Παρακολούθηση & Προστασία του Περιβάλλοντος. Inforest Ερευνητική Information Technology for Earth and Life Sciences

Transcript

1 Αξιοποίηση εδομένων Παρατήρησης Γης για την Παρακολούθηση & Προστασία του Περιβάλλοντος Inforest Ερευνητική Information Technology for Earth and Life Sciences

2 ΕΙΚΟΝΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΓΗΣ Τι πληροφορίες μπορώ να πάρω; Ανάλυση Κάλυψης/Χρήσεων Γης Παρακολούθηση Αλλαγών Αναγνώριση Υλικών Αντικειμενοστραφής Ανάλυση Παγχρωματικά Πολυφασματικά Υπερφασματικά Γιατί να χρησιμοποιήσω εικόνες; υσπρόσιτες περιοχές Επικαιροποίηση Πληροφοριών Μείωση Ανθρωποωρών Ψηφιοποίησης Καλύτερη Ακρίβεια Αυτοματοποίηση & Τυποποίηση Εργασίας DEM Radar Τι εικόνες μπορώ να χρησιμοποιήσω; Εικόνες αρχείου/νέες Λήψεις Χαρακτηριστικά Ανάλογα της Εργασίας Προσδιορισμός Εποχής Λήψης Αυξημένη Προσφορά εδομένων Θερμικά Ραδιόμετρα LiDAR

3 ENVI: ΤΟ ΠΛΗΡΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ To ENVI αποτελεί ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον εργασίας κατάλληλο για όλα τα επίπεδα επαγγελματιών της γεωπληροφορικής και της τηλεπισκόπησης, ικανό να ανταπεξέλθει στις σημερινές και μελλοντικές απαιτήσεις της τεχνολογίας και επιστήμης της παρατήρησης της Γης από το διάστημα και το αέρα. ΠΡΟΣΒΑΣΗ Τύποι εδομένων Υποστήριξη Αρχείων Υποστήριξη Αισθητήρων Πρόσβαση σε απομακρυσμένες πηγές δεομένων ΑΝΑΛΥΣΗ Οπτικοποίηση Προετοιμασία Φασματική ανάλυση Εντοπισμός αντικειμένων Παρακολούθηση μεταβολών ΙΑΧΥΣΗ Shapefiles για GIS Χάρτες Εικόνες ημοσίευση Geodatabases ArcGis integration ΕΠΕΚΤΑΣΗ IDL, C++, Java,.Net, C#

4 ΟΠΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΕΓΧΡΩΜΟ ΨΕΥ ΟΕΓΡΧΩΜΟ ΥΠΕΡΥΘΡΟ Οι σύγχρονοι δορυφόροι Τηλεπισκόπησης καταγράφουν και μεταδίδουν εικόνες που περιέχουν έως και εκατοντάδες κανάλια. H οπτικοποίηση των δεδομένων, ο κατάλληλος συνδυασμός δηλαδή των επιμέρους καναλιών μιας εικόνας, μπορεί να αναδείξει το ζητούμενο χαρακτηριστικό όπως η βλάστηση στο παραθαλάσσιο δάσος των εικόνων αριστερά. Με το ENVI μπορείτε να δημιουργήσετε εύκολα καιγρήγοραοποιαδήποτεχρωματική σύνθεση, να απεικονίσετε ταυτόχρονα πολλαπλές συνθέσεις τις οποίες μπορείτε να συνδυάσετε μεταξύ τους με έξυπνο τρόπο προκειμένου να αναδείξετε το χαρακτηριστικό που επιθυμείτε. Καθώς η βλάστηση απορροφά μπλε και κόκκινη ακτινοβολία και παράλληλα αντανακλά την πράσινη, τα δένδρα και οι θάμνοι αποτυπώνονται χαρακτηριστικά σε μια έγχρωμη απεικόνιση. Αξιοποιώντας άλλα μήκη κύματος όπου η βλάστηση αντανακλά πολύ ισχυρά, όπως είναι το εγγύς υπέρυθρο, επωφελούμαστε για να αποδώσουμε ψεύδοέγχρωμα το χαρακτηριστικό που θέλουμε να αναδείξουμε όπως στην εικόνα κάτω. Η «ζωηράδα» του κόκκινου υποδηλώνει την ανάπτυξη ετήσιας βλάστησης, ενώ πιο σκούρες αποχρώσεις του κόκκινου μαρτυρούν την ύπαρξη ώριμης βλάστηση όπως κωνοφόρα.

