Opracowanie baz danych CORINE Land Cover

 

 

Wstęp

 

Od początku istnienia programu CORINE Land Cover(CLC) Instytut Geodezji i Kartografii w Warszawie realizuje prace związane z tworzeniem i aktualizacją bazy danych o pokryciu terenu w Polsce. Obecnie trwają prace nad najnowszą wersją CLC 2012. Wszystkie produkty: CLC 2012, poprawiony w ramach bieżących prac CLC 2006 oraz dane o zmianach w pokryciu terenu 2006-2012 zostaną przekazane Głównemu Inspektoratowi Ochrony Środowiska (GIOŚ) w Warszawie, który nadzoruje prace CORINE w Polsce.


Instytucja/instytucje

 

Centrum Teledetekcji IGiK pracuje cyklicznie nad tworzeniem i aktualizacją bazy danych o pokryciu terenu CORINE Land Cover. Znajomość technik teledetekcyjnych oraz doświadczenie w interpretacji wizualnej zdjęć satelitarnych pozwoliły na realizację prac wykonanych w ramach programu CORINE. Wyniki prac są przekazywane do GIOŚ, który następnie przedstawia je do Europejskiej Agencji Środowiska (EEA). EEA jest kierownikiem projektu CORINE oraz pełni funkcję koordynatora prac realizowanych w krajach europejskich.

 

Dane

 

Do opracowania bazy zawierającej dane o pokryciu terenu w Polsce były wykorzystywane zdjęcia satelitarne IRS i SPOT. Zróżnicowany termin rejestracji zdjęć stanowił trudność w poprawnej interpretacji wizualnej zdjęć. W celu ułatwienia rozpoznania poszczególnych form pokrycia trenu zastosowano dwukrotne obrazowanie kraju w różnych sezonach wegetacyjnych. Miało to eliminować błędy związane z niewłaściwą interpretacją zmian pokrycia terenu.

 

Narzędzia i metodyka

 


Klasy pokrycia terenu wyróżnione w CLC są opracowane w trzech poziomach. Taki poziom szczegółowości pozwolił na opracowanie baz danych pokrycia terenu dla całej Europy. W Polsce, na poziomie trzecim, czyli najbardziej szczegółowym, występuje 31 klas pokrycia terenu. W pracach były identyfikowane obiekty o minimalnej powierzchni 25 ha i szerokości co najmniej 100 metrów. W przypadku baz danych zmian pokrycia terenu zachowano obszary o minimalnej powierzchni zmian 5 ha i szerokości minimalnej również 100 metrów.

 

Wyniki i wnioski

 

Wynikami prac są trzy bazy danych: poprawiony CLC2006, CLC2012 oraz baza danych zmian pokrycia terenu w latach 2006-2012. Dane są dostępne w postaci wektorowej (baza danych zmian) oraz rastrowej (bazy danych o pokryciu terenu). EEA i GIOŚ udostępnia bazy danych CLC bezpłatnie.

 

Dodatkowe materiały

 

clc

Źródło: CORINE Land Cover 2006, IGiK.
http://www.igik.edu.pl/pl/clc2006
http://clc.gios.gov.pl/


Źródła

 

Ciołkosz A., Bielecka E., 2005, Pokrycie terenu w Polsce: bazy danych CORINE Land Cover, nakł. Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska.
Ciołkosz A., Bielecka E., 2005, Bazy danych CORINE Land Cover. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Inspekcja Ochrony Środowiska. Warszawa.
Bielecka E., Ciołkosz A., 2004, Mapa pokrycia terenu w Polsce w skali 1: 1 000 000 jako wynik wizualizacji bazy danych CLC-2000, Polski Przegląd Kartograficzny, Tom 36, pp. 274-287.

 

 

Wielkoskalowe monitorowanie obszarów chronionych NATURA 2000 z wykorzystaniem metod teledetekcji



Wstęp



Przedstawione w niniejszym artykule informacje bazują na podstawie wyników projektu MS.MONINA, którego celem było utworzenie serwisu monitorowania obszarów chronionych NATURA 2000. W ramach współdziałania 17 jednostek naukowych i przedsiębiorstw przygotowywano między innymi bazy metod i narzędzi służących monitorowaniu obszarów chronionych oraz serwisy informacyjne na poziomie lokalnym, krajowym i europejskim.
Polskim obszarem badań wyznaczono Biebrzański Park Narodowy – największy w Polsce park o powierzchni 592,23 km2, położony na terenach Kotliny Biebrzańskiej w województwie podlaskim. Po zebraniu informacji na temat potrzeb parku wykonano badania zbiorowisk roślinności bagiennej na podstawie danych satelitarnych.



