ДОСЛІДЖЕННЯ ЗМІНИ ТИПІВ ЗЕМЛЕКОРИСТУВАННЯ МЕТОДОМ АВТОМАТИЧНОГО АНАЛІЗУ ЗНІМКІВ ВИДИМОГО ДІАПАЗОНУ НА ВИБРАНІЙ ГОРБИСТІЙ ДІЛЯНЦІ (УКРАЇНА, БЕРЕГІВСЬКЕ ГОРБОГІР’Я)
DOI:
https://doi.org/10.32782/2786-5843/2024-3-7Ключові слова:
Берегівське горбогір’я, земний покрив, землекористування, аналіз супутникових знімків, UAV.Анотація
Актуальність дослідження: в Україні, як і в Європейському Союзі, більшість досліджень земного покриву ґрунтується на мульти- та гіперспектральних знімках, але без високої геометричної роздільної здатності. У цій роботі зроблено спробу досягти вищої роздільної здатності, використовуючи автоматизовану обробку супутникових знімків видимого спектра. Предмет дослідження: супутникові знімки та знімки з безпілотників. Мета дослідження: у статті проаналізовано зміни земного покриву/типів землекористування на території Берегівського горбогір’я у 2012–2017 роках. Методологія дослідження: дослідження базувалися на супутникових знімках із субметричною просторовою роздільною здатністю. Для мінімізації геометричних спотворень супутникових знімків проведено їх геореференцію. З урахуванням відносно великої площі досліджуваної ділянки доцільно було застосувати автоматизовані методи. Аналіз елементів земного покриву відбувався в програмному середовищі eCognition шляхом кількафазного сегментування. На території горбогір’я виявлено чимало таких елементів, аналіз яких з допомогою сегментування не досяг задовільної для нас точності. До таких належать лінійні елементи (дороги), а також насадження винограду. Ці елементи було виділено/векторизовано вручну. Після сегментування було здійснено класифікацію елементів. У цьому дослідженні ми використовували 12 категорій/класів. Класифікація так само відбувалася із застосуванням програмного середовища eCognition. Для класифікації було вибрано тестові території, які максимально репрезентативно відображали типи/категорії земного покриву на досліджуваній площі. Після експорту класифікованих сегментів було здійснено їх перевірку та аналіз, зокрема проведено топологічний контр- оль. Для геометричної та змістової перевірки сегментування й класифікації було застосовано ортомозаїку, виготовлену за даними зйомок UAV. Результати дослідження: у результаті було отримано дві карти, які відображають стан земного покриву/землекористування на досліджуваній площі у 2012 та 2017 роках. Ці карти було переведено в кількісні показники, а також на окремій карті було відображено зміни, які відбулися за досліджуваний період. Практичне значення: описаний тут метод підвищив точність автоматизованої обробки на кілька порядків. Висновки: у період 2012–2017 років майже 6% досліджуваної території зазнали змін земного покриву. Найбільші позитивні зміни були зафіксовані в категорії лісів, що пов’язано з відмовою від оброблюваних площ та природним лісовідновленням.
Посилання
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