5 ΕΥΚΟΛΙΑ & ΑΠΟ ΟΤΙΚΟΤΗΤΑ Το ENVI διαθέτει εκατοντάδες σύνθετα και εξειδικευμένα εργαλεία που χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες από επιστήμονες και ερευνητές για την ανάλυση και ερμηνεία επιστημονικών δεδομένων. ΒΑΘΥΜΕΤΡΙΑ Σήμερα όλα αυτά βρίσκονται στη διάθεση του επαγγελματία της γεωπληροφορικής μέσω αυτοματοποιημένων καθοδηγούμενων εφαρμογών, συγκεντρώνοντας όλα τα επιμέρους βήματα για την επίλυση ενός προβλήματος και την απάντηση συγκεκριμένων ερωτήσεων σε ένα φιλικό περιβάλλον εργασίας. Στην πάνω εικόνα παρουσιάζεται το αποτέλεσμα του εργαλείου Relative Water Depth για τη λίμνη Καλογριάς και στην κάτω η κατηγοριοποίηση της κάλυψης της Γης με πλήρως αυτόματο τρόπο (Terrain Categorization) για τμήμα του δάσους της Στροφυλιάς. ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΗΣ Η εργασία καθοδηγείται από την ίδια την εφαρμογή, ο χρήστης ενημερώνεται σε κάθε βήμα για τις επιλογές και τις εναλλακτικές που διαθέτει προκειμένου να παράξει ένα άρτιο τεχνικά αποτέλεσμα.

6 ΑΝΑ ΕΙΞΗ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ Πραγματικό Έγχρωμο Εφαρμογή Φίλτρων Το ENVI διαθέτει δεκάδες εργαλεία για τη ανάλυση και σύνθεση πληροφοριών που θα βοηθήσουν τον αναλυτή να οπτικοποίήσει και να μετρήσει χαρακτηριστικά που είναι δύσκολο ή αδύνατο να εντοπισθούν με τεχνικές φωτοερμηνεία ή ταξινόμησης. Η επισήμανση και παρακολούθηση μορφολογικών χαρακτηριστικών, σε επίπεδο μικραναγλύφου, όπως οι αμμοθίνες στην εικόνα πάνω αριστερά, επιτυγχάνεται με την εφαρμογή φίλτρων μορφής στα κατάλληλα κανάλια της εικόνας, με σκοπό την ανάδειξη του μοτίβου και της υφής. Επιπρόσθετα ο μετασχηματισμός των δεδομένων με τεχνικές συμπύκνωσης και συσσώρευσης δεδομένων μπορεί να αναδείξει μικρομεταβολές στο ανάγλυφο και να βοηθήσει στον εντοπισμό και στη χαρτογράφηση χαρακτηριστικών όπως η παράκτιαβλάστηση. Ο κατάλληλος συνδυασμός και ο εμπλουτισμός των πρωτογενών δεδομένων με τα αποτελέσματα της μορφολογικής ανάλυσης, μπορεί να δώσει γρήγορα και με υψηλή ακρίβεια απαντήσεις, όπως το ποια είναι η ζωνοποίηση της βλάστησης στο παραθαλάσσιο δάσος της Στροφυλιάς. Μετασχηματισμοί

7 ΓΕΩ-ΣΤΑΤΙΣΤΚΗ & ΣΥΓΧΩΝΕΥΣΗ Η γεωστατιστική ανάλυση με τα εργαλεία του ENVI, θα καταδείξει αθέατα χαρακτηριστικά στα επιμέρους στοιχεία της εικόνας που σχετίζονται με την υφή και το μοτίβο, όπως: Ομοιομορφία Ετερογένεια ιακύμανση Εντροπία Τα χαρακτηριστικά αυτά με κατάλληλο συνδυασμό και εμπλουτισμένη οπτικοποίηση μπορούν να βοηθήσουν σημαντικά στην ερμηνεία του περιβάλλοντος και στον εντοπισμό στοιχείων δύσκολο ή αδύνατο να αποτυπωθούν με συνηθισμένες τεχνικές. Στο παράδειγμα δεξιά δίνεται έμφαση στη διάκριση των ανωμάλων και των ομαλών επιφανειών στην αμμώδη ακτή. Βλάστηση Μικροανάγλυφο Υψηλής Παραλλακτικότητας Ομαλό Μικροανάγλυφο

8 ΕΙΚΤΕΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ Ο συνδυασμός άμεσων και έμμεσων πληροφοριών, μπορεί να οδηγήσει σε συμπεράσματα πολύτιμα για τη λήψη αποφάσεων. Τέτοιες πληροφορίες είναι οι δείκτες βλάστησης. Το ENVI διαθέτει έτοιμους προς χρήση 27 δείκτες βλάστησης, ενώ μπορείτε εύκολα να συνθέστε οποιοδήποτε άλλο δείκτη χρησιμοποιώντας αριθμητικές, τριγωνομετρικές, λογαριθμικές και λογικές συναρτήσεις. Οι δείκτες αυτοί, είναι σε θέση να καταδείξουν: Την παρουσία και την αφθονία της βλάστησης. Τη συγκέντρωση νερού στα φύλλα. Την αξιοποίηση του αζώτου και του φωτός. Την παρουσία χρωστικών ουσιών (καροτενοειδή και ανθκυανίνες). Τη συγκέντρωση μη φωτοσυνθέτοντος άνθρακα. ΚΙΝ ΥΝΟΣ ΑΣΙΚΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΕΙΚΤΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΕΙΚΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ Οι πληροφορίες αυτές μπορούν να συνδυασθούν σε ένα λογικό μοντέλο και να δώσουν απαντήσεις σε πιο σύνθετα ερωτήματα. ΕΙΚΤΗΣ ΞΗΡΟΥ & ΝΕΚΡΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ

