Optikai és radar műholdfelvételek együttes alkalmazása a mezőgazdasági távérzékelésben

Optikai és radar műholdfelvételek együttes alkalmazása a mezőgazdasági távérzékelésben Surek György, Nádor Gizella E-mail: [email protected]

Földmérési és Távérzékelési Intézet MFTTT, 2015. július 3.

HEALTHY CORNFIELD AND „GOOSENECK LODGING”

Kukoricabogár lárva kártétel kontroll

károsodott

MFTTT, 2015. július 3.

3

A radar felvételek spektrális jellemzői

sáv

hullámhossz (cm)

frekvencia (GHz)

L

15-30

1-2

S

8-15

2-4

C

4-8

4-8

X

2.5-4

8-12

K1

0.75-1.2

27-40

K2

1.7-2.5

12-18


4

RADARSAT működési módjai


5

Polarimetrikus radar észlelés

A kisugárzott impulzusok polarizációja és a vételi antenna polarizációja ismert. A céltárgy a polarizációs állapotot megváltoztatja.

A visszavert rádióhullámok amplitúdója és polarizációs állapota információt tartalmaz: a visszaverő anyag reflektivitásáról, geometriai elrendeződéséről, formájáról, nedvességtartalmáról, felületi minőségéről MFTTT, 2015. július 3.

6

A radar felvételek polarizációja SINGLE

HH

VV

HV

VH DUAL

HH+HV

HH+VH

VV+HV

VV+VH QUAD HH+HV+VH+VV


7

Kezdetek Célunk a különböző típusú polarimetrikus radar illetve optikai űrfelvételek egymást segítő alkalmazása egyes növénykultúrák geometriai struktúra változással járó károsodásának kimutatására. Példák  a kukoricabogár lárvakártétel kukoricatáblákban,  mezőgazdasági táblák gyomfertőzöttsége  a természeti csapások (pl. jégkár, viharkár) által a mezőgazdasági táblákban okozott károsodások


8

Kukoricabogár lárva kártétel kontroll

károsodott


9

Kukoricabogár elterjedése Európában 1992-2004

Károsodott és kontroll kukorica táblák, Békés) NIR SWIR RED

SPOT4, 2010/07/29

RADARSAT2, 2010/07/26

2012/08/07

2012/08/07


SEp SEi L1

11

Fig.39

A polarimetrikus jellemzők hatékonysági analízise a károsodott és kontroll kukoricatáblák táblák elkülönítése szempontjából Békés

Legjobb elkülönülés július 26-i radar felvétel esetén MFTTT, 2015. július 3.

13

kontroll

parlagfűvel fertőzött


14

Gyomos és gyommentes napraforgó tábla, Baranya NIR SWIR RED

IRS-P6 LISS, 2012/06/30

2012/07/03 gyomos

KGO tea, 2014. november 18.

RADARSAT2, 2012/06/17

YAModd SE L2

2012/07/03 gyommentes

15

A polarimetrikus jellemzők hatékonysági analízise a gyomos és kontroll napraforgó táblák elkülönítése szempontjából, Baranya


16

Tipikus parlagfűvel fertőzött és gyommentes napraforgó tábla optikai és radar űrfelvételen, valamint a terepen készült fényképen, Békés mintaterület Parlagfűvel fertőzött

Parlagfűvel fertőzött

gyommentes

IRS-P6 LISS, 2010/07/02 (R:3, G:4, B:2)

gyommentes

SPOT4, 2010/08/10 (R:1, G:4, B:2) 2010/08/06

Parlagfűvel fertőzött

Gyommentes

ALOS PALSAR, 2010/06/14 (R:SEi, G:SE, B:SEp) MFTTT, 2015. július 3.

17

A RADARSAT2 felvételek a mintaterületeken

Bács-Kiskun

Békés

Baranya


18

Aszály sújtotta és kontroll napraforgó táblák, Bács-Kiskun NIR Red Blue

GEOEYE, 2012/06/30

2012/07/03


RADARSAT2, 2012/07/08

SE SEi L3

2012/07/04

19

A polarimetrikus jellemzők hatékonysági analízise az aszályos és kontroll napraforgó táblák elkülönítése szempontjából (Bács-Kiskun)

A legjobb elkülönülés a július 8-i radar felvétel esetén MFTTT, 2015. július 3.

20

ortorektifikálás gyapjaslepke kártétel erdőkben


21

A mintaterület optikai és radar űrfelvétel színkompoziton valamint a referencia erdőfoltok foltok elhelyezkedése NIR SWIR RED

Landsat TM8, 2013/07/22

SE SEi SEp

RADARSAT2, 2013/07/24

nincs kártétel, gyenge kártétel, közepes kártétel, súlyos kártétel MFTTT, 2015. július 3.

