Få utskriftsvennlig versjon ved å trykke på denne

Skal sammenligne epler og pærer - på en fornuftig måte

Institutt for fysikk og teknologi (IFT) har fått finansiering fra Norges Forskningsråd (NFR) til et prosjekt som skal sammenligne satellittbilder tatt med helt ulike instrumenter og oppdage endringer mellom dem.


06.01.2016 13:57   (Sist oppdatert: 06.01.2016 14:39)

Endringsdeteksjon er en viktig anvendelse innen jordobservasjon med satellittbilder, og gjøres tradisjonelt ved å sammenligne bilder som skal være så like som mulige. Nå skal en stipendiat ved IFT få prøve på noe mindre opplagt: å sammenligne to helt forskjellige bilder og likevel klare å finne endringer mellom dem. Prosjektet "Change detection in heterogeneous remote sensing images" er tildelt av NFRs Romforskningsprogram og omfatter utdanning av en ph.d.-student i tillegg til utveksling og nettverksmøter med samarbeidspartnere ved Telecom Bretagne i Brest, Frankrike, og Universitetet i Genova, Italia. Prosjektleder er førsteamanuensis Stian Normann Anfinsen ved IFT.

Nytt konsept

- Det blir som å sammenligne epler og pærer, og likevel klare å få noe fornuftig ut av det. Konseptet heterogen endringsdeteksjon er veldig nytt og har såvidt vært utprøvd, blant annet av projektpartnerne i Frankrike og Italia, sier Anfinsen.

Anvendelsen av endringsdeteksjonen kan være å oppdage avskoging eller oversvømte områder. Tradisjonelt har en prøvd å sammenligne bilder fra samme instrument og sensormodus, slik at målingene ved to tidspunkter er direkte sammenlignbare og hvor tilnærmet null differanse representerer ingen endring. Dette krever imidlertid nøye korrigering og samkalibrering av bildene, noe som ikke alltid er mulig på grunn av variasjoner i avbildningsgeometri, miljøparametre eller vegetasjonstilstand.

Utnytter datamengdene

Motivasjonen er både å kunne gjøre raskere og mer omfattende analyser. Med heterogen endringsdeteksjon trenger en ikke å vente på en ny avbildning med samme sensormodus før en kan lete etter endringer i etterkant av en hendelse. Ved å bruke et hvilket som helst bildepar kan analysen utføres så snart et bilde er tilgjengelig. Når en tillater sammenligning av ulike sensorer, kan en dessuten sette sammen lengre og tettere tidsrekker av data, som kan brukes til å studere endringer over tid. Dette gir bedre utnyttelse av de store mengdene av satellittbilder som tas opp.

- Konseptet medfører selvsagt nye typer utfordringer, men med solide partnere har vi gode forutsetninger for å kunne lykkes, sier Anfinsen, som vil veilede ph.d.-studenten. Planen er også å utnytte metoder fra maskinlæringsgruppa ved IFT i samarbeid med førsteamanuensis Robert Jenssen.

Prosjektet har en total kostnadsramme på 4,9 MNOK over en periode på 3 år, hvorav forskningsrådet dekker 3,6 MNOK. NFR-programmet Romforskning tildelte til sammen 24 MNOK fordelt på åtte prosjekter, som utgjorde 42 % av omsøkt beløp. Tromsø Geofysiske Observatorium og Norsk Polarinstitutt ble også innvilget støtte.

Eksempel på heterogen endringsdeteksjon: Optisk bilde fra satellitten SPOT av landsbruksområde i Gloucester, Storbritannia, før flom. Radarbilde fra ERS-satellitten av samme område etter flommen. Endringskart med oversvømte områder i hvitt basert på metode av prosjektpartnerne (Mercier et al., IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 46(5):1428-1441.)
Skip to main content