Bartosz Kulawik Koordynator Projektu Centrum Badań Kosmicznych PAN Zespół Obserwacji Ziemi

Transkrypt

1 Bartosz Kulawik Koordynator Projektu Centrum Badań Kosmicznych PAN Zespół Obserwacji Ziemi Maciej Borsa Koordynator B+R Instytut Systemów Przestrzennych I Katastralnych

2 Upowszechnienie techniki satelitarnej w planowaniu przestrzennym i procesach zarządzania rozwojem finansowanie: Europejska Agencja Kosmiczna (ESA)

3 automatyczna ekstrakcja pokrycia terenu automatyczna detekcja zmian określanie wskaźników rozwoju przestrzennego określanie deformacji terenu w czasie (radar)

4 serwis satelitarny WOM 2008 (geoportal) aplikacja UrbanSat-plan (standaryzacja dokumentów planistycznych monitoring) portal informacyjny (kompendium wiedzy)

5 UrbanSAT projekt badawczo-wdrożeniowy Serwisy satelitarne w planowaniu przestrzennym Standaryzacja środowiska pracy aplikacja UrbanSAT.Planowanie GeoPortal UrbanSAT

6

7 Implementacja i upowszechnienie techniki satelitarnej do analiz geoprzestrzennych w procesach zarządzania rozwojem miast i aglomeracji miejskich w Polsce Ocena przydatności technik satelitarnych dla celów planowania przestrzennego Partnerzy projektu Naukowi: Technologiczni:

8 Kobyłka Wilanów Wołomin Podkowa Leśna Brwinów

9 IKONOS 2002, 2008

10 TerraSAR-X 2009, 7 scen

11 ERS , 50 scen

12

13 Opracowanie algorytmów umożliwiających automatyczną ekstrakcję: Map pokrycia terenu Detekcji zmian jakie zaszły w czasie Wskaźniki rozwoju przestrzennego Automatyczna ekstrakcja map na bazie opracowanych algorytmów

14 Cyfrowe mapy pokrycia terenu dla 3 obszarów testowych - obrazy VHR 6 klas tematycznych o bardzo dużej szczegółowości geometrycznej (MMU* m²) > 90% dokładność Format wynikowy: produkty w technologii GIS Klasa MMU* (m²) Budynki 50 Pozostałe obszary zabudowane 100 Użytki zielone 100 Lasy 100 Obszary niezabudowane 100 Rzeki, zbiorniki wodne 100 *MMU = minimal mapping unit LC 2008 Wolomin/Kobylka

15 Proces automatycznej ekstrakcji map pokrycia terenu ERDAS Imagine Pre-processing obrazów VHR Analiza obiektowa (Segmentacja & klasyfikacja) ecognition ArcGIS Post-processing Walidacja GeoVille;

16 Obraz satelitarny VHR Segmentacja/klasyfikacja Możliwość analiz ilościowych Brak możliwości analiz ilościowych Serwis informacyjny dla potrzeb polityki przestrzennej i monitoringu

17 Co to jest Obiektowa analiza obrazów? Podejście do interpretacji obrazu teledetekcyjnego w analizie obiektowej jest zbliżone do sposobu myślenia człowieka. Intuicyjnie, aby wyszukać w obrazie teledetekcyjnym powierzchni Ziemi pewne całości (obiekty), bierze on pod uwagę znacznie więcej zmiennych, między innymi: natężenie jasności, kształt, teksturę, powierzchnię, tło tematyczne itp. metoda oparta na bazie wiedzy i logice rozmytej Kompleksowa analiza obrazów Segmentacja obrazu Klasyfikacja obrazów Obraz surowy Segmentacja Klasyfikacja Atrybut piksela: Wartość Tekstura Atrybuty obiektów: Wartość/statystyka Kształt Rozmiar Tekstura Kontekst

