210 likes | 480 Views
TÁVÉRZÉKELÉS XII. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI BSc. ELŐADÁS/GYAKORLAT ÁTTEKINTÉSE. Utófeldolgozási módszerek ismertetése A képosztályozás eredményének értékelése hibamátrix és kappa-index számítással
E N D
TÁVÉRZÉKELÉS XII. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI BSc
ELŐADÁS/GYAKORLAT ÁTTEKINTÉSE • Utófeldolgozási módszerek ismertetése • A képosztályozás eredményének értékelése hibamátrix és kappa-index számítással • Az ellenőrzött osztályozási módszer bemutatása egy esettanulmányon keresztül • Kvantitatív értékelési módszerek • Nevezetes vegetációs indexek ismertetése HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás utófeldolgozása Az osztályozás pontosságának ellenőrzése • Az osztályozott terület és a valós adatok vizuális értékelése (igaz-hamis), amely gyakran szubjektív hibával terhelt • Az osztályozott kép és a valós adatok mennyiségi összehasonlítása (km2, %, stb.). Csak a kumulált értékeket hasonlítja össze. • Az osztályozott területen a térbeli egyezőséget is elemzi (helyspecifikus elemzés). Megvizsgálja, hogy az osztályozással létrehozott kategóriák térben mennyire térnek el a valós adatoktól (overall accuracy). • Az osztályozott terület és a valós adatoknál az összes osztály összehasonlítása, hibamátrix készítésével (error matrix, confusion matrix). HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás utófeldolgozása Hibamátrix A hibamátrix a leggyakrabban alkalmazott hiba-értékelési eljárás, aminek előnye, hogy az egyes osztályok közötti kapcsolatokra is rámutat (Hay, 1988; Yuan, 1997). A hibamátrix átlós értékei mutatják azokat a pixel-értékeket, ahol helyes volt az osztályba sorolás. Szintén osztályonként értékelhettük a két fő osztályba sorolási hibát: a téves osztálybasorolás (comission) és a téves osztályból kihagyást (omission) valamint a teljes hibát (overall accuracy). HEFOP 3.3.1.
ahol és Képosztályozás utófeldolgozása Kappa-index A Kappa-indexet a mért és az osztályozott képek értékelésére lehet használni, ahol a főátló mentén található értékek a tényleges megfigyelési értékek (p0) és a Kappa (k ) az alábbiak szerint számolható. HEFOP 3.3.1.
Nevezetes indexek A növényi biofizikai változók vizsgálatánál széles körben elterjedt módszer a növényi vegetációs indexek alkalmazása. A vegetációs indexeket Baret és Guyot (1991) két nagy csoportra osztotta a távolságon alapuló indexek, amelyek többnyire összeg vagy különbség indexek, amelyek egy vagy több sáv lineáris kombinációjaként állíthatók elő (sDVI, GVI, PVI, DVI, WDVI) illetve a hányados típusú meredekségen alapuló indexek (RVI, NDVI, IPVI, TVI, SAVI, SAVI2, TSAVI, IMSAVI, EMSAVI, ARVI, SARVI). HEFOP 3.3.1.
