Değişim Algılama nedir ve bu tür bir analizi açık kaynak araçlarıyla nasıl yapabilirim?


27

Gönderen wikipedia sayfası:

CBS için değişim tespiti (coğrafi bilgi sistemleri), belirli bir alanın niteliklerinin iki veya daha fazla zaman aralığında nasıl değiştiğini ölçen bir süreçtir. Değişiklik tespiti, sıklıkla farklı zamanlarda çekilmiş alanın havadan çekilmiş fotoğrafları veya uydu görüntülerini karşılaştırmayı içerir. Bu süreç en sık çevresel izleme, doğal kaynak yönetimi veya kentsel gelişimin ölçülmesi ile ilişkilidir.

Karşılaştırma nasıl yapılır? Hangi araçlarla? Açıklamanın tam olmadığını hissediyorum. Ya da bir şey eksik.

Değişim Tespiti hakkında nerede ve hangi kitaplarda daha fazla bilgi bulabilirim?

Bir form dosyasındaki verileri kullanarak böyle bir analiz yapmak için hangi araçları kullanmalıyım? (sadece açık kaynaklı lütfen)

DÜZENLE

Değişim saptamaya ilişkin bazı makaleler (teori ve teknikler)

Değişim tespit teknikleri (D. LU, E. BRONDI, ZIO ve E. MORAN, 2004, pdf)

NDVI zaman serilerinde trend değişiminin tespiti: Yıllar arası değişkenlik ve metodolojinin etkileri Forkel, M., Carvalhais, N., Verbesselt, J., Mahecha, MD, Neigh, C., Reichstein, M. (2013) Uzaktan Algılama 5 (2013) 5. - ISSN 2072-4292 - s. 2113 - 2144.

Küresel bitki örtüsü aktivitesindeki değişimler Jong, R. de, Verbesselt, J., Zeileis, A., Schaepman, ME (2013) Uzaktan Algılama 5 (2013) 3. - ISSN 2072-4292 - s. 1117 - 1133.

MODIS zaman serilerinden (2000–11) Dibrieux, LP, Bartholomeus, HM, Herold, M. (2012) 4. - ISSN 1748-9326 - s. 12.

Uydu görüntü zaman serileri kullanarak gerçek zamanlıya yakın bozulma tespiti Verbesselt, JP, Zeileis, A., Herold, M. (2012) Uzaktan Çevrenin Algılanması 123 (2012). - ISSN 0034-4257 - s. 98 - 108. Küresel yeşilleşme ve esmerleşmede trend değişimleri: Kısa vadeli eğilimlerin uzun vadeli değişime katkısı Jong, R. de, Verbesselt, J., Schaepman, ME, Bruin, S. de (2012) Global Change Biology 18 (2012) 2. - ISSN 1354-1013 - s. 642 - 655.

Uydu görüntü zaman serisindeki ani ve kademeli eğilimleri hesaba katarken fenolojik değişimin tespiti Verbesselt, J., Hyndman, R., Zeileis, A., Culvenor, D. (2010) Çevrenin Uzaktan Algılanması 114 (2010) 12. - ISSN 0034-4257 - s. 2970 - 2980.

Uydu görüntü zaman serilerindeki trend ve mevsimsel değişimlerin tespiti Verbesselt, J., Hyndman, R., Newnham, G., Culvenor, D. (2010) Çevrenin Uzaktan Algılanması 114 (2010) 1. - ISSN 0034-4257 - s. 106 - 115.

(Daha fazla dikkat çekici makale keşfedersem, gelecekte daha fazla ekleyeceğim)


1
Değişim tespitinin dört yönü, özellikle doğal kaynakları izlerken önemli (Macleod ve Congalton 1998) : Değişiklikleri tespit et, Değişimin doğasını tanımla, Değişimin boyutunu ölç, Değişimsel mekansal örüntüyü değerlendir.
Nikos Alexandris

Yanıtlar:


16

Değişim tespiti, ENVI veya Orfeo araç kutusu gibi uzaktan algılama paketlerinde ortak bir işlem / modüldür. Genellikle tarama verilerini içerir (örneğin uydu görüntüleri).

Karşılaştırma nasıl yapılır? Hangi araçlarla? Açıklamanın tam olmadığını hissediyorum. Ya da bir şey eksik.