Instytucja/instytutucje



Opisane w niniejszym artykule prace dla obszaru Biebrzańskiego Parku Narodowego wykonano w Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii w Warszawie. Centrum Teledetekcji jest jednostką wyspecjalizowaną w przetwarzaniu zdjęć lotniczych i satelitarnych i przygotowywaniu na ich podstawie różnorodnych opracowań obejmujących tematy monitoringu obszarów rolniczych, lasów i obszarów chronionych oraz kartowania pokrycia i użytkowania terenu.


Dane



Głównym materiałem, który posłużył do wykonania map zbiorowisk roślinności bagiennej były zdjęcia pozyskane przez satelitę WorldView-2. Satelita wykonuje zdjęcia o bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzennej 0,5 i 1,84 metra (więcej informacji na temat charakterystyki satelity WorldView-2: http://www.igik.edu.pl/pl/a/WorldView-2). Obok zdjęć satelitarnych użyte były również mapy roślinności, dzięki którym możliwe było określenie cech zbiorowisk roślinnych widocznych na obrazach satelitarnych.



Narzędzia i metodyka



Przygotowanie metody klasyfikacji zbiorowisk roślinnych dla obszarów bagiennych Biebrzańskiego Parku Narodowego oraz sporządzenie map przebiegało według następujących etapów:
- Zebranie informacji na temat oczekiwań i potrzeb Biebrzańskiego Parku Narodowego,
- Określenie możliwości rozpoznania i automatycznej klasyfikacji zbiorowisk roślinnych bazującej na obrazach satelitarnych, najlepiej odpowiadającej oczekiwaniom użytkowników produktu,
- Przygotowanie metody klasyfikacji oraz wykonanie mapy zbiorowisk roślinności bagiennej,
- Konsultacja oraz korekta przygotowanych map.
Ostatecznie metodę klasyfikacji przygotowano w obiektowym środowisku oprogramowania eCognition. Wykorzystanie obiektów obrazu, czyli grup pikseli o jednorodnych cechach pozwoliło na kompleksową analizę cech charakteryzujących roślinność zobrazowaną przez satelitę. Na rysunku 1. przedstawiono przykładowy rozkład obiektów charakteryzujących obszary o podobnych cechach.


monina



Rys. 1. Przykład obiektów obrazu wydzielonych dla obszarów o podobnych cechach



Wyniki i wnioski



W wyniku prac przygotowano pół-automatyczną metodę klasyfikacji typów pokrycia roślinnego na obszarach bagiennych bazującą na bardzo wysokorozdzielczych obrazach satelity WorldView-2. Przygotowane narzędzie zostało wykorzystane do wykonania mapy zbiorowisk roślinnych Biebrzańskiego parku Narodowego.


Dodatkowe materiały



Informacje na temat projektu MS.MONINA:
http://www.igik.edu.pl/pl/teledetekcja-ms-monina
http://www.ms-monina.eu/


Źródła



Artykuł opracowano na podstawie materiałów znajdujących się na portalu internetowym projektu MS.MONINA oraz badań prowadzonych w Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii w Warszawie

 

 

Analiza przebiegu powodzi na Wiśle i Odrze w 2010 roku



Wstęp


W 2010 roku Polskę nawiedziły powodzie powodując znaczne zniszczenia na sąsiednich terenach. Wody Sanu, Wisły i Odry zalały gospodarstwa rolne, łąki a także miasta. Pojawiło się zapotrzebowanie na mapy zasięgu fali powodziowej w dolinach dwóch rzek na podstawie obserwacji zdjęć satelitarnych. Opracowanie zostało przygotowane dla Polskiego Towarzystwa Ubezpieczeń S.A.

 

Instytucja/instytucje


Opisane w niniejszym artykule prace wykonano w Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii w Warszawie. Centrum Teledetekcji posiada doświadczenie w zastosowaniu metod teledetekcji satelitarnej do opracowania map zasięgu powodzi. Pierwsze prace wykonywano już w latach 70. w czasie wylania Bugu. Kolejne mapy wykonano w czasie „powodzi tysiąclecia” na Odrze w 1997 roku.


Dane


W tym zadaniu wykorzystano zdjęcia rejestrowane przez skaner MODIS, zainstalowany na pokładzie satelity Terra. Codzienny przelot satelity nad obszarem Polski pozwala na bieżący monitoring stanu środowiska, w tym fali powodziowej. Dane te są dostępne bezpłatnie. Ze względu na występowanie pokrywy chmur wybrano zdjęcia z 9. czerwca 2010 do analizy zasięgu fali powodziowej w dolinie Odry oraz zdjęcia zarejestrowane w dniu 6. czerwca 2010 w dolinie Wisły.
Do analiz przestrzennych wybrano bazę danych o pokryciu terenu CORINE Land Cover 2006. Dodatkowo do kompleksowej analizy wykorzystano warstwę wektorową jednostek administracyjnych Polski.