9 ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ & ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ Η μέτρηση και η χαρτογράφηση της αλλαγής του περιβάλλοντος γίνεται με τη σύγκριση δύο εικόνων της ίδιας περιοχής και διαφορετικής ημερομηνίας. Η ανάλυση της διαχρονικής μεταβολής μπορεί να γίνει με ένα πλήθος τεχνικών ανάλογα με τη φύση της μεταβολής και των διαθέσιμων δεδομένων = Το ENVI διαθέτει το εργαλείο Change Detection που κάνει τον έλεγχο γρήγορο και εξαιρετικά ακριβή: Ελέγχει κα διορθώνει με εντελώς αυτόματο τρόπο τη θέση των δύο εικόνων ώστε να ταυτίζονται πλήρως. Συγκρίνει τις εικόνες με ένα πλήθος φασματικών, αριθμητικών, χρωματικών και στατιστικών μεθόδων. Παρουσιάζει όλα τα αποτελέσματα σε διασύνδεση με τα αρχικά δεδομένα. Καταγράφει το εάν η μεταβολή είναι θετική ή αρνητική Ποσοτικοποιεί τη μεταβολή ανάλογα με την έντασή της. Το λατομείο του Αράξου καταγράφεται σε δύο εικόνες (2003 & 2011). Οι δύο εικόνες συγκρίνονται και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται με χρωματική κατάδειξη: Απομάκρυνση βλάστηση και αλλοίωση περιβάλλοντος Αποκατάσταση Περιβάλλοντος

10 ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ & ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ Λατομεία Αράξου: Εντοπισμός Μεταβολών Νέο μέτωπο Ανενεργό μέτωπο που εγκαταστάθηκε βλάστηση Απομάκρυνση αδρανών και φυσική αποκατάσταση βλάστησης Εγκατάσταση Βλάστησης Νέο μέτωπο

11 ΑΠΟ ΟΣΗ & ΙΑΧΥΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ Το ENVI διασφαλίζει πως τα αποτελέσματα της εργασίας σας θα είναι άμεσα στη διάθεση των συνεργατών σας ή στο κοινό που απευθύνεστε: Προετοιμασία χαρτογραφικών προϊόντων υψηλής ποιότητας για ψηφιακή/αναλογική εκτύπωση. Απόδοση των αποτελεσμάτων σε συμπιεσμένες εικόνες κατάλληλες για την ενσωμάτωση σε διακομιστές εικόνων (Image Servers). Μετατροπή της πλεγματικής δομής (Raster) σε δομή διανυσμάτων (Vector). Αποθήκευση αποτελεσμάτων σε δομή κατάλληλη για άμεση χρήση από GIS. Εγγραφή και ανάγνωση δεδομένων σε ESRI Geodatabase. Άμεση μεταφορά εικόνων και απεικονίσεων σε περιβάλλον ArcGis Ενσωμάτωση του ENVI στο ArcGis μέσω του Arc ToolBox και κλήση/εκτέλεση των εργαλειών του ENVI απευθείας στο περιβάλλον ArcGis

12 ENVI: ΤΟ ΠΛΗΡΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Με το λογισμικό Τηλεπισκόπησης ENVI εξασφαλίζετε: Τη συμβατότητα με το μεγαλύτερο πλήθος των τύπων εικόνων παρατήρησης Γης που είναι διαθέσιμες σήμερα. Την εύκολη εκτέλεση σύνθετων εργασιών μέσω καθοδηγούμενων εφαρμογών. Την υλοποίηση πολύ απαιτητικών έργων με συνδυασμό δεδομένων, πληροφοριών και τεχνικών επιστημονικά τεκμηριωμένων. Την απεριόριστη επέκταση και παραμετροποίηση ανάλογα με την εργασία σας και το περιβάλλον του οργανισμού σας. Τη μεγαλύτερη δυνατή διαλειτουργικότητα με το ArcGis που μπορεί να προσφέρει σήμερα λογισμικό Τηλεπισκόπησης. Το συνδυασμό αναλυτικής ικανότητας και αξιοπιστίας. Την απρόσκοπτη εργασία σε οποιοδήποτε λειτουργικό σύστημα. Επικοινωνήστε μαζί μας για προγραμματίσουμε μια αναλυτική παρουσίαση των δυνατοτήτων του ENVI σύμφωνα με το περιβάλλον εργασίας σας και το αντικείμενό σας!