Einar Gretarsson

Almennt
Landamerki
Gróšurflokkar
Gögn
Fjarkonnun
- Gögn
- Ašferš
- Greining
- Vettvangsvinna
Landupplżsingar
Gagnagrunnur
Kort
Hug-/vélbśnašur
Samstarfsašilar
Starfsmenn
Įhugveršir tenglar

Nytjaland
LBHĶ
Keldnaholt
112 Reykjavķk
sķmi: 433 5000
fax : 433 5201

Heimasķša LBHĶ
 



Fjarkönnun - Ašferšir



Fjarkönnun byggir į greiningu gagna sem eru fengin śr nemum sem safna upplżsingum į mismunandi bylgjulengdum rafsegulrófsins. Žessar bylgjulengdir eru jafnan nefnd bönd ķ daglegu tali. Breytileikinn ķ endurvarpi į milli žessara einstöku banda er skošašur til aš greina einkenni yfirboršsins, svo sem gróšur og mannvirki. Mannsaugaš nżtir ašeins lķtinn hluta rafsegulrófsins, eša frį bylgjulengdum 0,4ģm til 0,7ģm eins og sżnt er į mešfylgjandi mynd. Fjarkönnunartungl nema aftur į móti endurvarp frį um 0,4 ģm til um 20 cm og er žį bęši veriš aš tala um virka nema („active“; senda frį sér bylgjur og nema endurkast) og óvirka nema („passive“).




Rafsegulrófiš og hinn sżnilegi hluti žess (litir)

Meš žessari breidd ķ gagnasöfnun er unnt aš sjį mikinn breytileika ķ endurvarpi rafsegulbylgna frį mismunandi fyrirbrigšum į yfirborši jaršar. Žennan breytileika fęr mannsaugaš ekki greint meš žvķ til dęmis aš skoša loftmyndir sem teknar eru į sżnilega svišinu.


Greining į gervitunglamyndum

Greining gervitunglamynda byggir į svonefndri mynsturgreiningu („pattern recognition“), žar sem skošašur er breytileiki milli bandanna. Mynd 2 sżnir hvernig ķmynduš gögn og myndeiningar, sem hafa sama mynstur eša svipuš endurvarpsgildi į öllum böndunum, lenda ķ sama flokk. Erfitt getur reynst aš meta breytileikann meš žvķ aš skoša gögnin sjónręnt. Til žess eru yfirleitt notuš sérstök forrit. Dęmiš į mešfylgjandi mynd sżnir hvernig hęgt er aš skoša hvernig gögnin flokkast į milli tveggja banda (mndir a og c), en žį veršur talsverš skörun į milli flokkanna. Žegar žrjś bönd eru skošuš ķ žrķvķšu rśmi (mynd b), skarast gögnin ekki. Žegar unniš er meš gögn į borš viš Landsat gögnin, sem telja 7 bönd alls, žarf aš lķta į gögnin ķ 7-vķšu rśmi til aš skoša allan breytileikann į milli bandanna. Žetta krefst mikilla og flókinna śtreikninga sem ašeins er unnt aš vinna ķ afkastamiklum tölvum.






Mynd 2. Skörun sem į sér staš ķ gögnunum ef ašeins eru skošuš 2 bönd ķ einu (a og c) hverfur ef gögnin eru skošuš ķ žrķvķšu rśmi (b).

Til aš gefa hugmynd um gagnamagniš mį taka dęmi. Bönd Landsat gervihnattarins eru 7 og hvert band inniheldur 256 endurvarpsgildi. Ef ašeins į aš flokka eina mynd śr hnettinum, eru möguleikarnir 2567 eša 72.057.594.037.927.936. Žvķ er viš aš bęta aš hver Landsat rammi meš 15 metra upplausn er samsettur śr 144 milljón myndeiningum, og į žeim öllum eru geršir śtreikningar.