Değişiklik tespiti, farklı zamanlarda çekilmiş, ancak aynı alanı kapsayan iki raster görüntü karşılaştırılarak yapılır. Görüntüler aynı alanı kapladığından, görüntüler üst üste biner. Üst üste yığılmış iki ızgara düşünün.

Bu, yeni rasterdeki bir pikselin değerinin, eski rasterdeki pikselin değeri ile aynı olup olmadığının karşılaştırılması meselesidir. Değişen pikseller daha sonra işaretlenir. Çıktı genellikle, değiştirilen alanların vurgulandığı iki görüntü ile aynı uzantıları kapsayan bir rasterdir. Elbette bir sadeleştirme ama fikir olsun :)

görüntü tanımını buraya girin

Değişim Tespiti hakkında nerede ve hangi kitaplarda daha fazla bilgi bulabilirim?

Bu belgelerle başlayabilirsiniz

Bir form dosyasındaki verileri kullanarak böyle bir analiz yapmak için hangi araçları kullanmalıyım? (sadece açık kaynaklı lütfen)

Opticks'i deneyebilirsiniz . Bir değişiklik algılama eklentisi var .


14

QGIS ile kullanabileceğiniz DTclassifier'ı buradan inceleyin .

DTclassifier, raster sınıflandırma ve karar ağaçları kullanarak değişiklik tespiti için basit ve basit bir arayüz sağlar.

Eklenti özellikleri:

  • Entegre yaklaşım - QGIS'te eğitim verisi toplama, ağaç oluşturma ve sınıflandırma dahil tüm işlemleri gerçekleştirin
  • QGIS’teki OpenCV bilgisayar vizyon kütüphanesini kullanmanın ilk örneği
  • parametrik olmayan sınıflandırma algoritmasının kullanılması - karar ağaçları.

Burada bir öğretici bulabilirsiniz .

Bunun yanında olabildiğince bu yazı bakışta burada , Entropi değişimi algılama

algılama değiştir

Umarım yardımcı olur ...


evet görsel örnekler çok bilgilendiriciydi. Teşekkür ederim!
nicks

9

Vektör verilerinde değişiklik tespiti için pek çok araç bulacağınızı sanmıyorum (şekil dosyaları gibi) çünkü bu önemsiz bir problem - sadece noktaları yürütün ve aynı olup olmadığını söyleyin.

Değişim tespiti, sorunun, bir uydu geçişinden diğerine veya bir uçaktan aşırı uçuşa geçen veya "önce ve sonra" bir uçaktan diğerine geçenleri algıladığı raster görüntüler (örneğin, SAR görüntüleri veya görsel / IR görüntüleri) için daha tipiktir "doğal afet yaşayan bir sitede.

Raster görüntüler için bir açık kaynak araç takımı seçeneği Orfeo Toolbox'tır .


Evet, vektör verilerindeki önemsizliği kabul ediyorum.
Raster'i

5
Vektör verilerindeki sorun sadece önemsiz bir sorundur, çünkü önemsiz bir soru sorarsınız! Örneğin, şekiller orman örtüsü, kentsel gelişim, vs. gibi yüzeydeki şeylerin uzantılarını temsil eden çokgenler olduğunda, değişim tespiti katmanların kesişmesini ve örtüşenlerin geometrisini analiz etmeyi gerektirir . Şekiller doğrusal bununla genellikle ilgilenen edilir ölçüm şekilleri ne kadar farklı - ne kadar ayrı ortalama olarak, şekiller noktalar olduğunda, bir yeni noktalar olup olmadığını, nokta arasındaki tipik mesafeleri ölçmek istediği gibi en fazla ortaya çıktı ve eskileri ortadan kayboldu.
whuber

Bunun için tam bir cevabım yok, ama hala daha iyi bir sorun olabileceğini düşünüyorum (zaten en basit durumda önemsiz) çünkü zaten "iyi" verilere sahipsin ve kayıt / sınıflandırma ile uğraşmana gerek yok birinci kısım. Sınıflandırılmamış özellik verileriyle uğraşmaya çalışan hiçbir şeyin farkında değilim, ancak basit mesafeli hesaplamalar, Hausdorff mesafesi ve benzeri gibi şeyler için çoğu GEOS tabanlı yazılımda metrikler var.
BradHards

2

Algılamayı değiştir

Uzaktan Algılama disiplindeki değişiklik tespiti , arazi kapsamındaki ve / veya arazi kullanımındaki değişiklikleri (zaman ve mekan boyunca) tespit etmeyi amaçlayan analitik süreçtir.

