Dálkový průzkum Země - řízená klasifikace Mgr. Josef Chrást (269703@mail.muni.cz, bud. 4 – místnost 03019) znak_PrF_cerny_RGB.emf Úloha č. 2 - zadání —I. proveďte řízenou klasifikaci multispektrálního snímku podle zvoleného klasifikačního schématu a zhodnoťte výsledky a přesnost klasifikace —II. vytvořte mapovou kompozici z rastrové vrstvy výsledků klasifikace —varianty zadání ◦DPZ_2014_Uloha2_VariantyZadani.pdf – – ◦ letní semestr 2014 2 Struktura protokolu —záhlaví ◦jméno ◦obor ◦místo ◦rok —název a číslo protokolu —zadání/cíle —metodika —vypracování —závěr —literatura – – ◦ letní semestr 2014 3 Metodika —použitá data a jejich vlastnosti !!! ◦prostorové, radiometrické a spektrální rozlišení ◦prostorové a časové určení scény ◦souřadnicový systém —zvolené klasifikační schéma —pracovní postup v Geomatice — – – ◦ letní semestr 2014 4 Výstupy - součást textu —I. vstupní snímek v syntéze RGB —II. nastavení parametrů klasifikace ◦vstupní pásma ◦klasifikované třídy —III. výsledek klasifikace ◦klasifikovaný obraz ◦míra zastoupení jednotlivých tříd v obraze ◦procentuální úspěšnost (přesnost) klasifikace — – – ◦ letní semestr 2014 5 Mapová kompozice —černobílý snímek Landsat a nad ním poloprůhledná vrstva s výstupy klasifikace —náležitosti mapy ◦mapové pole ◦titul ◦legenda ◦měřítko ◦tiráž ◦severka —velikost obrazového výstupu A4, A3? —formát - .tiff, .bmp (File - Export Map) — — – – ◦ letní semestr 2014 6 Studijní materiály —materiály ke cvičením v ISu a na disku V: ◦DPZ_2014_Uloha2.pdf – zadání úlohy č. 2 ◦!!! DPZ_rizena_klasifikace.pdf - podrobný návod zpracování klasifikace krok po kroku ◦DPZ_2013_cv_7.pdf – řízená klasifikace (postklasifikační úpravy, …) ◦DPZ_2013_cv_6.pdf – práce s multispektrálními snímky ◦DPZ_zadani_mapove_kompozice.pdf - návod na tvorbu mapové kompozice ◦ — – – ◦ letní semestr 2014 7 Odevzdání —čtvrteční skupina - 15. 5. 2014 !!! —pondělní skupina - 19. 5. 2014 !!! — —co odevzdat!? ◦I. část: klasifikace - protokol ve formátu .doc či .pdf (10 b.) ◦II. část: mapová kompozice - obrázek ve formátu .tiff či .bmp (10 b.) ◦ — – – ◦ letní semestr 2014 8 Tipy, rady, poznámky —klasifikace ◦rozdělení naměřeného datového souboru (obrazu) do tříd charakterizovaných svými druhovými a stavovými parametry —řízená vs. neřízená klasifikace ◦I) řízená –Sestavení klasifikačního schématu –Zpracovatel specifikuje algoritmu, co má v datech hledat (tzv. trénovací množiny) – reprezentativní vzorek –Porovnání každého prvku obrazu s příznaky –Podle pravidla (klasifikátoru) zařazen prvek do určité významové (informační) třídy ◦II) neřízená –„Algoritmus si najde třídy sám“ –Zařazení prvků obrazu do tříd (metoda tzv. shlukové analýzy) –Následně přiřazení významu každé ze tříd –Algoritmy: K-means, ISODATA – – ◦ letní semestr 2014 9 —I. předklasifikační fáze ◦seznámení se s daty (prostorové vlastnosti, „stáří“, …) - viz. metadata ◦identifikace zobrazeného území - např. pomocí Cursor Control odečtení souřadnic - lokalizace na mapy.cz ◦studium území z jiných mapových zdrojů - vytvoření si představy o krajině a jejím rázu —II. trénovací fáze ◦klasifikační schéma –které třídy jste schopni v území detekovat? –min. 7 tříd - např. dle CORINE Land Cover –na začátku i více tříd - úprava výsledků klasifikace (agregace) ◦syntéza vstupních pásem v nepravých barvách - zvýraznění určitých typů povrchů (pro snazší definování trénovací plochy) ◦kompaktní a reprezentativní trénovací množiny –min. 100 pixelů v jedné množině? –ani velké (nehomogenita), ani malé (obtížná lokalizace) plochy –umístění trénovací plochy ne na okraji daného povrchu (smíšené pixely) –… —III. volba klasifikátoru ◦minimální vzdálenost (Minimum Distance) ◦klasifikátor „pravoúhelníků“ (Parallelpiped) ◦klasifikátor maximální verohodnosti (Maximum Likelihood) ◦náhled, jak bude vypadat výsledek při použití vybraného klasifikátoru a nadefinovaných trénovacích množin (Training Side Editor - Tools - Classification Preview) ◦ – – ◦ letní semestr 2014 10 Výběr trénovací množiny letní semestr 2014 11 Syntéza v pravých barvách (3,2,1) jehličnatý?, listnatý?, smíšený? les („homogenní charakter porostu“) Syntéza v nepravých barvách (7,4,2) jehličnatý?, listnatý?, smíšený? les (struktura porostu) jehličnatý?, listnatý?, smíšený? les (vysoké rozlišení - struktura porostu) Letecký snímek (http://www.mapy.cz) CORINE Land Cover (http://www.geoportal.gov.cz) listnatý les !!! Zvýraznění obrazu - RGB syntéza —4, 3, 2 ◦odstíny červené –tmavší - jehličnaté lesy/nezdravé porosty –světlejší - listnaté lesy/travní porosty/zdravé porosty ◦černá, tmavě modrá - vodní plochy ◦zástavba - azurově modrá (vyšší odrazivost v modré a zelené části spektra) ◦pole - odstíny zelené/modro-zelené (oproti zástavbě nižší odrazivost v modré a zelené části spektra) letní semestr 2014 12 listnatý les? jehličnatý les? holé pole? vodní plocha? zástavba? travní porost? —7, 4, 2 ◦odstíny zelené –tmavší - jehličnaté lesy/nezdravé porosty –světlejší - listnaté lesy/zdravé porosty –„reflexní“ zelená - traviny/nízká vegetace ◦téměř spektrálně čisté odstíny modré - vodní plochy ◦zástavba - odstíny růžové/červené ◦pole - odstíny fialové/fialovo-růžové ◦ letní semestr 2014 13 listnatý les? jehličnatý les? holé pole? vodní plocha? zástavba? travní porost? —4, 5, 1 ◦odstíny žluté - listnaté lesy/zdravé porosty ◦odstíny hnědé - jehličnaté lesy/nezdravé porosty ◦odstíny oranžové - traviny/nízká vegetace ◦spektrálně čistá modrá (tmavší odstíny) - vodní plochy ◦odstíny azurové, šedé - zástavba ◦odstíny modro-zelené - pole ◦ ◦ – ◦ letní semestr 2014 14 listnatý les? jehličnatý les? holé pole? vodní plocha? zástavba? travní porost? Zvýraznění obrazu - RGB syntéza —příklady pouze rámcové (orientační) !!! ◦barva plochy, resp. naměřené radiometrické hodnoty závisí na mnoha faktorech –Vliv roční doby –Sluneční svit –Reliéf (přikloněná/odkloněná část svahu) –Počasí v době pořízení snímku –…. ◦naměřené hodnoty pro stejné území se liší snímek od snímku —další příklady RGB syntézy ◦http://web.pdx.edu/~emch/ip1/bandcombinations.html ◦http://web.natur.cuni.cz/~langhamr/lectures/vtfg2/prednasky/dpz_2/DPZ_prednaska_2.pdf ◦band_combinations.pdf ◦Google, … letní semestr 2014 15 Klasifikátory letní semestr 2014 16 Landsat 7 - ETM+ letní semestr 2014 17 —Band 1 - modré —Band 2 - zelené —Band 3 - červené —Band 4 - blízké infračervené —Band 5 - střední infračervené —Band 6 - termální —Band 7 - střední infračervené —Band 8 - panchromatické ◦ – – ◦