Teledetekcja w ochronie środowiska. Wykład 1

Podobne dokumenty
Podstawy Geomatyki. Wykład III Systemy Informacji Geograficznej

Zamiana reprezentacji wektorowej na rastrową - rasteryzacja

MIERNICTWO GÓRNICZE SYLLABUS

Wykorzystanie w edukacji morskiej platformy GIS Systemu Informacji Geograficznej

Wykład 13. Systemy Informacji Przestrzennej. Systemy Informacji Przestrzennej 1

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

Teledetekcja w Ochronie Środowiska Wykład I. Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Robert Olszewski, Paweł Kowalski, Andrzej Głażewski

Modele (graficznej reprezentacji) danych przestrzennych postać danych przestrzennych

A. Pakiet szkoleń ArcGIS 1:

Technologie numeryczne w kartografii. Paweł J. Kowalski

Plan wykładu I. GIS Reprezentacja środowiska przyrodniczego Modele danych przestrzennych

Systemy informacji geograficznej

Systemy Informacji Geograficznej

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. ćwiczenia II

PRZESTRZENNE BAZY DANYCH

Zobrazowania satelitarne jako źródło danych obrazowych do zarządzania obszarami chronionymi

GIS W SPISACH POWSZECHNYCH LUDNOŚCI I MIESZKAŃ. Katarzyna Teresa Wysocka

Przegląd oprogramowania GIS do tworzenia map tematycznych. Jacek Jania

GEOMATYKA. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Dane teledetekcyjne. Sławomir Królewicz

GEOMATYKA. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

7. Metody pozyskiwania danych

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład 4

Wprowadzenie do systemów GIS

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji Vol. 9,1999, s ISBN

Systemy Informacji Geograficznej ich rola i zastosowanie

Wrota Parsęty II o bazie danych przestrzennych - wprowadzenie

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. wykład IV

Zastosowanie metody interpolacji warstwic do tworzenia NMT. dr inż. Ireneusz Wyczałek Zakład Geodezji POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Trendy nauki światowej (1)

Spis treści CZĘŚĆ I POZYSKIWANIE ZDJĘĆ, OBRAZÓW I INNYCH DANYCH POCZĄTKOWYCH... 37

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Ćwiczenia (III)

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

Teledetekcja w inżynierii środowiska

ENVI - wszechstronne narzędzie do analiz teledetekcyjnych

1. Charakterystyka systemu informacji przestrzennej

SINGLE-IMAGE HIGH-RESOLUTION SATELLITE DATA FOR 3D INFORMATIONEXTRACTION

Podstawy przetwarzania obrazów teledetekcyjnych. Format rastrowy

Problematyka modelowania bazy danych mapy zasadniczej i GESUT

Migracja z aplikacji ArcMap do ArcGIS Pro

Teledetekcja w ochronie środowiska Wykład V

Systemy Analiz Przestrzennych w GIS

MAPY CYFROWE I ICH ZASTOSOWANIE

Zaklad Systemów Informacji Przestrzennej i Geodezji Lesnej. Katedra Urzadzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Lesnictwa SGGW w Warszawie

Metryki i metadane ortofotomapa, numeryczny model terenu

Podstawy Geomatyki Wykład VI Teledetekcja 2. Remote sensing methods based on multispectral satellite images (passive methods)

Zakład Systemów Informacji Przestrzennej i Geodezji Leśnej. Katedra Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa SGGW w Warszawie

DOŚWIADCZENIA Z TWORZENIA I UDOSTĘPNIANIA DANYCH PRZESTRZENNYCH METROPOLII POZNAŃ

ArcGIS. Jakub Nowosad

Corine Land Cover (CLC)

Analiza wykonalności dla wskaźnika: zmiany obszarów użytkowanych rolniczo

Charakterystyka danych teledetekcyjnych jako źródeł danych przestrzennych. Sławomir Królewicz

Wektoryzacja poziomic z map topograficznych. kilkanaście uwag o zagadnieniu skanowaniu, binaryzacji kolorów, wektoryzacji i DTM-ach

EDYCJA DANYCH PRZESTRZENNYCH

Rodzaje analiz w SIT/GIS

DNI technik SATELITARNYCH CZERWCA ROLNICTWO zastosowania rozwiązań GIS

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład IV + ćwiczenia IV

Waldemar Izdebski - Wykłady z przedmiotu SIT / Mapa zasadnicza 30

GEODEZJA MAPY WYKŁAD. Katedra Geodezji im. K. Weigla ul. Poznańska 2/34

Analizy statystyczno-taksonomiczne i możliwości ich zastosowania w procesie strategicznego zarządzania rozwojem regionalnym

Możliwości automatycznej generalizacji map topograficznych

Data sporządzenia materiałów źródłowych: zdjęcia:..., NMT:... Rodzaj zdjęć: analogowe/cyfrowe

