Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
9 results
Search Results
Item Аналіз використання земель сільськогосподарського призначення за допомогою ДЗЗ(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-01) Карпенко, О.; Karpenko, O.; Київський національний університет будівництва і архітектури; Kyiv National University of Construction and ArchitectureМета – аналіз використання сільськогосподарських земель та розроблення методології моніторингу земель сільськогосподарського призначення за даними супутникового знімання. Методика. Для здійснення моніторингу земель сільськогосподарського призначення здійснено класифікацію сільськогосподарських угідь та застосовано такі алгоритми (або класифікатори): Semi-Automatic Classification (SCP) (метод керованої класифікації) та K-means Classification (метод “к-середніх”). Побудовано матрицю похибок класифікації. Вибір найточнішого з методів становив основу загального методу класифікації. Результати. Проаналізовано стан використання земельних ресурсів. Встановлено, що за останні 15 років площа сільськогосподарських угідь в Україні зменшилася на 498 тис. га, переважно за рахунок сіножатей, багаторічних насаджень, пасовищ, перелогів та зміни цільового призначення землі. Підвищення точності класифікації досягається виділенням більшої кількості ознак класифікації у часовому аспекті. Іншими інструментами можуть бути збільшення кількості супутникових знімків безпосередньо періоду вегетації, що підлягають опрацюванню, а також систематичний відбір наземних даних із більшої площі тестової вибірки. Досліджено стан сівозмін впродовж п’яти років за допомогою засобів дистанційного зондування Землі (ДЗЗ). Обґрунтовано необхідність упровадження системи моніторингу земель. Запропоновано способи удосконалення ведення моніторингу засобами ДЗЗ на основі застосування плагінів Semi-Automatic Classification (SCP) та K-means. Розраховано точність класифікації на основі побудованої матриці помилок. Згідно із отриманими у дослідженні результатами оцінювання точності щодо якості класифікації встановлено, що їх точність становить 92 %, 87 %, 85 % та 71 % відповідно Наукова новизна. Розроблено структурну модель класифікації сільського-сподарських угідь за алгоритмами Semi-Automatic Classification (SCP) (метод керованої класифікації) та K-means Classification (метод “к-середніх”). Практична значущість. Розроблену модель класифікації посівів сільськогосподарських культур за супутниковими даними запропоновано використовувати для оперативного моніторингу раціонального управління земельними ресурсами територіальних громад.Item Mitigating geolocation errors in nighttime light satellite data and global CO2 emission gridded data(Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Кінах, В.; Ода, Т.; Бунь, Р.; Новіцька, О.; Kinakh, V.; Oda, T.; Bun, R.; Novitska, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Університети космічної дослідницької асоціації; Університет Меріленда; Університет Осака; Університет WSB; Lviv Polytechnic National University; Universities Space Research Association; University of Maryland; Osaka University; WSB UniversityТочне геопросторове моделювання емісії парникових газів (ПГ) є важливою частиною майбутньої глобальної системи моніторингу цих газів. У нашій попередній роботі було виявлено систематичний зсув у глобальних відкритих растрових даних про антропогенні емісії діоксиду вуглецю (CO2) (ODIAC дані). Виявляється, що цей зсув зумовлений зміщенням геолокації первинних даних про нічне освітлення (NTL) супутникової програми метеорологічного моніторингу (DMSP програми), які використовуються як просторові індикатори для оцінювання розподілу неточкових джерел емісії в ODIAC. Зменшення такої похибки геолокації (∼ 1.7 км), яка є того ж порядку, що і величина комірки растру супутників, що здійснюють моніторинг вуглецю, є особливо критичним для просторового аналізу емісій міст. У цій роботі запропоновано метод компенсації зміщення геолокації даних NTL DMSP, який можна застосувати до геопросторових продуктів на основі цих даних, зокрема до даних ODIAC. Для виявлення та оцінювання зміщення геолокації застосовано репозиторій OpenStreetMap, щоб визначити межі великого числа міст з усієї планети. Використано припущення, що сумарні емісії у межах міста є максимальними, якщо у NTL даних