Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno

The methods for detecting environmental changes using two multispectral multispectral space images of the Earth, which can be used to assess changes in the ecological and geological environment to control the dynamics of processes in real time, in order to prevent environmental emergencies. The crea...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2021
Hauptverfasser:	Yakimchuk, Vladyslav, Sukhanov, Kostiantyn, Tomchenko, Olha
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2021
Schlagworte:	multitemporal satellite images environmental changes adaptive methods
Online Zugang:	https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/187
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth

Institution

Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth

id	uajuacgovua-article-187
record_format	ojs
institution	Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth
baseUrl_str
datestamp_date	2021-03-09T22:37:13Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	multitemporal satellite images environmental changes adaptive methods
spellingShingle	multitemporal satellite images environmental changes adaptive methods Yakimchuk, Vladyslav Sukhanov, Kostiantyn Tomchenko, Olha Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno
topic_facet	multitemporal satellite images environmental changes adaptive methods разновременные космические снимки изменения окружающей среды адаптивные методы різночасові космічні знімки зміни довкілля адаптивні методи
format	Article
author	Yakimchuk, Vladyslav Sukhanov, Kostiantyn Tomchenko, Olha
author_facet	Yakimchuk, Vladyslav Sukhanov, Kostiantyn Tomchenko, Olha
author_sort	Yakimchuk, Vladyslav
title	Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno
title_short	Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno
title_full	Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno
title_fullStr	Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno
title_full_unstemmed	Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno
title_sort	adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the earth for example territory solotvyno
title_alt	Адаптивные методы выявления изменений окружающей среды с помощью мультиспектральных космических снимков Земли на примере территории Солотвино Адаптивні методи виявлення змін довкілля за допомогою мультиспектральних космічних знімків Землі на прикладі території Солотвино
description	The methods for detecting environmental changes using two multispectral multispectral space images of the Earth, which can be used to assess changes in the ecological and geological environment to control the dynamics of processes in real time, in order to prevent environmental emergencies. The creation and operation of a system of continuous geoecological monitoring based on space information involves the detection of relative changes in the environment on two multispectral space images of the Earth, obtained after a certain period of time. To do this, it is necessary to develop and apply adaptive methods (indices) for detecting relative changes. Three methods are proposed that are adapted to specific images to find the optimal solution that maximizes the relative changes in two different time multispectral space images of the Earth. The first method selects one optimal channel from all channels of the space image, the second method - two optimal channels from all channels and the third - four optimal channels from all channels. There are known methods that assess the presence or absence of changes in two space images at different times, but they do not provide information about the direction of changes. The proposed indices can take positive and negative values, reflecting the trend of changes on the ground. The negative values of the indices obtained in the area near the village of Solotvyno, Tyachiv district, Zakarpattia region, correspond to the areas with the most dynamic changes in the environment of such exogenous processes as karst funnels and lakes, and positive values correspond to increasing vegetation areas. The results of comparing the application of the change detection index on two different multispectral space images of the Earth on four, two channels and one channel showed that increasing the number of channels can give a more reasonable picture of changes, but to concretize these changes requires ground-based observations.
publisher	Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
publishDate	2021
url	https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/187
work_keys_str_mv	AT yakimchukvladyslav adaptivemethodsofdetectingenvironmentalchangesusingmultispectralsatelliteimagesontheearthforexampleterritorysolotvyno AT sukhanovkostiantyn adaptivemethodsofdetectingenvironmentalchangesusingmultispectralsatelliteimagesontheearthforexampleterritorysolotvyno AT tomchenkoolha adaptivemethodsofdetectingenvironmentalchangesusingmultispectralsatelliteimagesontheearthforexampleterritorysolotvyno AT yakimchukvladyslav adaptivnyemetodyvyâvleniâizmenenijokružaûŝejsredyspomoŝʹûmulʹtispektralʹnyhkosmičeskihsnimkovzemlinaprimereterritoriisolotvino AT sukhanovkostiantyn adaptivnyemetodyvyâvleniâizmenenijokružaûŝejsredyspomoŝʹûmulʹtispektralʹnyhkosmičeskihsnimkovzemlinaprimereterritoriisolotvino AT tomchenkoolha adaptivnyemetodyvyâvleniâizmenenijokružaûŝejsredyspomoŝʹûmulʹtispektralʹnyhkosmičeskihsnimkovzemlinaprimereterritoriisolotvino AT yakimchukvladyslav adaptivnímetodiviâvlennâzmíndovkíllâzadopomogoûmulʹtispektralʹnihkosmíčnihznímkívzemlínaprikladíteritoríísolotvino AT sukhanovkostiantyn adaptivnímetodiviâvlennâzmíndovkíllâzadopomogoûmulʹtispektralʹnihkosmíčnihznímkívzemlínaprikladíteritoríísolotvino AT tomchenkoolha adaptivnímetodiviâvlennâzmíndovkíllâzadopomogoûmulʹtispektralʹnihkosmíčnihznímkívzemlínaprikladíteritoríísolotvino
first_indexed	2025-07-17T11:22:30Z
last_indexed	2025-07-17T11:22:30Z
_version_	1850411076843208704
