548-0024/06 – Digitální zpracování dat v DPZ (DZDPZ)

Garantující katedraKatedra geoinformatikyKredity5
Garant předmětuIng. Tomáš Peňáz, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Tomáš Peňáz, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PEN63 Ing. Tomáš Peňáz, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 6+6

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodami zpracování obrazových dat získaných dálkovým průzkumem Země, porozumět způsobu aplikace získaných teoretických poznatků, získat schopnosti prakticky uplatnit metody zpracování obrazu a hodnocení získaných informací, kriticky posuzovat získané výsledky.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Předmět představuje metody digitálního zpracování obrazových dat z dálkového průzkumu. Předmět má praktickou orientaci, kombinující koncepční základy s ohledem na aplikace. Studentům se nabízí výběr pokročilých technik zpracování pro snímání na dálku. Absolvent kurzu dokáže zvolit vhodnou metodu zpracování, rozumí tomu, jak tuto metodu prakticky použít a je schopen kriticky posoudit výsledky zpracování.

Povinná literatura:

Dobrovolný P.: Dálkový průzkum Země. Digitální zpracování obrazu, Masarykova univerzita, 1998. Halounová, L.; Pavelka, K.: Dálkový průzkum Země. Vydavatelství ČVUT. Praha, 2005.

Doporučená literatura:

Šmidrkal, J.; Černohorský, A.; Fujan, B.; Charvát, K.; Poláček J.: Zpracování informací dálkového průzkumu Země. ČVUT Praha, 1989.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

https://lms.vsb.cz/?lang=cs

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Digitální obrazová data z dálkového průzkumu. Vlastnosti obrazového rastru, struktura typy číselných dat a jejich konverze. Formáty rastrových dat, import a export rastrových dat, konverze datových formátů. 2. Předzpracování dat z DPZ - korekce vlivu atmosféry, terénního reliéfu a vysoké oblačnosti. Optická tloušťka atmosféry, relativní a absolutní atmosférické korekce obrazových dat. Úplný model přenosu elektromagnetického záření atmosférou. Modelování vlivu terénního reliéfu a vlivu cirů na přenos elektromagnetického záření v atmosféře. Nástroje pro modelování vlivu atmosféry (ATREM, ATMOSC, ATCOR2,3, Sen2cor, …). 3. Spektrální indexy z multispektrálních dat. Indexy poměrové, indexy ortogonální, indexy založené na vzdálenosti od linie půdy. Aplikace spektrálních indexů pro hodnocení stavu vegetace, geologické pro potřeby, pro identifikaci a hodnocení následků požárů, ostatní spektrální indexy. Databáze indexů. 4. Řízená spektrální klasifikace multispektrálního obrazu. Klasifikační schéma. Tréninková etapa - sběr dat in-situ dat a získávání podpůrných dat z alternativních zdrojů. Hodnocení tréninkové etapy, korekce tréninkových ploch. Parametrické a neparametrické klasifikátory. Význam referenčních dat při hodnocení úspěšnosti klasifikace. Postklasifikační úpravy. 5. Vizuální interpretace vs. automatizovaná klasifikace. Neřízená klasifikace. Shlukovací algoritmy RGB clustering, K-means, ISODATA, ISOCLUSTER, Narendra-Goldberg, EM clustering. Transformace spektrálních tříd na třídy informační. Zjednodušení výsledků podle klasifikačního stromu. Využití shluků pro techniku hybridní klasifikace. Hodnocení úspěšnosti automatizované klasifikace. 6. Analýza založená na objektech (OBIA). Metody segmentace, metody vymezení obrazových objektů (algoritmus pro vymezení povodí, algoritmus Baatz-Shäpe). 7. Identifikace změn v krajině, párové porovnání (jednoduché rozdíly, regresní analýza obrazu, dělení obrazu obrazem) a vícenásobné porovnání - analýza časových řad. Vyhodnocení změn v území z radarových dat. 8. Komplementární metody klasifikace. Bayesův teorém při klasifikaci maximální věrohodnosti. Klasifikace na základě časových změn. Metody měkké klasifikace založené na Bayesově teorii věrohodnosti, Dempster-Shaferově teorii, Mahalanobisově vzdálenosti, na fuzzy množinách. Využití teorie neurčitosti při klasifikaci. Využití kontextu a textury při klasifikaci. 9. Zpracování dat obrazové spektrometrie. 10. Využití umělé inteligence, strojového učení, neuronové sítě při zpracování obrazových dat dálkového průzkumu. Technika deep learning při zpracování obrazových dat. 11. Metody zpracování termálních dat z DPZ. Data z termoelektrických, bolometrických a kvantových senzorů. Vizualizace termálních dat, termogram. Interpretace termálního obrazu s vysokým rozlišením a identifikace teplotních anomálií v termálních datech. Termometrie. 12. Zpracování obrazových dat z radarových systémů. Koregistrace dvojice produktů SAR, tvorba interferogramu a odhad koherence, odstranění demarkace z interferogramu, filtrace. Metoda DInSAR. Radarová polarimetrie. Mapování krajinného pokryvu klasifikací dat SAR. 13. Metody dálkového průzkumu pro měření výšky a mapování dna vodních objektů. Radarová altimetrie. Využití sonaru při mapování dna vodních objektů. 14. Integrace dat získaných z dálkového průzkumu Země do GIS.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2017/2018 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 33  17
        Zkouška Zkouška 67  18
Rozsah povinné účasti: Rozsah povinné účasti v prezenčním formě studia je minimálně polovina plánovaného rozsahu za semestr.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3654) Geodézie, kartografie a geoinformatika (3608T002) Geoinformatika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku