Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные карты

Не знаете, где задать вопрос? Задавайте здесь.
Virty
Новоприбывший
Сообщения: 7
Зарегистрирован: 01 окт 2014, 11:31
Репутация: 1

Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные карты

Сообщение Virty » 01 окт 2014, 13:23

Задача минимум: как разделить ёлки, берёзы и сосны в лесу на спутниковых снимках? Все эти деревья разрешены пространственно, но сливаются по цвету. Вот возьмём, например, снимок
https://www.google.ru/maps/@58.3119861, ... !1e3?hl=ru
Изображение
"обработаем" его человеческим глазом
Изображение
Алгоритм обработки: ёлки тёмнозелёные, берёзы и сосны светлозелёные. Цвет берёз и сосен различается, но на глаз на снимке разницу не видно. размеры кроны сосен побольше чем у берёз (в этом лесу березняк ещё молодой лет по 15-20 на месте вырубки), расстояние между соснами в сосняке больше чем расстояние между берёзами в березняке. Дело осложнено тенями деревьев на прогалинах, дороге и друг на друге. И разумеется есть смешанный лес.
Итак задача минимум: раскрасить деревья в разные цвета какой-нибудь программой. Я делал это до сих пор в фотошопе -кривые наборов- линейная контрастность. Но это решение неудовлетворительное абсолютно.

Ещё несколько задач по этим снимкам. Эти снимки используются после обработки для закачки в гармин дакоту 20 и поиска грибов и ягод так сказать с дивана. Важна обводненность участка. Обводненность привязана к абсолютной высоте не однозначно. В общем чем выше тем суше. Но на практике это неверно. Болота и лужи вполне себе годами стоят на вершинах и склонах холмов. и там даже нет впадин, просто сток воды с этого участка затруднён по различным причинам: глина-песок, растительность-мох-трава-испарение-удержание влаги, мелкие формы рельефа.

итак, вторая задача: нарисовать изолинии высоты с точностью до 1 метра. высоты рисуются в программе гугл планета земля в уголке. и нарисовать можно руками.
Изображение
Но это порнография -не точно и не красиво и трудоёмко. надо программой рисовать- какой? отдельная подзадача надо выделить верхушки и впадины, так красная замкнутая кривая на фотке -это верхушка.

третья задача: нарисовать собственно обводнённость - сушняк, шохра, болото. Я знаю решение этой задачи но напишу его только если мне тут существенно помогут, беседа будет содержательной и кому то кроме меня реально интересной
4 задача определить почвы по снимку - глина, торф, песок. решение также пока не скажу. надо же мотивировать участников.
5 задача: определить подлесок -трава, мох, прелый лист. решения не знаю.
6 задача: нарисовать дерево воды - болота-ручейки-ручьи-речки-реки и т.д. Разумеется программой а не руками
Изображение
7 задача: нарисовать дерево дорог. Конечно дороги это не дерево а плоский граф. но местные грунтовые дороги очень не любят пересекаться с деревом воды. Поэтому граф дорог это дерево (ну почти).
8 задача: нарисовать области удалённости от дорог. Вода, дороги, удалённость необходимы для расчёта оптимальной заброски. кроме того, карта удалённости от дорог перекрывается с картой обобранности. Чем удалённее от дорог тем меньше обобран участок.
9 задача. Нарисовать по снимкам со спутника собственно грибные и ягодные карты. Решение знаю частично. для брусники и черники очевидное, для лисички не очевидное. намётки для рыжиков. ниже карта где лисички отмечены точками при сборе -это для проверки. Отмечены не все лисички. Задание простое дополните вероятное расположение ненасённых лисичек. А надо карту нарисованную автоматически программой по снимкам со спутника. Начать рисование можно с исключения мест где грибов и ягод точно нет.
Изображение
10 задача-максимум. Каждому своя. Рассчитать, не слезая с дивана, по спутниковым снимкам оптимальный маршрут сбора грибов или ягод на ближайшие выходные. В знакомом и не знакомом лесу. Проверить на практике, программами и идеями для рисования карт поделиться со мной и с народом. Но аккуратно, а то всё выберут раньше меня опять.

Аватара пользователя
nadiopt
Гуру
Сообщения: 4744
Зарегистрирован: 29 янв 2009, 13:27
Репутация: 495
Ваше звание: хрюкало
Откуда: Санкт-Петербург
Контактная информация:

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение nadiopt » 01 окт 2014, 13:52

вот в этом безобразии ничего ни от чего отделить нельзя.
нужен ИК-канал
ин гроссен фамилен нихт клювен клац клац

Аватара пользователя
rhot
Гуру
Сообщения: 1727
Зарегистрирован: 25 янв 2011, 17:50
Репутация: 194
Ваше звание: доктор
Откуда: Архангельск

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение rhot » 01 окт 2014, 14:10

Virty, хорошая статья бы вышла. Меня эта тема определённо интересует.

