneopiera się na wykorzystaniu szerokiej gamy metod i technik.teoretyczneznaukmatematycznych,podziałwizualnej)statystycznychmetodorazjakpsychologicznych.fotointerpretacjiPodstawowy(interpretacjiwyróżniabardziejCzerpią one podstawyibiologicznychtradycyjneorazmetodymetodyzaawansowaneprzetwarzania cyfrowego.Interpretacja wizualna jest procesem zawierającym zarówno etapy analizy jak i syntezy,który prowadzi do szczegółowej identyfikacji obiektów (zjawisk) wprost lub pośredniouwidocznionych na zdjęciu na podstawie zespołu cech rozpoznawczych bezpośrednich lubpośrednich (albo ich kombinacji) z wykorzystaniem niezbędnej wiedzy interpretatora iinformacji pomocniczej (z różnych źródeł). Obecne w procesie interpretacji wnioskowaniema charakter zarówno dedukcyjny jak i indukcyjny.Bezpośrednie cechyrozpoznawczestanowią część charakterystyki obiektów dotyczącą ich geometrii, tekstury, rozkładuprzestrzennego oraz właściwości optycznych.Pośrednie cechyodnoszą się z kolei dozależności(międzyobiektami,zjawiskami)głównieocharakterzeilościowym,funkcjonalnym, przestrzennym oraz przyczynowo skutkowym.Przetwarzanie cyfrowe obejmuje techniki analizy komputerowej zdjęć w postacicyfrowej.Wynikiem przetwarzania może być zarówno produkt końcowy dla danej aplikacjibądź też rezultat pośredni w postaci określonych przetworzeń wykorzystywanych następniejako materiał do interpretacji wizualnej. Powiązanie elementów analizy wizualnej i cyfrowejjest częstym obecnie podejściem w pozyskiwaniu informacji. Przykładową aplikację z tegozakresu ilustruje Rys.5.W praktyce,interpretacja wizualna i przetwarzanie cyfrowepostrzegane sąjako metodykomplementarne.Szczególnie widoczna jest potrzeba stosowania obu metod waplikacjach, których celem jest otrzymanie ze zdjęć bardziej złożonych informacji. Ogólnie,analiza cyfrowa w większym stopniu służy uzyskiwaniu rezultatów o charakterzeilościowym w odróżnieniu od interpretacji wizualnej, w której dominuje charakterjakościowy.Oprac. na podst. tekstu zródł.: Zastosowanie teledetekcji i GIS do zwiększenia dokładności opisu struktury przestrzennej obszaru zlewni ; rozprawa doktorska - Chmiel J., ...ZdjęcielotniczeSkanowaniezdjęciaPostaćcyfrowazdjęciaInterpretacja wizualnazdjęcia; {wykorzyst.bezpośrednich i pośrednichcech rozpoznawczych,informacji pomocniczych, itp.}.Przetwarzanie dla celówinterpretacji wizualnej:wzmacnianie kontrastufiltracjekompozycje barwne*, itp.Rozszerzoneanalizycyfrowe*:klasyfikacjawskaźnikianalizy statystyczne, itp.wizualizacja na ekranieinterpretacja wizualnadigitalizacja na ekraniekalka interpretacyjnainne materiaływarstwy tematyczne SIPwydruki barwnetabele, zestawienia, itp.REZULTATYRys.5. Pozyskiwanie informacji ze zdjęć lotniczych z wykorzystaniem interpretacji wizualnej ianalizy cyfrowej.