Τηλεπισκόπιση και Ψηφιακή Ανάλυση Εικόνας

Σκοπός και Στόχος Μαθήματος
Ο στόχος του μαθήματος αυτού είναι να διδάξει στον σπουδαστή σύγχρονες μεθόδους παρακολούθησης και καταγραφής των γεωπεριβαλλοντικών φαινομένων. Ο σπουδαστής διδάσκεται τις τεχνικές διόρθωσης, επεξεργασίας και ερμηνείας των ψηφιακών τηλεπισκοπικών δεδομένων της επιφάνειας της Γης. Κύριος στόχος ο σπουδαστής να είναι σε θέση, μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος, να ερμηνεύει ορθά και να εξάγει πληροφορίες από τις δορυφορικές εικόνες με σκοπό να τις χρησιμοποιήσει σε θέματα διαχείρισης του γεωπεριβάλλοντος.

Περίγραμμα Θεωρίας

• Ορισμός και ιστορική αναδρομή. Βασικές αρχές Τηλεπισκόπησης. Εισαγωγή στο Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
• Αεροφωτογραφίες. Χαρακτηριστικά αεροφωτογραφιών, τύποι φωτογραφικών μηχανών, μετρήσεις στις αεροφωτογραφίες
• Εικονοληπτικά συστήματα Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης (πλατφόρμες και αισθητήρες)
• Δορυφορικά συστήματα - A review: Nimbus, SpaceShuttle, Landsat, SPOT, GMS, Insat, UARS, Ikonos, Quickbird, Goes, Meteor, Meteosat, NOAA, TERRA/ASTER, SeaWiFS, MODIS.
• Λήψη δεδομένων, ατμοσφαιρικές επιδράσεις και διορθώσεις. Ραδιομετρικές διορθώσεις. Γεωμετρικές παραμορφώσεις και διορθώσεις.
• Εικόνες Radar.
• Τεχνικές χωρικής και φασματικής ενίσχυσης των δορυφορικών εικόνων (επεξεργασία ιστογράμματος, έγχρωμα σύνθετα, φασματικές υπογραφές, χωρικό φιλτράρισμα, τεχνικές ταξινόμησης, φασματικοί δείκτες, ανάλυση κυρίων συνιστωσών κ.τ.λ).
• Εισαγωγή στην Φωτοερμηνεία.
• Παρουσιάζεται επίσης μια σειρά εφαρμογών της Τηλεπισκόπησης στο γεωπεριβάλλον (σεισμοί, ηφαίστεια, πυρκαγιές βλάστηση, υδρολογία, μετεωρολογία, κτλ)

Εργαστήριο

• Βασικές έννοιες. Εργαστήριο στο οποίο εξετάζονται οι βασικές έννοιες της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και οι επιδράσεις της με την επιφάνεια της Γης και την ατμόσφαιρα.
• Στερεοσκοπική όραση. Ελέγχεται η ικανότητα των σπουδαστών να μπορούν να βλέπουν στερεοσκοπικά, γίνεται εξοικείωση με τις αεροφωτογραφίες.
• Δορυφορικά και αερομεταφερόμενα ηλεκτροπτικά συστήματα. Εξετάζονται οι διαθέσιμοι δορυφορικοί δέκτες Τηλεπισκόπισης, η δυνατότητα εδαφικής κάλυψης συγκεκριμένης περιοχής, οι τροχιές τους, τα εικονοστοιχεία, η ταχύτητα δειγματοληψίας, κλπ.
• Ψηφιακή εικόνα και λογισμικά πακέτα. Εισάγονται απλά λογισμικά πακέτα ώστε να εξοικειωθούν οι σπουδαστές με την απεικόνιση, ερμηνεία και επεξεργασία των ψηφιακών εικόνων.
• Γεωμετρικές επιδράσεις στις ψηφιακές εικόνες. Δίδονται απλά παραδείγματα γεωμετρικών σχημάτων στο έδαφος και ζητείται να προσδιοριστούν τα σχήματα που θα προέκυπταν στην ψηφιακή εικόνα μετά την καταγραφή.
• Βελτίωση της εικόνας. Δίδεται ψηφιακή εικόνα και ζητείται να βελτιωθεί η εμφάνισή της ώστε να ενισχυθούν οι αντιθέσεις της με τη μέθοδο των ιστογραμμάτων.
• Ραδιομετρική ενίσχυση εικόνας. Εξετάζονται οι ατμοσφαιρικές επιδράσεις στην καταγραφή των εικόνων και οι μέθοδοι διόρθωσης.
• Φίλτρα και εικόνες. Εφαρμόζονται φίλτρα διέλευσης χαμηλών και υψηλών συχνοτήτων για τον προσδιορισμό χαρακτηριστικών γνωρισμάτων της εικόνας (π.χ., ρήγματα, ρύπανσης κλπ.).