Analizy danych przestrzennych Wprowadzanie danych Dane rastrowe

Przegląd oprogramowania GIS do tworzenia map tematycznych

KP, Tele i foto, wykład 3 1

Kierunek: Geoinformatyka Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. audytoryjne. Wykład Ćwiczenia

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

z dnia r. w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej

GRAFIKA RASTROWA. WYKŁAD 1 Wprowadzenie do grafiki rastrowej. Jacek Wiślicki Katedra Informatyki Stosowanej

Teledetekcja w ochronie środowiska. Wykład 4

Technologia tworzenia. metody i parametry obliczeń. Dr inż. Artur KUBOSZEK INSTYTUT INŻYNIERII PRODUKCJI

ECDL EPP GIS EUROPEJSKI CERTYFIKAT UMIEJĘTNOŚCI KOMPUTEROWYCH SYSTEMY INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ (GIS)

Ojcowski Park Narodowy OJCÓW 9, Suł oszowa, POLSKA

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

PORTAL GEOSTATYSTYCZNY - GIS jako źródło informacji o terytorium i społeczeństwie

p r o j e k t ROZPORZĄDZENIA MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI

ZAPYTANIE OFERTOWE NR 24/2016/GCD/w z dnia

Zarządzenie dokumentacją fotograficzną w środowisku ArcGIS z wykorzystaniem GPS-Photo-Asset- Management

Modelowanie i Analiza Danych Przestrzennych

Kod modułu Zastosowania teledetekcji w gospodarce i mapy tematyczne. semestr 6

Kod modułu Fotointerpretacja obrazów lotniczych i satelitarnych. semestr letni (semestr zimowy / letni) brak (kody modułów / nazwy modułów)

BalticBottomBase. Instytut Morski w Gdańsku Gdańsk,

Jeżeli w procesie odsiarczania spalin powstanie nawóz sztuczny to jest to metoda:

MODERNIZACJI EWIDENCJI GRUNTÓW I BUDYNKÓW

Opis przygotowania i weryfikacji próbki systemu

nauczania GIS na WAT

Teledetekcja w kartografii geologicznej. wykład II

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

Zarządzanie danymi przestrzennymi

Przestrzenne bazy danych. Definicja i cechy przestrzennych baz danych

Integracja GIS i teledetekcji w projekcie LIMES

Definicja i funkcje Systemów Informacji Geograficznej

Opracowywanie map w ArcGIS Online i MS Office. Urszula Kwiecień Esri Polska

Wizualizacja 3D obiektów i systemów biomedycznych

Akwizycja obrazów. Zagadnienia wstępne

System Informacji Geograficznej (GIS) i jego zastosowania. Tomasz Sznajderski

ZAKRES EGZAMINU DYPLOMOWEGO ST.1 GiK 2016/17

Transkrypt:

Teledetekcja w ochronie środowiska Wykład 1

Stanisława Porzycka-Strzelczyk Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Konsultacje: czwartek godzina 17:00-18:00 Email: porzycka@agh.edu.pl Tel.: 12 617 21 13 home.agh.edu.pl/~porzycka

PLAN PRZEDMIOTU Wprowadzenie do GIS Teledetekcja satelitarna i lotnicza metody pasywne. Przetwarzanie danych spektralnych. Klasyfikacja obrazów satelitarnych i lotniczych Zastosowanie metod pasywnych. Teledetekcja satelitarna i lotnicza metody aktywne. Metody tworzenia cyfrowego modelu terenu (InSAR, LIDAR, ) Satelitarne interferometria radarowa (DInSAR/PSI) Kierunki rozwoju teledetekcji (nanosatelity, POlInSAR,. )

WPROWADZENIE DO GIS GIS (ang. Geographic Information System) to system informacji geograficznej służący do wizualizacji, przetwarzania, analizowania i prezentowania informacji związanych z położeniem obiektu w przestrzeni. W języku polskim pojęcie GIS i SIP (System Informacji Przestrzennej) używa się zamiennie. Wyodrębniamy dwa typy systemów informacji przestrzennej. Różnią się one szczegółowością informacji przechowywanych w systemie. SIP SIG System Informacji Geograficznej (mapy średnio i małoskalowe; skala 1:10 000 i mniejsze) SIT Systemy Informacji o Terenie (mapy wielkoskalowe; skala 1: 5000)

SYSTEM GIS UMOŻLIWIA: Wprowadzanie, gromadzenie, weryfikację i przechowywanie danych przestrzennych Przeprowadzenie analiz danych zgromadzonych w systemie (wykorzystanie relacji przestrzennych) Wizualizację, prezentację wyników analiz lub samych danych Udostępnianie danych i wyników analiz GIS: Wejście danych -> Bazy danych -> Analiza przestrzenna -> Wyjście informacji System kartograficzny: Wejście danych -> Projekt mapy -> Wydruk i wizualizacja https://www.lib.umd.edu/gis/workshops

