National Marine Park of Zakynthos Workshop on “Marine Pollution: Monitoring Systems and...

Τηλεπισκοπικές Μέθοδοι Παρακολούθησης Τηλεπισκοπικές Μέθοδοι Παρακολούθησης του Θαλάσσιου Περιβάλλοντοςτου Θαλάσσιου Περιβάλλοντος

Πολυχρόνης ΚολοκούσηςΕ.Ε.ΔΙ.Π. Ε.Μ.Π., 210-7722599, [email protected]

Βασιλεία ΚαραθανάσηΑναπλ. Καθ. Ε.Μ.Π., 210-7722695, [email protected]

Δημήτρης ΑργιαλάςΚαθηγητής Ε.Μ.Π., 210-7722595, [email protected]

Ημερίδα: «Θαλάσσια Ρύπανση: Συστήματα Παρακολούθησης και Αντιμετώπιση»Φορέας Διαχείρισης του Εθνικού Θαλασσίου Πάρκου Ζακύνθου (Ε.Θ.Π.Ζ.)

Ζάκυνθος, 30 Ιουλίου 2012

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝEΙΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝEΙ ΟΟΕ Ρ Γ Α Σ ΤΗ Ρ Ι Ο Τ Η Λ ΕΠ Ι Σ ΚΟΠΗΣΗΕ Ρ Γ Α Σ ΤΗ Ρ Ι Ο Τ Η Λ ΕΠ Ι Σ ΚΟΠΗΣΗ ΣΣΣ Χ Ο Λ Η Α Γ Ρ Ο Ν Ο Μ Ω Ν Τ Ο Π Ο Γ Ρ Α Φ Ω Ν Μ Η Χ Α Ν Ι Κ ΩΣ Χ Ο Λ Η Α Γ Ρ Ο Ν Ο Μ Ω Ν Τ Ο Π Ο Γ Ρ Α Φ Ω Ν Μ Η Χ Α Ν Ι Κ Ω ΝΝ

Τηλεπισκοπικές απεικονίσεις Τηλεπισκοπικές απεικονίσεις καικαι

επεξεργασίες επεξεργασίες

Τηλεπισκόπηση (Remote Sensing)Τηλεπισκόπηση (Remote Sensing)είναι η επιστήμη και τεχνική, που ασχολείται με τις αρχές, τις αναλογικές και ψηφιακές μεθόδους και τα όργανα, με τα οποία επιτυγχάνεται από μακρυά, η συλλογή, επεξεργασία, και ανάλυση, πλήθους ποιοτικών και μετρητικών πληροφοριών, για τη γη, τους ωκεανούς, την ατμόσφαιρα και το φυσικό και το κοινωνικοοικονομικό περιβάλλον γενικότερα, (αλλά και για τις σχέσεις, τις αλληλεξαρτήσεις και τις αλληλεπιδράσεις τους και τις τάσεις μεταβολής τους δια μέσου του χρόνου), καθώς επίσης και για οποιοδήποτε αντικείμενο, φαινόμενο, γεγονός και συμβάν, ή και για οποιαδήποτε διαδικασία μεταβολής τους. Η Τηλεπισκόπηση αξιοποιεί "απεικονίσεις" της πραγματικότητας στις περιοχές του ορατού φωτός, του υπερύθρου και των μικροκυμάτων, του φάσματος της Ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας. (Φωτοερμηνεία-Τηλεπισκόπηση, Δ. Ρόκος, 1998)

Το τμήμα του φάσματος της Το τμήμα του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (HMA) το οποίο αξιοποιείται και (HMA) το οποίο αξιοποιείται και από την Τηλεπισκόπησηαπό την Τηλεπισκόπηση για την παρατήρηση και τη συστηματική παρακολούθηση της γης και του περιβάλλοντος γενικότερα, εκτείνεται από μήκος κύματος λ=0.35 μm στο υπεριώδες, καλύπτει το ορατό φως, το εγγύς, μέσο και θερμικό υπέρυθρο, καθώς και την περιοχή των μικροκυμάτων.

