Εντοπισμός φυλλώματος σε αμπελώνες γραμμικού συστήματος διαμόρφωσης από δορυφοικές πολυφασματικές εικόνες

Γουνελά, Ελένη; Gounela, Eleni

dc.contributor.author	Γουνελά, Ελένη	el
dc.contributor.author	Gounela, Eleni	en
dc.date.accessioned	2020-03-10T10:45:10Z
dc.date.available	2020-03-10T10:45:10Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49930
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17628
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Γεωπληροφορική”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Τηλεπισκόπηση	el
dc.subject	Αμπελουργία ακριβείας	el
dc.subject	Ταξινόμηση	el
dc.subject	Πολυφασματικές εικόνες	el
dc.subject	Εντοπισμός φυλλώματος	el
dc.subject	Remote sensing	en
dc.subject	Precision viticulture	en
dc.subject	Random Forest	en
dc.subject	WorldView-3	en
dc.subject	Canopy detection	en
dc.title	Εντοπισμός φυλλώματος σε αμπελώνες γραμμικού συστήματος διαμόρφωσης από δορυφοικές πολυφασματικές εικόνες	el
dc.title	Canopy detection in linear vineyards from multispectral satellite data	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Τηλεπισκόπηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-24
heal.abstract	Η σημερινή επιτακτική ανάγκη για τον συστηματικό σε μεγάλες γεωγραφικές κλίμακες εντοπισμό καλλιεργειών και των διάφορων κατηγοριών τους, στο πλαίσιο εφαρμογών Γεωργίας Ακριβείας, καθιστά την αξιοποίηση της διαθέσιμης πληθώρας τηλεπισκοπικών δεδομένων καθώς και την ανάπτυξη προηγμένων τεχνικών επεξεργασίας τους, ένα σύγχρονο αντικείμενο επιστημονικής βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας. Προς αυτή την κατεύθυνση, στην παρούσα εργασία σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε ένα σύστημα ταξινόμησης για τον εντοπισμό του φυλλώματος σε αμπελώνες γραμμικού συστήματος διαμόρφωσης μέσω του διαχωρισμού του φυλλώματος των αμπελιών από το ενδιάμεσο έδαφος. Η προτεινόμενη μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε δορυφορικά δεδομένα πολύ υψηλής ανάλυσης (WorldView-3 και WorldView-2) σε επτά περιοχές μελέτης, όλες σε σημαντικές οινοπαραγωγικές ζώνες της Ελλάδας. Οι βασικές προεπεξεργασίες περιλάμβαναν τις ραδιομετρικές και ατμοσφαιρικές διορθώσεις των δορυφορικών εικόνων, καθώς και τη συγχώνευση των πολυφασματικών με τις παγχρωματικές εικόνες. Επιπλέον, υλοποιήθηκε εξομάλυνση των εικόνων, υπολογίστηκαν ορισμένοι φασματικοί δείκτες και χαρακτηριστικά υφής και παρήχθησαν δεδομένα ελέγχου για κάθε εικόνα. Κατά το πρώτο στάδιο της κυρίως μεθοδολογίας, δημιουργήθηκε ο φασματικός υπερκύβος κάθε εικόνας, που περιλάμβανε 13 χαρακτηριστικά για την ταξινόμηση, δηλαδή 8 φασματικά κανάλια, 4 δείκτες βλάστησης και το χαρακτηριστικό υφής κατά Gabor. Ακολούθησε η επιβλεπόμενη ταξινόμηση κάθε εικόνας με εφαρμογή του αλγορίθμου Random Forest. Για κάθε περιοχή έγιναν πειράματα με διαφορετικά ποσοστά δεδομένων εκπαίδευσης και ελέγχου για την ταξινόμηση. Επιπρόσθετα, υλοποιήθηκαν πειράματα με συνδυασμό δεδομένων από διαφορετικές περιοχές και επιπλέον πειραματισμό στο διαχωρισμό των ποσοστών εκπαίδευσης και ελέγχου. Από την ποσοτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι οι ταξινομήσεις ανά περιοχή μελέτης απέδωσαν επιτυχώς το φύλλωμα των αμπελιών, καθώς επιτεύχθηκαν πολύ υψηλά ποσοστά Ολικής Ακρίβειας (>97%). Στις ταξινομήσεις με συνδυασμό εικόνων τα αποτελέσματα ήταν λιγότερο επιτυχημένα, καθώς τα ποσοστά Ολικής Ακρίβειας κυμάνθηκαν από <50% έως και >90%. Από την εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας και την ανάλυση των αποτελεσμάτων συμπεραίνεται ότι επιτυχής ταξινόμηση σε εικόνες που δεν έχουν συμμετάσχει στην εκπαίδευση του μοντέλου/ταξινομητή, προκύπτει με προϋπόθεση την φασματική ομοιότητα στις δύο υπό διαχωρισμό κατηγορίες μεταξύ των εικόνων εκπαίδευσης και ελέγχου και κατ’ επέκταση εμμέσως με την ομοιότητα στις καλλιεργητικές πρακτικές των περιοχών. Από τη συνολική ποσοτική και ποιοτική αξιολόγηση της αναπτυχθείσας μεθοδολογίας προκύπτει η επιτυχής πλήρωση των στόχων της παρούσας εργασίας και δημιουργούνται προσδοκίες για την ανάπτυξη προηγμένων λειτουργικών εφαρμογών στον ευρύτερο κλάδο της Γεωργίας Ακριβείας.	el
heal.advisorName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Αργιαλάς, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Δουλάμης, Αναστάσιος
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false