Automatyczne zliczanie wielorybów ze zdjęć satelitarnych

[KopalniaWiedzy.pl 317]

Naukowcy wykorzystali zdjęcia satelitarne w wysokiej rozdzielczości i oprogramowanie do przetwarzania obrazu ENVI5, by automatycznie wykryć i zliczyć znajdujące się na lub tuż pod powierzchnią wieloryby biskajskie południowe (Eubalaena australis).

Testy prowadzono na terenie Golfo Nuevo w Patagonii. Autorzy artykułu z PLoS ONE twierdzą, że za pomocą nowej metody wykryto ok. 85-90% wskazań z manualnego digitalizowania i kodowania danych (po przedstawieniu na siatce obiekty wielorybopodobne dzielono na 3 klasy: 1) prawdopodobne walenie, 2) możliwe walenie i 3) podwodne obiekty interpretowane jako potencjalne walenie).

Naukowcy podkreślają, że to duży postęp, bo dotąd walenie zliczano z brzegu, pokładu łodzi albo z samolotu. Automatyczne badanie satelitarne może objąć znacznie większą powierzchnię morza/oceanu, w dodatku jest znacznie tańsze.

Nasze studium to dowód na działanie metody. Ponieważ rozdzielczość satelitów rośnie i poprawia się nasza zdolność analizy obrazu, powinniśmy być w stanie monitorować o wiele więcej gatunków [całe populacje i trasy ich przemieszczania się] w innych rodzajach lokalizacji - podkreśla Peter Fretwell z British Antarctic Survey.

W ramach studium Brytyjczycy korzystali ze zdjęć satelity WorldView-2 firmy DigitalGlobe. Jak można przeczytać na witrynie operatora, satelita działa na wysokości 770 km (na orbicie heliosynchronicznej). Na szczęście dla naukowców robi on zdjęcia panchromatyczne o bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzennej 0,46 m (dostępne 0,50 m) oraz zdjęcia wielospektralne o rozdzielczości przestrzennej 1,84 m, w dodatku działa w 9 zakresach spektralnych: 8 barwnych i 1 panchromatycznym.

Naukowcy wybrali znany ze zgromadzeń E. australis wycinek Golfo Nuevo o powierzchni 113 km². Mimo że wieloryby są duże, na zdjęciach satelitarnych i tak stanowią kilka pikseli. Podczas manualnego zliczania posiatkowanego zestawu danych odkryto 55 prawdopodobnych wielorybów, 23 możliwe i 113 obiektów z 3. kategorii. Następnie wypróbowano kilka automatycznych metod. Najlepsze wyniki uzyskano, łącząc widok panchromatyczny w wysokiej rozdzielczości z tzw. kanałem Coastal Band (400-450 nm), który penetrując przy dobrych warunkach do 15 m w głąb, jest użyteczny w badaniach przybrzeżnej strefy mórz. Razem wypadały one nieco lepiej niż sam kanał panchromatyczny. Przy podejściu automatycznym zidentyfikowano 89% obiektów zaklasyfikowanych manualnie jako prawdopodobne wieloryby.

Fretwell podkreśla, że pewnym ograniczeniem dla metody satelitarnej będą mętne wody. Przy tym rodzaju automatycznej analizy musisz zrównoważyć 2 rodzaje błędów: 1) wynikające z pominięcia i 2) fałszywego rozpoznania. 90-proc. W takich okolicznościach trafność wydaje się naprawdę dobrym wynikiem...

« powrót do artykułu