GIS w nauce. Poznań 01-03.06.2015. Analiza obiektowa (GEOBIA) obrazów teledetekcyjnych pod kątem detekcji przemian środowiska. mgr inż.



Podobne dokumenty
WARSZTATY ŚRODOWISKOWE II GEOBIA ZAAWANSOWANE METODY ANALIZY OBIEKTOWEJ GEODANYCH OBRAZOWYCH W PROJEKTACH ŚRODOWISKOWYCH

Identyfikacja siedlisk Natura 2000 metodami teledetekcyjnymi na przykładzie torfowisk zasadowych w dolinie Biebrzy

ENVI - wszechstronne narzędzie do analiz teledetekcyjnych

Sentinel Playground. Aplikacja dostępna jest pod adresem internetowym: Ogólne informacje o aplikacji

Bartosz Kulawik Koordynator Projektu Centrum Badań Kosmicznych PAN Zespół Obserwacji Ziemi

Określanie defoliacji drzewostanów sosnowych z wykorzystaniem zobrazowań satelitarnych Landsat

Naziemne skanowanie laserowe i trójwymiarowa wizualizacja Jaskini Łokietka

Wybrane zagadnienia w pracy z danymi rastrowymi w ArcGIS Marcin Paź Esri Polska

KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Geomonitoring. Techniki pozyskiwania informacji o kształcie obiektu. Kod Punktacja ECTS* 3

Detekcja drzew z wykorzystaniem lotniczego skanowania laserowego

System wizyjny OMRON Xpectia FZx

c) Sprawdź, czy jest włączone narzędzie Image classification. Jeśli nie, to je włącz: Customize Toolbars Image Classification

Nowości w oprogramowaniu ecognition firmy Definiens AG

7. Podstawy zarządzania szablonami

Parametryzacja i więzy w Design View i Pro/Desktop (podsumowanie)

Mateusz Maślanka. Jak działa LIDAR Server?

Dane laserowe. 2. Zaznaczamy Browse (wybieramy: seed3d)


Podstawy Programowania Obiektowego

Przeglądanie zdjęć satelitarnych Sentinel-2

GEOGORCE 2013 PROGRAM LETNIEJ SZKOŁY GEOINFORMACJI GEOGORCE Przełęcz Knurowska

Zarządzanie i geolokalizacja dokumentacji fotograficznej. Jakub Mlost ProGea Consulting jakub.mlost@progea.pl

Dodawanie i modyfikacja atrybutów zbioru

Pierwsze wyniki analizy danych teledetekcyjnych

Zakład Hydrologii i Geoinformacji Instytut Geografii UJK CYFROWE BAZY DANYCH PRZESTRZENNYCH. Laboratorium

Wprowadzenie Cel projektu

KLASYFIKACJA POKRYCIA TERENU METODĄ OBIA Z WYKORZYSTANIEM ZOBRAZOWAŃ SATELITARNYCH RAPIDEYE

Podstawy przetwarzania danych pochodzących z lotniczego skanowania laserowego w oprogramowaniu LP360 firmy QCoherent

DEMERO Automation Systems

Sterowniki Programowalne (SP)

Instalacja programu Warsztat 3 w sieci

Straszyński Kołodziejczyk, Paweł Straszyński. Wszelkie prawa zastrzeżone. FoamPro. Instrukcja obsługi

ZARZĄDZANIE DOKUMENTACJĄ PRZY POMOCY OPROGRAMOWANIA SOLIDWORKS WORKGROUP PDM

ArcGIS. Jakub Nowosad

Pojęcie bazy danych. Funkcje i możliwości.

WZMOCNIENIE PROCESU KLASYFIKACJI OBIEKTOWEJ WIELOSPEKTRALNYCH ORTOFOTOMAP LOTNICZYCH DANYMI Z LOTNICZEGO SKANOWANIA LASEROWEGO

Podstawy przetwarzania danych pochodzących z lotniczego skanowania laserowego w oprogramowaniu LP360 firmy QCoherent

Praca w programie Power Draft

Dane LiDAR jako wsparcie podczas opracowań raportów OOŚ

Detekcja punktów zainteresowania

Cyfrowe Przetwarzanie Obrazów i Sygnałów

Przeglądanie zdjęć satelitarnych Landsat 8

Generowanie produktów pochodnych lotniczego skanowania laserowego w oprogramowaniu LP360

Przeglądanie zdjęć satelitarnych Sentinel-2

Modelowanie obiektowe - Ćw. 1.

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. ćwiczenia II

REMBIOFOR Teledetekcja w leśnictwie precyzyjnym

Instytut Badawczy Leśnictwa

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wykład A1. AutoCAD Dr inż. Jarosław Bydłosz

Podstawowe operacje graficzne.