GŁÓWNE OBSZARY ZASTOSOWAŃ GIS: Zarządzanie kryzysowe Ośrodki geodezyjno-kartograficzne Ochrona środowiska (prognozy; rejestracja i analiza emisji zanieczyszczeń itp.) Administracja (ewidencja gruntów, budynków, sieci wodociągowych, gazowniczych itp.) Urzędy statystyczne (analizy i obrazowania danych o charakterze statystycznym, takich jak np. zagrożenie przestępczością, występowanie chorób itp.) Rolnictwo (monitoring stanu upraw) Wojsko (logistyka) Firmy transportowe. wszędzie tam, gdzie aspekt przestrzenny odgrywa znaczenie

GIS - ZASTOSOWANIE: Monitoring fali powodziowej z wykorzystaniem analizy zdjęć satelitarnych: radarowych; optycznych; gmes.cbk.waw.pl GMES (ang. Global Monitoring for Environment and Security) CBK Centrum Badań Kosmicznych PAN

GIS - ZASTOSOWANIE: Rekomendacja osuszania terenów zalanych

DANE PRZESTRZENNE: OBIEKT PRZESTRZENNY KOMPONENT OPISOWY atrybut; opisuje cechy ilościowe lub jakościowe; KOMPONENT PRZESTRZENNY GEOMETRIA Położenie w przestrzeni geograficznej, kształt, orientacja; np. poligon, punkt, linia TOPOLOGIA Przestrzenne relacje pomiędzy obiektami; graniczenie, przecinanie się, zawieranie itp.

REPREZENTACJA ŚRODOWISKA PRZYRODNICZEGO: Środowisko przyrodnicze Obiekty dyskretne Cechy: - Policzalność - Zdefiniowane granice - Należą do jednej kategorii: punkty, linie, poligony Pola (wektorowe, skalarne) Cechy: - Reprezentacja ciągła wyrażona przez zmienne, których wartość jest określona w każdym punkcie pola; - Pola mogą mieć różne wygładzenie.

MODELE DANYCH PRZESTRZENNYCH : Wybór odpowiedniego modelu danych przestrzennych warunkuje m.in.: Sposób przechowywania danych. Rodzaj analiz, jakie można przeprowadzić. Sposób wizualizacji informacji. Rodzaje zależności pomiędzy obiektami. PODSTAWOWE MODELE DANYCH: Rastrowy Wektorowy

MODEL RASTROWY Rastrowy model danych wykorzystuje do reprezentacji obiektów macierz elementów (pikseli). W komórkach rastra przechowywane są wartości atrybutów. Metadane zawierają informacje m.in. o: Współrzędnych geograficznych Wielkości komórki rozdzielczej Liczbie komórek rozdzielczych Dacie pozyskania danych Atrybutach przypisanych do pikseli

MODEL RASTROWY Cechy rastra: Rozdzielczość przestrzenna Rozdzielczość radiometryczna Rozdzielczość spektralna Rozdzielczość przestrzenna - określa wielkość piksela, czyli pojedynczego elementu obrazu. Decyduje ona o wielkości najmniejszego obiektu rozróżnialnego na zdjęciu. Rozdzielczość radiometryczna opisuje cyfrowy sposób zapisu informacji. Zdjęcia w odcieniach szarości rejestrowane są zwykle jako obrazy 8-bitowe (256 tonów szarości). Istnieją również wysokorozdzielcze zobrazowania satelitarne 11-bitowe (2048 tonów szarości). Obrazy barwne mogą od 8 do nawet więcej niż 24 bitów (16,7 mln barw). Rozdzielczość spektralna definiowana jest przez liczbę kanałów spektralnych i ich szerokości.

MODEL RASTROWY - przykłady Cyfrowy model terenu (ang. Digital Elevation Model) Obraz IKONOS (kanał panchromatyczny) Kompozycja kanałów spektralnych (Landsat) http://www.datagis.pl/strona/248/analizy-terenu-1 http://academic.emporia.edu/aberjame/es775/lab05/lab05.htm

MODEL RASTROWY przykłady analiz 1. Nadawanie geoodniesienia (georeferencja) 2. Klasyfikacja - Nadzorowana - Nienadzorowana 3. Tworzenie kompozycji barwnych 4. Wyznaczanie wskaźników środowiskowych (algebra map) 5. Wektoryzacja 6. Wyliczanie statystyk 7. Inne

