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

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.