Analiza wykonalności dla wskaźnika: zmiany obszarów użytkowanych rolniczo

Instrukcja 2 Laboratorium z Podstaw Inżynierii Oprogramowania

Kadry Optivum, Płace Optivum

Podstawowe operacje na chmurze punktów pochodzących z lotniczego skaningu laserowego

Wyznaczanie indeksu suszy TVDI przy użyciu wolnego oprogramowania i bezpłatnych zdjęd satelitarnych

2. Dane optyczne: LANDSAT, Sentinel- 2.

Projekt procesora NIOSII w strukturze programowalnego układu logicznego CYCLONEII EP2C35F672C6 podłączenie i obsługa wyświetlacza LCD.

Oracle PL/SQL. Paweł Rajba.

MentorGraphics ModelSim

Rys.2.1. Drzewo modelu DOM [1]

AKTUALIZACJA MAPY GLEBOWO-ROLNICZEJ Z WYKORZYSTANIEM KLASYFIKACJI OBIEKTOWEJ (OBIA) ZOBRAZOWAŃ TELEDETEKCYJNYCH ORAZ ANALIZ PRZESTRZENNYCH GIS

Tekst na mapach. Teksty na mapie. Ustawienia mapy. W tej instrukcji zostanie opisany sposób w jaki można na mapach wyświetlać teksty

Spis treści. Warto zapamiętać...2. Podstawy...3

Architektura Systemu. Architektura systemu umożliwia kontrolowanie iteracyjnego i przyrostowego procesu tworzenia systemu.

Delphi podstawy programowania. Środowisko Delphi


Przetwarzanie obrazu

MODELOWANIE UDZIAŁU TYPÓW SIEDLISKOWYCH LASU NA PODSTAWIE MAP POKRYCIA CORINE LAND COVER I NUMERYCZNYCH MODELI TERENU

Compas 2026 Vision Instrukcja obsługi do wersji 1.07

Rys. 6.2 Wizualizacja mapy DEM za pomocą palety odcieni szarości (lewa strona) i dodatkowo z wykorzystaniem cieniowania (prawa strona).

Instrukcja podstawowego uruchomienia sterownika PLC LSIS serii XGB XBC-DR20SU

Politechnika Warszawska

Procesy integracji modeli danych do jednolitej struktury WBD. Tadeusz Chrobak, Krystian Kozioł, Artur Krawczyk, Michał Lupa

Analiza i projektowanie aplikacji Java

Wykład A1. AutoCAD. Jarosław Bydłosz Katedra Geomatyki

Optymalizacja systemów

Klasyfikacja chmury punktów w oprogramowaniu LP360 (QCoherent) w celu generowania wektorowych i rastrowych produktów pochodnych.

Instytut Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechnika Śląska

Teledetekcja w inżynierii środowiska

Oracle Designer. Oracle Designer jest jednym z głównych komponentów pakietu Oracle Developer Suite. Oracle Designer wspiera :

11.3 Definiowanie granic obszaru przeznaczonego do kreskowania

Dr hab. inż. Krzysztof Będkowski Łódź, 17 września 2018 r. Recenzja rozprawy doktorskiej. mgr. inż. Pawła Hawryło

Temat: Kopiowanie katalogów (folderów) i plików pomiędzy oknami

PRZESTRZENI WIEJSKIEJ

Załącznik nr 8. do Studium Wykonalności projektu Sieć Szerokopasmowa Polski Wschodniej województwo podkarpackie

Laboratorium Systemów SCADA

ECDL/ICDL Użytkowanie baz danych Moduł S1 Sylabus - wersja 5.0

Analiza wpływu obrazów źródłowych na efektywność granulometrycznej analizy teksturowej w wyodrębnianiu wybranych klas pokrycia terenu

Instrukcja obsługi programu PVR Manager v 2.2.

FAQ: /PL Data: 3/07/2013 Konfiguracja współpracy programów PC Access i Microsoft Excel ze sterownikiem S7-1200

Akademia Górniczo-Hutnicza

GeoGorce Letnia Szkoła GIS

Wykorzystanie zobrazowań cyfrowych do oceny przejezdności terenu

METODY INŻYNIERII WIEDZY

Analiza wykonalności dla wskaźnika: dostępność obszarów pod zabudowę

Diagnostyka obrazowa

SYSTEMY CZASU RZECZYWISTEGO STEROWNIK WIND. Dokumentacja projektu. Danilo Lakovic. Joanna Duda. Piotr Leżoń. Mateusz Pytel

Algorytmy decyzyjne będące alternatywą dla sieci neuronowych

Komputerowe przetwarzanie obrazu Laboratorium 5

Transkrypt:

