Mapování urbanizovaných ploch a úrovně jejich zastavění

Transkript

1 Mapování urbanizovaných ploch a úrovně jejich zastavění Miroslav Kopecký Jan Kolomazník Luboš Kučera Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno

2 Organizační zajištění projektu Mapování urbanizovaných ploch a úrovně jejich zastavění Zadavatel: Evropská agentura pro životní prostředí (EEA) Součást programu GMES (Global Monitoring for Environment and Security) Řešitelský tým GeoVille GmbH (A) Gisat, s.r.o. (CZ) Metria (SWE) Planetek Italia srl. (I) Transgatec SA (ES) Infoterra GmbH (D) koordinátor projektu Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 1

3 Zaměření projektu Zmapovat rozsah a úroveň zastavěnosti - nepropustnosti (soil sealing) rozsah určen binární maskou zastavěnost vyjadřuje procentní podíl vodě nepropustných ploch v rámci minimální mapovací jednotky (MMJ) Doplnit databázi Corine Land Cover (CLC) o podrobnější data o rozvoji urbanizace vyšší rozlišení jasnější vymezení zástavby předpoklad periodické aktualizace zachování kompatibility s CLC Poskytnout data pro analýzy a rozhodování na celoevropské úrovni odpovídající cílovému měřítku Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 2

4 Základní údaje o projektu Mapováno je území EU + balkánské státy + Turecko Mapovaná plocha 5,8 mil km 2 Referenční rok 2006 Cílové měřítko 1 : Zahájení prací červen 2007 Ukončení projektu podzim 2008 Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 3

5 Podkladová data Mapování urbanizovaných ploch a úrovně jejich zastavění Snímky vysokého rozlišení z družic IRS P6, SPOT 4 nebo SPOT 5 Snímky pořízené primárně v roce 2006 (referenční rok) s tolerancí +/- 1 rok Mapované území bylo rozdělené na pracovní jednotky (PJ), tvořené vždy dvojicí družicových snímků požadavky: minimální oblačnosti vegetační období časový odstup velikost Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 4

6 Postup mapování 1. Příprava binární masky zastavěných ploch pro každou pracovní jednotku 2. Interní validace 3. Výpočet procentuální úrovně zastavěnosti pro každou pracovní jednotku 4. Tvorba národní mozaiky (jen pro úroveň zastavěnosti) 5. Statistické hodnocení přesnosti (EEA) 6. Tvorba evropské mozaiky Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 5

7 Příprava masky zastavěných ploch Krok 1: multitemporální per-pixel klasifikace zástavby kombinace metod řízené (MLI) a neřízené (ISODATA) klasifikace a filtrování Krok 2: detailní vizuální kontrola a manuální editace výsledku kroku 1 editace chybně zaklasifikovaných ploch doplnění neklasifikovaných oblastí Krok 3: validace výsledné masky Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 6

8 Procentuální úroveň zastavění Počítána pro každý 20 m pixel zařazený do masky zástavby Odvozeno z hodnoty normalizovaného vegetačního indexu (NDVI) postup zaručující přenositelnost metody mezi jednotlivými MJ a pro různé typy zastavěných ploch Úroveň zastavěnosti rozdělená do tříd: 0% (území mimo masku zástavby) 1%-20% 20%-40% 40%-60% 60%-80% 80%-100% Neklasifikovatelné území (např. místa s oblačností v obou scénách) Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 7

9 Tvorba národní mozaiky Finální produkt dílčích (národních) produkcí Spojením jednotlivých vrstev úrovní zastavěnosti (pracovních jednotek) Součástí mozaikování je i vyrovnání na styku pracovních jednotek Nedílnou součástí výsledného produktu jsou metadata geogr. doména, projekce, scény atd. Vstupuje do následné validace Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 8

10 Hodnocení přesnosti Statistické, provádí EEA Srovnání odhadnuté a vypočtené úrovně zastavěnosti na množině náhoně vybraných vzorků: čtverce 5x5 pixelů (100x100m) počet dle plochy konkrétní země stratifikovaná množina - 50% leží v území klasifikovaném v databázi CLC jako urbanizované plochy Pro každý vzorek je nad vrstvou úrovně zastavěnosti vypočítané průměrné procento zastavěnosti Nad nezávislým podkladem je pro vzorky odhadnuté procento zastavěnosti Výsledný produkt vyhovuje kritériím přesnosti, pokud je dosaženo shody na úrovni 80% zastavěnosti nejméně na 85% vzorků Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 9

11 Výsledný produkt evropská mozaika Vstupem jsou výsledky mapování pro jednotlivé státy (národní mozaiky) georeferencované v národních souřadnicových systémech podle specifikace CLC2006 Výstupem je bezešvá mozaika úrovně zastavění s rozlišením 20 m bezešvá mozaika úrovně zastavění s rozlišením 100 m, která vznikla průměrováním dat v plném rozlišení Mozaika bude distribuována v kladu čtverců 100 x 100 km (podle specifikace CLC2006) Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 10

12 Soil sealing - 20m grid Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 11

13 Možné aplikace Referenční měřítko a rozlišení vstupních dat ovlivňuje využitelnost produktu Měřítko celoevropské, národní, regionální Životní prostředí, hydrologie, urbanismus Hodnocení propustnosti zemského povrchu Modelování odvodu srážek Doplňková data pro hodnocení fragmentace krajiny V závislosti na periodě aktualizace produktu analýza rozvoje urbanizace - rozšiřování a změny zastavěných ploch nejen v okolí rozsáhlých městských aglomerací Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 12

14 Dostupnost produktu EEA kromě využití v celoevropském měřítku aplikacích snaha o co nejširší využití národními uživateli Pravděpodobně srovnatelná s CLC formou mapových služeb na národní straně, možnost stažení z portálu EEA Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 13

15 Další informace /FTSP/built-up_areas Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 14

16 Děkuji Vám za pozornost Geoinformatika ve veřejné správě 2008, Brno 15