Οι συνήθεις τηλεπισκοπικοί δέκτες τηλεπισκοπικοί δέκτες κατηγοριοποιούνται ανάλογα με:τη χωρική διακριτική τους ικανότητα ως:

➔ Χαμηλής διακριτικής ικανότητας (για εφαρμογές σε πλανητικό επίπεδο, π.χ. GOES, SeaWifs)➔ Μέσης διακριτικής ικανότητας (για εφαρμογές σε επίπεδο χώρας, πχ MODIS, AVHRR)➔ Υψηλής διακριτικής ικανότητας (για εφαρμογές σε επίπεδο νομού, πχ Landsat TM)➔ Πολύ υψηλής διακριτικής ικανότητας (για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας πχ QuickBird)

τη φασματική διακριτική τους ικανότητας ως:➔ Παγχρωματικοί (ένα κανάλι ευαίσθητο σε όλο το ορατό φάσμα της ΗΜΑ, πχ Spot Pan)➔ Πολυφασματικοί (μικρός αριθμός καναλιών σε διάφορες περιοχές του φάσματος της ΗΜΑ,

π.χ. Spot XS: 4 κανάλια, Landsat TM: 7 κανάλια, Worldview2: 8 κανάλια)➔ Υπερφασματικοί (μεγάλος αριθμός καναλιών στο φάσμα της ΗΜΑ, πχ MODIS: 36 κανάλια,

Hyperion: 220 κανάλια, CASI: ως 288 κανάλια, κλπ)➔ Μικροκυματικοί (δέκτες radar, π.χ. ERS-1,2, Envisat, Radarsat, TerraSAR-X, κλπ)

την πηγή της ακτινοβολίας ως:➔ Παθητικοί (καταγράφουν την ανακλώμενη ηλιακή ακτινοβολία ή την εκπεμπόμενη από τα

σώματα θερμότητα)➔ Ενεργητικοί (καταγράφουν την επιστροφή του μικροκυματικού σήματος που οι ίδιοι στέλνουν

– δέκτες radar)

το σύστημα λήψης ως:➔ Προβολικές οπτικές μηχανές (αεροφωτογραφίες αναλογικές ή ψηφιακές)➔ Οπτικομηχανικοί σαρωτές (πχ Landsat)➔ Σαρωτές τύπου pushbroom (πχ Spot, QuickBird, CASI)

την πλατφόρμα στην οποία βρίσκονται ως:➔ Αερομεταφερόμενοι➔ Δορυφορικοί

Συνήθεις τηλεπισκοπικές απεικονίσειςτηλεπισκοπικές απεικονίσεις που χρησιμοποιούνται για την για την παρακολούθηση του θαλάσσιου περιβάλλοντοςπαρακολούθηση του θαλάσσιου περιβάλλοντος είναι οι:

➔ Πολυφασματικές απεικονίσεις μέσης και υψηλής χωρικής διακριτικής ικανότητας (πχ MODIS, Landsat TM, WorldView2)

➔ Υπερφασματικές απεικονίσεις στην περιοχή του ορατού φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (πχ MODIS, ASTER, Hyperion, CASI)

➔ Θερμικές απεικονίσεις (πχ ASTER, Landsat TM, TABI)➔ Απεικονίσεις RADAR (κυρίως για παρακολούθηση πετρελαιοκηλίδων και παγετώνων)

Πολυφασματική απεικόνιση Landsat TM, Δέλτα Αξιού

Υπερφασματική απεικόνιση CASI-550, Νότιος Ευβοϊκός

Radar απεικόνιση ASAR,Ισπανία

Συνήθεις επεξεργασίες τηλεπισκοπικών απεικονίσεωνεπεξεργασίες τηλεπισκοπικών απεικονίσεων οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση του θαλάσσιου για την παρακολούθηση του θαλάσσιου περιβάλλοντοςπεριβάλλοντος είναι:

➔ Η φωτοερμηνεία και ανάλυση συγκεκριμένων καναλιών, εγχρώμων συνθέτων καθώς και αλγεβρικών πράξεων καναλιών

