Distortion Characterization of Compressed Hyperspectral Imagery through Band Add-On Modified Spectral Angle Mapper Distance Metrics

Author(s):  
C. Lastri ◽  
B. Aiazzi ◽  
S. Baronti ◽  
L. Alparone
2008 ◽  
Vol 51 (2) ◽  
pp. 729-737 ◽  
Author(s):  
C. Yang ◽  
J. H. Everitt ◽  
J. M. Bradford

2013 ◽  
Author(s):  
Γεωργία Γαλιδάκη

Τα Μεσογειακά δάση, παρότι είναι ένα μικρό κλάσμα της παγκόσμιας δασικής κάλυψης, χρειάζεται να γίνουν κατανοητά και να παρακολουθούνται ώστε να είναι δυνατή η διατήρησή τους. Χωρική πληροφορία, σχετικά με τη θέση τους, την έκτασή τους, τη δομή τους και τη βιοποικιλότητά τους, μεταξύ άλλων, είναι απαραίτητη και παραδοσιακά συγκεντρώνεται με κάθε διαθέσιμο τρόπο. Συγκεκριμένα, η χαρτογράφηση δασικών ειδών είναι απαιτούμενο και προϋπόθεση για ένα εύρος εφαρμογών στους τομείς της οικολογίας, βιολογίας, δασοκομίας και γεωργίας, όπως απογραφές, εκτίμηση βιοποικιλότητας, εκτίμηση κινδύνου πυρκαϊάς, σχεδιασμός πολιτικών προστασίας, διαχείριση φυσικών κινδύνων, παρακολούθηση αλλαγών και εκτίμηση δέσμευσης άνθρακα. Επιπρόσθετα, πληροφορίες για τα δασικά είδη είναι απαραίτητες για τις εθνικές υποχρεώσεις υποβολής εκθέσεων βάσει εθνικών και διεθνών πολιτικών, όπως η Σύμβαση Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή (UNFCCC) και το Πρωτόκολλο του Κιότο, η Σύμβαση του ΟΗΕ για τη Βιοποικιλότητα (UNCBD), το Συνεργατικό Πρόγραμμα για τη Μείωση των Εκπομπών από την Αποδάσωση και την Υποβάθμιση των Δασών στις Αναπτυσσόμενες χώρες του ΟΗΕ (UN-REDD), η Υπουργική Διάσκεψη για την Προστασία των Δασών στην Ευρώπη (MCPFE) και ο Εξορθολογισμός των ευρωπαϊκών δεικτών βιοποικιλότητας 2010 (SEBI2010). Η πρόοδος της υπερφασματικής τεχνολογίας παρέχει στους ερευνητές την ευκαιρία να διερευνήσουν προβλήματα που ήταν είτε δύσκολο είτε αδύνατο να προσεγγίσουν με χρήση πολυφασματικών δεδομένων, μεταξύ των οποίων και η χαρτογράφηση δασικών ειδών. Η παρούσα μελέτη εξετάζει τη χαρτογράφηση Μεσογειακών δασικών ειδών με βάση δορυφορική υπερφασματική εικόνα EO-1 Hyperion (30μ, 196δίαυλοι). Αξιολογήθηκαν δυο μεθοδολογίες ανάλυσης σε επίπεδο εικονοστοιχείου, συγκεκριμένα με βάση το Χαρτογράφο Φασματικής Γωνίας (Spectral Angle Mapper - SAM) και τις Μηχανές Διανυσμάτων Υποστήριξης (Support Vector Machines - SVM), όπως επίσης και μία μεθοδολογία αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης (GEOBIA). Αυτές εφαρμόστηκαν σε δύο περιοχές μελέτης με διαφορετική σύνθεση και χωρικό μοτίβο ειδών, τη νήσο Θάσο και τον Ταξιάρχη Χαλκιδικής. Εκτενής εργασία πεδίου παρείχε τα δεδομένα αναφοράς για την εκτίμηση ακρίβειας των χαρτών. Το στάδιο της προεπεξεργασίας περιελάμβανε βήματα διορθώσεων και μείωση υπερφασματικής διάστασης. Στην περίπτωση της Θάσου, όπου υπήρχαν δύο είδη πεύκης, οι μεθοδολογίες με SAM, SVM και GEOBIA, πέτυχαν ολική ακρίβεια 94%, 89% και 85,3% αντίστοιχα. Στην περίπτωση του Ταξιάρχη, όπου υπήρχαν περισσότερα είδη, οι αντίστοιχες ολικές ακρίβειες που επιτεύχθηκαν ήταν 80%, 82,6% και 74,1%. Και οι τρεις μεθοδολογίες που αναπτύχθηκαν πέτυχαν πολύ ακριβή αποτελέσματα, σε μερικές περιπτώσεις εφάμιλλα χαρτών δασικής απογραφής. Η πρώτη (SAM) ήταν η πιο απλή στην εφαρμογή ενώ για τη δεύτερη χρειάστηκαν τόσο μια σειρά από παραμετροποιήσεις όσο και προσαρμοσμένο λογισμικό. Οι χαμηλότερες ακρίβειες της τελευταίας μεθοδολογίας (GEOBIA) μπορούν να αποδοθούν στον τρόπο εκτίμησής της, αφού στην περίπτωση της αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης ερευνώνται ακόμα εναλλακτικές μέθοδοι εκτίμησης ακρίβειας, καλύτερα προσαρμοσμένες στη φύση του χώρου των αντικειμένων. Το αποτέλεσμα των προτεινόμενων μεθοδολογιών είναι δυνατό να καλύψουν τις τρέχουσες ανάγκες για γεωγραφικά δεδομένα βλάστησης, τόσο σε περιφερειακή όσο και σε εθνική κλίμακα. Επίσης, καταδεικνύουν την αξία των δορυφορικών υπερφασματικών εικόνων στη χαρτογράφηση δασικών ειδών της Μεσογείου.


