Royalty Free Images
Photarium blog directory Blog Directory - photarium

Photoblogs.org - The Photoblogging Resource
View My Profile

katalog blogów - wjo.pl
niedziela, 13 maja 2007
Graficznie o NDVI, cd.
Przyklad praktycznego zastosowania NDVI z artykulu Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change (Nathalie Pettorelli, Jon Olav Vik, Atle Mysterud, Jean-Michel Gaillard, Compton J. Tucker oraz Nils Chr. Stenseth) zamieszczonego w Trends in Ecology and Evolution.



Edit:
Na wykresie z lewej strony mamy przykladowy wykres wartosci NDVI uzyskanych podczas jednego roku. Autorzy artykulu odniesli sie do Norwegii, dlatego tez mozemy zaobserwowac zmiany w NDVI podobne do tych, jakie maja miejsce na terenie Polski.
Czerwone kropki oznaczaja bledne wysokie wartosci, uzyskane w wyniku np bledow odczytow ze wskaznikow, usterek technicznych itp. Zielone kropki sa warosciami uzyskanymi podczas kiepskich warunkow pogodowych. Niebieskie natomiast sa wynikiem prawidlowo (bezblednie) odebranych danych oraz "wygladzania" blednych danych, przy uzyciu skomplikowanych zabiegow matematycznych.

na wykresie z prawej strony mozemy zaobserwowac jakie interesujace zjawiska mozemy zaobserwowac a nastepnie zmierzyc przy pomocy NDVI (na przykladzie Norwegii)


19:41, macracantorhynchus , Praca/teledetekcja
Link Dodaj komentarz »
Graficznie o NDVI














Wszystkie ryciny pobrane ze strony GIMMS
19:10, macracantorhynchus , Praca/teledetekcja
Link Dodaj komentarz »
piątek, 11 maja 2007
NDVI ciag dalszy
Omowilem juz wczesniej NDVI - bylo to jakby rozpoczecie tematu. Nie umiescilem w tamtej notce prostego wzoru, jaki sie stosuje do obliczania wartosci NDVI:



Rycina pobrana ze strony Wikipedii

We wzorze kazdy ze wspolczynnikow moze przyjmowac wartosci od 0,0 do 1,0. Stad NDVI moze przyjmowac wartosci od -1,0 do 1,0. Najwieksze wartosci NDVI przyjmuje w przypadku obszarow o najwiekszej koncentracji roslinnosci, podczas gdy w przypadku sniegu badz chmur wartosc moze spasc ponizej 0. Inne rodzaje pokrycia powierzchni ziemi to woda, ktora (przynajmniej w wiekszej odleglosci od brzegu) nie odbija prawie wcale tych dlugosci promieniowania (stad wartosci zblizone do 0 badz lekko ponizej zera) oraz naga ziemia, ktora odgija odrobine wiecej bliskiej podczerwieni niz czerwieni, co daje wartosci w rejonie 0,1 lub 0,2.
Inna zaleta tego algorytmu jest to, ze redukuje liczbe danych. Z dwoch wartosci daje jedn,a ktora mozna operowac w rownaniach i analizach.

Wraz z rowojem technik satelitarnych, w niektorych czesciach swiata NDVI zyskal szalona popularnosc. Szybko znalazl zastosowanie w lesnictwie (jak np w polnocnowschodnich Chinach):


Rycina pobrana z pracy MODIS-Based Estimation of Biomass and Carbon
Stock of Forest Ecosystems in Northeast China
(Xia, Huang, Han). Niestety autorzy nie podali w jaki sposob mierzyli NDVI - na skali widoczne sa wartosci, ktore z pewnoscia nie dpowiadaja normalnej skali NDVI.


Rolnictwo rowniez czerpie pelnymi garsciami. Na rycinie ponizej (pobranej z tutoriala RS) pokazuje susze w lipcu 2004 we wschodniej Afryce (o ktorej juz tez poprzednio wspominalem).





Rowniez Europa byla wielokrotnie pokazywana w barwach NDVI:

Rycina pobrana ze strony WDC

Czyz nie sa to urocze obrazy?

Jednakze NDVI ma swoje slabe strony. Jak powiedzial mi David Rogers (jeden z uczestnikow warsztatow w koncu kwietnia w Liverpoolu) NDVI zostal wynaleziony do zastosowania glownie w lesnictwie. Dlatego tez, kiedy stosowany na obszarach o mniejszej (innej) roslinnosci moze zawiesc.
Inne wady to miedzy innymi:
  • elementy atmosfery takie jak pyly, para wodna i rozne aerozole moga powodowac bledna interpretacje wynikow
  • chmury moga calkowicie uniemozliwic uzyskanie informacji dotyczacych roslinnosci
  • efekt gleby a w szczegolnosci wilgotnosci gleby. Wowczas odbicie jest wypadkowa samej gleby i ilosci wody w niej zawartej
  • anizotropia - pokrotce problem z katami odbijania a dlugoscia fali (nie jestem fizykiem)
  • efekty spektralne
Ponadto jako ze NDVI jest technika uzywana od dosc dawna, istnieja problemy korelacji starych danych, uzyskiwanych w roznych skalach czasowych i przestrzennych z danymi wspolczesnymi - rozwoj techniki pozwolil na uzyskiwanie coraz dokladniejszych obrazow.