Narzędzia i metodyka

 

W pierwszej części pracy była wymagana wstępna obróbka zdjęć do dalszych analiz tj. mozaikowanie obrazów (łączenie sekwencji kilku zdjęć w jedną całość) wzdłuż całej długości rzek oraz selekcja kanałów rejestrujących pasmo czerwieni i podczerwieni do generowania wskaźnika zieleni NDVI. Wskaźnik NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) oblicza się na podstawie relacji odbitego promieniowania czerwonego i podczerwonego przez rośliny. Pozwala on określić stan rozwoju roślin. NDVI znajduje również zastosowanie do skutecznego wyznaczania obszarów nie zajętych przez roślinność np. woda. W następnej części zadania przeprowadzono obiektową klasyfikację zdjęć, bazującą na identyfikacji obiektów będących grupami pikseli o podobnych cechach spektralnych i właściwościach fizyczno-środowiskowych. Do tego celu zostały wykorzystane odczytane wartości NDVI oraz pasmo podczerwieni IR. Następnie ustalono progi wartości do wyznaczania granic zasięgu fali powodziowej. Wynikiem tych prac była mapa zasięgu fali powodziowej w dolinach Wisły i Odry. Ostatnim etapem prac było nałożenie warstwy CORINE Land Cover do obliczenia udziału powierzchni obszarów zalanych w gminach oraz analizy z podziałem na klasy pokrycia terenu.


Wyniki i wnioski


Wynikami prac są mapy zasięgu fali powodziowej z nałożoną warstwą CORINE Land Cover oraz dane statystyczne dotyczące: liczby gmin objętych wylaniem wód Wisły i Odry, powierzchni (ha) zalanych obszarów w gminach zlokalizowanych w dolinach tych dwóch rzek oraz powierzchni (ha) zalanych obszarów zróżnicowanych pokryciem terenu.

Na stronie internetowej http://www.igik.edu.pl/pl/teledetekcja-powodz-w-dolinach-wisly-i-odry została przygotowana interaktywna mapa przedstawiająca zasięg fali powodziowej wraz z powiększeniami dla poszczególnych odcinków Wisły i Odry.
Zdjęcia satelitarne TerraMODIS pozwoliły na efektywny, łatwy i szybki monitoring zasięgu fali powodziowej. Dzięki opracowaniu, niemal w czasie rzeczywistym była możliwa identyfikacja obszarów dotkniętych powodzią oraz analiza powierzchni obszarów zalanych z rozróżnieniem na pokrycie terenu i udziału procentowego powierzchni zalanych w gminach.

 

Dodatkowe materiały

 

igik powdz2010

 

Rys. Mapa zasięgu fali powodziowej w dolinie Wisły i Odry z warstwą CORINE Land Cover

Link do artykułu: http://www.igik.edu.pl/upload/File/wydawnictwa/gi_vol-2_no-1_2_kt-mb-sl_do_druku_min.pdf
Link do strony www o pracach wykonanych w Centrum Teledetekcji IGiK: http://www.igik.edu.pl/pl/teledetekcja-powodz-w-dolinach-wisly-i-odry


Źródła


Turlej K., Bartold M., Lewiński S., 2010, Analysis of extent and effects caused by the flood wave in May and June 2010 in the Vistula and Odra River Valleys, Geoinformation Issues, Vol. 2, No. 1, pp. 31-39.

 

 

 

Aktualności

11.01.2017

UNEP/GRID-Warszawa członkiem-założycielem EU Copernicus Academy Network

W połowie grudnia 2016 roku Komisja Europejska uruchomiła inicjatywę...
16.11.2016

Po raz 18. świętujemy GISday

Dziś Międzynarodowy Dzień Systemów Informacji Geograficznej. W tym roku...
29.09.2016

Wielki finał misji Rosetta

W najbliższy piątek, 30 września, swoją misję zakończy europejska sonda...

Sonda

Która z misji satelitów Sentinel będzie przeznaczona do badania stanu atmosfery?

Sentinel - 1 - 0%
Sentinel - 2 - 0%
Sentinel - 3 - 66,7%
Sentinel - 4 - 33,3%

Kontakt

Lider projektu

Centrum UNEP/GRID-Warszawa
Zakład Narodowej Fundacji
Ochrony Środowiska
ul. Sobieszyńska 8
00-764 Warszawa
tel. (22) 840 66 64
faks 22 851 62 01
www.gridw.pl


Kontakt w sprawie projektu

e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.

Realizacja projektu Współpraca Projekt realizowany ze środków
UNEP/GRID-Warszawa       
IGiK                  

ESA