2007 ◽  
Vol 96 (3) ◽  
pp. 323-333 ◽  
Author(s):  
B. Park ◽  
W.R. Windham ◽  
K.C. Lawrence ◽  
D.P. Smith

2021 ◽  
Vol 13 (6) ◽  
pp. 1178
Author(s):  
Jordi Cristóbal ◽  
Patrick Graham ◽  
Anupma Prakash ◽  
Marcel Buchhorn ◽  
Rudi Gens ◽  
...  

A pilot study for mapping the Arctic wetlands was conducted in the Yukon Flats National Wildlife Refuge (Refuge), Alaska. It included commissioning the HySpex VNIR-1800 and the HySpex SWIR-384 imaging spectrometers in a single-engine Found Bush Hawk aircraft, planning the flight times, direction, and speed to minimize the strong bidirectional reflectance distribution function (BRDF) effects present at high latitudes and establishing improved data processing workflows for the high-latitude environments. Hyperspectral images were acquired on two clear-sky days in early September, 2018, over three pilot study areas that together represented a wide variety of vegetation and wetland environments. Steps to further minimize BRDF effects and achieve a higher geometric accuracy were added to adapt and improve the Hyspex data processing workflow, developed by the German Aerospace Center (DLR), for high-latitude environments. One-meter spatial resolution hyperspectral images, that included a subset of only 120 selected spectral bands, were used for wetland mapping. A six-category legend was established based on previous U.S. Geological Survey (USGS) and U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS) information and maps, and three different classification methods—hybrid classification, spectral angle mapper, and maximum likelihood—were used at two selected sites. The best classification performance occurred when using the maximum likelihood classifier with an averaged Kappa index of 0.95; followed by the spectral angle mapper (SAM) classifier with a Kappa index of 0.62; and, lastly, by the hybrid classifier showing lower performance with a Kappa index of 0.51. Recommendations for improvements of future work include the concurrent acquisition of LiDAR or RGB photo-derived digital surface models as well as detailed spectra collection for Alaska wetland cover to improve classification efforts.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document