Service Contract No. 3601/B2007.EEA.52942 Presentation vid Fjärranalysseminariet 2009 Erik Willén Metria
Global Monitoring for Environment and Security Services In-situ systems GMES Space systems Data Integration & Information Management
Tjänstebeskrivning Kartering av hårdgjorda områden Inklusive en gradering inom hårdgjorda områden från 0-100% Bebyggda ytor: 80-100% hårdgjort (FAO LCCS) Karteringen görs i 20 x 20 m bildpunkter Tillhörande metadata ska vara inkluderat Tematisk noggannhet: Klassificeringsnoggrannhet per hektar för hårdgjorda/ ej hårdgjorda ytor > 85% Geografiskt område: alla 38 EEA (europeiska miljöbyrån) medlemsländer (~5,8 Mio. km²) Leveranser: Ett dataset för varje av 38 EEA medlemsländer Sömlöst dataset över Europa
Definition built-up FAO LCCS definition (2005): Built-up areas are characterized by the substitution of the original (semi)- natural cover or water surface with an artificial, often impervious, cover. This artificial cover is usually characterized by long cover duration. Impervious surfaces of built-up areas account for 80 to 100% of the total cover.
Indata Från Europeiska Rymdstyrelsen (ESA): Ortokorrigerat satellitdata över Europa (Image2006) referensår 2006 (+/- 1 år), 2 tidpunkter minst 6 veckor mellanrum Max. 5% molntäckning
Metrias roll DLR/Metria/JRC Bilddata Indata/Resultat
Utmaningar Att åstadkomma en jämförbar kartering av hårdgjorda ytor över Europa baserat på cirka tusentals bildpar Att leverera tjänsten inom 12 månader Tillgång till satellitdata från 2 tidpunkter Skillnader i stadstrukturer över Europa och i landskapen Ekozoner och fenologin i bildparen: Risk för felkarteringar om data från sommaren kombineras med data från vår-vintern eller sen höst
Metodik Produktion av working units bi-temporala bilder Avgränsning av hårdgjorda ytor via satellitdataklassning med stöd av tillgängliga kartdata samt manuell editering Vegetationsindex under avgränsning för hårdgjorda ytor Omskalning till grad av hårdgjord yta (0-100 %) Byggandet av nationella dataset, metadata, QC Europeisk mosaik
Tjänsteexempel Working Unit IRSp6 4 band
Tjänsteexempel Working Unit Spot 4 band IRSp6 4 band
Tjänsteexempel Working Unit Totalt 3693 scener 11661 st WU Working Unit 8 band
Tjänsteexempel Danmark Tjänsteexempel Danmark
Tjänsteexempel Köpenhamn Tjänsteexempel Köpenhamn
Tjänsteexempel Köpenhamn Tjänsteexempel Köpenhamn
Tjänsteexempel Stockholm
Tjänsteexempel Stockholm non-built-up 0 % built-up 1-20 % built-up 20-40 % built-up 40-60 % built-up 60-80 % built-up 80-100 % 254 unclassifiable 255 no data
Tjänsteexempel Gävle Tjänsteexempel - Gävle
Tjänsteexempel Gävle Tjänsteexempel - Gävle non-built-up 0 % built-up 1-20 % built-up 20-40 % built-up 40-60 % built-up 60-80 % built-up 80-100 % 254 unclassifiable 255 no data
Resultat - tidsplan Cirka 4000 scener
QC process 1. Utvärdering av hårdgjorda/ icke hårdgjorda ytor 2. 100 x 100 m grid där CLC användes för grov stratifiering för att få ytor inom bebyggelse/landsbygd 3. Utvärdering via visuell jämförelse i Google Earth genomfördes av separat QC team 4. Antal punkter (exempel): Totalt 7 755. - Sverige 536, Norge 400, Island 140, Turkiet 503, Italien 360, Tyskland 457. 5. Resultatet utvärderades även såväl kvantitativt som kvalitativt av medlemsländerna
QC resultat ett urval Totalt 94,52% Sverige 96,10 % Norge 97,80 % Island 91,30% Italien 89,30 % Turkiet 97,60 % Tyskland 94,00 % Finland 97,40 %
Ländernas erfarenheter (urval) Irland: Recommendations for use in urban areas only Slovakien: Should not be used in modelling Portugal: overall quality very good, over-estimation of builtup areas Montenegro Generally few errors visible Malta Useful for European reporting not country wide planning Flest fel i hällmark, och vissa industriområden Förväntat (positivt) resultat för jordbruksmark och skog Bättre resultat än förväntat på myrmark och flygplatser
Identifierade förbättringar från EEA/ETC LUSI Utvärderingsprocess bland medlemsländerna -pixel/ha Tydligare beskrivning av användarfall Användandet av mer kartdata Högre spatial upplösning på satellitdata Fler jämförelser mot andra dataset
Erfarenheter Insamling av satellitdata kritisk Tider, kommunikation, omleveranser Svårt erhålla dubbla täckningar på 2 säsonger (men ej nödvändigt i norra Europa) Produktionen möjlig hålla samman och klara leveranstider I grunden samma metodik - liknande resultat över Europa (EU-38) Möjligheter till förbättringar vid återkommande karteringar