Új lehetőségek a szuperfelbontású felvételek kvalitatív és kvantitatív kiértékelésében Nádor Gizella László István FÉNY - TÉR - KÉP konferencia, Gyöngyös 2013. szeptember 19-20. Földmérési és Távérzékelési Intézet http://www.fomi.hu
I. A Pléiades-űrfelvételek technikai kiértékelő programja Pléiades-1A fellövésének ideje: 2011. december 17. 2012. október: az EADS Astrium Services bejelentett egy technikai kiértékelő kampányt, melynek keretében ingyenes próbafelvételeket biztosítottak a KAP-szakértők részére. 2012. október 25.: az első demo-felvételek megérkeznek Dél- Magyarországra vonatkozóan: 400 km 2, részben ráfedve a 2012. évi távérzékeléses ellenőrzés egyik körzetére. 2012. december 4.: a második demo-felvételek megérkeznek Északnyugat-Magyarországra vonatkozóan: 855 km 2, a 2012. évi távérzékeléses ellenőrzés GYOC körzete. 2
Az első felvételkészlet vizsgálata Scene ID Dátum 0309 2012.10.18. 0427 2012.10.18. 3
A második felvételkészlet vizsgálata Scene ID Dátum 1333 2012.08.06. 8364 2012.08.18. 8481 2012.08.18. 4565 2012.08.25. 4
II. Az előfeldolgozás tapasztalatai 5
Geometriai korrekció 1. felvételkészlet (mindkét felvételre együtt): A GCP-k ortofotón kerültek megjelölésre. ID Dátum Sáv A GCP-k száma Átlagos RMSE (m) (mindkettő) 2012.10.18. Multispektrális 6 0.5398 (mindkettő) 2012.10.18. Pankromatikus 9 1.4436 2. felvételkészlet: A GCP-ket a távérzékeléses ellenőrzés során GPS-szel mértük be. ID Dátum Sáv A GCP-k száma Átlagos RMSE (m) 1333 2012.08.06. Multispektrális 13 0.5498 1333 2012.08.06. Pankromatikus 13 0.3406 8364 2012.08.18. Multispektrális 3 0.5182 8364 2012.08.18. Pankromatikus 3 0.2449 8481 2012.08.18. Multispektrális 26 0.5935 8481 2012.08.18. Pankromatikus 26 0.3746 4565 2012.08.25. Multispektrális 19 0.4841 4565 2012.08.25. Pankromatikus 19 0.4303 6
Geometriai korrekció Látható, hogy elengedhetetlen a pontos DTM. Scene 8481, RGB 423 Scene 8364, RGB 412 7
A különböző Pléiades-felvételek kvantitatív összehasonlítása 2012.08.06. 2012.08.18.: Sorban: eltérés, 2012.08.06, 2012.08.18. 8
A különböző Pléiades-felvételek kvantitatív összehasonlítása 2012.08.18. 2012.08.25.: 2012.08.18. Eltérés 2012.08.25. 9
Pixel-alapú fúzió ( mördzsölés ) Alkalmazott technikák: Főkomponens-analízis (PCA) Módosított Intenzitás-Árnyalat-Telítettség egyesítés (MIHS) Saját fejlesztésű, felüláteresztő szűrőn alapuló fúzió (HPF) 10
III. A nem kívánt növények (gyomosodás) észlelése 11
Gyommal fertőzött terület észlelése Gyomosodás szója-parcellákon, NDVI-térkép kvantitatív értékeléséből előállítva. A gyomosodás eltérő mértéke (és a foltosság) a szójatarló esetében jól megfigyelhető a Pleiades-felvételek segítségével. A táblán belül is mérhető a fertőzés kiterjedése. 12
A parlagfű észlelése napraforgó-táblákon Pléiades, 2012.08.06., RGB 412 Parlagfű-fertőzöttség: 50% elszórt foltokban és a tábla szélein. Terepi mérés: 2012. szeptember 5. Gyommentes táblák Hiányosan kifejlődött napraforgó, a parcella 90%-án parlagfűvel fertőzve. Helikopteres felmérés: 2012. augusztus 22. Jórészt alulfejlett napraforgó, a parcella 90%-án parlagfűvel fertőzve. Helikopteres felmérés: 2012. augusztus 22. Parlagfű-fertőzöttség: 90% Helikopteres felmérés: 2012. augusztus 23. 13
IV. A felvételek felhasználása a Közös Agrárpolitika (KAP) megvalósításában 14
Alkalmazás a támogatás-ellenőrzésben (TámEll) Szenzor Dátum Ikonos 2013.06.21. Ikonos 2013.07.02. GeoEye 2013.07.03. GeoEye 2013.07.06. 15
TámEll, 1. példa: héjasok fasűrűség-számolása Ikonos, 2012.07.02. Pléiades, 2012.08.18. 16
TámEll, 2. példa: napraforgó felismerése GeoEye, 2012.07.06. Pléiades, 2012.08.18. 17
TámEll, 3. példa: gabonatarló (búza), megfelelő HMKÁ Ikonos, 2012.07.02. Pléiades, 2012.08.18. 18
TámEll, 4. példa: gabonatarló (búza), HMKÁ-nem megfelelés: gyomok! Ikonos, 2012.07.02. Pléiades, 2012.08.06. 19
Erdőterületek automatikus lehatárolása 20
V. Következtetések A kvalitatív és kvantitatív tesztek bizonyították, hogy a VHRek, köztük a Pléiades-felvételek gazdag információtartalmat hordoznak. Gyakran helyettesíthetik a klasszikus terepi méréseket. 2013. május 8-án a JRC bejelentette, hogy a Pléiades-1B teljesítette a KAP geometriai feltételeit, és bevezetik a 2013. évi TámEll-kampány során. Két megfelelő időpontban készített VHR legalább annyira hatékony lehet a növény-meghatározásban, mint a HRidősorok. Idén a JRC megadta a lehetőséget két időpontú VHR alkalmazására A FÖMI élt a lehetőséggel egy kistáblás, változatos növényfajokkal fedett körzetben. 21
BACD: két teljes fedés (Pléiades) Pléiades, 2013.05.18. + Pléiades, 2013.07.17. 22
TOBD: sztereó-felvételezés (GeoEye) GeoEye, 2013.07.03. 2x + GeoEye, 2013.07.22. 2x 23
V. Következtetések Megvalósult vagy tervezett alkalmazások: Távérzékeléses ellenőrzés (terület, növény, HMKÁ); 2 dátum Gyomosság értékelése (TámEll+Parlagfű) Tájképi elemek lehatárolása Erdőterületek automatikus lehatárolása Felszínborítási kategóriák automatikus, objektum-orientált térképezése Épületek automatikus észlelése (épített infrastruktúra) Köszönöm a figyelmet! GeoEye, Ikonos: Copyright e-geos (2012, 2013), all rights reserved. Pléiades: Copyright EADS Astrium (2012, 2013), all rights reserved. 24