Год назад поднимал литературу по рассчёту урожая дикоросов. Так вот, есть наработки, которые предсказывают потенциальный урожай грибов-ягод по данным лесоустройства (тип леса, полнота, возраст и запас насаждения). Дальше, эти характеристики леса можно вытащить из ДДЗЗ.
В общем, зная экологические требования видов (грибов и ягод) возможно смоделировать ареалы их потенциального распространения.
___________(¯`·.¸(¯`·.¸ Scientia potentia est _/ {SILVA}:::{FOSS}:::{GIS} \_ Знание сила ¸.·´¯)¸.·´¯)___________

Аватара пользователя
rhot
Гуру
Сообщения: 1727
Зарегистрирован: 25 янв 2011, 17:50
Репутация: 194
Ваше звание: доктор
Откуда: Архангельск

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение rhot » 01 окт 2014, 14:32

Virty писал(а):5 задача: определить подлесок -трава, мох, прелый лист. решения не знаю.
Это не подлесок, а напочвенный покров. Подлесок - это кустарники под пологом леса, которые неспособны образовать насаждение в данных условиях. Перечисленные вами варианты напочвенного покрова (трава, мох) признаки разных типов лесорастительных условий, по которым можно судить о плодородности и дренированности почвы.
___________(¯`·.¸(¯`·.¸ Scientia potentia est _/ {SILVA}:::{FOSS}:::{GIS} \_ Знание сила ¸.·´¯)¸.·´¯)___________

Аватара пользователя
nadiopt
Гуру
Сообщения: 4744
Зарегистрирован: 29 янв 2009, 13:27
Репутация: 495
Ваше звание: хрюкало
Откуда: Санкт-Петербург
Контактная информация:

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение nadiopt » 01 окт 2014, 14:35

по-моему тут два недочета (навскидку)
1) все-таки гугло-яндексовские синтезы - зло, нужны снимки с ИК-каналом, иначе породы различить очень сложно
2) у нас в Подмосковье распространение грибов подчиняется единственному закону: грибов больше там, где меньше грибников. Также много грибов почему-то в помойных лесах, видать там собирать брезгуют. Отсюда задача: как-то учитывать потоки грибников и график рабочей недели
ин гроссен фамилен нихт клювен клац клац

Аватара пользователя
gimran
Гуру
Сообщения: 1902
Зарегистрирован: 07 июл 2010, 15:43
Репутация: 242
Откуда: Уфа

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение gimran » 01 окт 2014, 17:07

Топикстартеру: с помощью srtm и/или ASTER GDEM можно получить горизонтали, экспозицию рельефа парой щелчков мыши. Скачиваются бесплатно. Ищите на этом сайте или форуме.
Делаются в qgis.
Тот же астер или srtm можно использовать для получения рек и ручьев под пологом леса. Довольно правдоподобно выходит.

[ Сообщение с мобильного устройства ]

Аватара пользователя
gimran
Гуру
Сообщения: 1902
Зарегистрирован: 07 июл 2010, 15:43
Репутация: 242
Откуда: Уфа

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение gimran » 01 окт 2014, 17:12

Про живой напочвенный покров. Оптимальней лесоустроительную карту и метариалы лесоустройства, а потом по этому вычислить: http://www.cepl.rssi.ru/bio/forest/
Впрочем, по косвенным признакам Вы можете предположить тип леса, а следовательно, и то, что там растет.
А вообще интересно, продолжайте свой рассказ

[ Сообщение с мобильного устройства ]

Аватара пользователя
gimran
Гуру
Сообщения: 1902
Зарегистрирован: 07 июл 2010, 15:43
Репутация: 242
Откуда: Уфа

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение gimran » 01 окт 2014, 17:14

Реки делал в grass gis.
Не сложно - работа механическая пошаговая формулами, но иногда огрубляет вычисленную территорию, +высохшие реки и ручьи рисуются.

[ Сообщение с мобильного устройства ]

ericsson
Гуру
Сообщения: 3321
Зарегистрирован: 27 июл 2009, 19:26
Репутация: 748
Ваше звание: Вредитель полей

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение ericsson » 02 окт 2014, 00:34

gimran писал(а):Топикстартеру: с помощью srtm и/или ASTER GDEM можно получить горизонтали, экспозицию рельефа парой щелчков мыши.
Ага, только если не вычесть грамотно предварительно классифицированную по высоте растительность, весь рельеф получится по верхушкам деревьев. Т.е. опушка будет на такой модели всегда обрывом, например.