➔ Η εφαρμογή μεθόδων εξαγωγής χαρακτηριστικών● Ανάλυση κυρίων συνιστωσών● Μέθοδος ελαχιστοποίησης του θορύβου (Minimum Noise Fraction - MNF)● Ανάλυση ανεξαρτήτων συνιστωσών (Indipendent Component Analysis –

ICA)➔ Διαχωριστική Ανάλυση ή Διαχωριστικές Επιφάνειες

➔ Οι ταξινομήσεις● Ταξινομήσεις με ένα φασματικό στόχο ανα εικονοστοιχείο (Minimum

Distance, Maximum Likelihood, Spectral Angle Mapper, Support Vector Machines κλπ)

● Ταξινομήσεις μεικτών εικονοστοιχείων (Linear Spectral Mixture Model, Matched Filter και Mixture-tuned Matched Filter κλπ)

● Εντοπισμός ανωμαλιών (Anomaly Detection)● Αντικειμενοστρεφείς ταξινομήσεις

Τα μεικτά εικονοστοιχείαΤα μεικτά εικονοστοιχείαΓια τους περισσότερους σαρωτές θεωρείται σχεδόν βέβαιο ότι κάθε εικονοστοιχείο περιέχει περισσότερους του ενός φασματικούς στόχους. Όσο αυξάνεται το μέγεθος του εικονοστοιχείου (όσο δηλαδή μειώνεται η χωρική διακριτική ικανότητα του δέκτη) τόσο αυξάνεται η πιθανότητα η ακτινοβολία που καταγράφεται από το δέκτη να οφείλεται σε περισσότερους του ενός φασματικούς στόχους. Έτσι το αποτέλεσμα είναι μία σύνθετη ή αλλιώς μεικτή τιμή ανακλαστικότητας η οποία δεν μπορεί να ταυτιστεί με τις επιμέρους τιμές ανακλαστικότητας των διαφόρων φασματικών στόχων.

Ειδικά στην περίπτωση του νερού η μείξη των φασματικών στόχων είναι σχεδόν πάντοτε δεδομένη και η διαδικασία ανίχνευσης, αναγνώρισης και αποανάμειξής τους είναι συνήθως το κύριο ζητούμενο.

Η υπεροχή των υπερφασματικών απεικονίσεων (1)Η υπεροχή των υπερφασματικών απεικονίσεων (1)Ένας υπερφασματικός δέκτης καταγράφει τη φυσική και κοινωνικοοικονομική πραγματικότητα χρησιμοποιώντας δεκάδες στενά και συνεχόμενα φασματικά κανάλια. Η υπερφασματική απεικόνιση συχνά αναπαριστάται ως ένας υπερφασματικός κύβος. Σε αυτόν τον κύβο οι άξονες Χ και Υ έχουν να κάνουν με το μέγεθος της απεικόνισης ενώ ο άξονας Ζ παρουσιάζει τα κανάλια των υπερφασματικών δεδομένων στα διάφορα μήκη κύματος (λ). Μία σχεδόν συνεχής καταγραφή της φασματικής ανακλαστικότητας μπορεί να παραχθεί για κάθε εικονοστοιχείο και για το λόγο αυτό η λήψη υπερφασματικών απεικονίσεων αποκαλείται και απεικονιστική φασματομετρία (imaging spectroscopy).

Στη διεθνή επιστημονική κοινότητα υπάρχει ένταση έρευνας υδρολογικών θεμάτων με χρήση υπερφασματικών τηλεπισκοπικών δεδομένων.

Η χρησιμότητα των υπερφασματικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων για την εκτίμηση του φυτοπλαγκτού, της διαύγειας του νερού και της διατροφικής ικανότητάς του έχει τεκμηριωθεί. Έχει επίσης αποδειχθεί η ικανότητα των υπερφασματικών δεδομένων να εκτιμούν με σημαντική ακρίβεια βασικές παραμέτρους της ποιότητας του νερού όπως η συγκέντρωση χλωροφύλλης-α σε διαυγές και θολό νερό, τα αιωρούμενα σωματίδια, η θολερότητα, η οργανική ύλη και τα νιτρικά.