нічного освітлення відсутнє зміщення (зсув геолокації). Тому ми шукали оптимальний вектор (відстань та кут), який максимізує сумарні ODIAC емісії у містах, шляхом зміщення емісійних полів. У процесі підготовки річних композитів даних нічного освітлення деяким пікселям DMSP даних, які відповідають водним об’єктам, було присвоєно нульові значення, що із-за зміщення геолокації необґрунтовано спотворило ODIAC емісійні поля. Тому запропоновано оригінальний підхід до відновлення даних у таких пікселях, що усунуло фактор, який спотворював емісійні поля ODIAC. Розроблено також метод корекції зсувів для зміщених емісійних полів ODIAC даних високої роздільної здатності. Процедуру корекції зсувів застосовано до емісійних даних багатьох міст з різних континентів. Показано, що така корекція (усунення похибки геолокації в полях неточкових джерел емісії) збільшує сумарні емісії CO2 у межах міст у середньому на 4.76% шляхом відповідного зменшення емісії з позаміських регіонів, куди ці емісії початково бути помилково віднесені.Item Investigation of the mining departments influence of Solotvynsky salt mine se on the earth surface, buildings and constructions using satelite radar monitoring(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-23) Пакшин, Максим; Ляска, Іван; Каблак, Наталія; Яремко, Галина; Pakshyn, Maksym; Liaska, Ivan; Kablak, Natalia; Yaremko, Halyna; Центр прийому та обробки спеціальної інформації та управління навігаційним полем; Національний університет “Львівська політехніка”; Center for the Reception and Processing of Special Information and Control of the Navigation Field; Uzhhorod National UniversityДослідження спрямовані на проведення геодинамічного аудиту ДП “Солотвинський солерудник” та прилеглої території з можливістю виявлення зон із осіданням або підняттям земної поверхні, які плавно сповільнюються, прискорюються або розвиваються із постійною швидкістю. Для моніторингу зони інтересу використано сучасні технології супутникової радарної інтерферометрії. Достовірність отри- маних результатів підтверджено вимірюваннями вертикальних зміщень земної поверхні та окремих об’єктів методом геометричного нівелювання. За результатами спостережень величин зсувів земної поверхні та окремих об’єктів космічними (радарної інтерферометрії) та наземними (геометричним нівелюванням) методами зафіксована висока кореляція даних і підтверджена наявність зон активних осідань на території гірничої виробки. До найнебезпечніших екзогенних геологічних процесів (ЕГП) за величиною збитків, завданих господарським об’єктам, належать: зсуви, карст, підтоплення, абразія, селі тощо. Поширення та інтенсивність прояву ЕГП визначаються особливостями геологічної та геоморфологічної будови території, її тектонічним, неотектонічним та сейсмічним режимами, а також гідрологічними, кліматичними, гідрогеологічними палео- та сучасними умовами. Солотвинський солерудник – одне із найстаріших підприємств Закарпаття. Родовище експлуатується із часів Римської імперії. У 1360 р. на місці рудника було засновано поселення солекопів – Солотвино, яке згодом стало центром солевидобування і королівською монополією. Загалом на родовищі пройдено дев’ять шахт. У 1995–1996 та 2001 роках після паводків почалося затоплення шахт. У 2005 р. в Солотвині активізувалися зсувні та карстові провалля, що призвело до пошкодження житлових будинків, доріг та інфраструктури. Повністю затоплено дві шахти. Сьогодні на території солерудника і прилеглих територіях спостерігаються небезпечні природні та техногенні процеси. Це переважно соляний карст, як підземний, так і поверхневий, провали територій у місцях розташування шахт, а також зсувні процеси. Тому мета досліджень – здійснення геодинамічного аудиту ДП “Солотвинський солерудник” та прилеглої території з можливістю виявлення зон із осіданням або підняттям земної поверхні, які плавно сповільнюються, прискорюються або розвиваються із постійною швидкістю. Для досліджень та виконання геодинамічного аудиту ДП “Солотвинський солерудник” та прилеглої території використано дані радіолокаційної інтерферометрії із 30.04.2016 до 25.06.2018 р. У роботі використано сучасні методи інтерферометричного оброблення супутникових радіолокаційних даних: метод “PS” – метод постійних розсіювачів та метод SBAS – метод малих базових ліній. Методом геометричного