A FELSZÍNBORÍTÁS VIZSGÁLATA AUTOMATIKUS KÉPELEMZÉSI MÓDSZERREL, LÁTHATÓ TARTOMÁNYBAN, EGY DOMBSÁGI MINTATERÜLETEN (UKRAJNA, BEREGSZÁSZI-DOMBSÁG)
DOI:
https://doi.org/10.32782/2786-5843/2024-3-7Kulcsszavak:
Beregszászi-dombság, felszínborítás, földhasználat, műholdképelemzés, UAV.Absztrakt
A tanulmány aktualitása: Ukrajnában, az Európai Unió országaihoz hasonlóan, a felszínborítottsághoz kapcsolódó kutatások döntő része, multi-, és hiperspektrális felvételek alapján történik, ugyanakkor nem törekednek nagy geometriai felbontásra. Ebben a cikkben kísérletet tettünk nagyobb térbeli felbontás elérésére, látható tartományú felvételek automatizált feldolgozása által. A kutatás tárgya: műholdfelvételek és drónfelvételek. A kutatás célja: jelen munkában a felszínborítás/földhasználat változásait vizsgáltuk a Beregszászi-dombság területén 2012–2017 között. Kutatási módszerek: a kutatásban szubmetrikus térbeli felbontással rendelkező műholdfelvételeket vettünk alapul. A műholdfelvételek közötti térbeli eltérések minimalizálása érdekében georeferáltuk őket, majd a relatíve jelentős területi kiterjedés miatt, célszerűségi okokból automatizált eljárásokat alkalmaztunk. A felszínborítási elemeket eCognition szoftverkörnyezetben detektáltuk, többfázisú szegmentálás segítségével. A dombság területén számos olyan elem található, amelynek detektálása, szegmentálás segítségével nem érte el a számunkra kielégítő pontosságot. Az ilyenekhez a vonalas elemek (utak), illetve a szőlőültetvények tartoztak. Ezeknek kijelölése/vektorizálása manuálisan történt. A szegmentálást követően, hozzáláttunk az elemek osztályozásához. Az adott kutatásban 12 kategóriát használtunk. Az osztályozás szintén eCognition segítségével valósult meg. A kategorizáláshoz tanulóterületeket jelöltünk ki, mely reprezentatívan tükrözte a mintaterületen elterjedt felszínborítási típusokat. Miután exportáltuk a kategorizált szegmenseket, hozzálátunk az ellenőrzéshez, elsősorban topológiai kontrollt hajtottunk végre. A szegmentálás és az osztályozás geometriai, illetve tartalmi ellenőrzéséhez UAV felvételezés alapján készült ortomozaikokat alkalmaztunk. A kutatás eredményei: eredményül két poligontérképet kaptunk, amelyek tükrözték a mintaterület felszínborítási/földhasználati helyzetét 2012- és 2017- ben. A térképek adatait számszerűsítettük, illetve egy külön térképen ábrázoltuk a változásokat, amelyek a vizsgált idősíkban történtek. A tanulmány jelentősége a gyakorlatban: az itt vázolt módszerrel az automatizált feldolgozás pontosságát nagyságrendekkel megnöveltük. Következtetések: a 2012–2017 közötti idősszakban a vizsgált mintaterület közel 6%-án történtek felszínborítási változások. Legnagyobb pozitív változást az erdők kategóriában mértünk, melynek oka a művelt területek felhagyása, a természetes visszaerdősülés.
Hivatkozások
Смірнов Я.В. Аналітичний огляд європейських систем класифікації земельних ресурсів. Географія та туризм. 2012. 22, c. 291–300.
Зєлик Я.І., Куссуль Н.М., Шелестов А.Ю., Яйлимов Б.Я. Аналітичний огляд європейських проектів LUCAS і CORINE для моніторингу та валідації земного покриву і землекористування на основі супутникових та наземних спостережень та досвід картографування земного покриву в Україні. Український журнал дистанційного зондування Землі. 2017. № 12. С. 10–36.
Аналітична доповідь «Перспективи використання супутникової інформації для моніторингу досягнення цілей сталого розвитку України». Інститут космічних досліджень НАН України і ДКА України. Київ, 2020. 88 c.
Шерстюк Д.М., Ільєнко Т.В. Використання супутникових даних як інструмент у моніторигу в збалансованому природокористуванні. Збалансоване природокористування: традиції, перспективи та інновації. Частина 1 : матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, м. Київ, 18–19 травня, 2023 р., c. 169–170.
Izsák Tibor. A Beregszászi járás természeti földrajza. PoliPrint Kft, Ungvár. 2007. 51 p., 11–23.