Η υπεροχή των υπερφασματικών απεικονίσεων (2)Η υπεροχή των υπερφασματικών απεικονίσεων (2)

Καθώς τα διάφορα σωματίδια και οι διαλυμένες ουσίες παρουσιάζουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά σκέδασης, απορρόφησης και φθορισμού, θα μπορούσε κανείς να αναγνωρίσει τη φύση αυτών των υλικών από τις εγγενείς οπτικές ιδιότητες του νερού που τα περιέχει. Πάρα πολλές εργασίες έχουν πραγματοποιηθεί με στόχο την εκτίμηση των εγγενών οπτικών ιδιοτήτων του νερού με χρήση κυρίως υπερφασματικών απεικονίσεων.

Ο λόγος της επικράτησης των υπερφασματικών απεικονίσεων για τις υδρολογικές εφαρμογές είναι ότι με τη σχεδόν συνεχή καταγραφή της φασματικής ανακλαστικότητας επιτυγχάνεται η εκτίμηση των οπτικών ιδιοτήτων του νερού με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από ότι με τις συνήθεις πολυφασματικές απεικονίσεις.

Οργάνωση εναέριων λήψεων και Οργάνωση εναέριων λήψεων και επίγειων μετρήσεων.επίγειων μετρήσεων.

Αποτελέσματα επεξεργασιών.Αποτελέσματα επεξεργασιών.

Μετρήσεις πεδίουΜετρήσεις πεδίουΓια την ορθή αντιμετώπιση των περισσοτέρων εφαρμογών σχετικών με το νερό απαιτείται η πραγματοποίηση μετρήσεων πεδίου (συνήθως από βάρκα) παράλληλα με τη λήψη των τηλεπισκοπικών απεικονίσεων.

Οι μετρήσεις περιλαμβάνουν:● Μετρήσεις των ιδιοτήτων του νερού (αγωγιμότητα, θερμοκρασία,

αιωρούμενα σωματίδια, χλωροφύλλη-a, διαλυμένες οργανικές ουσίες, κλπ)● Δειγματοληψίες και χημικές αναλύσεις● Μετρήσεις ανακλαστικότητας (του νερού ή του βυθού) με

φασματοραδιόμετρο χειρός

Οι μετρήσεις αυτές πραγματοποιούνται σε διάταξη κανάβου ή κατά μήκος διαδρομών

Φασματοραδιόμετρο χειρόςGER1500

SeaBird CTD(conductivity, tempe-

rature, depth) profiler με C-star Transmissometer και Backscatter sensors

Pixel Purity IndexPixel Purity IndexΕιδικά για την περίπτωση των υπερφασματικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, στην περίπτωση κατά την οποία δε μπορούμε να έχουμε μετρήσεις φασματικών στόχων με φασματοραδιόμετρο στο πεδίο υπάρχει η δυνατότητα αυτόματης ανάδειξης και επιλογής των καταλληλότερων φασματικών στόχων από την ίδια την υπερφασματική απεικόνιση. Η διαδικασία αυτή μάλιστα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως οδηγός για τις μετρήσεις υπαίθρου. Η διαδικασία αυτή, η οποία εκτελείται αφού στην αρχική υπερφασματική απεικόνιση πραγματοποιηθεί ο μετασχηματισμός MNF, καλείται Pixel Purity Index

Λήψη τηλεπισκοπικών απεικονίσεωνΛήψη τηλεπισκοπικών απεικονίσεωνΕκείνο το οποίο είναι εξαιρετικά σημαντικό για τις εφαρμογές του υδάτινου περιβάλλοντος είναι η λήψη των τηλεπισκοπικών απεικονίσεων να πραγματοποιείται ταυτόχρονα με τις επίγειες μετρήσεις, καθώς το υδάτινο περιβάλλον είναι εξαιρετικά ευμετάβλητο.

