Analýza sezónních změn vegetace kvantifikováním vegetačního charakteru krajiny Vedoucí diplomové práce: Ing. Markéta Hanzlová Vypracoval: Pavel Hrdina VŠB – TU Ostrava Institut Geoinformatiky Studijní skupina : G562 Školní rok : 2005 / 2006

Záměry diplomové práce: Nastudování analýzy krajinných struktur a jejich vývoj v čase. Analýza sezónních změn vegetačního pokryvu v oblasti Jeseníků. Seznámení se s nástrojem Patch Analyst (nadstavba ArcView 3.2).

Úkoly diplomové práce 1/2: 1) Předzpracování satelitních snímků a. definice zájmové oblasti b. radiometrické korekce, geometrická transformace 2) Zpracování satelitních snímků a. vizuální analýza snímků b. sestaveni multitemporální kompozice c. vegetační indexy - NDVI

Úkoly diplomové práce 2/2: 3) Patch Analyst a. Import zpracovaných snímků do Patch Analyst b. Zpracování vegetačních shluků c. Jejich kvantifikace 4) Vyhodnocení

Krajinná struktura : Nastudování teoretických podkladů pro analýzu krajinných struktur Vzory krajiny Struktura krajiny a její modely Krajinné složky, elementy Úrovně metrické soustavy, statistické indexy

Použité programové prostředky: Erdas Imagine v8.7 ArcGIS 9.1 - ArcMap Arcview 3.2 Patch Analyst v3.1 SPSS v13 MS Office 2003

Patch Analyst : Patch Analyst je vytvořen z několika skriptů napsaných v kódu Avenue a C. Patch Analyst vyžaduje ArcView (3.x nebo vyšší). Patch Analyst počítá prostorové statistiky jak z vektorových dat (shape files), tak i z dat rastrových (Arc grids). Verze pro vektorová i rastrová data vyžaduje extenzi ArcView Spatial Analyst.

Vstupní data: Datové zdroje: Landsat 7 ETM+ [frame 25, 2.8.2000, 4.5.2002, 5.6.2002] tedy: KVĚTEN - 189_25_020504 ČERVEN - 189_25_020605 SRPEN - 189_25_000802

Zpracování družicových záznamů 1: Vymezení zájmové oblasti

Zpracování družicových záznamů 2: Radiometrické korekce Tvorba modelů pro odstranění vlivu atmosféry ZDROJ: Landsat 7 Science Data Users Handbook

Zpracování družicových záznamů 3: Geometrická transformace Ortorektifikace snímku – tvorba DMT DMT 5x5m Poskytnut polskými SRI-PAS DMT 30x30m vytvořený z DMU25

Zpracování družicových záznamů 4: Ortorektifikace snímku geometrický model Landsat, kartografické zobrazení UTM, Zóna 33, Severní polokoule elipsoid WGS84, zdroj výšek DMT Celková střední polohová chyba pro jednotlivé snímky 30m, 31m a 19m

Zpracování družicových záznamů 5: Schéma předzpracování:

Zpracování družicových záznamů 6: Multispektrální kompozice Příklad: TM457 – voda, lesní plocha, druhy půdy (vhodné pro druhy vegetace) Květen Červen Srpen

Zpracování družicových záznamů 7: Normalizovaný vegetační index: NDVI 1/2 Vzorce: NDVI=[NIR-R]/[NIR+R] LANDSAT 7 ETM+: NDVI=(TM4-TM3)/(TM4+TM3) model pro výpočet NDVI – Erdas

Zpracování družicových záznamů 8: Normalizovaný vegetační index: NDVI 2/2 Květen Červen Srpen

Zpracování družicových záznamů 9: Multitemporální kompozice TASSELED CAP transformace TC2 květen červen srpen

Zpracování v Patch Analyst 1: Import do ArcView, výpočet NDVI, rozdělení do tříd Povrch/NDVI 1 ≥ velmi hustá vegetace ≥ 0,500 0,500 > středně hustá vegetace ≥ 0,140 0,140 > řídká vegetace ≥ 0,09 0,09 > nevegetace ≥-1

Zpracování v Patch Analyst 2: Vytvoření vegetačních shluků (Patches) 4N-Use Orthogonals (vlevo) 8N-Use Diagonals (vpravo)

Zpracování v Patch Analyst 3: Výstupní statistiky: Tabulka: Velikost jednotlivých tříd Měsíc(číslo snímku) Plocha třídy Květen (189_25_020504) Červen (189_25_020605) Srpen (189_25_000802) hustá vegetace [ha] 38231.4 124849.0 85014.3 středně hustá veg.[ha] 107597.6 31761.4 46208.7 řídká vegetace [ha] 4214.8 1309.3 4499.0 nevegetace [ha] 86935.8 79059.9 101257.6 celková plocha [ha] 236979.5

Vyhodnocení výsledků - Grafy 1:

Vyhodnocení výsledků - Grafy 2:

Zpracování pro povodí Bělé 1: Vytvoření statistik pro jednotlivá subpovodí řeky Bělé

Zpracování pro povodí Bělé 2: Vrstva subpovodí řeky Bělé

Literatura: Manuály: Erdas Imagine Patch Analyst Dálkový průzkum Země. Digitální zpracování obrazu(Dobrovolný 1998) Zásady tvorby mapových výstupů (Voženílek, V. 2002) NASA, Landsat 7 Science Data Users Handbook [online]. c1998 Herber, V. Krajinná ekologie [online]. c2004 ….

DĚKUJI ZA POZORNOST