Değişim saptama tekniği olarak PCA

En yaygın ve başarılı değişim tespit uygulamaları arasında, Temel Bileşenler Analizi'nin (PCA) iki veya çok yönlü çok boyutlu veri üzerine uygulanmasıdır (Lu ve diğerleri, 2003).

PCA nedir?

Temel Bileşenler Analizi (PCA), çok boyutlu bir doğrusal dönüşüm algoritmasıdır. Temel değişkenler (PC'ler) olarak adlandırılan ilk değişkenlerin, orijinal veri varyansının çoğunu içerecek şekilde, çok değişkenli bir veri kümesini yeniden yapılandırır. Böylece, PCA, ilk veri setini oluşturanlardan daha az boyut kullanarak çok boyutlu bir veri setini güvenilir bir şekilde tanımlama veya temsil etme potansiyeline sahiptir (Jolliffe, 2002).

O nasıl çalışır?

PCA, esasen değişmeyen peyzaj özelliklerine benzeyen orijinal veri setinin ilk bileşenlerinde en yüksek varyansı yönlendirir . Daha sonra, gelişmiş dijital görüntü işleme işlemleri, yani görüntü (segmentasyon ve) sınıflandırma yoluyla değişiklikleri ayıklamak kullanıcının sorumluluğundadır.

(G) FOSS kullanarak PCA tabanlı değişiklik tespiti

PCA, GRASS-GIS ( i.pca modülü), R ( princomp () ve prcomp () fonksiyonları), OrfeoToolbox , SAGA-GIS ve muhtemelen daha fazla (Ücretsiz ve) Açık Kaynak Uygulamalarında uygulanmaktadır.

Yukarıdaki metnin çoğunun çıkarıldığı derinlemesine bir örnek , PCA ve GFOSS'a dayanarak yakılan alanların (aslında bir değişiklik saptama analizi olan) nasıl eşleştirileceğini göstermektedir . Lütfen, konuyla ilgili geniş bir referans listesi için bu çalışmaya bakın .

PCA'yı gerçekleştirmek için GRASS-GIS ve R kullanımında, Temel Bileşenler Analizi başlıklı özel bir GRASS-wiki sayfası bulunmaktadır .

Referanslar

Jolliffe, IT (2002). Temel Bileşen Analizi . Springer, 2. baskı. 28 ilüstrasyonları.

Lu, D., Mausel, P., Brondizio, E. ve Moran, E. (2003). Değişim tespit teknikleri. Uluslararası Uzaktan Algılama Dergisi , 25 (12): 2365.


2

Açık kaynaklı GIS ve uzaktan algılama paketi Whitebox Geospatial Analysis Tools ( http://www.uoguelph.ca/~hydrogeo/Whitebox/ ), görüntü üzerinde değişiklik tespitini gerçekleştirmek için oldukça kapsamlı araçlara sahiptir. Bu, Değişim Vektör Analizi, Çapraz Tablolama, Görüntü Regresyonu, Temel Bileşen Analizi ve Yazma İşlevi Belleği Ekleme işlemi için araçlar içerir. Muhtemelen önyargılıyım, yazılımın baş geliştiricisi olmakla birlikte, çoğunlukla Whitebox kullanan lisans öğrencilerine değişiklik tespitini öğretiyorum ve deneyimlerim bu tür analizler için kullanıcı dostu ve sezgisel bir yazılım olduğu yönünde.

görüntü tanımını buraya girin


-1

Değişim tespiti, kentsel gelişim, peyzaj yönetimi veya ormanların parçalanması için çalışırken çok yoğun bir çalışmadır ... Çok kesin bir sonuç gerektiren bu tür amaçlar için, önce bir alanın geçmişten günümüze sınıflandırılması ve daha sonra bununla çalışılması gerekir. değişim saptama çalışması için vektör verileri

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.