Συνήθως οι επίγειες μετρήσεις διαρκούν αρκετά περισσότερο και γι' αυτό το λόγο απαιτείται πολύ καλός χρονικός προγραμματισμός.

Πολύ σημαντικό ρόλο για την επιλογή της ημέρας της λήψης παίζουν οι επικρατούσες καιρικές συνθήκες. Η ημέρα και η ημερομηνία λήψης πρέπει να επιλέγεται πολύ προσεκτικά ανάλογα με την εκάστοτε εφαρμογή.

Θερινή (αριστερά) και Χειμερινή (δεξιά) λήψη θερμικής απεικόνισης σε περιοχή

παράκτιων πηγώνΥπερφασματική απεικόνιση CASI-550. Η νηνεμία επιτρέπει την

παρατήρηση του βυθού

Συσχέτιση επίγειων μετρήσεων με τις τηλεπισκοπικές απεικονίσειςΣυσχέτιση επίγειων μετρήσεων με τις τηλεπισκοπικές απεικονίσειςΣτις περισσότερες των περιπτώσεων, αφού πραγματοποιηθούν οι βασικές προεπεξεργασίες των τηλεπισκοπικών δεδομένων (ραδιομετρική/γεωμετρική διόρθωση, εφαρμογή φίλτρων κλπ) καθώς και η εφαρμογή μεθόδων εξαγωγής χαρακτηριστικών (αλγεβρικές πράξεις καναλιών, PCA, MNF, ICA), ακολουθεί η ανάλυση συσχέτισης μεταξύ των μετρήσεων πεδίου και των ψηφιακών τιμών των τηλεπισκοπικών απεικονίσεων ή των μετασχηματισμών τους. Η διαδικασία αυτή είναι απαραίτητη για τη χαρτογράφηση των εμφανίσεων/φαινομένων τα οποία είναι αντικείμενα της εκάστοτε εφαρμογής.

ΑποτελέσματαΑποτελέσματαΤα συνήθη αποτελέσματα της επεξεργασίας των τηλεπισκοπικών δεδομένων είναι:

● Ανίχνευση συγκεκριμένης εμφάνισης● Θεματικοί χάρτες χαρτογράφησης συγκεκριμένων εμφανίσεων ή φαινομένων ● Χάρτες μεταβολών δια μέσου του χρόνου (change detection)● Δυναμικοί χάρτες παρακολούθησης φαινομένων (ακόμα και σε πραγματικό χρόνο)

Θεματική χαρτογράφηση εμφανίσεων/φαινομένων

Ανίχνευση συγκεκριμένης εμφάνισης (πετρελαιοκηλίδα)

Εξέλιξη φαινομένου (επέκταση πετρελαιοκηλίδας)

Ειδικός εξοπλισμός Ειδικός εξοπλισμός του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησηςτου Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης

του Ε.Μ.Π.του Ε.Μ.Π.

Αερομεταφερόμενος υπερφασματικός δέκτηςΑερομεταφερόμενος υπερφασματικός δέκτηςΤο Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π. διαθέτει ένα αερομεταφερόμενο υπερφασματικό δέκτη CASI-550 της εταιρίας ITRES. Ο δέκτης καταγράφει στην περιοχή του ορατού και του εγγύς υπέρυθρου φάσματος της ΗΜΑ έως και 288 συνεχόμενα φασματικά κανάλια.

Αερομεταφερόμενος υπερφασματικός δέκτηςΑερομεταφερόμενος υπερφασματικός δέκτηςΈχουν ήδη πραγματοποιηθεί πολλές λήψεις. Ειδικά για εφαρμογές του θαλάσσιου περιβάλλοντος έχουν πραγματοποιηθεί λήψεις σε Χαλκίδα, Σκόπελο, Κύθηρα και Ζάκυνθο.

Φασματοραδιόμετρο χειρός GER-1500Φασματοραδιόμετρο χειρός GER-1500Το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π. διαθέτει ένα φασματοραδιόμετρο χειρός GER1500 με το οποίο πραγματοποιούνται μετρήσεις κατά τη διάρκεια επιγείων ελέγχων.

