Реферат Откриване и картографиране на геоморфоложки обекти вследствие наводнения с помощта на въздушна фотограметрия

Съвместното приложение на продуктите от заснемането на речния пейзаж с безпилотно летателно средство- 2D ортофотоизображение и 3D цифров модел на терена, и извлечената информация- текстурни характеристики, изчислените TRI индекси и създадения модел на наводнението (flood depth model) позволява да се преодолеят ограченията на класическите способи за набиране на информация за алувиалните (речните) форми. Ортофотоизображенията, получени в RGB канали, са най-често изполваните пространствени данни за анализиране на речните пейзажи и за хидроморфоложко картиране. Основният проблем при тях е ограничената възможност за различаване на отделни категории обекти, които са с подобни спектрални характеристики във видимата зона от електромагнитния спектър. Поради това използването на изображения, заснети във видимата област, за класификация може да доведе до грешни резултати.

Включването на допълнителна информация в процеса на обработката, свързана с текстурата, модела на релефа (DEM) и индекса TRI, спомага за разграничаването на качествени характеристики, което от своя страна улеснява категоризирането на форми, които изглеждат подобно един на друг, но са с различни физични свойства. Влиянието, което тези данни оказват върху точността на класификацията, е тествано чрез откриването на речни форми, използвайки различни комбинации от входни канали, като RGB ортофотоизображение, RGB ортофотоизображение с канал за текстурни характеристики, RGB изображение с канал за текстурни характеристики плюс слоевете, получени от цифровия модел на релефа.

Резултатите показват съществено повишаване на точността на класификацията с добавяне на информация за текстури и цифров модел на релефа. По-специално, влиянието на допълнителната информация е очевидна в определянето на натрупванията на баластра и ерозия на речните брегове. Най-съществено е влиянието при определянето на бреговата ерозия, като се наблюдава повишаване на точността на класификационната процедура от 60.1% до 98.3%, главно поради информацията от цифровия модел на релефа. Добавянето на информация за релефа позволява да се установят резки промени във височините на местата, където се среща ерозията на речните брегове. Точността на откриването на стари наноси от баластра също се е повишила значително от 75.5% до 93.7% благодарение на определянето на височините на местата с такива наноси спрямо тази на потока. Същото се отнася и за пресните натрупвания на баластра, като точността се е повишила от 80% до 95.7%. Единствено натрупванията на пясък са определени много точно при всички комбинации от входни канали, тъй като са със значително по-различни спектрални характеристики от тези на другите категории обекти и поради това точността в тяхното определяне се е запазила в порядъка на 93%.

Основното ограничение при заснемането на обекти във видимата зона е необходимостта от пряка видимост към обекта на изследване. Тъй като заснемането с безпилотни летателни средства е пасивно (т.е. регистрира се отразената енергия от Слънцето, вместо самият сензор/камера да излъчва енергия към обектите) във видимата и близката инфрачервена зона, гъстата растителност се явява съществена пречка. Влиянието на растителността може да се минимизира чрез добро планиране на заснемането, а именно, като се проведе в сезоните, когато няма растителност.

Предложената методика е изпитана за естествената среда на планинска река, но може да се приложи и в случаите, когато се изследват речни форми в облагородени земи. В този случай информацията от DEM може да помогне съществено при различаването на обекти, създадени от човека, от естествените речни форми, което ще подобри класификацията.

Нараства необходимостта прилагането на лесни и надеждни техники за бързо заснемане и качествен анализ на ефектите от природни бедствия. Качествената оценка е ограничена поради това, че е затруднено идентифицирането на някои речни форми въз основа на данни, получени по класически начин, като въздушно или спътниково заснемане. От друга страна въпреки, че наземните геодезически измервания осигуряват детайлна информация, те са времеемки и зависят много от опитността на операторите. Заради това дори в облагородените територии не е направено цялостно картографиране на последиците от наводненията.