Detekce změny v prostorovém rozšíření vegetace z časové řady dat DPZ: případová studie v krkonošské tundře

• Thesis title in Czech: Detekce změny v prostorovém rozšíření vegetace z časové řady dat DPZ: případová studie v krkonošské tundře
• Thesis title in English: Change detection in the spatial distribution of vegetation based on remote sensing time series data: a case study in the Krkonoše Mts. tundra
• Academic year of topic announcement: 2022/2023
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Applied Geoinformatics and Cartography (31-370)
• Supervisor: doc. RNDr. Lucie Kupková, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 08.01.2023
• Date of assignment: 12.01.2023
• Confirmed by Study dept. on: 31.01.2023
• Advisors: RNDr. Mgr. Jakub Lysák, Ph.D.

Preliminary scope of work

Hodnocení změny (change detection) je v DPZ poměrně častou úlohou. Analýzy časové změny byly dosud prováděny především pro data s vysokým prostorovým rozlišením v řádu metrů nebo desítek centimetrů. S rozvojem technologií UAS se prostorové rozlišení pořizovaných dat dostalo až na jednotky centimetrů. Hodnocení prostorové přesnosti klasifikace a spolehlivosti změny v případě takto podrobných dat je výzvou. Odlišení chyby (nepřesnosti georeference, klasifikace, sezónní výkyvy apod.) a skutečné změny je v tomto detailu výzvou. Spolehlivost detekované změny často není ale udána ani v případě dosud publikovaných studií, které využívaly data s větší velikostí pixelu.

Cílem diplomové práce bude:
- s využitím UAS optických dat nasnímaných v letech 2019 – 2022 pro trvalé plochy s různými typy vegetace v krkonošské tundře (případně pro širší území východní krkonošské tundry) analyzovat nejprve prostorovou spolehlivosti klasifikace v rámci klasifikované plochy v jednotlivých dílčích termínech (různé termíny v průběhu sezóny v jednotlivých letech) - návrh vhodné metody
- vyhodnotit příspěvek chyby dílčích kroků předzpracování a analýzy dat k celkové nepřesnosti klasifikace v prostoru pro klasifikaci celkově, případně pro vybrané druhy vegetace
- analyzovat nárůst chyby v případě hodnocení změny v rozšíření vegetace
- vyhodnotit změnu vegetace a spolehlivost její klasifikace též v širším území tundry z leteckých, případně družicových dat v delším časovém horizontu (několik let)
- porovnat spolehlivost vyhodnocení změny v datech UAS s prostorovým rozlišením cca 3 cm a datech leteckých s prostorovým rozlišením v řádu desítek cm až cca 3 m, případně v družicových datech (data Planet Scope)
- vyhodnotit změnu vybraných druhů vegetace v krkonošské tundře ve sledovaném období
V rámci analýzy je možné porovnat různé klasifikátory (např. MLC, SVM, RF). Rešerše bude zaměřená na metody hodnocení change detection v DPZ a přispěje k výběru vhodné metody analýzy a návrhu celkového postupu hodnocení změny vegetace z dat uvedených typů včetně určení spolehlivosti daného postupu.