Το όργανο καταγράφει την ανακλαστικότητα των διαφόρων υλικών στην περιοχή του ορατού και του εγγύς υπέρυθρου φάσματος της ΗΜΑ σε 512 συνεχόμενες περιοχές (κανάλια).

Είναι πολύ πιθανό σχετικά σύντομα το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης να έχει τρία επιπλέον αντίστοιχα όργανα.

Θερμική κάμερα χειρός Trotec IC060Θερμική κάμερα χειρός Trotec IC060Το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π. διαθέτει θερμική κάμερα χειρός Trotec IC060 με το οποίο πραγματοποιούνται μετρήσεις κατά τη διάρκεια επιγείων ελέγχων αλλά και για λήψεις από ψηλά.

Στο παρελθόν το Εργαστήριο έχει πραγματοποιήσει πολλές λήψεις με τον αερομεταφερόμενο θερμικό δέκτη TABI-320 της εταιρίας ITRES

Ενδεικτικές εφαρμογές Ενδεικτικές εφαρμογές του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησηςτου Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης

του Ε.Μ.Π. σχετικές με του Ε.Μ.Π. σχετικές με το θαλάσσιο περιβάλλοντο θαλάσσιο περιβάλλον

ARGOMARINEARGOMARINEAutomatic Oil-Spill Recognition and Geopositioning

integrated in a Marine Monitoring Network

Ανίχνευση σκαφών και πετρελαιοκηλίδων καθώς και εκτίμηση του πάχους Ανίχνευση σκαφών και πετρελαιοκηλίδων καθώς και εκτίμηση του πάχους των πετρελαιοκηλίδων με χρήση υπερφασματικών απεικονίσεωντων πετρελαιοκηλίδων με χρήση υπερφασματικών απεικονίσεων

Έχει αναπτυχθεί μία ολοκληρωμένη αυτοματοποιημένη μεθοδολογία η οποία βασίστηκε σε φασματικές μετρήσεις οι οποίες πραγματοποιήθηκαν τόσο σε εργαστηριακό όσο και σε θαλάσσιο περιβάλλον.

Με βάση τις μετρήσεις αυτές έχει δημιουργηθεί φασματική βιβλιοθήκη για διάφορους τύπους και πάχη πετρελαιοκηλίδων

Τηλεπισκοπικές απεικονίσειςΤηλεπισκοπικές απεικονίσεις

Πραγματοποιήθηκαν λήψεις με τον αερομεταφερόμενο υπερφασματικό δέκτη CASI-550 του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης στη Ζάκυνθο

Επίγειες μετρήσειςΕπίγειες μετρήσεις

Πραγματοποιήθηκαν ταυτόχρονα από βάρκα του ΕΘΠΖ μετρήσεις πεδίου με το φασματοραδιόμετρο GER1500 του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης

Signal subspace estimation

Dimensionality reduction

Endmember extraction

Hyperspectral image

SAMclassification

Classified image

Έχουν αναπτυχθεί μία σειρά νέων αλγορίθμων οι οποίοι υλοποιούν τα ζητούμενα με αυτοματοποιημένο τρόπο.

Αυτόματος εντοπισμός σκαφών σε υπερφασματικές εικόνες CASI καθώς και σε πολυφασματικές εικόνες διαφόρων δεκτών

Αναγνώριση εκροής φυσικών υδρογονανθράκων στις υπερφασματικές εικόνες CASI-550

Τυπική φασματική συμπεριφορά των πετρελαιοκηλίδων

Υπερφασματική απεικόνιση CASI-550, κανάλι 440nmKόλπος Λαγανά, Ζάκυνθος

Στο διάστημα 400-600nm o πυθμένας είναι ορατός ακόμα και σε σημαντικό βάθος εφόσον δεν υπάρχουν έντονοι κυματισμοί. Το πετρέλαιο ανακλά πιο έντονα από το νερό αλλά δεν

