Untersuchungen über die Erfassung von Waldflächen und deren Veränderungen mit Hilfe der Satellitenfernerkundung und segmentbasierter Klassifikation: am Beispiel des Untersuchungsgebietes "Pyeong-Chang" in Korea
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2002
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| adam_text | Titel: Untersuchungen über die Erfassung von Waldflächen und deren Veränderungen mit Hilfe der Satellite
Autor: Cho, HyunKook
Jahr: 2002
Inhalt
Inhalt
I.Einleitung...................................................................1
1.1 Einführung...............................................................................................................1
1.2 Entwicklung des koreanischen Waldplanungssystems...........................................2
1.3 Zielsetzung der Arbeit.............................................................................................6
2.Stand der Forschung...................................................7
2.1 Fernerkundung in der koreanischen Forstwissenschaft...........................................7
2.11 Luftbildfernerkundung..........................................................................................7
2.12 Satelliten Fernerkundung......................................................................................8
2.121 Waldklassifikation.........................................................................................8
2.122 Erfassung der Waldschäden...........................................................................9
2.123 Erfassung des nord-koreanischen Waldzustandes.......................................10
3.Untersuchungsgebiet und Material.........................12
3.1 Untersuchungsgebiet.............................................................................................12
3.11 Lage..................................................................................................................12
3.12 Klima................................................................................................................13
3.13 Geologie und Boden.........................................................................................14
3.2 Untersuchungsmaterial..........................................................................................14
3.21 Luftbilder............................................................................................................14
3.22Multispektrale Satellitendaten............................................................................14
3.221 Landsat.........................................................................................................16
3.222IKONOS......................................................................................................17
3.23Weitere Geometrie- und Sachdaten....................................................................18
3.231 Topographische Karten und digitales Geländemodell.................................18
3.232 Waldtypenkarten..........................................................................................18
3.233 Terrestrische Aufnahmedaten......................................................................18
4.Methode.....................................................................19
4.1 Digitale Luftbildauswertung..................................................................................19
4.11 Scannen des Bildmaterials..................................................................................20
4.12Aerotriangulation................................................................................................22
4.13 Stereo Auswertung..............................................................................................24
4.14DigitaleOrthophotoherstellung..........................................................................24
4.2 Vorbereitende Arbeit der Satellitenbildauswertung..............................................26
4.21 Geometrische Korrektur.....................................................................................26
4.211 Polynomtransformation................................................................................26
INHALT
4.212Orthorektifizierung......................................................................................27
4.22Topographische Normalisierung.........................................................................28
4.23Fusion der Satellitenbilder..................................................................................31
4.3 Klassifikation multispektraler Satellitenbilder......................................................34
4.31 Einfuhrung..........................................................................................................34
4.32Pixel- und Segment basierte Klassifikation........................................................35
4.33 Maximum Likelihood Klassifikation..................................................................36
4.34Segmentbasierte Klassifikation...........................................................................37
4.341 Bildsegmentierung.......................................................................................37
4.342Multiresolution Segmentation in eCognition...............................................39
4.342.1 Definition der Heterogenität..................................................................39
4.342.2 Scale Parameter.....................................................................................40
4.342.3 Bestimmung der Parametergröße...........................................................41
4.342.4 Hierarchische Netz der Segment............................................................43
4.343 Zuweisung der Segmente in eine Klasse (Labelling)..................................44
4.343.1 Klassenzuweisung nach Mehrheitsprinzip (Mehrheitszuweisung).......44
4.343.2 Segmentbasierte Maximum Likelihood -Klassifikation......................44
4.4 Genauigkeitsüberprüfung......................................................................................45
4.41 Lage Genauigkeit................................................................................................45
4.42 Thematische Genauigkeit...................................................................................46
4.421 Fehlermatrix................................................................................................47
4.422 Kappakoeffizient..........................................................................................48
4.5 Veränderungsnachweis..........................................................................................49
4.51 Veränderungsnachweis mit Vorklassifizierung..................................................50
4.52Veränderungsnachweis mit Nachklassifizierung................................................51
5. Ergebnisse.................................................................52
5.1 Herstellung des digitalen Geländemodells............................................................52
5.2 Auswertung der Luftbilder....................................................................................53
5.21Aerotriangulation................................................................................................53
5.22 Stereoauswertung der Luftbilder........................................................................55
5.23Orthophotoherstellung........................................................................................56
5.3 Vorverarbeitung der Satellitendaten......................................................................57
5.31 Fusion der multispektralen und panchromatischen Kanäle
des IKONOS Sensors..........................................................................................57
5.311 Fusion mit IHS Transformation...................................................................58
5.312Qualität des fusionierten Bildes...................................................................61
5.32Geometrische Korrektur ....................................................................................62
5.321 Gewinnung von Paßpunkten........................................................................62
5.322IKONOS .....................................................................................................63
5.322.1 Umprojektion.........................................................................................63
iii
INHALT
5.322.2 Polynominal Transformation.................................................................65
5.322.3 Orthorektifizierung................................................................................67
5.323 Landsat TM..................................................................................................69
5.324 Fazit der geometrischen Korrektur..............................................................69
5.33Topographische Normalisierung der Landsat TM..............................................71
5.4 Klassifikation der Satellitendaten..........................................................................74
5.41 Klassifikation der QCONOS-Daten.....................................................................74
5.411 Klassifikationsschema..................................................................................74
5.412 Pixelbasierte Maximum Likelihood -Klassifikation..................................75
5.413 Segmentbasierte Klassifikation von DCONOS-Daten..................................80
5.413.1 Segmentierung.......................................................................................80
5.413.2 Mehrheitszuweisung..............................................................................82
5.413.3 Segmentbasierte Maximum Likelihood -Klassifikation.....................82
5.414Beurteilung und Analyse der Klassifikationsergebnisse von IKONOS-
Daten................................................................................................................85
5.42Klassifikation der Landsat TM-Daten................................................................89
5.421 Pixelbasierte Maximum Likelihood -Klassifikation..................................89
5.422 Segmentbasierte Klassifikation von Landsat TM-Daten.............................92
5.422.1 Segmentierung.......................................................................................92
5.422.2 Mehrheitszuweisung..............................................................................94
5.422.3 Segmentbasierte Maximum Likelihood -Klassifikation......................94
5.423 Fazit der Klassifikationsergebnisse von Landsat TM..................................95
5.5 Erfassung der Veränderungen...............................................................................98
6. Diskussion................................................................101
7. Zusammenfassung....................................................107
8. Literatur.................................................................110
9. Anhang.........................................................................I
IV
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