Kinárov K., Túri Z.K., Gönczy S. Űrfelvétel-alapú változásvizsgálatok a Beregszászi-dombságon. X. Térinformatikai Konferencia és Szakkiállítás. Pp. 139–146. Debrecen, 2019. május 23–24. ISBN:978-963-318-054-9.
Kinárov K., Túri Z.K., Gönczy S. A földhasználat-változás elemzése egy kárpátaljai mintaterületen (Beregszászi-dombság). X. Térinformatikai Konferencia és Szakkiállítás, poszter. Debrecen, 2019. május 23–24.
Mika J., Utasi Z., Bíró Cs., Pénzesné Kónya E. Műholdakról távérzékelt adatok feldolgozása és hasznosítása. Eszterházy Károly Főiskola, Eger. 2011. 100 p.
Лялько В.І., Шпортюк З.М., Сахацький О.І., Сибірцева О.М. Класифікація земного покриву Карпат з використанням наземного хлорофільного індекса та позиції червоного краю за даними відоспектрометра MERIS. Український журнал дистанційного зондування Землі, 2014. 1, c. 30–34.
Ліщенко Л.П. Моніторинг теплового поля поверхні колишніх виробничих зон і промислових об’єктів м. Київ за супутниковими даними. Український журнал дистанційного зондування Землі, 2020. 25, c. 17–27. doi: 10.36023/ujrs.2020.25.172
Краснопір О.В. Аналіз ландшафтного різноманіття Українського Полісся за 2001–2012 рр. на основі класифікованих космічних знімків EOS/MODIS. Український журнал дистанційного зондування Землі, 2015. 6, c. 14–23.
Gönczy S. Kárpátalja magmás komplexumai (Adattár, ősföldrajz és esettanulmányok). II. Rákóczi Ferenc Kárpátaljai Magyar Főiskola kiadványa. „RIK-U” kiadó, Ungvár-Beregszász. 2016. 190 p. ISBN 978-617-7404-13-1.
Титов Э.М., Мацкив Б.В., Титова В.И., Белик Т.И. Геологическая карта Закарпатья, M 1:200 000. СЕВУКРГЕОЛОГИЯ, Закарпатская Геологическая Экспедиция. 1979.
Chintan P. Dave, Rahul P. Joshi, Srivastava S.S. A Survey on Geometric Correction of Satellite Imagery. International Journal of Computer Applications, 2015. 116. Pp. 24–27. doi: 10.5120/20389-2655
Jaud M., Rouveure R., Faure P., Monod. M-O. Methods for FMCW radar map georeferencing. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2013, 84, pp. 33–42. doi: 10.1016/j.isprsjprs.2013.07.002
Incze J. A területhasználat változásai és jelentőségük a táj antropogén felszínfejlődésében a tokaji Nagyhegy példáján. Debreceni Egyetem, Debrecen. 2012. 53 p.
Varbla S., Ellmann A., Puust R. Centimetre-range deformations of built environment revealed by dronebased photogrammetry. Automation in Construction, 2021. 128, 103787. Pp. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2021.103787
Túri Z.K. A tájszerkezet geoinformatikai módszereinek elemzése alföldi mintaterületen. Debreceni Egyetem, Debrecen. 2015. 156 p.
Moreira E.P., Valeriano M.M. (2014). Application and evaluation of topographic correction methods to improve land cover mapping using object-based classification. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2014. 32, pp. 208–217. doi: 10.1016/j.jag.2014.04.006
Lassalle G., Ferreira M.P., Cué La Rosa L.E., Roberto de Souza Filho C. Deep learning-based individual tree crown delineation in mangrove forests using very-high-resolution satellite imagery. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2022. 189, pp. 220–235. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2022.05.002
Ikokou G.B., Smit J. Optimal segmentation parameters prediction using a orthogonal decomposition approach for geographical object based classification of urban areas. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 2021. 24,3,2, pp. 501–507. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2021.04.001.
Liu B., Song W. Mapping abandoned cropland using Within-Year Sentinel-2 time series. CATENA, 2023. 223. 106924, pp. 1–17. https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.106924
ukravtodor.gov.ua (A letöltés ideje 2019. április 20).
Ranchin T., Naert B., Albuisson M., Boyer G., Astrand P. An automatic method for vine detection in airborne imagery using wavelet transform and multiresolution analysis. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 2001, 67 (1), pp. 91–98.
Taşdemir K., Milenov P., Tapsall B. A hybrid method combining SOM-based clustering and objectbased analysis for identifying land in good agricultural condition. Computers and Electronics in Agriculture, 2012. 83, pp. 92–101. doi: 10.1016/j.compag.2012.01.017