GIS w nauce Poznań 01-03.06.2015 Analiza obiektowa (GEOBIA) obrazów teledetekcyjnych pod kątem detekcji przemian środowiska mgr inż. Paweł Hawryło dr hab. inż. Piotr Wężyk dr inż. Marta Szostak Laboratorium Geomatyki, Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie 1

1. Wstęp Celem warsztatów jest poznanie podstaw klasyfikacji obiektowej w oprogramowaniu ecognition Developer. Wykorzystane zostaną dane wieloźródłowe: zobrazowanie satelitarne systemu BlackBridge RapidEye, znormalizowany Numeryczny Model Pokrycia Terenu wygenerowany z chmury punktów ALS oraz warstwa wektorowa budynków pozyskana z Open Street Map. Klasyfikacja zostanie przeprowadzona w oprogramowaniu ecognition Developer 8.7 Trial firmy Trimble. Klasyfikacja ma na celu wyróżnienie następujących klas: a) Woda b) Tereny nadrzeczne c) Zabudowa d) Lasy e) Sukcesja leśna f) Roślinność niska g) Tereny pozbawione roślinności 2. Przygotowanie środowiska pracy Skopiuj dane potrzebne do wykonania ćwiczenia do swojego katalogu roboczego na dysku lokalnym. Nie stosuj polskich znaków oraz spacji w nazwach tworzonych folderów. Dane wejściowe znajdują się w folderze Warsztaty_GEOBIA: RapidEye_2011_08_11_AOI.img, ndsm.img, Budynki_OSM.shp. 3. Podstawowe komponenty interfejsu programu Rycina 1 przedstawia układ podstawowych komponentów interfejsu programu: 1) Główne okno robocze programu. Tutaj wyświetlane będą dane oraz wyniki analiz; 2) Process tree - w tym miejscu konstruowany będzie zbiór reguł klasyfikacyjnych, w formie (dosłownie) drzewa procesów, odpowiadających za przetwarzanie danych; 3) Image Object Information - tutaj wyświetlane będą informacje na temat wyselekcjonowanych obiektów lub wartości zdefiniowanych zmiennych; 4) Class Hierarchy - zarządzanie klasami 5) Feature View - przeglądanie, tworzenie nowych lub modyfikacja istniejących cech (właściwości) obiektów dostępnych w procesie klasyfikacji. 2

4. Tworzenie reguł klasyfikacyjnych Ryc. 1. Interfejs oprogramowania ecognition Developer Analizy przeprowadzane w oprogramowaniu ecognition Developer budowane są z pojedynczych algorytmów segmentacji, klasyfikacji, modyfikacji kształtu, łączenia obiektów i innych procesów. Algorytmy te przeplatają się ze sobą i choć można stwierdzić, iż klasyfikacja jest zawsze poprzedzona segmentacją, to niejednokrotnie segmentacja dotyczy sklasyfikowanych uprzednio obiektów. Należy również pamiętać, iż sam proces segmentacji często jest wieloetapowy, gdyż bardzo rzadko udaje się tak dobrać parametry segmentacji, aby były optymalne dla każdej z klas pokrycia terenu. Sekwencje różnych algorytmów tworzą tzw. reguły klasyfikacyjne (ang. rule set). 5. Cechy obiektów Podczas tworzenia reguł klasyfikacyjnych operator wykorzystuje cechy dostępne w oknie Feature View. Cechy te podzielone są na kilka kategorii. Podczas warsztatów wykorzystywane będą cechy odnoszące się do obiektów z dwóch pierwszych kategorii, tj. Object Features oraz Class-Related features. 6. Budowa okna pojedynczego algorytmu (procesu) Chociaż w programie dostępnych jest bardzo wiele algorytmów przeznaczonych do bardzo różnych celów, okna tych algorytmów charakteryzują się pewnymi wspólnymi cechami. Poniżej przedstawiono budowę okna algorytmu segmentacji Multiresolution segmentation. Okno każdego algorytmu podzielone jest w pierwszej kolejności na dwie części - lewą, w której dokonujemy wyboru algorytmu (Algorithm) oraz prawą, gdzie w zależności od wybranego algorytmu pojawiają się jego parametry (Parameter), które mogą być 3

modyfikowane przez użytkownika. W lewej części znajduje się również bardzo ważna zakładka Image Object Domain, przy użyciu której użytkownik definiuje dziedzinę działania algorytmu. Ryc. 2. Budowa okna pojedynczego algorytmu na przykładzie algorytmu Multiresolution segmentation. 7. Klasyfikacja obiektowa Poniżej przedstawiono kolejne operacje, które należy wykonać w celu przeprowadzenia klasyfikacji wybranego fragmentu terenu z okolic Nowego Targu: A. Założenie projektu: Kierując się wskazówkami instruktora załóż nowy projekt (File/New Project) stosując następującą kolejność oraz aliasy: ndsm; dla kanałów obrazu RapidEye: RE_NIR, RE_red, RE_green, RE_red-edge, RE_blue; Budynki_OSM. B. Segmentacja: Wykonaj segmentację obrazu przy użyciu algorytmu Multiresolution segmentation stosując następujące wartości parametrów: Level name=level_1, Scale parameter=100, Shape=0.2, Compactness=0.5, wagi dla warstw - ndsm oraz RE_NIR=2, pozostałe kanały =1. Zmodyfikuj granice otrzymanych segmentów algorytmem spectral difference segmentation: Maximum spectra difference=150 4

