Analiza czynnikowa zdjęć wielospektralnych

Czapski, Paweł; Kotlarz, Jan; Kubiak, Katarzyna; Tkaczyk, Miłosz

doi:10.5604/05096669.1107167

Cited by 3 publications

(5 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In this paper, the method used to estimate the tree species diversity index in individual forest divisions was based on analysis of multispectral images acquired in July 2015, using the QUERCUS.6 multi-sensor platform [64,75,76]. Imaging was performed in six optical channels within the visible light and near-infrared ranges.…”

Section: Estimation Of the Species Diversity Indexmentioning

confidence: 99%

“…Imaging was performed in six optical channels within the visible light and near-infrared ranges. An algorithm for an iterative application of a factor analysis of multispectral images was used in post-processing [49,75,77]. Six-dimensional color space was reduced using Principal Component Analysis (PCA) to a two-dimensional Principal Component Plane (PCP) covering over 99.5% color variability.…”

Section: Estimation Of the Species Diversity Indexmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Species Diversity of Oak Stands and Its Significance for Drought Resistance

Kotlarz

Nasilowska

Rotchimmel

et al. 2018

Forests

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Drought periods have an adverse impact on the condition of oak stands. Research on different types of ecosystems has confirmed a correlation between plant species diversity and the adverse effects of droughts. The purpose of this study was to investigate the changes that occurred in an oak stand (Krotoszyn Plateau, Poland) under the impact of the summer drought in 2015. We used a method based on remote sensing indices from satellite images in order to detect changes in the vegetation in 2014 and 2015. A positive difference was interpreted as an improvement, whereas a negative one was treated as a deterioration of the stand condition. The Shannon-Wiener species diversity was estimated using an iterative principal component analysis (PCA) algorithm based on aerial images. We observed a relationship between the species indices of the individual forest divisions and their response to drought. The highest correlation between the index differences and the Shannon-Wiener indices was found for the Green Normalized Difference Vegetation Index (GNDVI) index (+0.74). In addition, correlations were observed between the mean index difference and the percentage shares in the forest divisions of species such as Pinus sylvestris L. (P. sylvestris) (+0.67 ± 0.08) and Quercus robur L. (Q. robur) (−0.65 ± 0.10). Our results lead us to infer that forest management based on highly diverse habitats is more suitable to meet the challenges in the context of global climatic changes, characterized by increasingly frequent droughts.

show abstract

Section: Estimation Of the Species Diversity Indexmentioning

confidence: 99%

Section: Estimation Of the Species Diversity Indexmentioning

confidence: 99%

Species Diversity of Oak Stands and Its Significance for Drought Resistance

Kotlarz

Nasilowska

Rotchimmel

et al. 2018

Forests

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Algorytm oparty o analizę czynnikową zdjęć wielospektralnych był już stosowany w próbach oszacowania wskaźników bioróżnorodności i identyfikacji gatunkowej kompleksów leśnych w Polsce [6,13]. Jego bezpośrednia powszechna aplikacja nie jest możliwa ze względu na niedostępność na rynku wielospektralnych, odpowiednio skalibrowanych aparatów cyfrowych.…”

Section: Wprowadzenieunclassified

“…Piksele zdjęcia określone dotąd w przestrzeni wskaźników różnicowych można zrzutować na dwa z wektorów własnych o najwyższych odpowiadających im wartościach wła-snych, uzyskując rozkład danych obrazowych na płaszczyźnie głównych składowych (PCP) przy minimalnej możliwej utracie informacji [6,26].…”

Section: ʹɩžɩ äȭřǚǔ˘ř ñäunclassified

Species diversity of forest stands estimation algorithm using RGB images of the tree crowns

