Analýza dat v GIS. Dotazy na databáze. Překrytí Overlay Mapová algebra Vzdálenostní funkce. Funkce souvislosti Interpolační funkce Topografické funkce

Transkript

1 Analýza dat v GIS Dotazy na databáze Prostorové Atributové Překrytí Overlay Mapová algebra Vzdálenostní funkce Euklidovské vzdálenosti Oceněné vzdálenosti Funkce souvislosti Interpolační funkce Topografické funkce sklonitost, expozice, viditelnost... Analýza sítí Analýza obrazu

2 Analýza obrazu VEKTOR RASTR Korekce obrazu Radiometrické Geometrické Úpravy Změna jasové stupnice Stretch Filtrace Kompozice Transformace Vegetační indexy PCA Klasifikace Vizuální interpretace Řízená (supervised) Trénovací množiny Neřízená (unsupervised) Strukturní (ecognition)

3 Radiometrické korekce Odstranění periodických výpadků řádků periodického pásování náhodného šumu odstranění vlivu atmosféry které ovlivňují intenzitu reflexe (mlha, znečištění ovzduší)

4 Geometrické korekce Rektifikace a georeferencování Na základě bodů o známých souřadnicích vlícovací body (Ground Control Points - GCP) Polynomická transformace gcp Ortorektifikace a mozaikování gcp kalibrační protokol kamery digitální model terénu

5 Ortorektifikace Obr. Znázornění procesu ortorektifikace 1) snímací komora o známých vlastnostech, 2) letecký snímek, 3) digitální model terénu, 4) ortorektifikovaný snímek, 5) namozaikovaná ortofotomapa, 6) zájmové území

6 Ortophoto - Jeseníky

7 Mozaika - Jeseníky

8 Změna jasové stupnice - stretch Lillesand and Kiefer (2000) a

9 Filtry Základní lineární filtr + - Introduction to Artificial Intelligence

10 Filtry Low-pass filter potlačuje lokální detaily

11 Filtry High-pass filter zvýrazňuje lokální detaily

12 Vytváření barevných kompozic

13 Vegetační indexy Slope-based např. NDVI Distance-based např. PVI ( NIR RED ) NDVI ( NIR RED ) R E D NIR IDRISI manuál -

14 Spektrometrická křivka Tuček (1998) Kiang et al

15 Normalized vegetation index ( NIR NDVI ( NIR RED) RED)

16 Perpendicular vegetation index Regrese RED/NIR pro pixely reprezentující půdní povrch a = intercept b = sklon R E D NIR IDRISI manuál e-c01-s04.html

17 Transformace - PCA Component 1 Component 2 Component 3 Component 4 Component 5 Component 6 Component 7

18 Klasifikace Neřízená - unsupervised Automatické vytvoření skupin pixelů clustrováním Případné sloučení clustrů do skupin Řízená - supervised Výběr ploch s předem známým zařazením trénovací množiny Výpočet statistických charakteristik trénovacích množin Pojmenování skupin (vodal, les, zástavba, nezařaditelné...) NE Jsem spokojen? NE Jsem spokojen? ANO ANO Klasifikace dat podle statistických char.

19 Neřízená klasifikace založená na clusterování (shlukování) spektrálních vlastností pixelů různé algoritmy např. K-means *

20 Neřízená klasifikace

21 Řízená klasifikace

22 Řízená klasifikace Minimal distance to means Parallelepiped Lillesand and Kiefer (2000)

23 Řízená klasifikace Maximum-likelihood Lillesand and Kiefer (2000)

24 Online klasifikace obrazů a WMS -per pixel igc/classification/ VÝZKUMNÝ ÚSTAV GEODETICKÝ, TOPOGRAFICKÝ A KARTOGRAFICKÝ v.v.i. Již dostupné jen s heslem

25

26

27 Řízená klasifikace

28 Vyhodnocení přesnosti klasifikace trénovací x testovací území Commission Error = 1 - user's accuracy Ommission Error = 1 - producer's accuracy Přesnost z hlediska zpracovatele = správných Urban / všech referenčních Urban = 36/50 = 72,00 % - kolik známých Urban bylo klasifikováno správně Přesnost z hlediska uživatele = správných Urban / všech klasifikovaných Urban = 36/46 = 78,26 % - kolik z Urban v mapě je vlastně správně Kappa (přesnost-přesnost náhodné klasifikace)/(1-přesnost náhodné klasifikace)

29 Vyhodnocení přesnosti klasifikace I náhodná klasifikace má přesnost danou pravděpodobností správné klasifikace Kappa (khat) statistika Pr(a) = výsledná přesnost Pr(e) = součet pravděpodobností správné klasifikace

30 Klasifikace segmentů ecognition (Definiens) Segmentace na různých prostorových škálách

31 Klasifikace segmentů ecognition (Definiens) Hierarchická klasifikace segmentů Klasifikační pravidla založená na: spektrálních char. texturálních char. - Haralick geometrickém tvaru objektů sousedství objektů

32 ecognition (Definiens) + LiDAR body odrazy Jili Li, Baoxin Hu (2012)