Przygotowanie w GIS danych do modelu numerycznego
advertisement
Przygotowanie w GIS danych do modelu numerycznego pozyskanych z analizy obiektowej zdjęcia satelitarnego Konferencja GIS W NAUCE 4-5 czerwca 2012 Łódź Mgr inż. Agnieszka Wochna Modelowanie Model – uproszczona wersja rzeczywistości • Prognozowanie przyszłych procesów/zjawisk/wydarzeń • Porównanie konkurencyjnych teorii i hipotez • Analiza wpływu/istotności różnych czynników na przebieg analizowanych procesów • Ekstrapolacja wyników do nowych sytuacji • Pomoc w planowaniu pomiarów/badań terenowych Modele przestrzenne • brak zmienności przestrzennej (lumped models) • modele „obszarowe” (semi-distributed models) • modele „rozproszone” (distributed models) Model rozproszony • Charakterystyka obszaru ograniczona do pojedynczej komórki obliczeniowej Założenie o jednorodności obszaru w obrębie komórki • Dane o rozdzielczości przestrzennej siatki modelu Dostępne dane - DEM Wymagane dokładność modelu Czas obliczeń Dane wejściowe modelu • Im więcej danych wejściowych tym model mniej uniwersalny, ale „lepszy” dla danego obszaru • Pozyskiwane z różnych źródeł • Przygotowywane często poza samym modelem • Pozyskiwanie danych – zdjęcia satelitarne Analiza zdjęć satelitarnych Zdjęcia satelitarne – źródło danych do modelu • Zdjęcia o coraz większej rozdzielczości przestrzennej, ale i spektralnej • Względnie niskie koszty • Coraz lepsze metody analizy zdjęć Analiza obiektowa zdjęcia Object-Based Image Analysis • Dwa etapy: ▫ Segmentacja – tworzenie zbiorów pikseli – Obiektów Na podstawie podobieństwa charakterystyki spektralnej i sąsiedztwa Parametry: skala, kształt, jednorodność ▫ Klasyfikacja Na podstawie analizy zbioru cech obiektów nie tylko spektralnych ale także kształtu, wielkości, tekstury sąsiedztwa czy relacji przestrzennej Analiza obiektowa powierzchni nieprzepuszczalnych • Informacja o powierzchniach nieprzepuszczalnych – niezbędna do modelowania hydrologicznego • Założenie teoretyczne procentowej wartości powierzchni nieprzepuszczalnych danego typu pokrycia terenu • Dokładna analiza procentowej zawartości powierzchni nieprzepuszczalnych w komórce modelu Rozdzielczość przestrzenna zdjęcia – odpowiednio mniejsza od rozdzielczości modelu Analiza obiektowa powierzchni nieprzepuszczalnych Drogi Parkingi Dachy/budynki Chodniki Tory i okolice Kanał spektralny Panchromatyczny Zdjęcie zlewni Kaczej z satelity World View 2 z dnia 21 lipca 2010 2 (Blue) 3 (Green) 5 (Red) 7 (NIR 1) Analiza obiektowa powierzchni nieprzepuszczalnych 1. Segmentacja – na odpowiednio dokładnym poziomie Skala: 25, Indeks kształtu – 0.1, jednorodność – 0.5 2. Klasyfikacja 1. Na bazie wiedzy - eliminacja pozostałych typów pokrycia terenu 1. NDVI, średnie wartości w poszczególnych kanałach Na podstawie pól treningowych 3. Określenie dokładności klasyfikacji na podstawie pól testowych 4. Eksport wyników do postaci wektorowej Analiza obiektowa powierzchni nieprzepuszczalnych Przeliczenie na procent powierzchni nieprzepuszczalnej w komórce siatki modelu • Stworzenie siatki (poligonów) o odpowiedniej rozdzielczości przestrzennej ▫ Powierzchnia całkowita komórki obliczeniowej Przeliczenie na procent powierzchni nieprzepuszczalnej w komórce siatki modelu • Nałożenie powierzchni nieprzepuszczalnych na siatkę obliczeniową – UNION Przeliczenie na procent powierzchni nieprzepuszczalnej w komórce siatki modelu • Wyliczenie powierzchni nieprzepuszczalnych w danej komórce • Wyznaczenie procentu pokrycia nieprzepuszczalnego w komórce Przeliczenie na procent powierzchni nieprzepuszczalnej w komórce siatki modelu Wnioski • Dane należy przystosować do formatu danych wejściowych modelu: Poligony z informacją o powierzchni w tabeli atrybutowej Raster Punkty z informacją o powierzchni w tabeli atrybutowej Dane tabelaryczne/tekstowe ze współrzędnymi środków poszczególnych komórek w siatce i procentem pow. nieprzepuszczalnych • Metoda może się odnosić do różnych typów powierzchni : Porośniętych roślinnością Gleb nieporośniętych Etc. Dziękuję za uwagę !!! Agnieszka Wochna
