NUOTOLINIŲ TYRIMŲ VAIZDŲ TIKSLUMO ĮVERTINIMAS

Ištrauka

NUOTOLINIŲ TYRIMŲ VAIZDŲ TIKSLUMO ĮVERTINIMAS
Magistro studijų baigiamasis darbas
Studijų sritis: Technologijų mokslai
Studijų kryptis: Inžinerija
Studijų šaka: Žemėtvarka
Studijų programa: Žemėtvarka

TURINYS
Darbo aprobacija.........................................................................................................................3
SANTRAUKA............................................................................................................................4
SUMMARY................................................................................................................................4
TURINYS....................................................................................................................................6
Pagrindinių sąvokų, santrumpų sąrašas ir paaiškinimas..............................................................7
Paveikslėlių ir lentelių sąrašas.....................................................................................................8
ĮVADAS......................................................................................................................................8
1. LITERATŪROS APŽVALGA ..........................................................................................11
1.1. Geografinės informacinės sistemos žemėtvarkoje.............................................................11
1.2 GIS istorija..........................................................................................................................12
1.3. GIS duomenys ir rinkimo būdai.........................................................................................13
1.4. Nuotoliniai tyrimai.............................................................................................................13
1.4.1. Nuotolinių tyrimų metodai..............................................................................................13
1.4.2 Hiperspektrinis skenavimas..............................................................................................22
1.5. Žemės naudmenų identifikavimas remiantis nuotoliniais metodais...................................25
2. TYRIMO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI................................................................................27
3. TYRIMO METODIKA IR ORGANIZAVIMAS.................................................................28
3.1. Tyrimo objektas..................................................................................................................28
3.2. Tyrime naudoti duomenys ir jų gavimas...........................................................................29
3.3. Fotoplanų sudarymas naudojant CIR ir hiperspektrinius vaizdus.....................................33
4. TYRIMO REZULTATAI IR JŲ ANALIZĖ.....................................................................35
4.1. Pagaminti fotoplanai naudojant CIR ir hiperspektrinius vaizdus......................................35
4.2. Aerotrianguliacijos tikslumas naudojant CIR vaizdus......................................................35
4.3. Aerotrianguliacijos tikslumas naudojant hiperspektrinius vaizdus...................................40
4.4. Vizualus fotoplanų palyginimas........................................................................................41
IŠVADOS IR PASIŪLYMAI...................................................................................................44
LITERATŪROS SĄRAŠAS.....................................................................................................45

ĮVADAS
Geografija iš esmės apima daug dalykų. Joje gausu idėjų ir sąvokų iš įvairių sričių, ir
jos taikomos tiriant erdvinį pasiskirstymą. Geografinių informacinių sistemų pagalba
nustatomi situacijos pasikeitimo pokyčiai, kuriuos galima analizuoti ir tikslinti.
Nuotoliniai tyrimai yra geomatikos mokslų disciplina, nagrinėjanti informacijos apie
objektus, teritorijas ar reiškinius surinkimą analizuojant duomenis, gautus iš jutiklių, kurie
neturi tiesioginio kontakto su tiriamais objektais, teritorija ar reiškiniais. Tai vienas iš
populiariausių Geografinių informacinių sistemų (GIS) duomenų rinkimo būdų.
Nuotolinių tyrimų sistemas galima suskirstyti:
• aktyviąsias.
• pasyviąsias;
Pasyviosiose nuotolinių tyrimų sistemose naudojamas išorinis elektromagnetinio
spinduliavimo šaltinis, paprastai saulė. Aktyviosios nuotolinių tyrimų sistemos turi nuosavą
šviesos šaltinį. Tiriamasis objektas atspindi šią šviesą į jutiklį.
Nuotolinius tyrimus taip pat galima išskirti į tris rūšis:
• hiperspektriniai;
• daugiaspektriniai;
• ultraspektriniai vaizdai.
Daugelis nuotolinių tyrimų sistemų registruoja energiją įvairiomis spektrinėmis
gebomis keletu atskirų bangų ilgių diapazonų. Jei jutiklis renka duomenis naudodamas mažiau
kaip 10 diapazonų, šios sistemos vadinamos daugiaspektriais jutikliais. Tobulesni
daugiaspektriai jutikliai, vadinamieji hiperspektriniais jutikliais, kadangi jie fiksuoja šimtus
labai siaurų spektrinių juostų elektromagnetinio spektro regimojoje, artimoje infraraudonojoje
ir vidurinėje infraraudonojoje dalyse. Jų labai didelė spektrinė skiriamoji geba leidžia
lengviau išskirti įvairius objektus pagal šių objektų spektrinį atspindį kiekvienoje iš siaurų juostų.
Siekiant pagerinti erdvinę hiperspektrinių vaizdų rezoliuciją tarp mėginio ir
fotoaparato yra dedamas optinis rinkinys ir taip sureguliuojamas išorinis plyšys. Tai geriau
apibrėžia siekiant padidinti erdvinės skiriamosios gebos lauką. Hiperspektriniai nuotoliniai
jutikliai teikia daug vilčių ateičiai, kadangi hiperspektrinis skenavimas akimirksniu išmatuoja
šimtus ar tūkstančius spektrinių kanalų ir turi didesnę spektrinę rezoliuciją nei kiti tradiciniai jutikliai.
Nuotolinių jutiklių informacija gali suteikti labai daug informacijos tiek apie augalus,
tiek apie medžių rūšis, siekiant aptikti dirvožemio savybes, žemės ūkio, gamtinių išteklių
tyrinėjimams, aplinkos stebėsenai ir panašiai.
Šis skenavimo metodas yra naudojamas ir labaratorijoje ir lauko sąlygomis.
Pažangiausias elektromagnetinio spektro informacijos kaupimo ir apdorojimo būdas. Kuris
fiksuoja kelis šimtus labai siaurų elektromagnetinio spektro joustų (< 1 mm). Hiperspektriniai
vaizdai suteikia tikslesnės ir išsamesnės informacijos išgavimo potencialą, nei tai būtų
įmanoma su kitų rūšių nuotoliniu būdu gautais duomenimis.
Vienas iš informacijos šaltinių apie Žemės paviršių bei objektus esančius ant žemės
paviršiaus yra aerofotografiniai bei kosminiai vaizdai, kurie padeda atliekant žemėtvarkos bei
miškotvarkos darbus.
Ortofotografiniai žemėlapiai pateikia daug informacijos, yra potencialiai įdomi
miškininkui, žemdirbiui, ekologui ir t.t. Tačiau Lietuvoje vienas esminis ortofotografinių
žemėlapių trūkumas tas, kad jie sudaromi dideliems šalies plotams vienu metu ir po to keletą
metų nėra atnaujinami. Juose sukaupta informacija palaipsniui sensta, praranda savo reikšmę
ir ortofotoplanai pamažu virsta istoriniu dokumentu, fiksuojančiu vieno ar kito objekto būklę
praeityje. Todėl magistriniame darbe nagrinėjama alternatyva, ar būtų galima integruoti mažo
formato hiperspektrinius vaizdus, išlaikant ortofotografinio žemėlapio kokybės ir turinio
informaciją, žemėtvarkoje.