C. Klasyfikacja: Woda: Obiekty niesklasyfikowane o wartości cechy Mean RE_NIR < 3800 zaklasyfikuj do klasy Woda (Assign class), Utwórz warstwę indeksu roślinności NDVI przy użyciu algorytmu layer arithmetics: Output value: "(RE_NIR-RE_red)/(RE_NIR+RE_red)", Output layer:ndvi, Output layer type: 3Bit float Obiekty z klasy Woda o wartości cechy Mean NDVI >=0.05 zaklasyfikuj do klasy Unclassified (Assign class), Połącz obiekty z klasy Woda (Merge region), Obiekty z klasy Woda o wysokości Mean ndsm>=1 m zaklasyfikuj do klasy Unclassified (Assign class), Obiekty z klasy Woda o powierzchni mniejszej niż 1000 pikseli zaklasyfikuj do klasy Unclassified (Assign class), Poszerz granice klasy Woda przy użyciu algorytmu pixel-based object resizing stosując ustawienia jak na poniższej rycinie (Number of cycles: -- Infinite --): Połącz obiekty z klasy Woda (Merge region), Tereny nadrzeczne: Obiekty niesklasyfikowane mające wspólną granicę z klasą Woda na minimum 10% obwodu, oraz wartość wskaźnika NDVI <=0.2 zaklasyfikuj do klasy Tereny nadrzeczne (Assign class), Obiekty niesklasyfikowane mające wspólną granicę z klasą Tereny nadrzeczne na minimum 10% obwodu, oraz wartość wskaźnika NDVI <0.2 zaklasyfikuj do klasy Tereny nadrzeczne (Assign class, loop) 5

Połącz obiekty z klasy Tereny nadrzeczne (Merge region), Zabudowa Skopiuj poziom obiektów do poziomu Level_0 znajdującego się niżej w hierarchii (image object level), Wykonaj segmentację chessboard segmentation na poziomie Level_0:Object size=10000, Thematic Layer usage=yes, Na poziomie Level_0 zaklasyfikuj do klasy Budynki obiekty niesklasyfikowane dla których: Num. of overlap: Budynki_OSM>0, Na poziomie Level_1 zaklasyfikuj do klasy Zabudowa obiekty niesklasyfikowane dla których: Rel. area of sub objects Budynki (1)>=0.2, Usuń poziom obiektów Level_0, Obiekty niesklasyfikowane mające wspólną granicę z klasą Zabudowa na minimum 20% obwodu, oraz wartość wskaźnika NDVI<=0.2 zaklasyfikuj do klasy Zabudowa (Assign class, loop) Lasy, Sukcesja leśna: Obiekty niesklasyfikowane o wartości cechy Mean NDVI >0.1 oraz Mean ndsm>= 4 m zaklasyfikuj do klasy Lasy (Assign class), Obiekty niesklasyfikowane o wartości cechy Mean NDVI >0.1 oraz Mean ndsm>= 2 m zaklasyfikuj do klasy Sukcesja leśna (Assign class), Połącz obiekty z klasy Lasy (Merge region), Połącz obiekty z klasy Sukcesja leśna (Merge region), Roślinność niska, Tereny pozbawione roślinności: Wykorzystując algorytm multi-threshold segmentation wydziel z obiektów nieskalsyfikowanych klasy Roślinność niska oraz Tereny pozbawione roślinności, stosując następujące parametry: Obiekty niesklasyfikowane mające wspólną granicę z klasą Zabudowa na minimum 20% obwodu, oraz wartość wskaźnika NDVI<=0.2 zaklasyfikuj do klasy Zabudowa (Assign class, loop), Obiekty z klasy Tereny pozbawione roślinności mające wspólną granicę z klasą Zabudowa na minimum 20% obwodu oraz powierzchnię mniejszą niż 1000 pikseli zaklasyfikuj do klasy Zabudowa (Assign class, loop) Połącz obiekty z klasy Roślinność niska (Merge region), Połącz obiekty z klasy Tereny pozbawione roślinności (Merge region), 6

Połącz obiekty z klasy Zabudowa (Merge region), Usuń wszystkie obiekty o powierzchni mniejszej niż 100 pikseli (remove objects). 7