spelling	uajuacgovua-article-1872021-03-09T22:37:13Z Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno Адаптивные методы выявления изменений окружающей среды с помощью мультиспектральных космических снимков Земли на примере территории Солотвино Адаптивні методи виявлення змін довкілля за допомогою мультиспектральних космічних знімків Землі на прикладі території Солотвино Yakimchuk, Vladyslav Sukhanov, Kostiantyn Tomchenko, Olha multitemporal satellite images environmental changes adaptive methods разновременные космические снимки изменения окружающей среды адаптивные методы різночасові космічні знімки зміни довкілля адаптивні методи The methods for detecting environmental changes using two multispectral multispectral space images of the Earth, which can be used to assess changes in the ecological and geological environment to control the dynamics of processes in real time, in order to prevent environmental emergencies. The creation and operation of a system of continuous geoecological monitoring based on space information involves the detection of relative changes in the environment on two multispectral space images of the Earth, obtained after a certain period of time. To do this, it is necessary to develop and apply adaptive methods (indices) for detecting relative changes. Three methods are proposed that are adapted to specific images to find the optimal solution that maximizes the relative changes in two different time multispectral space images of the Earth. The first method selects one optimal channel from all channels of the space image, the second method - two optimal channels from all channels and the third - four optimal channels from all channels. There are known methods that assess the presence or absence of changes in two space images at different times, but they do not provide information about the direction of changes. The proposed indices can take positive and negative values, reflecting the trend of changes on the ground. The negative values of the indices obtained in the area near the village of Solotvyno, Tyachiv district, Zakarpattia region, correspond to the areas with the most dynamic changes in the environment of such exogenous processes as karst funnels and lakes, and positive values correspond to increasing vegetation areas. The results of comparing the application of the change detection index on two different multispectral space images of the Earth on four, two channels and one channel showed that increasing the number of channels can give a more reasonable picture of changes, but to concretize these changes requires ground-based observations. Описаны методы выявления изменений окружающей среды с помощью двух разновременных мультиспектральных космических снимков Земли, который может быть использован для оценки изменений эколого-геологической обстановки и контроля динамики процессов в реальном масштабе времени, с целью предупреждения чрезвычайной экологической ситуации. Создание и функционирование системы постоянного геоэкологического мониторинга на основе космической информации предполагает выявление относительных изменений окружающей среды по двум мультиспектральных космическими снимками Земли, полученными через определенный промежуток времени. Для этого необходимо разработать и применить адаптивные методы (индексы) выявление относительных изменений. Предлагаются три метода, которые адаптируются к конкретным космическим снимкам, для нахождения оптимального решения, максимизирующего относительные изменения по двум разновременным мультиспектральным космическим снимкам Земли. При этом первый метод выбирает один оптимальный канал из всех каналов снимка, второй метод - два оптимальные каналы из всех каналов и третий - четыре оптимальные каналы из всех каналов. Известны методы, дающие оценку наличия или отсутствия изменений на двух разновременных изображениях, но они не дают информации о направлении изменений. Предлагаемые индексы могут принимать положительные и отрицательные значения, которые отражают тенденцию изменений на местности. Отрицательные значения индексов, полученные на территории возле пгт Солотвино Тячевского района Закарпатской области, соответствуют участкам с наиболее динамичными изменениями окружающей среды таких экзогенных процессов как карстовые воронки и озера, а положительные значения соответствуют увеличению площадей растительности. Результаты сравнения применения индекса выявления изменений на двух разновременных мультиспектральных космических снимков Земли по четырем, двум каналами и одним каналом показали, что увеличение числа каналов может дать более обоснованную картину изменений, но для конкретизации этих изменений необходимые материалы наземных наблюдений. Описано методи виявлення змін довкілля за допомогою двох різночасових мультиспектральних космічних знімків Землі, які можуть бути використані для оцінки змін еколого-геологічної обстановки і контролю динаміки процесів в реальному масштабі часу, з метою попередження надзвичайної екологічної ситуації. Створення та функціонування системи постійного геоекологічного моніторингу на основі космічної інформації передбачає виявлення відносних змін довкілля за двома мультиспектральними космічними знімками Землі, отриманими через певний проміжок часу. Для цього необхідно розробити і застосувати адаптивні методи (індекси) виявлення відносних змін. Пропонуються три методи, які адаптуються до конкретних знімків, для знаходження оптимального рішення, що максимізує відносні зміни за двома різночасовими мультиспектральними космічними знімками Землі. При цьому перший метод вибирає один оптимальний канал зі всіх каналів знімка, другий метод – два оптимальні канали зі всіх каналів і третій – чотири оптимальні канали зі всіх каналів. Відомі методи дають оцінку наявності чи відсутності змін на двох різночасових зображеннях, але не дають інформації про напрямок змін. Пропоновані індекси можуть приймати додатні та від’ємні значення, які відображають тенденцію змін на місцевості. Від’ємні значення індексів, отримані на території біля смт Солотвино Тячівського району Закарпатської області, відповідають ділянкам з найбільш динамічними змінами довкілля таких екзогенних процесів як карстові воронки та озера, а додатні значення відповідають збільшенню площ рослинності. Результати порівняння застосування індексу виявлення змін на двох різночасових мультиспектральних космічних знімках Землі за чотирма, двома каналами і одним каналом показали, що збільшення числа каналів може дати більш обґрунтовану картину змін, але для конкретизації цих змін необхідні матеріали наземних спостережень. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2021-02-09 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/187 10.36023/ujrs.2021.8.1.187 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 8 No. 1 (2021); 10-17 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 8 № 1 (2021); 10-17 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 8 № 1 (2021); 10-17 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/187/206 Copyright (c) 2021 Ukrainian journal of remote sensing

Adaptive methods of detecting environmental changes using multispectral satellite images on the Earth for example territory Solotvyno

Institution

Ähnliche Einträge