нівелювання здійснено вимірювання вертикальних зміщень в окремих місцях земної поверхні з метою верифікації інтерферометричних даних. Моніторинг зони інтересу проведено із використанням сучасних технологій супутникової радарної інтерферометрії. За результатами спостережень величин зсувів земної поверхні та окремих об’єктів космічними (радарної інтерферометрії) та наземними (геометричним нівелюванням) методами зафіксовано високу кореляцію даних і підтверджено наявність зон активних осідань на території гірничої виробки.Item Gis technologies and 3D simulation in mapping manifestation of exogenic processes in renewable territories(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-23) Казаченко, Людмила; Казаченко, Владислав; Жидкова, Тетяна; Kazachenko, Ludmila; Kazachenko, Vladyslav; Zhidkova, Tetyana; Харківський національний автомобільно-дорожній університет; Харківський національний університет міського господарства ім. Бекетова; Kharkiv National Automobile and Road University; Kharkiv National University of Municipal EconomyРозвиток екзогенних процесів на поверхні Землі є широкомаштабною проблемою. Завдяки розвитку екзогенних процесів відбуваються зміни у складі й структурі земної кори та її поверхні. Руйнування вулиць, житлових будинків та громадських споруд, автомобільних доріг та залізниць призводить до колосальних втрат. Вирішенням проблеми є передбачити розвиток деградаціїґрунтового покриву, ерозійних процесів на сільськогосподарських землях, які щорічно втрачають виробничі площі, що призводить до утворення яружно-балкової системи і зменшує продуктивну кількість земель, які перебувають у приватній власності громадян. Застосування ГІС-технологій, Дистанційного зондування Землі і сучасного програмування частково може вирішити проблему, оскільки це швидке виявлення територій, що зазнали процесу деградації ґрунтового покриву та можливе прогнозування розвитку негативних явищ. Застосування геодезичного програмного забезпечення, ГІС, інформаційних шарів Публічної кадастрової карти може допомогти у якнайшвидшому знаходженні територій, розробленні прогнозу подальшої руйнівної дії, розробленні відповідних захисних методів і їх упровадженні. Нашим дослідженням були території з проявами екзогенних процесів – деградація ґрунтового покриву в с-г підприємствах, де кожен рік втрачаються площі високородючих чорноземів, що призводить до великих збитків і зсувів у населених пунктах лісостепової та степової частини Харківської області. Ми дослідили руйнівні процеси шляхом геодезичних вимірів на територіях їх проявів, спостереження проводили упродовж 8 років. Виявлено розвиток екзогенних процесів на поверхні Землі, що проявлялося у зсувах в населених пунктах лісостеповоїзоні і деградації с-г земель на території степової та лісостепової частини Харківської області. Причиною руйнації земної поверхні були фактори, незалежні від людської діяльності. Ми побудували 3D-моделі розвитку екзогенних процесів, що проявлялися в ерозії ґрунту й зростанні яружно-балкової системи, і визначили ступінь прояву ерозії після виконання знімання і оброблення результатів геодезичних вимірів у програмному забезпеченні Digitals. Упродовж8 років ми вносили зміни в програмне забезпечення, знімаючи територію і побудувавши лінію моніторингу. Також в населених пунктах на території двох зон ми вели спостереження за розвитком зсувів ґрунту на вулицях сіл Мілова та Нова Василівка, де відбувається інтенсивний розвиток екзогенних процесів. Застосування ГІС-технологій та дистанційного зондування Землі для ведення моніторингу розвитку екзогенних процесів спрощують вирішення проблеми.Item Розпізнавання ушкодженого лісу за допомогою згорткових моделей при дистанційному зондуванні(Видавництво Львівської політехніки, 2021-10-10) Русин, Б. П.; Луцик, О. А.; Косаревич, Р. Я.; Обух, Ю. В.; Rusyn, B. P.; Lutsyk, O. A.; Kosarevych, R. Ya.; Obukh, Yu. V.; Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України; Karpenko Physico-mechanical Institute of the NAS of UkraineДетально розглянуто проблему всихання лісів, яка останніми рокамии набула неконтрольованого характеру. Проаналізовано основні причини пошкодження лісу, серед яких найвідоміші – зміна клімату, хвороби та шкідники. Наведено втрати лісового господарства внаслідок захворювань дерев, масштабних та поширених і