Overzicht
Site Scan Manager biedt nu een VARI (Visible Atmospherically Resistant Index) visualisatielaag. VARI helpt de vegetatie in het in kaart gebrachte gebied te benadrukken met alleen zichtbare spectrum banden vastgelegd door standaard RGB-camera's die op de meeste drones beschikbaar zijn. Om een VARI-laag voor elke verwerkte missie te bekijken, moet u de functie inschakelen in Gebruikersinstellingen > Functies > VARI.
Klik op uw organisatie-icoon linksonder, ga dan naar Gebruikersinstellingen > Functies om VARI in te schakelen.
Eenmaal ingeschakeld, kunt u de doorzichtigheid aanpassen om de VARI-laag te vergelijken met de orthomosaic. De aantal standaarddeviaties instelling helpt uitschieters weg te snijden. Deze instelling wordt hieronder nader besproken.
VARI-doorzichtigheid aanpassen in Site Scan Manager.
Voordat we dieper ingaan op VARI, is het nuttig om de basis van het meten van de spectrale reflectantie van vegetatie te begrijpen.
Wat is spectrale reflectantie?
Spectrale reflectantie beschrijft hoe elektromagnetische straling weerkaatst wordt door objecten. Alle objecten weerkaatsen stralingsgolflengten verschillend over het elektromagnetische spectrum. Over het algemeen weerkaatst gezonde vegetatie sterk golflengten in het nabij-infrarood (NIR) bereik en zwak golflengten in het zichtbare spectrum (blauw, groen en rood).
Vergelijking van de spectrale reflectantie van gezonde vegetatie, ongezonde vegetatie en bodem over zichtbare en NIR-golflengten.
Het begrijpen van de spectrale reflectantie van verschillende objecten stelt u in staat deze objecten te detecteren en analyseren met behulp van remote sensing. Elektromagnetische straling wordt vastgelegd door sensoren om een afbeelding te creëren. Sensoren kunnen beelden vastleggen vanaf de grond, of ze kunnen worden bevestigd aan drones, vliegtuigen of satellieten.
Verschillende sensoren leggen straling vast met verschillende golflengten. RGB-sensoren, die de meest voorkomende drone mapping sensoren zijn, leggen golflengten vast die worden weerkaatst uit het rode, groene en blauwe zichtbare spectrum.
Andere sensoren, zoals thermische of multispectrale sensoren, leggen golflengten vast die worden weerkaatst uit andere gebieden in het elektromagnetische spectrum zoals NIR. Sommige drones kunnen thermische en multispectrale sensoren dragen, en Site Scan Manager ondersteunt het verwerken van gegevens vastgelegd door de volgende thermische en multispectrale sensoren tot 5 banden:
- Thermisch: DJI Zenmuse XT, DJI Zenmuse XT2 (ook ondersteund in de Site Scan Flight app)
- Multispectraal: Parrot Sequoia+, MicaSense RedEdge, MicaSense RedEdge-M, MicaSense Altum, Phantom 4 Multispectral
Wat is de spectrale reflectantie van vegetatie?
Groene bladvegetatie heeft zeer sterke reflectantie in NIR-banden en lage reflectantie in zichtbare banden. Daarom is de beste manier om vegetatie te meten met sensoren door NIR-beelden vast te leggen. Vegetatie weerkaatst echter nog steeds sterker het groene zichtbare band dan blauw en rood in een relatieve zin. Terugkomend op de vorige afbeelding ziet u een kleine stijging in het groene bereik voor gezonde vegetatie vergeleken met blauw en rood.
Kleine piek in spectrale reflectantie voor gezonde vegetatie in het groene band.
Mensen kunnen NIR-golflengten niet zien. We kunnen alleen golflengten zien die worden weerkaatst in de zichtbare banden: rood, groen en blauw. Daarom ziet bladrijke vegetatie er voor ons groen uit omdat het groen sterker weerkaatst dan blauw en rood, maar we zien nog steeds slechts een klein deel van de totale reflectantie.
Wat is VARI en hoe verschilt het van NDVI?