Kotlarz

Kacprzak

2017

PAR

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

ŎƬ˘˹ŘǚŘ ʊǔǄ ȭŘ ǘɁʁ˘˿ʊǜŘȭǔƬ ˘ Řʁǜ˿ǘˁȦˁ ȭŘ ˹ŘʁˁȭǘŘƋǒ ǚǔƋƬȭƋǖǔ ,ʁƬŘǜǔ˸Ƭ ,ɁȧȧɁȭʊ Ę˘ȭŘȭǔƬ ŘˁǜɁʁʊǜ˹Ř ʯƖ1 . WprowadzenieRóżnorodność biologiczna to bogactwo form życia, rozmaitość gatunków, a także wewnątrzgatunkowa zmienność genetyczna i rozmaitość wielogatunkowych układów przestrzennych, np. ekosystemów lub krajobrazów [28]. Różnorodność gatunkowa w danym ekosystemie może być szacowana przez pomiar dwóch parametrów: a) bogactwa gatunkowego (liczby gatunków, czę-stości występowania gatunków) oraz b) równomierności rozmieszczenia osobników danego gatunku w ekosystemie. Te dwa parametry odzwierciedlają powszechnie stosowane w badaniach ekologicznych wskaźniki różnorodności Shannona-Wienera [8] oraz dominacji gatunków Simpsona [9].Badania nad gospodarką leśną w Europie Centralnej wykazały, że różnorodność gatunkowa ekosystemów leśnych jest dodatnio skorelowana z produktywnością [19]. Eksperymenty przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych wskazały, że zmniejszenie bioróżnorodności ekosystemów ma podobne znaczenie dla spadku ich kondycji jak brak dostępności azotu w glebie, susza czy nawet pożar, natomiast gospodarka oparta na jej zwiększa-niu prowadzi do wzrostu dostępności usług ekosystemowych, w tym produkcyjnych i regulujących [29,25]. Do najważniejszych czynników mających niekorzystny wpływ na różnorodność biologiczną należą przede wszystkim naturalne procesy ewolucyjne oraz działalność człowieka [15]. Jedną z przyczyn niekorzystnych zmian w wielofunkcyjności ekosystemów leśnych i ich bioróżno-rodności jest przekształcenie ekosystemów stabilnych, takich jak lasy, pastwiska czy zbiorniki wodne, w niestabilne, takie jak pola uprawne czy tereny zabudowane. Również fundamentalny proces, jakim jest dynamika pobierania wody i składników pokarmowych przez drzewa zależy pośrednio od stopnia degradacji siedlisk [10,25]. Chociaż w Europie obserwujemy obecnie zjawisko ponownego zalesiania, to w Afryce, Ameryce Południowej i Azji nadal następuje szybki proces wylesiania (deforestacji). W Polsce uprawy zbożowe zajmują podobną powierzchnię jak lasy warunkując rozmieszczenie wielu organizmów oraz perspektywy ich przeżycia i migracji [12]. Nieuniknionym efektem globalizacji jest wprowadzenie do rodzimych ekosystemów gatunków obcych. Mogą być one groźne stając się konkurentami, pasożytami lub drapieżcami dla gatunków rodzimych zmniejszając ich różnorodność. Straty wynikające z wprowadzenia gatunków inwazyjnych oszacowano w Stanach Zjednoczonych, Wyspach Streszczenie: Ocena różnorodności gatunkowej ekosystemów jest jednym z fundamentalnych działań mających na celu ochronę naturalnych siedlisk, ich zdrowotności i użyteczności dla człowieka. W artykule zaproponowany został algorytm oszacowania wskaźnika Shannona-Wienera różnorodności drzewostanów za pomocą analizy statystycznej (PCA) oraz klasyfikacji (ISOCLASS) zdjęć RGB. Wykonanie zdjęć nie wymaga stosowania drogiego sprzętu i przy zachowaniu odpowiednich warunków oświetleniowych może być użyteczne w bieżącym monitoringu drzewostanów. Z drugiej strony, wskaźniki różnorodności wymagają wal...

show abstract

“…Jest to metodyka powszechnie przyjęta przy analizie obrazu tego samego terenu, używając zdjęć o różnej rozdzielczości. W 2014 r. analogiczną transformację aplikowano chociażby w oprogramowaniu stworzonym w 2013 r. w Instytucie Lotnictwa [10] wybranym do porównywania zdjęć lotniczych (pułap ~0,6 km) i satelitarnych (~200 km) tych samych obszarów leśnych. Można tu zauważyć pewną analogię, szczególnie co do zdjęć wykonywanych nad Ziemią bardzo lekkimi, podatnymi na podmuchy wiatru samolotami typu UAV.…”

Section: Konstrukcja Demunclassified