Virty
Новоприбывший
Сообщения: 7
Зарегистрирован: 01 окт 2014, 11:31
Репутация: 1

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение Virty » 02 окт 2014, 14:48

"вот в этом безобразии ничего ни от чего отделить нельзя.
нужен ИК-канал", все-таки гугло-яндексовские синтезы - зло, нужны снимки с ИК-каналом, иначе породы различить очень сложно"
у меня есть доступ к ИК снимкам нужных участков? вроде бы нет. Давайте исходить из того что есть. я бы вот не отказался от снимков осенью, когда листва красно-жёлтая. Там бы были разделены не только хвойные и лиственные (берёза, сосна), но и лиственные между собой (берёза, осина, ива).

В грибоягодных задачах почва опредлеяется по деревьям. Есть очень чёткие зависимости. Например, сосновый бор растёт только на песчаных холмах. находите сосновый бор на спутниковом снимке - под ним песчаный холм. ничего сложного. Надо только знать зависимости.

" у нас в Подмосковье распространение грибов подчиняется единственному закону: грибов больше там, где меньше грибников. Также много грибов почему-то в помойных лесах, видать там собирать брезгуют. Отсюда задача: как-то учитывать потоки грибников и график рабочей недели "
Так может таки научимся делать карты удалённости от дорог вместе? Надо то посчитать расстояние до ближайшей дороги и создать слой в векторной карте. Но вот в каком редакторе это делать я не представляю.

Про помойные леса. От непонимания причинно-следственных связей в биоценозе очень хочется ругаться матом. 10 лет в школе 5 лет в институте, а понимания как растут грибы нет ни у кого. Мы живём на дерновых(правильный термин не знаю) почвах. Эти почвы насквозь промываются дождевой и талой водой каждый год.
Всё что можно растворить водой из почвы вымыто напрочь (кроме торфяников, там накапливается наоборот). Поэтому все минеральные и питательные вещества заключены в растениях. И поэтому грибы и ягоды жёстко привязаны к деревьям. На свалке источником минералов стал подгнивающий и растворяющийся мусор. Вот грибы к мусору и привязались.
А вот какие минеральные вещества нужны для грибов -этого кандидаты в доктора сказать не могут. "симбиоз, симбиоз", а понимания ни на грош. Почему сопливый масленик липнет к молодой ёлке как кобель к сучке? Чего ему с берёзой не живётся? Ни один доктор не скажет, одна лапша на уши заумная.
Давайте азофоски или ещё чего в лесу насыплем. будут грибы без дерева расти? А чего насыпать надо чтобы росли? Вот я видел круги сморчков вокруг кучи подгнивших опилок на лесной свалке. Почему сморчки так выросли, а не мухоморы?

"Год назад поднимал литературу по рассчёту урожая дикоросов. Так вот, есть наработки, которые предсказывают потенциальный урожай грибов-ягод по данным лесоустройства (тип леса, полнота, возраст и запас насаждения). Дальше, эти характеристики леса можно вытащить из ДДЗЗ"
Наработки на бочку. Потенциальный урожай оценивали ещё до революции в "пудах рыжиков с уезда". без всякого ДЗЗ. интересно, как они это делали?
Как эти наработки помогут мне искать конкретные грибы?

"В общем, зная экологические требования видов (грибов и ягод) возможно смоделировать ареалы их потенциального распространения." Это переформулировка моих задач.

"Про живой напочвенный покров. Оптимальней лесоустроительную карту и метариалы лесоустройства, а потом по этому вычислить: http://www.cepl.rssi.ru/bio/forest/
Впрочем, по косвенным признакам Вы можете предположить тип леса, а следовательно, и то, что там растет." Ещё одна переформулировка задачи.
Да, по снимкам вычисляем тип леса,а по типу леса определяем грибы и ягоды в нём. Предложенный определитель леса очень общий. я не понимаю там почти все термины.
Грибов и ягод там почти нет. попробуйте, глядя на спутниковый снимок, определить тип леса и вытащить возможные грибоягоды по этому определителю.
Этот определитель просто эмпирическая классификация. Как я уже ругался выше, там нет понимания как устроен лес и кругооборот веществ в лесу.
Лесоусторительные карты имеют масштаб 1см-500метров а то и крупнее. А лес и тип леса каждые 10-100 метров меняются. По 500 метровой карте конретные грибы не найти.

