Bildtolkning och informationsinnehåll i flygbilder. Bildtolkningsprocessen. Bildtolkningsprocessen

Transkript

1 Bildtolkning och informationsinnehåll i flygbilder Bildtolkningsprocessen Bildtolkningsprocessen Inkommande strålningen Objektens reflektionsegenskaper Bildkvalitet Tolkarens förmåga att tolka 1

2 Bildtolkningsprocessen 1. Studera befintlig information 2. Välj bildmaterial efter syfte och presentationsskala 3. Skapa tolkningsnyckel, dvs vad skall tolkas och hur ser det ut 4. Samla träningsdata 5. Identifiera objekt, klassindela 6. Kvantifiera, t.ex. Täckningsgrad, blockighet 7. Fältkontroller, utvärderingsdata 8. Utvärdera karteringsnoggrannhet 9. Sammanställa och presentera Tolkning Färg och ton Form och textur Geometri Placering och sammanhang Annan information Färg och ton Många objekt har samma färg/ton Många objekt har säsongsvariationer i färg/ton pga t.ex. fenologi och fuktighet Många objekt ser olika ut i olika miljöer 2

3 Form och textur Naturliga former oftast inte alltid exakt lika Textur relativt våglängder Textur och mönster viktiga indicier, t.ex. räta vinklar tyder på mänsklig påverkan Många former tillsammans talar om sammanhang som kan stödja tolkning, t.ex. en flod mynnar i ett delta Skuggor viktiga för formen på vertikala föremål (träd) Geometri Avskärmning genom centralprojektion Läge i bilden stor betydelse effekten störst i kanterna Större övertäckning minskar problemet Olika storlek på objekt av samma storlek pga skalvariationer Stereobetraktning ökar tolkningskvaliten Överförhöjning ökar noggrannhet i höjdskattning/mätning Topografiskt läge viktigt indicium Placering och sammanhang Var i landskapet våtmark på topp? Hur förhåller det sig till andra objekt åker i stan? Miljöindikatorer berg i dagen Ologiska undantag förekommer ridhus i stan => bete? Klimatområde utesluter vissa tolkningar träd på fjället? 3

4 Annan information Reflektionsegenskaper Påverkas också av: Skugga Ljusfördelning Fotograferingstidpunkt Skuggor Flygfotografering undviks vid skugglängder över 1.5 ggr objekthöjden Skuggor hindrar inblick Skuggor ändrar färgegenskaper (återstrålning från himlen kontra direktbelysning) Skuggor bidrar till identifikation genom att man kan se t.ex. kronform på träd 4

5 Ljusfördelning Motljus och medljus ger olika reflektion Topografi påverkar också Ljusavfall mot kanterna ibland används filter Molnskuggor Spegelreflexer => överstrålning Fotograferingstidpunkt Tid på dygnet styr skuggor släpljus kan vara bra för t.ex. Arkeologer Tid på året olika ljusförhållande olika fenologisk utveckling vegetation eller inte snö och is 1. Vår, innan lövsprickning, inblickbarhet, topografi, jordar, geomorfologi, fuktighetsvariationer, lera flammig, täckdiken syns, organogena jordar, geologi, undervegetation, lövarter på stamform och grenverk 2. Vår, efter lövsprickning, OBS att lövsprickning kan användas för att skilja lövarter, löv barr, gran/tall lika (årsskott) 5

6 3. Sommar, dålig insyn, tät vegetation, lite skuggor, bra öppen mark och åker, augusti och framåt tall gran separation, vattenväxter, alger i IR 4. Höst innan lövfällning, löv barr separation, även tall gran, ofta veglöst på åkermark => jordar, fuktighet, IR skogsskador 5. Höst, efter lövfällning, ofta mörkt, långa skuggor, arkeologi släpljus, lite som tidig vår 6. Vinter, endast specialflyg, t.ex. Försvaret, snökartering Vegetation 6

7 SPECTRAL REFLECTANCE Leads to characteristic reflectance curve for healthy vegetation in which Low reflectance below 0.7 µm due largely to chlorophyll absorption Maximum reflectance is in reflective IR due to internal cell structure of leaves, declining after 1.3 µm due to Water content of leaves and several absorption bands SPECTRAL REFLECTANCE In vegetation under stress due to low moisture, low temperature, insects and other pests, cell structure is weakened Consequent drop in IR reflectance, and reflectance curve is affected Stress may be sensed from the air before it is visible from the ground Alterations in pigment absorption SPECTRAL REFLECTANCE Overall situation? Although reflectance curves do vary considerably, knowledge of their characteristics is vital For illustrations, consult specific spectral reflectance curves in the following in the Stauffer Map Library: 7

8 SPECTRAL REFLECTANCE Flygbildsteknik och Fjärranalys. Avery and Berlin Fundamentals of Remote Sensing and Airphoto Interpretation (Toronto: Maxwell Macmillan Canada) Ed. 5. Ch. 2 Swain and Davis Remote Sensing: The Quantitative Approach (New York: McGraw-Hill) Ch. 5 by R. Hoffer Kalensky and Wilson Spectral signatures of forest trees. Proceedings, 3rd Canadian Symposium on Remote Sensing Barrskog Lätt att skilja i bildskala 1: då man ser toppen på granen, tall planare Svårt i 1: Tydligast innan granens årsskott kommit på våren Skuggan mycket viktig för artbestämning Skiljs säkrast i µm Lövskog Ask lik ek men med fler och finare grenar Björk väldigt tunn, fin krona, smal och distinkt Bok bred, plan krona, regelbunden, ofta enda art i skogar Ek bred krona, få grova grenar ger oregelbunden form, diffusa kanter, skuggan på öppen mark Blandlövskogar Ädellövskog, ek, bok, lind, alm, ask 8

9 Öppen mark Finns massor med olika vegetationstyper, omöjligt att skilja alla, klimatområde kan ha betydelse för tolkningen, fältbesök viktigt Bete räta vinklar, sten och träd kan finnas Odlingsmark räta vinklar, sällan sten eller träd Efter skörd naken jord, bra för jordartskartering Våtmarker fukten syns Jord & geologi Satellitburen multispektralregistrering ofta bättre än flygbild I Sverige pankromatisk film Fuktighet sänker reflektansen Torr jord har högre reflektans för längre λ Textur - ytskrovlighet (surface roughness), fin textur ger högre reflekytans Organiskt innehåll, järnoxider etc. Samvariationer mellan ovanstående faktorer Jord & geologi Både jordar och geologi mycket indirekta indikatorer Dräneringsmönster karst under jord Dräneringstäthet Sprickor, förkastningar och annan tektonik Urberg rätt svårt att separera typ Urberg och sandsten mjuka former, kalk och skiffer skarpare Vegetation viktig indikator Gränser kan ses i bilder utan att man kan typbestämma 9

10 Jord & geologi Tidig vår och sen höst Geomorfologi former viktiga Geometrisk upplösning viktig Processer indikator för jordarter, t.ex. rasvinkel i ler brantare än i silt & sand, massrörelser i silt, dyner i sand Odlad eller betad, moränlera eller sandig stenig morän!!! Stengärdsgårdar indikerar oftast morän Vatten Vatten har låg reflektans mellan ca µm. Ingen reflektion >0.8 µm (allt absorberas) kvantifierar atmosfärens inverkan. (Skånes sjöar!) Detektera föroreningar som algblommningar (klorofyll), sedimentpartiklar, olja, etc. 10