παρατηρείται εύκολα σε αυτό το τμήμα του φάσματος

Υπερφασματική απεικόνιση CASI-550, λόγος 590nm/490nmKόλπος Λαγανά, Ζάκυνθος

Με εφαρμογή κατάλληλων λόγων ορατών καναλιών μπορούμε να επιτύχουμε πολύ καλή παρατήρηση του βυθού


Όσο πλησιάζουμε προς τα 600nm ο πυθμένας σιγά σιγά παύει να είναι ορατός καθώς το νερό απορροφά όλο και περισσότερο την προσπίπτουσα ακτινοβολία


Το διάστημα 600-760nm ενδείκνυται για την παρατήρηση των επιφανειακών εμφανίσεων καθώς ο πυθμένας δεν είναι πλέον ορατός. Το νερό απορροφά σημαντικά

την προσπίπτουσα ακτινοβολία


Η βάρκα από την οποία πραγματοποιήθηκαν οι μετρήσεις πεδίου




Από τα 760nm και πάνω οι απεικονίσεις γίνονται θορυβώδεις καθώς το σήμα επιστροφής είναι πάρα πολύ μικρό. Το νερό απορροφά την προσπίπτουσα ακτινοβολία


Από τα 760nm και πάνω οι απεικονίσεις γίνονται θορυβώδεις καθώς το σήμα επιστροφής είναι πάρα πολύ μικρό. Το νερό απορροφά πλήρως την προσπίπτουσα ακτινοβολία

Πολυφασματική απεικόνιση RapidEye, Κανάλι Red Edge Kόλπος Λαγανά, Ζάκυνθος

Αντίστοιχες υπογραφές υδρογονανθράκων έχουν παρατηρηθεί στον κόλπο του Λαγανά και σε πολυφασματικές εικόνες

Πολυφασματικές απεικονίσεις RapidEye Ιουλίου 2009, Κανάλι Red Edge.Θαλάσσια περιοχή νότια του κόλπου του Λαγανά, Ζάκυνθος

Πολύ ενδιαφέρουσες αντίστοιχες υπογραφές υδρογονανθράκων έχουν παρατηρηθεί σε πολυφασματικές εικόνες νότια της Ζακύνθου τους καλοκαιρινούς μήνες

Πολυφασματική απεικόνιση Landsat 5 TM Ιουλίου 2009, Κανάλι 4. Θαλάσσια περιοχή νότια του κόλπου του Λαγανά, Ζάκυνθος

Οι συγκεκριμένες εμφανίσεις είναι ορατές ακόμα και σε εικόνες Landsat TM

Multitemporal υπέρθεση των δύο απεικονίσεων RapidEye (με κόκκινο χρώμα η πρώτη

και πράσινο χρώμα η δεύτερη) και της Landsat TM απεικόνισης (μπλε χρώμα).Θαλάσσια περιοχή νότια του κόλπου του Λαγανά, Ζάκυνθος

Η θέση των εμφανίσεων αυτών είναι γεωγραφικά εστιασμένη. Φαίνεται να ξεκινούν από το ίδιο σημείο (5,5 km από την ακτή) ενώ κατευθύνονται ανάλογα με τους

πνέοντες ανέμους και το θαλάσσιο ρεύμα που επικρατεί.

Multitemporal υπέρθεση δύο απεικονίσεων Landsat ETM+

Κόκκινο χρώμα: εικόνα 6ης Ιουλίου 2012, κυανό χρώμα: εικόνα 20ης Ιουνίου 2012. Θαλάσσια περιοχή νότια του κόλπου του Λαγανά, Ζάκυνθος

Η θέση των εμφανίσεων αυτών είναι γεωγραφικά εστιασμένη. Οι εκροές παρατηρούνται ακόμα και σε πάρα πολύ πρόσφατες εικόνες Landsat ETM+ του Ιουλίου 2012.

Multitemporal υπέρθεση δύο απεικονίσεων Landsat TM και μίας RapidEye. Κόκκινο χρώμα: Landsat εικόνα Αυγούστου 1986, πράσινο χρώμα: Landsat εικόνα Αυγούστου 2003, μπλε χρώμα: εικόνα RapidEye 2009.

