Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Initial report on statistical separability of vegetation and bottom types in laser data.

Initial report on statistical separability of vegetation and bottom types in laser data. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Michael Tulldahl, Sofia Wikström
Ort: Linköping
Sidor: 51
Utgivningsår: 2010
Publiceringsdatum: 2010-03-15
Rapportnummer: (FOI-R--2961--SE)
Nyckelord Laserskanning, lidar, klassificering, vegetation, vågform
Keywords Laser scanning, lidar, classification, vegetation, waveform
Sammanfattning Flygburen laserskanning är sedan ett tiotal år en operativ teknik för mätning av bottendjup. Ett av de operativa systemen för djupsondering är Hawk Eye II-systemet. I denna rapport undersöks möjligheter att klassificera vegetation och substrat genom att experimentellt studera separerbarhet i laserdata från olika bottentyper. Vi studerar ett antal variabler ur data från Hawk Eye II-systemet, vilka har potential att beskriva bottnens reflektivitet och ojämnhet. Dessa variabler extraheras ur pulssvaret, även kallat vågformen, som mottagits efter att laserns puls reflekterats av vattenvolym och botten. I rapporten beskrivs även metoder för att korrigera variablerna för djup, vattnets grumlighet och ett antal lasersystemberoende parametrar. De korrigerade variablerna studeras över fältytor som inventerats med undervattensvideofilmning. Variablerna undersöks separat, samt kombineras med varandra och med djupdata från lasersystemet för testklassificering av de fyra olika bottentyperna Sand, Låg vegetation (Zostera marina), Hög vegetation (Potamogeton perfoliatus) och Block. Med den bästa kombinationen av vågformsvariabler och variabler skattade från djupdata uppnåddes en klassificeringsnoggrannhet på ca 70 % mellan dessa bottentyper. Resultaten visar att vågformsvariablerna har en stor potential att förbättra klassningen av substrat och vegetation jämfört med att enbart använda djupdata. Denna rapport beskriver det inledande arbetet inom EMMA-programmet (Environmental Mapping and Monitoring with Airborne laser and digital images). De preliminära metoderna och resultaten i detta arbete kommer att vidareutvecklas och undersökas med laser- och fältdata från flera platser.
Abstract During the last decade, airborne laser scanning has developed into an operational technique for bathymetric mapping. One of the operational systems for depth sounding is the Hawk Eye II system. In this report, we examine the possibilities for classification of bottom vegetation and substrates by experimental evaluation of the separability in laser data between different bottom types. We study a number of data variables from the Hawk Eye II system, which have the potential to describe the reflectivity and the roughness of the sea bottom. These variables are extracted from the pulse response, also denoted the waveform, of the emitted and reflected laser pulse from the water volume and the sea bottom. We also describe methods for correction of the waveform variables for depth, water turbidity, and laser system parameters. The corrected variables are studied over field patches which were documented by underwater video. The variables are evaluated separately, in combination with each other, and combined with laser depth data for test classification of the four bottom types Sand, Low Vegetation (Zostera marina), High Vegetation (Potamogeton perfoliatus) and Boulders. With the best combination of waveform variables and variables calculated from depth data, a total classification accuracy of about 70 % was obtained between these bottom types. Our results show that the waveform variables have a potential for significant improvement of the classification accuracy compared to when only depth data is used for classification of bottom substrates and vegetation. This report describes the initial work in the EMMA programme (Environmental Mapping and Monitoring with Airborne laser and digital images). The preliminary methods and results presented in this report will be further evaluated and developed using laser data and field data from several sites.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182