VARI is een vegetatie-index die vegetatie schat als een multiband raster met alleen het zichtbare bereik van het spectrum. Hier is de VARI-formule:
VARI = (Groen - Rood) / (Groen + Rood – Blauw)
Het beoordeelt of er verschillende waarden zijn in het groene band vergeleken met rood, wat een redelijke schatting geeft van bladrijke vegetatie. Een opmerkelijk onderdeel van VARI is de aftrekking van het blauwe band, dat ontworpen is om de impact van atmosferische effecten op de index te verminderen. <\/SPAN><\/P>Bosbouw<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>Net als in de landbouw is het belangrijk om de gezondheid van de vegetatie in de bosbouw te beoordelen. Bossen kunnen kwetsbaar zijn voor plagen zoals de bastkever, die enorme milieuschade en biodiversiteitsverlies kan veroorzaken, om nog maar te zwijgen van financiële verliezen. Het vroegtijdig identificeren van getroffen gebieden is belangrijk om de verspreiding van plagen te beperken en deze verliezen te voorkomen. Aangezien het onrealistisch is om alle bomen in een bos te controleren, helpt VARI bij het prioriteren van gebieden om middelen in te zetten voor verdere beoordeling en uiteindelijk mitigatie.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Bosbrand<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>Voor preventie en beoordeling van bosbranden kan VARI gebieden onderscheiden met ongezonde of droge vegetatie die mogelijk vatbaarder zijn voor bosbranden. Deze beoordeling kan gebieden met een hoog brandrisico identificeren. Na een brand kan het brandschade blootleggen als gebieden met geen of weinig vegetatie. Brandschade in sommige klimaten kan snel herstellen, en dit herstelproces kan worden gevolgd door VARI op een brandschadegebied in de loop van de tijd te bekijken.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Aardolie en aardgas<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>In de olie- en aardgasindustrie is het onderhoud van pijpleidingen van cruciaal belang om een succesvolle levering van de hulpbron aan klantfaciliteiten te garanderen. Vegetatie die op pijpleidingen groeit, moet systematisch worden beheerd. Drones kunnen pijpleidingen inspecteren met behulp van een corridor scan. Het VARI-resultaat toont vegetatie die te dicht bij de pijpleiding staat, waarna u middelen kunt inzetten om de vegetatie te verwijderen.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Mijnbouw<\/SPAN><\/STRONG>
<\/SPAN>In de mijnbouw is landherstel een vereiste om nadelige milieueffecten van mijnactiviteiten te verminderen. Afhankelijk van het uiteindelijke gebruik van het land is herbeplanting een veelvoorkomende eis voor landherstel. VARI kan aantonen dat het landherstelproject op schema ligt, of het kan specifieke gebieden benadrukken die niet adequaat lijken te herstellen, wat aanleiding geeft tot nader onderzoek.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Uiteindelijk helpt VARI bij het nemen van beslissingen. Omdat het geen multispectrale/NIR-sensoren vereist, kunt u een RGB-sensor gebruiken die standaard is voor de meeste mapping drones, inclusief die ondersteund worden in de Site Scan Flight-app.<\/SPAN> <\/SPAN> <\/SPAN><\/P> <\/P>Wat is de VARI standaarddeviatie-instelling?<\/STRONG> <\/H3>In Site Scan Manager heeft u de optie om het "aantal standaarddeviaties" voor de VARI-laag aan te passen. Deze instelling past een standaarddeviatierekkingsfunctie toe op de laag. Het snoeit waarden af die buiten n standaarddeviaties vallen vanaf de gemiddelde pixelwaarde van de afbeelding.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>Het verhogen van het aantal standaarddeviaties voor de rekkingsfunctie helpt visuele nadruk op niet-vegetatiekenmerken te verminderen en maakt grotere visuele onderscheid tussen verschillende vegetatieniveaus mogelijk.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>
Standard deviation stretch function reduces the impact on outlier values.<\/span><\/span><\/P> <\/P> <\/P>Bijvoorbeeld, zonder toepassing van een rekkingsfunctie kunnen alle vegetatie (zowel gezonde als ongezonde) in uw afbeelding er hetzelfde groen uitzien omdat er niet-vegetatieobjecten zijn die de kleurenschaal vertekenen. Het toepassen van een rekkingsfunctie sluit uitschieters uit om het histogram effectiever te spreiden en de groentint beter te verdelen. Dit resulteert in een afbeelding waarbij gezonde vegetatie donker groen kan verschijnen en minder gezonde vegetatie lichter groen kan tonen.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>U kunt meer lezen over de rekkingsfunctie <\/SPAN>hier<\/SPAN><\/A>. <\/SPAN> <\/SPAN>
Andere overwegingen<\/STRONG>
Er zijn andere factoren die de resultaten van VARI beïnvloeden en vervormen. Schaduwen kunnen problematisch zijn bij het gebruik van VARI, omdat ze vergelijkbare resultaten kunnen geven als vegetatie. Het is het beste om rond het midden van de dag te vliegen om schaduwen zoveel mogelijk te verminderen.
Aangezien VARI alleen het zichtbare spectrum gebruikt, kan het verschillende resultaten opleveren voor hetzelfde type object afhankelijk van de kleur ervan. Bijvoorbeeld, een rode auto en een groene auto zullen verschillende resultaten geven. Deze eigenschap van VARI is echter nuttig om ongezonde of dode vegetatie te onderscheiden van gezonde vegetatie.
VARI is voornamelijk bedoeld als eerste beoordeling. Het kan gebieden blootleggen die nader onderzoek vereisen. Als uw projecten grondiger analyse van vegetatie vereisen, moet u een multispectrale sensor gebruiken om NIR-golflengten vast te leggen en multispectrale beeldanalyse uitvoeren in ArcGIS Pro. Zoals eerder vermeld ondersteunt Site Scan Manager verwerking van beelden vastgelegd met verschillende multispectrale sensoren, waaronder Parrot Sequoia+, MicaSense RedEdge, MicaSense RedEdge-M, MicaSense Altum, DJI P4 Multispectral.
U kunt uw orthomosaic altijd naar ArcGIS Pro brengen door deze eerst te downloaden en vervolgens te uploaden, of door deze te publiceren. Dit stelt u in staat verder te gaan dan visualisatie en dieper in de resultaten te duiken door individuele pixelwaarden op te vragen en beeldclassificatie uit te voeren. Lees meer over het berekenen van VARI binnen ArcGIS Pro.
Begin vandaag nog met het gebruik van VARI in Site Scan Manager door deze in te schakelen onder User Settings > Features > VARI.
Bronnen
Researchgate:
https://www.researchgate.net/figure/Spectral-reflectance-of-healthy-plant-unhealthy-plant-and-soil-in-visible-and-NIR_fig1_299388638
Sciencedirect:
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/spectral-reflectance