в інших країнах. Вирішити ці проблеми можливо за умови якісного моніторингу із залученням засобів автоматизованого дистанційного зондування та сучасних методів аналізу зображень, зокрема й підходів штучного інтелекту, таких як нейронні мережі та глибинне навчання. Запропоновано підхід до автоматичної локалізації та розпізнавання дерев, уражених всиханням, що має велике практичне значення для екологічного моніторингу та лісництва. Для розпізнавання та локалізації ушкодженого лісу розроблено згорткову модель глибинного навчання із використанням бібліотек tensorflow та keras. Ця модель складається із мережі детектора та окремої мережі класифікатора. Для навчання та перевірки запропонованої мережі на підставі зображень, отриманих засобами дистанційного зондування, створено навчальну базу даних, яка містить 8500 зображень. Здійснено порівняння запропонованої моделі з наявними методами на підставі таких характеристик, як точність та швидкодія. Оцінено точність та швидкодію запропонованої системи розпізнавання на валідаційній вибірці зображень, розмір якої становить 1700 зображень. Здійснено оптимізацію моделі для практичного використання з CPU та GPU за рахунок псевдоквантування під час навчання. Це допомагає розподілити значення ваг під час навчання і наблизити їх вигляд до рівномірного закону розподілу, що дає змогу ефективніше застосовувати квантування до вихідної моделі. Також встановлено середню тривалість роботи алгоритму. В середовищі Visual C++ на підставі запропонованої моделі створено експертну програму, яка дає змогу здійснювати екологічний моніторинг та аналіз сухих лісів у польових умовах у режимі реального часу. Під час розроблення програмного забезпечення використано такі бібліотеки, як OpenCV та Direct, код підтримує стандарти об’єктно-орієнтованого програмування. Результати роботи та запропоноване програмне забезпечення можуть бути використані в системах дистанційного моніторингу і класифікації для екологічного моніторингу та для вирішення прикладних завдань лісівництва.Item Моніторинг засихання хвойних лісів Прикарпатського регіону з використанням даних дистанційного зондування(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-12) Бурштинська, Х. В.; Петрик, Ю. В.; Поліщук, Б. В.; Шило, О. Є.; Burshtynska, Kh.; Petryk, Yu.; Polishchuk, B.; Shylo, Ye.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДля моніторингу стану лісів Тухлянського лісництва застосовано методику, що ґрунтується на використанні різних за спектральними характеристиками і розрізненістю космічних зображень, знімків, отриманих з БПЛА і, відповідно, їх опрацювання різними методами. Здійснено спектрофотометричні вимірювання здорової та пошкодженої хвойної рослинності для обґрунтування методів подальшого опрацювання зображень, розроблення ефективних підходів до ідентифікації ділянок із засиханням хвойних дерев. Аналіз отриманих спектральних кривих дає змогу вибирати відповідні діапазони електромагнітного спектра для ідентифікації пошкодженої та сухої рослинності. Дослідження ґрунтується на використанні космічних знімків високого середнього розрізнення, одержаних із супутників GeoEye-1 та Sentinel-2 на територію Тухлянського лісництва. Для отримання звіркової інформації та аналізу результатів використано знімання з безпілотного літального апарату. Дослідження виконано на території Тухлянського лісництва Сколівського району Львівської області. Для проведення польових досліджень здійснено три експедиції. Під час останньої експедиції знято з безпілотного літального апарату дві тестові ділянки. З метою ефективного використання спектральних ділянок відбиття відібрано зразки різного типу хвойної рослинності для проведення спектрофотометричних вимірювань. Аналіз отриманих спектральних кривих використано для вибору вегетаційних індексів, що дають змогу ідентифікувати пошкоджену та здорову рослинність. Для поліпшення інтерпретаційних можливостей індексних зображень створено синтезоване зображення за трьома вегетаційними індексами. Щоб визначити площі ділянок із пошкодженою хвойною рослинністю, виконано контрольовану класифікацію за методом максимальної вірогідності. Проаналізовано отримані результати.Item Comparison of Remote Sensing and Cadastre Data for Determination of Land Degradation in Latvia(2017-02-07) Баумане, В.; Цінтіна, В.; Baumane, V.; Cintina, V.; Баумане, В.; Цинтина, В.; Latvia University of AgricultureРозглянуто технології опрацювання даних дистан- ційного зондування та кадастрових даних для визначення деградації земель на основі їх аналізу.Item Аналіз сучасних методів знімання під час опрацювання великомасштабних планів(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Глотов, В. М.; Гуніна, А. В.