Θαλάσσια περιοχή νότια του κόλπου του Λαγανά, Ζάκυνθος

Η θέση των εμφανίσεων αυτών είναι γεωγραφικά εστιασμένη. Οι εκροές παρατηρούνται συστηματικά στις διαθέσιμες δορυφορικές εικόνες από το 1984 ως και το 2012.

Λοιπές ενδεικτικές εφαρμογές Λοιπές ενδεικτικές εφαρμογές του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησηςτου Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης

του Ε.Μ.Π. σχετικές με του Ε.Μ.Π. σχετικές με το θαλάσσιο περιβάλλοντο θαλάσσιο περιβάλλον

Ανίχνευση πετρελαιοκηλίδων σε εικόνες SARΑνίχνευση πετρελαιοκηλίδων σε εικόνες SAR

Αναπτύχθηκε μία αυτοματοποιημένη μεθοδολογία η οποία βασίστηκε σε ειδικές επεξεργασίες των SAR εικόνων και στην εφαρμογή αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης εικόνας.

Θερινή θερμική εικόνα ΤΑΒΙ-320, Βόρειος Ευβοϊκός κόλπος

Χειμερινή θερμική εικόνα ΤΑΒΙ-320, Βόρειος Ευβοϊκός κόλπος

Ανίχνευση παράκτιων πηγών γλυκού/υφάλμυρου νερού με θερμικές Ανίχνευση παράκτιων πηγών γλυκού/υφάλμυρου νερού με θερμικές εικόνες TABI-320εικόνες TABI-320

Με σωστό προγραμματισμό λήψεων (χειμώνα ή καλοκαίρι) ο εντοπισμός των παράκτιων πηγών γίνεται εύκολα και με εξαιρετική ακρίβεια.

Υπερφασματική εικόνα CASI-550

ΚύθηραΥπερφασματική εικόνα CASI-550

Χαλκίδα

Ανίχνευση υποθαλάσσιων πηγών γλυκού/υφάλμυρου νερού με Ανίχνευση υποθαλάσσιων πηγών γλυκού/υφάλμυρου νερού με υπερφασματικές εικόνες CASI-550υπερφασματικές εικόνες CASI-550.

Αυτόματη οριοθέτηση του αιγιαλού σε εικόνες πολύ υψηλής διακριτικής Αυτόματη οριοθέτηση του αιγιαλού σε εικόνες πολύ υψηλής διακριτικής ικανότητας.ικανότητας.

Με χρήση αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης εικόνας.

Αυτόματη ανίχνευση ακτογραμμών.Αυτόματη ανίχνευση ακτογραμμών.

Αναπτύχθηκε μεθοδολογία με έμφαση στις προηγμένες τεχνικές ομαλοποίησης και τον τελεστή Canny

Ταξινόμηση θαλασσίων κυματισμών με χρήση εικόνων SAR.Ταξινόμηση θαλασσίων κυματισμών με χρήση εικόνων SAR.

Αναπτύχθηκε μεθοδολογία η οποία βασίστηκε στην ανάλυση υφής SAR απεικονίσεων.

Αυτόματη Εξαγωγή Τοπογραφικών και Γεωμορφολογικών Χαρακτηριστικών Αυτόματη Εξαγωγή Τοπογραφικών και Γεωμορφολογικών Χαρακτηριστικών Πυθμένα από Ψηφιακά Χωροθετημένα Βυθομετρικά Μοντέλα Πυθμένα.Πυθμένα από Ψηφιακά Χωροθετημένα Βυθομετρικά Μοντέλα Πυθμένα.

Με χρήση αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης εικόνας.

Σας ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας Σας ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας :) :)

National Marine Park of Zakynthos Workshop on “Marine Pollution: Monitoring Systems and...

Technology

Transcript of National Marine Park of Zakynthos Workshop on “Marine Pollution: Monitoring Systems and...