"с помощью srtm и/или ASTER GDEM можно получить горизонтали, экспозицию рельефа парой щелчков мыши. Скачиваются бесплатно. Ищите на этом сайте или форуме. Делаются в qgis.Тот же астер или srtm можно использовать для получения рек и ручьев под пологом леса. Довольно правдоподобно выходит."
Я маялся с этим srtm. Ставил модуль srtm в гугл планета земля. Ничего хорошего. Там где рельеф сильно выражен (в горах, например) всё замечательно. а в моём лесу этот srtm вообще рельефа не видит. А гугл планета земля высоту очень правдоподбно в уголке пишет. Уж не знаю где гугл эту высоту берёт.

"Реки делал в grass gis." grass gis поставил, но не смог запустить. вылетает при запуске. Насколько я понял вы считали реки из данных по высоте? Для грибоягодных задач это не подходит. Разница высоты между руслом и берегами у ручьёв меньше одного метра. Вот тут например русла и зеркала воды нет вообще, а шохра, растения, грибоягоды характерные для берега ручья есть. И на спутниковом снимке шохру прекрасно видно. А точность измерения высоты такая, что ручей получается бежит с горки на горку.

По косвенным признакам шохра(ручей) ищется гораздо точнее чем по высоте. Надо распознавать образы на фотоснимках и по ним рисовать карту. И раскраску деревьев тоже надо делать через распознавание образов. вот какая программа умеет распознавать образы на фотоснимках?
Изображение
Изображение

Аватара пользователя
gimran
Гуру
Сообщения: 1902
Зарегистрирован: 07 июл 2010, 15:43
Репутация: 242
Откуда: Уфа

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение gimran » 02 окт 2014, 15:31

Скопировано с корпоративного форума, пост мой. Экспериментировал для получения водоохранных зон автоматизированно в векторе. Моежт быть Вам поможет.
Поставьте OSGeo, там грасс в поставке.

Используя данную пошаговую инструкцию можно получить реки в векторе:
http://www.ing.unitn.it/~grass/docs/tut ... /dtm4.html
Всё испробовано, работает.
Реки Башкортостана и сопредельных территорий (что было на srtm с Башкирией):
https://drive.google.com/file/d/0B1Z1B6 ... sp=sharing
Сделано по инструкции выше.
Поскольку алгоритм основан на рельефе и построении иерархической сети, замечены следующие ошибки: речки частично "в трубе" - отображаются в результате, ошибки на стыке, из-за крон - не все реки под пологом леса рисуются, также иногда старицы становятся.
Проверено:
вне лесного массива идут «вылеты», внутри лесного массива довольно-таки четко выделяются речки, которые по косвенным признакам дешифрирования обнаруживаются, но мелкие речки, по косвенным признакам дешифрирования обнаруживаются — не выделяются при приведенных параметрах (100 против 1000 в примере) формирования гидросети.
При комбинировании данных OSM для открытых пространств и лесных речек с srtm — результат очень хороший.
По факту сделал для данных OSM буферную зону 200 м, а для данных с srtm - 50 м. Для наложения на полевые карты и ориентирования — вполне себе неплохой ожидаемый результат.

[ Сообщение с мобильного устройства ]

Аватара пользователя
nadiopt
Гуру
Сообщения: 4744
Зарегистрирован: 29 янв 2009, 13:27
Репутация: 495
Ваше звание: хрюкало
Откуда: Санкт-Петербург
Контактная информация:

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение nadiopt » 02 окт 2014, 16:46

не ребят, вы меня конечно простите, но с данной ветки я самоустраняюсь
Почему сопливый масленик липнет к молодой ёлке как кобель к сучке? Чего ему с берёзой не живётся? Ни один доктор не скажет, одна лапша на уши заумная.
И раскраску деревьев тоже надо делать через распознавание образов. вот какая программа умеет распознавать образы на фотоснимках?
на гугле фотоснимки, да, а вот по первой цитате без комментариев
ин гроссен фамилен нихт клювен клац клац

ericsson
Гуру
Сообщения: 3321
Зарегистрирован: 27 июл 2009, 19:26
Репутация: 748
Ваше звание: Вредитель полей

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение ericsson » 02 окт 2014, 23:59

Virty Google использует именно SRTM (в России) для показа высот.
Так что тут вы продемонстрировали всю субъективность вашего подхода к оценке данных.

ericsson
Гуру
Сообщения: 3321
Зарегистрирован: 27 июл 2009, 19:26
Репутация: 748
Ваше звание: Вредитель полей

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение ericsson » 03 окт 2014, 02:09

Вообще, меня всегда поражали люди, которые готовы из любого подручного мусора пытаться сделать конфету, но не просто так, а запрячь окружающих, игнорируя существующие методы и изобретая собственный велосипед с квадратными колесами, при том разного размера. Заканчиваются такие обсуждения, обычно, одинаково: инициатор в той или иной форме хлопает дверью, либо обижаясь, либо "открыв всем глаза" на то, "какие все дураки".

