Hodnocení stavu regenerace. lesních porostů na Šumavě......s využitím ecognition

www.czechglobe.cz

Hodnocení stavu regenerace lesních porostů na Šumavě... ...s využitím eCognition

Jan Novotný ([email protected]), František Zemek, Miroslav Pikl

1

www.czechglobe.cz

Představení se  Centrum výzkumu globální změny Akademie věd České republiky (www.czechglobe.cz)  Oddělení dálkového průzkumu Země  doc. František Zemek ([email protected])  ing. Jan Novotný ([email protected])  ing. Miroslav Pikl     

 Dálkový průzkum Země v hodnocení vývoje poškození smrkových porostů a regeneračních procesů po napadení lýkožroutem smrkovým  Projekt COST OC09001  Doba řešení: 2009 až 2012

ing. Jan Hanuš Mgr. Věroslav Kaplan PhD. ing Tomáš Fabiánek ing. Růžena Janoutová ing. Marek Pivovarník


2

www.czechglobe.cz

Obsah prezentace  Intro:

Kalamita na Šumavě způsobený lýkožroutem smrkovým

 Jádro:

Zhodnocení stavu regenerace na základě dat leteckého DPZ


3

www.czechglobe.cz Šumava po napadení lýkožroutem smrkovým


4

www.czechglobe.cz Časová série – postup kůrovce


5



6



7



8



9



10

www.czechglobe.cz Časová série – postup kůrovce oblast Březník Zpracování v eCognition 1) import dat • • • •

TM1,2,3,4,5,7 (32bit) po atmosférických korekcích DEM (32bit) = nadmořská výška DEMREL (32bit) = pro konkrétní termín snímku expozice terénu vůči slunci (kosinus úhlu), hodnoty 0.0 až 1.0 CLOUD (8bit) maska mraků vytvořená ručně pro každý termín

2) segmentace

segmentation weights: DEM = 0, DEMREL = 0.5, TM1 = 0, TM2-7 = 1 scale = 2 až 3 podle termínu shape = 0.05 compactness = 0.5

3) ručně trénovaná klasifikace Jan Novotný ([email protected]), František Zemek, Miroslav Pikl

11

www.czechglobe.cz Vstupní data – Hyperspektrální data

AISA Eagle Prostorové rozlišení 40 cm Spektrální rozlišení 10 nm Spektrální rozsah 400–890 nm


12

www.czechglobe.cz Vstupní data – Lidarová data Instrument: TopEye Mk II Laser: 1064 nm

Rozlišení: 1m Jan Novotný ([email protected]), František Zemek, Miroslav Pikl

13

www.czechglobe.cz Charakter porostu – původní les


14

www.czechglobe.cz Charakter porostu – nový les


15

www.czechglobe.cz Charakter porostu – travní porosty


16

www.czechglobe.cz Postup klasifikace  Per-pixel klasifikace na základě jednotlivých datových zdrojů  Nedosahovala požadované přesnosti  Objektově orientovaná klasifikace  Kombinovaný vstup HS a Lidar  Software eCognition  Segmentace korun smrku  Realizovaná ve vlastním softwaru  Podrobnější klasifikace bylinného patra  Na základě terénních šetření


17

www.czechglobe.cz Objektová klasifikace  Realizována v softwaru eCognition  Vstup: hyperspektrální data a mapa výšek  Výstup: klasifikace tříd pokryvu

Postup 1. Aplikace masky 2. Segmentace (multiresolution segmentation) 3. Trénování (select samples, NN space definition) 4. Klasifikace (hierarchical classification) Použité třídy 1. Cesta 2. Smrk 3. Stín 4. Suché dřevo 5. Tráva Klasifikační pravidla 1. Spektrální shoda 2. Fuzzy pravidla o výšce


18

www.czechglobe.cz Objektová klasifikace — ukázky

vlevo rozdělení na spektrálně homogenní objekty

dole výsledná klasifikace smrk (tm. zelená) tráva (sv. zelená) suché dřevo (žlutá) stín (šedá)


19

www.czechglobe.cz Detekce stromů  Realizována ve vlastním softwaru  Vstup: mapa výšek  Výstup: pozice a plocha korun smrků


Postup 1. Aplikace masky třídy smrk 2. Zhlazení obrazu 3. Detekce lokálních maxim 4. Rozrostení plochy korun

20

www.czechglobe.cz Detekce stromů


21

www.czechglobe.cz Detekce korun

1

1 – koruny stromů eCognition (červená) 2 – delineované koruny Lidar (zelená) 3 – delineace nízkých stromů 4 – okrajové části korun (žlutá) 5 – výsledná klasifikace korun (červená)


2

3

4

5

22

www.czechglobe.cz Bylinné patro Naměřena spektra  Brusnice borůvka  Třtina  Kapraď

Reklasifikace třídy trávy provedena v softwaru ENVI metodou maximum likelihood Jan Novotný ([email protected]), František Zemek, Miroslav Pikl

23

www.czechglobe.cz Bylinné patro

Kapraď Brusnice Travní porost Jan Novotný ([email protected]), František Zemek, Miroslav Pikl

24

www.czechglobe.cz Výsledná klasifikace


25

www.czechglobe.cz

Závěr  Časový průběh kalamity na Šumavě způsobené lýkožroutem smrkovým je možné sledovat na základě dálkového průzkumu Země, především ze satelitních dat.  Aktuální stav regenerace v oblasti je možné hodnotit na základě dat leteckého DPZ.  S klasifikací v heterogenním reálném světě výrazně pomáhá objektový přístup (eCognition)  Důležitým předpokladem úspěchu při klasifikaci pokryvu je kombinování spektrálních a strukturních parametrů z hyperspektrálních a lidarových vstupních dat.  Oddělení DPZ jako součást Czechglobe se zabývá kombinací datových zdrojů využitelných v různých oborech v rámci projektu HyDaP (http://hydap.czechglobe.cz).  Kde působíme a jaká data máme k dispozici je vidět na http://mapserver.czechglobe.cz. Jan Novotný ([email protected]), František Zemek, Miroslav Pikl

26

Hodnocení stavu regenerace. lesních porostů na Šumavě......s využitím ecognition

Recommend Documents