Мета. Проведення аналізу сучасних методів знімання під час опрацювання великомасштабних планів. Методика. Створення великомасштабних планів є важливим завданням в галузі картографування України, оскільки наявні топографічні плани з часом потребують оновлення, тому що перестають відповідати сучасному стану місцевості. Сфера застосування великомасштабних планів є різноманітною: розробка генеральних планів міст та сільських населених пунктів, інженерна підготовка та озеленення територій міст і селищ, складання проектів осушення та зрошення земель сільськогосподарського призначення, ведення кадастру населених пунктів тощо. Тому важливим завданням є проведення робіт із оновлення та створення топографічних планів, які будуть застосовуватись для потреб, які згадані вище. До того ж неякісна кадастрова інформація в базах даних, яка створювалась впродовж багатьох років, призводить до виникнення проблем із межуванням сусідніх ділянок. Тому виправлення цих помилок також є актуальним завданням. Для того, щоб визначити оптимальний варіант вирішення питань, згаданих вище, автори наводять порівняльну харак¬теристику геодезичного методу та методів дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) для опрацювання великомасштабних планів. В результаті проведеного аналізу можна зробити висновок, що саме недоліки традиційних засобів знімання (отримання даних за допомогою космічних супутників, повітряних пілотованих апаратів та тахеометрів) стали передумовами застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) з топографічною метою. Результати. На основі аналізу методів знімання з метою створення велико¬масштабних планів були відзначені переваги та недоліки застосування кожного з методів. Внаслідок цього зроблено висновок, що порівняно з іншими методами ДЗЗ та геодезичним методом, під час застосування БПЛА виникає можливість оперативно створювати великомасштабні плани (1:2000, 1:1000, 1:500) з відповідною точністю визначення координат. Наукова новизна. В результаті проведеного дослідження виконано аналіз технологій сучасних методів зніманім, та на його основі зроблені висновки щодо переваг методу опрацювання великомасштабних планів із застосуванням БПЛА. Практична значущість. Обгрунтування можливості застосування знімків, отриманих за результатами аерознімання з БПЛА невеликих за площею територій (8-10 км2), для створення великомасштабних планів у масттттабах 1:2000, 1:1000, 1:500. Головною перевагою БПЛА є те, що вихідні дані аерознімання можна також застосовувати для одержання просторової інформації у важкодоступних зонах, моніторингу потенційно небезпечних для життя людини об’єктів, інвентаризації земель населених пунктів.Цель. Проведение анализа современных методов съемки при обработке крупномасштабных планов. Методика. Создание крупномасштабных планов является важной задачей в области картографирования Украины, поскольку имеющиеся топографические планы со временем нуждаются в обновлении, так как перестают соответствовать современному состоянию местности. Сфера применения крупномасштабных планов разнообразна: разработка генеральных планов городов и сельских населенных пунктов, инженерная подготовка и озеленение территорий городов и поселков, составление проектов осушения и орошения земель сельскохозяйственного назначения, ведения кадастра населенных пунктов. Поэтому важной задачей является проведение работ по обновлению и созданию топографических планов, которые будут применяться для нужд, упомянутых выше. К тому же некачественная кадастровая информация в базах данных, которая создавалась на протяжении многих лет, приводит к возникновению проблем с определением границ соседних участков. Поэтому исправление этих ошибок также является актуальной задачей. Для того, чтобы определить опти¬мальный вариант решения этих вопросов, авторы приводят сравнительную характеристику геодезического метода и методов ДЗЗ для обработки крупномасштабных планов. В результате