Да, есть такая область прикладной науки в распознавании образов, как машинное обучение. Некоторые индивидуумы даже пытаются применять это для распознавания чего-то на спутниковых снимках. Но штука в том, что чем сложнее текстура, которую некто хочет распознать, и чем меньше ее отличия от другой, но очень похожей текстуры, тем больше усилий тратится на это самое обучение. А детали отличий могут быть не только разными, но и варьируются от снимка к снимку. Потому, хотя на эту тему написаны умные книжки типа вот этой http://www.rmki.kfki.hu/~banmi/elte/Bis ... arning.pdf , данная дисциплина академического знания не породила технологию. (Отдельные инструменты, типа модулей для ImageJ, которые считают бактерии в микроскопических снимках, не считаются.) То есть можно найти энтузиастов, которые показывают красивые результаты на одном тестовом наборе, а потом исчезают на месяц настраивать свой алгоритм, когда им даешь другой набор, который получен в других условиях. А в индустрии, когда речь идет о потоке, предпочитают предсказуемые воспроизводимые методы.

Но собственно, чтобы обоснованно говорить о том, что какая-либо информация содержится в каких-либо снимках, и что она может быть извлечена оттуда автоматически, нужно продемонстрировать воспроизводимый критерий, потому что "я же вижу" - не годится. Например, я могу сходу сказать, что на приведенных примерах критерий "ели - темные, сосны и березы - светлые" - кажущийся, куда более существенное различие между ними - в канале цвета: хвойные более синие, лиственные более зеленые. Но это для конкретного снимка так, для другого будет иначе, потому что универсальным критерием является разница в отражательной способности в инфракрасном спектре. Например, вот это http://www.geobase.ca/geobase/en/action/landsat7.html вытаскивают из снимков именно с ИК-каналом. Да, разрешение ниже. А вы собираетесь искать каждое отдельное дерево?

Что бы я сделал, если бы меня интересовала тема лепки конфет из г... снимков Google, сто раз пережатых JPEG-ом, это во-первых, попробовал бы самые разные способы выделения наличествующей информации (кто не владеет специальным софтом, может справиться и в фотошопе): нормализацию канала цвета (RGB->HSB, нормализовать H), нормализация канала яркости с последующим применением к нему какого-либо алгоритма edge detection и так далее. Во-вторых, получив совершенно ненатуральные на вид картинки, можно попытаться натравить на них самые разные виды классификации и фильтрации. А потом - сложить все получившиеся классы в одну кучу и посмотреть, не попадают ли реально существующие кластеры в области, являющиеся, например, пересечением классов со значением цвета от H1 до H2 и площадью светлых пятен (нормализованной в текстуре яркости, образованной освещением крон) от S1 до S2 квадратных метров (пикселей). И если некий успех в этом вполне вероятен на одном тестовом наборе, то перенести его на другой, не снятый в тот же самый момент, представляется мне невозможной процедурой. Однако, поскольку топикстартер не представил теории даже для одного набора, весьма сложно что-либо обсуждать с человеком, который все делает на глаз, а требует с окружающих реализации рабочего формального алгоритма.

Аватара пользователя
bzborisov
Участник
Сообщения: 58
Зарегистрирован: 06 фев 2014, 08:17
Репутация: 12

Re: Ёлки, берёзы, сосны на спутнико-снимках. Грибоягодные ка

Сообщение bzborisov » 03 окт 2014, 16:02

Мы выполняли схожие работы для Южной Якутии, но мы использовали Landsat для создания геоботанических карт заточенных как раз под расчеты продуктивности ягод и грибов. Поэтому я полностью на стороне Nadiopt и Ericsona. Из гугловский фотографий ничего не сделать, лучше использовать многоканальные снимки.

А насчет почему грибы растут, где мусор. У нас в Якутии грибы лучше растут, где нарушен растительный покров скотом али человеком тут почти без разницы. В девственный лесах грибов существенно мало, а вот вдоль дорог, просек вот там самые рыбные места

Закрыто

Вернуться в «Я новичок!»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Ahrefs [Bot] и 1 гость