MODEL RASTROWY georeferencja Georeferencja (geoodniesienie, rejestracja) polega na nadaniu plikowi rastrowemu (wektorowemu) zdefiniowanego układu współrzędnych. Do wykonania pełnowartościowych analiz danych geograficznych niezbędne jest aby były one osadzone w konkretnym układzie współrzędnych. Etapy: 1. Wskazanie tzw. punktów kontrolnych (GCP, ang. Ground Control Points). GCP stanowią połączenie pomiędzy danymi, którym nadajemy geoodniesienie i danymi referencyjnymi. 2. Na podstawie zdefiniowanych połączeń wykonywana jest transformacja wyjściowej mapy. http://udig.refractions.net/files/docs/latest/user/georeference.html

MODEL RASTROWY klasyfikacja nienadzorowana

MODEL RASTROWY klasyfikacja nadzorowana

MODEL RASTROWY kompozycje barwne

MODEL RASTROWY kompozycje barwne

MODEL RASTROWY wyznaczanie wskaźników środowiskowych

MODEL RASTROWY wektoryzacja Wektoryzacja to proces zamiany danych rastrowych na dane wektorowe. Wyróżniamy wektoryzację: manualną, automatyczną. W celu minimalizacji błędów wektoryzacji automatycznej należy odpowiednio przygotować mapę rastrową poprzez: Wyświetlenie mapy jedynie w dwóch kolorach Usunięcie tekstowych elementów mapy Usunięcie z mapy różnego rodzaju niedokładności.

PROSTY MODEL WEKTOROWY Elementami prostego modelu wektorowego są: Punkty Proste Poligony Model rastrowy Model wektorowy W prostym modelu wektorowym każdy obiekt jest definiowany niezależnie od innych obiektów. Istnieje również topologiczny model wektorowy, który uwzględnia relacje pomiędzy poszczególnymi obiektami. https://sites.google.com/a/vashuda.com/www/fundamental-of-gis/component-of-gis

PROSTY MODEL WEKTOROWY https://wp.nyu.edu/fas-edtech/tools/data-visualization/dv-spatial/ https://support.twonav.com/hc/en-us/articles/115001282251- What-map-types-are-there-

MODEL WEKTOROWY przykłady analiz 1. Tworzenie buforów odległości 2. Rasteryzacja 3. Suma, iloczyn, różnica 4. Analiza sieci 5. Interpolacja (metody geostatystyczne) 6. Inne

MODEL WEKTOROWY bufory odległości Buforowanie to wyznaczenie obszaru oddalonego od wybranego obiektu (punktu, linii, poligonu) o zadaną odległość. Rezultatem tej operacji jest poligon, lub kilka poligonów, które można ze sobą połączyć. Bufory: Mogą mieć stałą lub zmienną szerokość Mogą być wygenerowana po obu stronach obiektu lub tylko po jednej stronie Może być zakończony łukiem lub prostą Można sumować, odejmować liczyć dla nich część wspólną

MODEL WEKTOROWY interpolacja (metody geostatystyczne) Geostatystyka jest to dział statystyki stosowanej. Może ona być wykorzystywana wszędzie tam, gdzie zmienna przestrzenna i/lub czasowa wykazuje występowanie autokorelacji. Metody geostatystyczne uwzględniają zarówno aspekt losowy jak i strukturalny (nielosowy)badanego zjawiska. W geostatystyce głównym narzędziem do opisu charakteru zmienności badanego parametru jest semiwariogram. Semiwariogram przedstawia zróżnicowanie wartości parametru w zależności od odległości pomiędzy punktami pomiarowymi. Kriging to geostatystyczna metoda interpolacji wartości parametru. W metodzie krigingu wykorzystywana jest informacja na temat struktury zmienności badanego parametru. W metodzie krigingu estymator badanego parametru w punkcie P ma postać średniej ważonej.

MODEL TIN (ang. Triangulated Irregular Network) służy do reprezentacji powierzchni w systemach GIS za pomocą sąsiadujących ze sobą trójkątów. http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/manage-data/tin/fundamentals-of-tin-surfaces.htm Model TIN najczęściej wykorzystuje się do reprezentacji morfologii terenu. TIN tworzy się na podstawie zbioru punktów o znanych współrzędnych (x, y, z). Istnieją różne metody tworzenia siatki trójkątów. Jedną z najszerzej stosowanych jest triangulacja Delaunaya. W triangulacji Delaunaya każde koło opisane na trzech sąsiadujących ze sobą punktach nie zawiera żadnego innego punktu. http://zasoby.open.agh.edu.pl/~10smgzyl/indexcdc8.html?modul e=articles&action=show&name=dyskretyzacja

OPROGRAMOWANIE GIS: GRASS (ang. Geographic Resources Analysis Support System): https://grass.osgeo.org/ SagaGIS: http://www.saga-gis.org/ QGIS: http://www.qgis.org/pl/site/ ArcGIS Idrisi ERMapper