проведенного анализа необходимо сделать вывод, что именно недостатки традиционных средств съемки (получение данных с помощью космических спутников, воздушных пилотируемых аппаратов и тахеометров) стали предпосылками применения БПЛА в топографических целях. Результаты. На основе анализа методов съемки с целью создания крупномасштабных планов были отмечены преимущества и недостатки применения каждого из методов. В результате сделан вывод, что в сравнении с другим методам ДЗЗ и геодезическим методам, при применении БПЛА возникает возможность оперативно обрабатывать крупномасштабные планы (1: 2000, 1:1000, 1:500) с соответствующей точностью определения координат. Научная новизна. В результате проведенного исследования выполнен анализ технологий современных методов съемки, и на его основании сделаны выводы о преимуществах метода обработки крупномасштабных планов с применением БПЛА. Практическая значимость. Обоснование возможности применения снимков, полученных по результатам аэросъемки с БПЛА небольших по площади территорий (8-10 км2), для обработки планов в масштабе 1: 2000, 1:1000, 1:500. Главным преимуществом БПЛА является то, что исходные данные аэросъемки можно применять для получения пространственной информации в труднодоступных зонах, мониторинга потенциально опасных для жизни человека объектов, инвентаризации земель населенных пунктов. Aim. Analysis modern methods surveying of processing large-scale plans. Method. Creating large-scale plans is an important task in mapping Ukraine because the existing topographic plans eventually need to be updated because it no longer meets the current state of the area. The scope of large-scale plans are diverse: the development of general plans of cities and rural areas, landscaping and engineering training areas of cities and towns, drafting drainage and irrigation of agricultural land cadastre settlements and so on. So important is carrying out works on updating and creating topographical plans that will be used for the purposes referred to above. In addition, poor quality cadastral information in databases, created over the years, leading to problems with surveying the neighboring areas. Therefore, the correction of these errors is also urgent task. In order to determine the best option to address these issues, the authors bring characteristics of geodetic methods and techniques of remote sensing to handle large-scale plans. The analysis must conclude that it is the shortcomings of traditional means of removal (receiving data using space satellites, manned aerial vehicles and total stations) were the preconditions for the application of UAVs in topographic purposes. Results. Based on the analysis methods of removal in order to create large-scale plans were marked advantages and disadvantages of each method. Consequently, it is concluded that in contrast to other methods of remote sensing and geodetic methods, the application of UAV becomes possible to efficiently handle large-scale plans (1: 2000, 1:1000, 1:500) with appropriate accuracy of the coordinates. Scientific novelty. The study made analysis of the technologies of modern methods of removal, and on the basis of its conclusions on an optimized method of processing large-scale plans of using UAVs. The practical significance. Justification possibility of using images obtained from the UAVs aerosurveying results small areas (8-10 km2 to create the plans at 1: 2000, 1:1000, 1:500. The main advantage of UAVs is that the aerosurveying original data can also be used for the acquisition of spatial information in remote areas, monitoring potentially dangerous to human life objects inventory ofland settlements.Item Аpplication of remote sensing data in determination of land degradation(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Baumane, V.; Cintina, V.; Lapina, A.Розглянуто можливості застосування даних дистанційного зондування для визначення деградації земель за допомогою аналізу супутникових зображень і ортофотокарти. Рассмотрено возможности применения данных дистанционного зондирования для определения деградации земель путем анализа спутниковых изображений и ортофотокарты. The paper explores the remote sensing data application possibilities in determination of land degradation by analyzing satellite images and orthophoto maps.