22

Radar felvételek geometriai torzulásai a domborzat hatására F=Lejtő közeli oldala T=Lejtő csúcsa R=Lejtő távoli oldala Nézési irány

Lejtő rövidülés

Egy pontba képzés


áthajlás

23

Tamási környékének domborzati viszonyai Ortokorrigált RADARSAT2 és Landsat TM8 színkompoziton

RADARSAT2 (2013/07/24)

Landsat TM8 (2013/07/22) Tamási

Tamási

dél dél észak észak SE, SEi, Alpha1


NIR, SWIR, RED

24

Gyapjaslepke kártétel erdőkben

Landsat TM8, 2013/07/22

2013/07/24

károsodott

Radarsat2, 2013/07/24

károsodott

kontroll

NIR, SWIR,RED


kontroll

SE, SEi, SEp

25

Vegetációs index

Erdőfoltok növényfejlődési görbéjének alakulása optikai űrfelvétel idősorból levezetett vegetációs index alapján.

Károsodás mértéke a 2013.07.24-én végzett terepi felmérés alapján Nincs károsodás

gyenge


közepes

súlyos

26

szignifikancia

A polarimetrikus jellemzők károsodott és kontroll erdőfoltokat elkülönítő képességének alakulása Tamási környékén, 2013/07/24 RADARSAT2 felvétel esetén

27

Következtetések 1. Az optikai és radar felvételek együttes kiértékelése jelentős javulást eredményezett a geometriai szerkezet változással járó mezőgazdasági kártételek kimutatásában 2. A legjobban illeszkedő polarimetrikus jellemzők kiválasztása statisztikai eljárás 3. A vizsgált káresemények mind spektrálisan, mind geometriailag időben változnak optikai és radar űrfelvétel idősor kiértékelése 4. A domborzat hatására létrejövő nem lineáris torzulást speciális, radarfelvételekre kifejlesztett ortokorrekciós eljárással korrigálni kell.

28

Legelő lehatárolás Sentinel-1 idősorral, Jász-Nagykun-Szolnok megyében

Sentinel-1 multi-kompozit R: 2015/06/14 SE G: 2015/06/02 SE B: 2015/05/09 SE

Legelő Potenciálisan legelő

Optikai+radar multikompozit fúzió

Vetésszerkezeti térkép

Referencia térkép

víz település

R: 2015/06/10 Landsat TM8 NIR G: 2015/04/23 Landsat TM8 SWIR B: 2015/06/18 Sentinel-1 ALPHA

Radarsat2, quad-pol, 2014/05/25, színkompozit Radarsat2, quad-pol, 2014/05/25, pixel alapú osztályozás (R:SE, G: alfa, B: anizotrópia)

kalászosok talaj napraforgó repce lucerna legelő erdő víz nádas

Worldview2 színkompozit (R:7, G: 6,

Vetésszerkezeti térkép

WV2 (A)

Radarsat2 (B)

WV2 és Radarsat2 quadpol (C).

32

Jégverés Bács-Kiskun és Csongrád megyében, 2015/05/06 R: 2015/05/01, G: 2015/05/09, B: 2015/05/20 Sentinel-1 felvételekből készült multi-kompozit

Viharkár, jégverés

A kárigények MePAR blokkjai és radar felvétel által mutatott károsodás egyezését jól láthatjuk az ábrán

34/43

Terepi felmérés, 2015/05/19

Terepi felmérés, 2015/05/19 Nem károsodott árpa

Károsodott búza

2015/04/23, előtte

2015/05/09, utána

2015/05/20 Nem károsodott

Károsodott 2015/05/18, utána

2015/06/03, utána

Nem károsodott Károsodott A 2015.05.06. jégverés hatása búzatáblákon Landsat TM8 optikai űrfelvétel idősoron és a terepen

2015/05/01, előtte

2015/05/20

Károsodott

Nem károsodott Károsodott A 2015.05.06. jégverés hatása búza táblákon Sentinel-1 radar űrfelvételeken és a terepen készült fényképek

2015/05/09, utána

Nem károsodott

Jégverés Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében, 2015/05/25 R: 2015/05/20, G: 2015/05/27, B: 2015/06/01 Sentinel-1 felvételekből készült multi-kompozit

Optikai és radar műholdfelvételek együttes alkalmazása a mezőgazdasági távérzékelésben

Recommend Documents