15:50, macracantorhynchus , Praca/teledetekcja
Link Dodaj komentarz »
środa, 04 kwietnia 2007
O NDVI

slow kilka. Jako ze jestem w wiekszosci informacji laikiem i dziele sie nimi tutaj jako swoisty pamietnik tego, co sie ucze. Teraz powinienem zamiescic informacje o wykorzystywaniu informacji bla bla bla. Jak ktos to wykorzysta, i cos bedzie nie tak, to tylko jego wina ;)

No wiec jak to dziala. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) polega na rejestrowaniu roznych dlugosci swiatla odbitego od powierzchni i wszystkich obiektow znajdujacych sie na powierzchi Ziemi. Jak widac na tym rysunku:


Rycina pobrana ze strony Earth Observatory

zalozenia sa genialnie proste - porownywanie odbicia swiatla o dlugosci fali istotnej w procesie fotosyntezy. Stad mozna wyciagac dalsze informacje. Jezeli czestotliwosc odwiedzin satelity jest odpowiednia (zalezy od rozmiaru piksela - im wiekszy obszar objety zdjeciem, tym wieksza czestotliwosc mozliwa) mozna uzyskiwac dokladne informacje dotyczace okresu wegetacji. Dla moich badan te informacje moga byc niezwykle istotne. Nie ma (a przynajmniej jeszcze nie znalazlem) metody, ktora lepiej opisywalaby warunki zywieniowe gryzoni na wybranym terenie. Majac dane dotyczace populacji zarowno przestrzennie (teren co pol roku) i czasowo (teren co 3 tygodnie przez caly rok) oraz dane dotyczace poziomu infekcji (badania serologiczne probek) brakowalo zawsze elementu opisu srodowiska. Wartosci indeksu wegetacji moga powiedziec bardzo wiele o srodowisku i pozywieniu. Jesli przedstawimy te wartosci na wykresie, mozemy zaobserwowac takie aspekty, jak:
  • poczatek okresu wegetacji jak i koniec
  • stopien intensywnosci wzrostu i spadku procesow fotosyntezy
  • maksymalne wartosci fotosyntezy
  • dlugosc okresu wegetacji
  • itd
Uzylem tutaj okreslenia "okres wegetacji" zamiennie z fotosynteza zakladajac ze te terminy sa jednoznaczne podczas omawiania NDVI.

Mozna takze uzyskiwac kolorowe mapy, dajace wizualizacje uzyskanych danych (Kanal Panamski, kolory sztuczne):




Zdjecie pobrane ze strony Remote Sensing Tutorial.


Jest to jedno chyba z najprostszych sposobow na wytlumaczenie dzialania. Wiele roznorodnych satelitow ma zainstalowane bardzo rozne rodzaje detektorow. Wspomniane dlugosc swiatla (widzialne czerwone i podczerwone) so jedna z wielu mozliwych kombinacji. Nie zaglebialem sie w zadna z innych technik, ponadto wg wspolpracujacych ze mna naukowcow z Université catholique de Louvain ta technika juz wychodzi z uzycia. Jednym z powodow tego jest liczba problemow, ktore ta metoda stwarza i czesto brak mozliwosci ich obejscia.
Jeden z przyszplych postow bedzie oparty glownie na problemach zwiazanych z wykorzystywaniem technik satelitarnych. Zainteresowanych odsylam do Wiki, Google oraz nielicznych polskojezycznych informacji:
  • Teledetekcja
  • Wyklad

15:36, macracantorhynchus , Praca/teledetekcja
Link Dodaj komentarz »
wtorek, 03 kwietnia 2007
Odpisali!
Z firmy, ktora ma odzyskac dane z dysku! Zobaczymy co przyniosa nastepne dni ale moze bedzie ok.

Przygotowuje baze danych z opisem srodowiska. Generalnie celem tego jest scharakteryzowanie rodzajow wegetacji pokrywajacych obszary badawcze. Wykorzystujac satelitarne obrazowanie srodowiska (Remote Sensing oraz NDVI) mozemy dowiedziec sie calkiem sporo na temat srodowiska a w szczegolnosci w tym przypadku na temat zaawansowania fotosyntezy, czyli aktywnosci wegetacji. Nie bede sie zaglebial w szczegoly calej techniki - powiem tylko, ze mimo calej informacj, jaka mozna zebrac z satelity potrzebna jeest takze wizyta w terenie. Porownuje to do uzyskiwania sredniej.

2+2+2 = 6. Srednia arytmetyczna: 6/3=2
1+2+3 = 6 Srednia arytmetyczna: 6/3=2
0+0+6 = 6 Srednia arytmetyczna: 6/3=2

Jak widac rozne elementy moga dac taka sama srednia. Tak samo z NDVI. Uzyskujac czyste wartosci liczbowe, mozemy uzyskiwac te same rezultaty. Nie powie nic nam to jednak o srodowisku odpowiednim dla gryzoni - do wartosci NDVI brane sa wszystkie elementy i nawet kiedy jest zielono, moga to byc calkowicie niejadalne dla nornikow iglaki lub paprocie. Stad tez potrzebna informacja, co rosnie na danej powierzchni.
14:51, macracantorhynchus , Praca/teledetekcja
Link Dodaj komentarz »