GMES - Geoland 2
GEOLAND2 - ku Operacyjnemu Monitorowaniu Powierzchni Ziemi w GMES
Celem Projektu jest Zbudowanie Serwisu do Monitorowania Powierzchni Ziemi (Land Monitoring Core Service – LMCS), który
zostanie wdrożony w Programie GMES Unii Europejskiej. Prace będą polegać na przygotowaniu technologii oraz dokonaniu oceny dokładności uzyskiwanych produktów.
Główne działania w Projekcie GEOLAND2 to:
- Zorganizowanie linii produkcyjnych w zespołach wykonawców
- Zbudowanie operacyjnej linii dostarczania i opracowywania danych
- Utworzenie Serwisu Prezentacji wytworzonych produktów
- Utworzenie platformy użytkowników
Projekt ma na celu wykorzystanie doświadczeń pozyskanych w Projektach 6PR (Geoland, Boss4GMES, Projektów ESA (GSE Land, GSE-FM – Monitorowanie Lasów, GMFS; SAGE; Serwisy dla Terenów Zurbanizowanych) i Projektach Europejskiej Agencji ds. Srodowiska EEA CLC/FTS.
Struktura Projektu GEOLAND2 jest następująca: istnieją dwie warstwy tzw. Serwis Wykonywania Map (Core Mapping Service - CMS) i Serwis Informacji (Core Information Service - CIS). CMS wykonuje mapy użytkowania ziemi oraz mapy zmian użytkowania. Produkty CMS są wykonywane od skali lokalnej do globalnej, z częstotliwością czasową od 1 dnia do kilku lat.
Serwis Informacji (CIS) jest zbiorem danych tematycznych; wykorzystuje dane z Serwisu Mapowego (CMS) do wytworzenia opracowanego produktu informacji zgodnie z zasadami Europejskiego Prawa. CIS jest w stałym kontakcie z Użytkownikami odpowiedzialnymi za politykę Unii Europejskiej.
W Projekcie GEOLAND2 bierze udział 51 partnerów z 21 krajów europejskich
Instytut Geodezji i Kartografii bierze udział w następujących Modułach:
SATCHMO AFS Europe (Seasonal and Annual Change Monitoring Core Mapping Service)
Celem modułu SATChMo AFS Europe jest opracowanie półautomatycznej metodyki kartowania pokrycia terenu z wykorzystaniem wysokorozdzielczych zdjęć satelitarnych i wykonanie map pokrycia terenu dla wybranych, reprezentatywnych obszarów Europy. Drugi cel stanowi utworzenie metodyki wyznaczania zmian pokrycia terenu na podstawie analizy wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych pochodzących z różnych terminów rejestracji.
W ramach realizacji zadań na obszarze Europy zostały statystycznie wybrane reprezentatywne powierzchnie z wykorzystaniem metody „Próbkowania za pomocą standardowych jednostek powierzchniowych (Area Frame Sampling – AFS). Instytut Geodezji i Kartografii – Zakład Teledetekcji wykonał prace, których efektem końcowym było opracowanie algorytmu klasyfikacji pokrycia terenu na wysokorozdzielczych zdjęciach satelitarnych w środowisku oprogramowania eCognition. Metoda klasyfikacji bazuje na wykorzystaniu cech spektralnych i teksturalnych do wyznaczenia głównych typów pokrycia terenu (10 klas). Do opracowania algorytmu wykorzystano interfejs „Architect” umożliwiający użytkownikowi wygodne wykonywanie procesu klasyfikacyjnego. Przygotowano podręcznik obsługi algorytmu klasyfikacyjnego. Stosując opracowany algorytm wykonano klasyfikacje zdjęć satelitarnych Kompsat i Formosat dla 20 wybranych obszarów Europy.
Drugim zadaniem zrealizowanym w ramach modułu SATChMo AFS Europe było opracowanie metodyki wyznaczania zmian pokrycia terenu. Algorytm określania zmian został utworzony w środowisku oprogramowania eCognition i wykorzystany do wykonania map zmian pokrycia terenu dla 10 wybranych obszarów Europy. Został także opracowany podręcznik obsługi algorytmu klasyfikacyjnego.
W ramach projektu SATCHMo zrealizowano temat “ Indicators of environmental diversity derived from generic land cover products based on VHR satellite images” dotyczący wskaźników zróżnicowania środowiska.
Ponieważ środowisko jest bardzo złożone i dynamiczne, indykatory pozwalają w kompleksowy sposób zbadać jego stan, są silnie powiązane są ze krajobrazem. Wskaźniki przestrzenne odgrywają istotna rolę w badaniu, szacowaniu i monitorowaniu struktury krajobrazu. Na przykład pozwalają na zbadanie fragmentacji naturalnych siedlisk (zjawisko negatywne dla bioróżnorodności) poprzez analizę rozkładu płatów i wielkości kluczowych siedlisk. Czasowe zmiany indykatorów mogą uchwycić środowiskowe trendy lub reakcję krajobrazu na zmiany polityki środowiskowej. Indykatory mają szeroki zakres zastosowania, od pomiarów bioróżnorodności do szacowania zagrożeń.
W projekcie przeanalizowano następujące wskaźniki:
- wskaźniki fragmentacji krajobrazu: Patch Density, Edge Density
- wskaźniki struktury krajobrazu: Patch Richness, Simpson Diversity Index
- wskaźniki charakteruzycjące obszary naturalne: Natural Patch Richness, Percent of Natura Landscape, Mean Natura Patch Area
- wskaźniki zmian SEBI (Streamlining European Biodiversity Indicators): SEBI 4, SEBI 13
Analizę przeprowadzono dla dwóch obszarów o różnej heterogeniczności: południowo-zachodnia Francja i północno-zachodnia Polska. Wskaźniki obliczono w polach podstawowych o boku 100, 200, 500 i 1000 m.
BioPar (Biogeophysical Parameters Core Mapping Service)
Celem modułu BioPar jest operacyjne tworzenie produktów dotyczących parametrów biogeofizycznych, charakteryzujących stan roślinności w skali globalnej, bilans promieniowania oraz cykl wodny. Parametry biogeofizyczne są wyznaczane na podstawie danych satelitarnych o średniej i niskiej rozdzielczości terenowej oraz o dużej rozdzielczości czasowej (1 – 30 dni), dla całego globu oraz dla poszczególnych kontynentów.
Instytut Geodezji i Kartografii w ramach modułu BioPar wykona prace związane z walidacją produktów za pomocą danych pozyskiwanych na polskim poligonie badawczym.
GCM (Global Crop Monitoring Core Information Service)
Poniżej: ulotka Geoland2 do modułu CIS CROP.