{* w przypadku danych z kilku zakresów spektralnych}.Informację uzyskiwaną z danych teledetekcyjnych można rozpatrywać w trzechkategoriach, odpowiednio o charakterze:spektralnym- pozwala ona na zróżnicowanie rodzaju pokrycia terenu, roślinności, itp.,przestrzennym- wskazuje ona na charakter użytkowania powierzchni ziemi, zachodzącezjawiska, powiązania przestrzenne,czasowym- umożliwia śledzenie dynamiki rozwoju, zmian.Wiadomo, iż każdy obiekt w krajobrazie cechuje charakterystyczna dla niegoodpowiedźspektralna.Zależy ona od proporcji w jakiej dany obiekt odbija, emituje czy transmitujeenergię elektromagnetyczną w określonym przedziale spektralnym. Rejestracja w różnychodpowiednio dobranych przedziałach spektralnych ma istotne znaczenie.Wiąże się to zOprac. na podst. tekstu zródł.: Zastosowanie teledetekcji i GIS do zwiększenia dokładności opisu struktury przestrzennej obszaru zlewni ; rozprawa doktorska - Chmiel J., ...odmienną specyfiką mechanizmu interakcji promieniowania elektromagnetycznego zpowierzchnią danych obiektów w zależności od rozpatrywanego spektrum.Nazróżnicowanie to mają zasadniczy wpływ określone właściwości fizykochemiczne i cechygeometryczne obiektów ujawniające się w różnym stopniu dla poszczególnych zakresówspektrum.Wskazująctylkonadominująceczynniki związanebezpośredniozwłaściwościami, cechami rozpatrywanych obiektów, można stwierdzić, iżwielkość odbitejenergiiw zakresie widzialnym i podczerwieni (bez przedziału termalnego)dla roślinnościzależy od takich właściwości jak: rodzaj i ilość pigmentów (zakres widzialny), typ strukturykomórkowej (bliska podczerwień), zawartość wody (podczerwień średnia).Dla glebywrozpatrywanym zakresie spektrum szczególnie istotna jest wilgotność i skład mineralny. Wprzypadku wód o wielkości odbicia decyduje poziom sedymentacji.W zakresie termalnym o wielkości wypromieniowanej energii cieplnej z danej powierzchni(jako warstwy) decyduje pojemność cieplna, właściwości emisyjne. W zakresiemikrofalowym o wielkości odbitej energii (w systemach aktywnych) dla danego typupokrycia decydują głównie szorstkość powierzchni odbijającej i jej właściwościdielektryczne (jak przenikalność elektryczna).Odpowiedźspektralnarozpatrywanawróżnychzakresachspektralnychdajecharakterystykę spektralnąbadanego obiektu. Typowe charakterystyki dla wody,roślinności i gleby prezentuje Rys.6. Znajomość charakterystyk spektralnych typowychobiektów pozwala wnioskować między innymi o przydatności (z punktu widzeniamożliwego do uzyskania poziomu informacji) zarówno pojedynczych przedziałów spektrumjak i ich odpowiednich kombinacjido badania różnic między odmiennymi typamipowierzchni (np. woda – las), jak i wewnątrz powierzchni o podobnym charakterze.Oprac. na podst. tekstu zródł.: Zastosowanie teledetekcji i GIS do zwiększenia dokładności opisu struktury przestrzennej obszaru zlewni ; rozprawa doktorska - Chmiel J., ...AVIRISSPOT HRVIRNOAA AVHRRLandsat TM60Landsat MSS3Odbicie[%]50403020100.4Nieb.120.6Czerw.Ziel.0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6Długość fali[ m]Podcz.bliskaPodczerwieńśredniaRys.6. Typowecharakterystyki spektralne roślinności (2), gleby (3) i wody (1).Przedziały rejestracji(kanały) wybranych systemów satelitarnych.[Na podstawie: Richards, 1993; po modyfikacji ]Identyfikacja i separacja obiektów w dużej mierze opiera się na analiziecharakterystyk spektralnych.Ma to swoje odzwierciedlenie zarówno w klasycznejinterpretacji wizualnej, jak iw szczególności w analizie cyfrowej zdjęć.…Oprac. na podst. tekstu zródł.: Zastosowanie teledetekcji i GIS do zwiększenia dokładności opisu struktury przestrzennej obszaru zlewni ; rozprawa doktorska - Chmiel J., ... [ Pobierz całość w formacie PDF ]