Η τηλεπισκόπηση σε 13 ενότητες

Abstract

Το σύγγραμμα έχει ως στόχο την εισαγωγή και εμβάθυνση, στο πλαίσιο ενός διδακτικού εξαμήνου, σε μεθόδους και εφαρμογές φωτοερμηνείας, μέσα από την επεξεργασία αεροφωτογραφιών, καθώς και δορυφορικής τηλεπισκόπησης. Στα πρώτα κεφάλαια αναπτύσσονται οι βασικές έννοιες πάνω στην επεξεργασία αεροφωτογραφιών και η χρησιμότητά τους στις διαφορετικές επιστήμες. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η επιστήμη της δορυφορικής τηλεπισκόπησης. Πιο συγκεκριμένα, αναλύονται τα υφιστάμενα δορυφορικά συστήματα, ενώ ακολουθεί επισταμένη παρουσίαση των βημάτων που απαιτούνται για την επεξεργασία των δορυφορικών δεδομένων. Σ' αυτό το πλαίσιο παρουσιάζονται λεπτομερώς: - Τα γεωμετρικά σφάλματα των εικόνων και οι διαδικασίες διόρθωσής τους (γεωμετρική διόρθωση, ορθοαναγωγή). - Οι ραδιομετρικές και ατμοσφαιρικές διορθώσεις των εικόνων. - Οι μεθοδολογίες ενίσχυσης/βελτίωσης των εικόνων μέσα από: τα ιστογράμματα, τους μετασχηματισμούς πολυφασματικών εικόνων, τη χωρική ενίσχυση με φίλτρα και τη σύμπτυξη εικόνων (image fusion). - Η ταξινόμηση των εικόνων. Παρουσιάζονται οι φασματικές υπογραφές, καθώς και οι τεχνικές/μέθοδοι επιβλεπόμενης και μη επιβλεπόμενης ταξινόμησης. Ειδική αναφορά γίνεται στις νέες εξελιγμένες μεθόδους ταξινόμησης, όπως η ταξινόμηση με τεχνητή νοημοσύνη (artificial intelligence), η ταξινόμηση με νευρωνικά δίκτυα (neural networks), η αντικειμενοστραφής (object oriented) ταξινόμηση κ.ά. - Οι ακρίβειες ταξινομήσεων και οι μεθοδολογίες που απαιτούνται για τη στατιστικά τεκμηριωμένη αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Τέλος, παρουσιάζονται οι νέες τάσεις πάνω στην τηλεπισκόπηση, με την εμφάνιση δορυφορικών δεδομένων πολύ υψηλής ανάλυσης (very high resolution data), καθώς και η λήψη εικόνων με χρήση μη επανδρωμένων πτητικών μέσων (UAV - Unmanned Aerial Vehicle).

The aim of this course is to introduce and deepen, within the framework of a semester, methods and applications of photo interpretation through the processing of aerial photographs and satellite remote sensing. The first chapters develop the basic concepts of aerial photograph processing and their usefulness in different sciences. Next, the science of satellite remote sensing is presented. More specifically, existing satellite systems are analyzed, followed by a detailed presentation of the steps required for processing satellite data. In this context, the following are presented in detail: - Geometric errors in images and their correction procedures (geometric correction, orthorectification). - Radiometric and atmospheric corrections of images. - Image enhancement/improvement methodologies through: histograms, multispectral image transformations, spatial enhancement with filters, and image fusion. - Image classification. Spectral signatures are presented, as well as supervised and unsupervised classification techniques/methods. Special mention is made of new advanced classification methods, such as classification using artificial intelligence, classification using neural networks, object-oriented classification, etc. - Classification accuracies and methodologies required for statistically documented evaluation of results. Finally, new trends in remote sensing are presented, with the emergence of very high resolution data and image acquisition using unmanned aerial vehicles (UAVs).