Śrvinnsla gagnanna byggir į žvķ aš landgeršir hafa mismunandi endurkast į mismunandi bylgjulengdum. Myndin hér aš nešan sżnir endurvarp frį 3 mismunandi yfirboršsgeršum, jaršvegi, gróšri og vatni į bylgjulengdum frį 0,4ģm til 2,6ģm. Mismunurinn į endurvarpi yfirboršsgeršanna į einstökum bylgjulengdum er sķšan notašur til aš greina į milli žeirra. Kśrfan fyrir gróšur er nokkurs konar mešaltalskśrfa fyrir allan gróšur, en til aš greina milli einstakra gróšurlenda er hęgt aš skoša nęstu mynd žar sem tvęr tegundir bómullarafbrigša eru bornar saman įsamt endurkasti frį vegi. Į sżnilega svišinu er breytileikinn milli žessara mismunandi yfirboršsgerša lķtill, en žegar er komiš inn į nęr-innrauša svišiš er mjög greinilegur munur į milli landgeršanna, jafnvel mismunandi afbrigša bómullar.






Endurvarpskśrfur (mešaltal) fyrir jaršveg, gróšur og vatn.





Endurvarpskśrfur fyrir 2 tegundir bómullarafbrigša og veg.

Hęgt er aš skipta ašferšum viš aš flokka fjarkönnunargögn ķ tvennt, annars vegar stżrša flokkun („supervised classification“) og hins vegar sjįlfvirka flokkun („unsupervised classification“). Stżrš flokkun byggir į žvķ aš reitir eru merktir inn į gervitunglamyndina og žeim gefiš gildi eša nafn, svo sem tiltekinn gróšurflokk. Margir skikar eru fundnir fyrir hvert gildi (gróšurflokk), en naušsynlegt er aš žeir séu dreifšir yfir alla myndina sem unniš er meš. Tölvan safnar upplżsingum um merkin į öllum böndunum fyrir žessa reiti og setur žęr upplżsingar ķ svonefnda merkjaskrį („signature file“). Žegar allir reitirnir sem į aš nota hafa veriš merktir inn er merkjaskrįin notuš til aš finna samsvarandi svęši į allri myndinni. Žegar merkjaskrįin er tilbśin koma nokkrar ašferšir til greina viš aš vinna flokkunina. Žęr helstu kallast „paralell-iped classification“, „minimum distance to mean“ og „maximum likelihood“. Sķšasta ašferšin er sś sem er fullkomnust af žessum žremur, en hśn krefst einnig mestrar reiknigetu. Žessi ašferš veršur notuš viš flokkun gagna ķ Nytjalandsverkefninu.

Žaš sem „maximum likelihood“ ašferšin hefur fram yfir hinar ašferširnar er aš žar eru reiknašar lķkurnar į aš einhver tiltekin myndeining lendi ķ įkvešnum flokki. Dregnar eru nokkurs konar jafngildislķnur ķ kringum hvern flokk sem sżna lķkurnar į aš įkvešnar myndeiningar lendi ķ honum. (Sjį myndir hér aš nešan).



Gögn sett upp ķ tvķvķtt rśm žar sem bśiš er aš reikna jafngildislķnur er sżna lķkur į aš myndeiningar lendi ķ įkvešnum flokki.





Hér hafa gögnin veriš sett upp ķ žrķvķdd žar sem Z įsinn sżnir lķkindadreifingu gilda fyrir hvern flokk.

Sjįlfvirk flokkun byggist į žvķ aš flokka gögnin upp ķ žann fjölda flokka sem notandinn bišur um, en ekki er notuš ķ merkjaskrį. Hśn veršur til viš flokkunina sem sżnir gildin į bak viš hvern flokk sem flokkaš er ķ. Žegar notuš er sjįlfvirk flokkun eru gögnin flokkuš upp ķ talsvert fleiri flokka en endanleg flokkun į aš fela ķ sér, en einfalt er aš sameina flokkana eftir į. Ef einhverjir flokkanna greinast į milli endanlegra flokka, er sérstakri tękni („cluster busting“) beitt til aš sameina flokka. Ašferšin sem almennt er notuš viš sjįlfvirka flokkun er nefnd „isodata“, en hśn felur ķ sér aš notandinn velur fjölda flokka og hversu mörg prósent af myndeiningum eiga aš vera flokkuš žegar flokkuninni lżkur. Ķ Nytjalandsverkefninu er mišaš viš aš 99,5% myndeininga séu flokkuš viš sjįlfvirka flokkun, en mjög mikinn tķma getur tekiš aš nį 100% flokkun.