Ellenőrzött osztályozás lépései ENVI térinformatikai programmal • LANDSAT felvétel geometriai transzformációja • Ellenőrző területek létrehozása a terepi GPS mérési adatokból (ROI tool) • Tanítóterületek kijelölése terepi GPS adatokból (ROI tool) • A tanítóterületek ellenőrzése (ROI separability /Jeffries-Matusita) • Maszk létrehozása az ellenőrző területekből (Mask) • Ellenőrzött osztályozás (Supervised classification/Maximum likelihood) • Az osztályozás pontosságának ellenőrzése hibamátrix-szal (Post classification/Confusion matrix) HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás Landsat ETM felvétel B1,B2,B3 csatornái HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás tanítóterületek Tanítóterületek kijelölése HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás Tanítóterületek páronkénti összehasonlításának eredményei (Jeffries-Matusita távolság) : Cukorrépa (1023 pixel) - Gyep (554 pixel) - 1,99846049 Tarló (784 pixel) - Gyep (554 pixel) - 1,99966561 Kukorica (676 pixel) - Gyep (554 pixel) - 1,99973253 Lucerna (841 pixel) - Gyep (554 pixel) - 2,00000000 Cukorrépa (1023 pixel) - Kukorica (676 pixel) - 2,00000000 Lucerna (841 pixel) - Kukorica (676 pixel) - 2,00000000 Lucerna (841 pixel) - Cukorrépa (1023 pixel) - 2,00000000 Szántó (650 pixel) - Cukorrépa (1023 pixel) - 2,00000000 Tarló (784 pixel) - Cukorrépa (1023 pixel) - 2,00000000 Tarló (784 pixel) - Kukorica (676 pixel) - 2,00000000 Szántó (650 pixel) - Lucerna (841 pixel) - 2,00000000 Szántó (650 pixel) - Kukorica (676 pixel) - 2,00000000 Tarló (784 pixel) - Lucerna (841 pixel) - 2,00000000 Szántó (650 pixel) - Tarló (784 pixel) - 2,00000000 Szántó (650 pixel) - Gyep (554 pixel) - 2,00000000 HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás Osztályozott (maximum likelihood) felvétel HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás Ellenőrző terület HEFOP 3.3.1.
Képosztályozás ellenőrzése hibamátrix és kappa index számítással Ellenőrző terület HEFOP 3.3.1.
Nevezetes indexek A távolságon alapuló indexek közül a közeli infravörös és a vörös csatornák reflektancia értékeinek hányadosán alapulóreflektancia viszonyszámindexet (Ratio Vegetation Index, RVI) zöld biomassza mennyiségének, levélfelületnek (LAI), klorofiltartalom mennyiségi meghatározására alkalmazták. HEFOP 3.3.1.
Nevezetes indexek Világszerte a legelterjedtebb vegetációs index a normalizált vegetációs index (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) amelyet levélfelület, zöld biomassza mennyiségének, a klorofiltartalomnak, növényi szövet víztartalmának meghatározására alkalmazzák. Az NDVI nagy területek biomassza-változásának idősoros elemzésére is előszeretettel alkalmazott univerzális mutatószám. HEFOP 3.3.1.
Nevezetes indexek HEFOP 3.3.1.
Nevezetes indexek • Difference Index (DI) and Normalized Difference Index (NDI) HEFOP 3.3.1.
ELŐADÁS/GYAKORLAT ÖSSZEFOGLALÁSA • A képosztályozás utófeldolgozási mechanizmusának ismertetése • A hibamátrix és kappa-index ismertetése a képosztályozás eredményének értékelése során • Az ellenőrzött osztályozási módszer bemutatása az ENVI képfeldolgozó szoftverrel, egy esettanulmányon keresztül • Kvantitatív értékelési módszerek ismertetése • Nevezetes vegetációs indexek csoportosítása és ismertetése HEFOP 3.3.1.
ELŐADÁS/GYAKORLAT ELLENÖRZŐ KÉRDÉSEI • Ismertesse a hibamátrixot és a kappa-indexet • Mutassa be az ellenőrzött képosztályozás főbb lépéseit • Határozza meg az NDVI, RVI, SAVI indexeket HEFOP 3.3.1.
ELŐADÁS/GYAKORLAT Felhasznált forrásai • Szakirodalom: • Czimber, K. (1997): Geoinformatika. Soproni Műhely, Sopron, 119 p. • Kraus, K. (1988): Fotogrammetria. Budapest, 384 p. • Sárközy, F. (1991): Térinformatika. Budapest – interaktív oktatási anyag, URL: http://bme-geod.agt.bme.hu/tutor_h / • Egyéb források: • Russ, J.C. (1999): The image Processing Handbook, Third Edition, CRC Press LLC, Boca Raton, Florida, 771 p • Sabins, F. F., (1996): Remote Sensing. Principles and Interpretation. W. H. Freeman and Co. Los Angeles, 494 p HEFOP 3.3.1.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMÜKETKÖVETKEZŐELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME • Több előadást átfogó oktatási téma előadássorozatának címei: Képosztályozási módszerek • Következő előadás megértéséhez ajánlott ismeretek kulcsszavai: ortofotó, földhasználat, parcella, képosztályozás Előadás anyagát készítették: Burai Péter (DE ATC) HEFOP 3.3.1.