18 Przygotowanie danych Reguły, przetwarzanie, kalibracja Segmentacja/Klasyfikacja Modelowanie postprocesingowe 18

19 Warszawa-Wilanów Kobyłka/Wołomin Brwinów/Podokowa-Leśena

20 Landcover classes: Walidacja (Wołomin): Żółty : poprawna klasyfikacja Purpurowy: błąd klasyfikacji

21 Zobrazowanie VHR 2008 Zobrazowanie VHR 2002 Mapa pokrycia 2008 Mapa pokrycia 2002 Zmiany pokrycia terenu

22 Automatyczna detekcja Obraz-obraz/mapa pokrycia-mapa detekcji zmian Archiwalny obraz & mapa pokrycia (2002) Aktualny obraz & mapa pokrycia (2008) Copyright: GeoVille;

23 Mapa pokrycia 2008 Nowe budynki i obszary o utwardzonej nawierzchni 2008 Mapa pokrycia 2002

24 Walidacja (Wołomin): Zielony kontur: poprawna interpretacja czerwony kontur: błąd interpretacji

25 Wskaźniki rozwoju: Rezerwy terenów pod nową zabudowę Ocena statystyczna rezerw terenów pod zabudowę Pusta parcel = dostępne rezerwy pod zabudowę Częściowo zabudowana parcel = możliwość intensyfikacji zabudowy Zabudowana parcel = brak rezerw Mapa pokrycia Wskaźnik stopnia zabudowy Rezerwa przestrzeni miejskiej Rezerwa budynków Rezerwa zagęszczenia Pozostałe rezerwy Budynki Warszawa, Obszary zabudowane

26 Obraz satelitarny z działkami (parcele) Stopień zabudowy działki Rezerwa obszarów pod zabudowę % zabudowy działki Intensyfikacja zabudowy Rezerwa zabudowy

27 Charakterystyka wskaźnika rezerwy terenu wyznaczany na podstawie algorytmu tzw. "ruchome okno" (minimum 60m ² otwartej przestrzeni, 4m odległość do istniejącego budynku, gęstości maksymalnej jeśli dotyczy) Rezerwy terenu i możliwość intensyfikacji zabudowy 2002 Rezerwy terenu i możliwość intensyfikacji zabudowy 2008 Intensyfikacja zabudowy Rezerwa terenu

28 % Analiza statystyczna w ujęciu gmin Kobyłka Rezerwa terenu Wilanów Rezerwa terenu Wołomin Kobyłka Rezerwa terenu intensyfikacja terenu zabudowy Wilanów intensyfikacja zabudowy Wołomin intensyfikacja zabudowy

29

30 Standaryzacja środowiska pracy aplikacja UrbanSAT.Planowanie

31 Najważniejsze cechy aplikacji UrbanSAT.Planowanie Aplikacja zapewnia utrzymanie standardu budowy kluczowych danych związanych z planowaniem przestrzennym oraz ułatwia zarządzanie danymi Zestandaryzowana biblioteka symboli graficznych oraz słowników Możliwość tworzenia automatycznego wypisu i wyrysy z Planu Umożliwia integrację z istniejącymi modelami danych np. SWDE, TBD, GML Aplikacja posiada wbudowany Edytor Tekstu Uchwały pozwalający redagować treść aktu prawnego oraz generować uchwałę jako raport z bazy danych (rtf, xml) Aplikacja posiada system zarządzania wnioskami i decyzjami o warunkach zabudowy Opracowane narzędzia automatyzujące rutynowe i najbardziej typowe prace kreślarskie

32 Zestandaryzowana biblioteka symboli graficznych oraz słowników

33 Edytor Tekstu Uchwały pozwalający redagować pełną treść aktu prawnego bezpośrednio w bazie GIS. Zmiana jakiegokolwiek istotnego atrybutu w warstwie rysunku planu pociąga za sobą zmianę treści uchwały.

34

35

36 Bartosz Kulawik Koordynator Projektu UrbanSAT Centrum Badań Kosmicznych PAN Zespół Obserwacji Ziemi tel.: