Slim kijken naar Dijken

Transcriptie

1 Slim kijken naar Dijken Patroon en anomalie herkenning door combinatie van verschillende air-borne Remote Sensing technieken Kennisdag Waterkeringbeheer en Remote Sensing - STOWA 9 maart 2004, Aviodrome, Lelystad, The Netherlands STOWA Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer Ir. J.S. van der Schrier, Royal Haskoning Ir. S. Slob, Technische Universiteit Delft, Sectie Ingenieursgeologie Ir. J. Straeter, Hansa Luftbildt Dr. R. Hack, ITC (International Institute for Geoinformation Science and Earth Observation) Dr. J. Rupke, Geo-Slope, ITC (International Institute for Geoinformation Science and Earth Observation) Geo-Slope

2 Doel Het indelen van het projectgebied in zones met gelijksoortig gedrag (respons-patronen) Het plaatsen van deze patronen in de reële fysische context Het kalibreren van deze patronen zodat een betrouwbare onderlegger ontstaat voor risico-kartering, planning van onderhoud, beheer, gebiedsinrichting, etc.

3 De procesketen :. de zwakste schakel bepaalt het eindresultaat.. Data acquisitie Verwerken Analyse & zonering (o.a. GIS) Kalibratie & implementatie (o.a. GIS/prototype/praktijk) Meerdere technieken en sensoren (meerdere golflengte bereiken) Enhancement Beeldverwerking per golflengte bereik Referencing Koppeling naar onderliggende: - Fysische parameters - Fysische processen Verificatie van de anomalieën Link naar inspectie parameters Time window Optimale keuze opname tijdstip (dag, seizoen) Meting in duplo Combinatie van technieken in 1 vlucht Herhalingsmeting Geo- Referencing (GPS) Patroon en anomalie herkenning - Multi-spectrale analyse - Multi-temporele analyse - Spatiële analyse Zonering Opdeling in homogene gebieden Afgeleide toepassingsvelden - Risicokartering - Beheer - Onderhoud - Planning -etc.

4 Meerdere golflengte bereiken

5 Type straling en type sensor Passieve sensoren Actieve sensoren Emissie Thermaal Infrarood (ook s nachts) Reflectie Zonlicht: Zichtbaar licht Infrarood Ultraviolet Lidar (laser licht)

6 Gebruikelijke (air-borne) sensoren Laser scanning (geometrie) Thermaal Infrarood (temperatuurverschillen, vochtgehalte) Multispectraal (vegetatie, grondsoort, vochtverschillen)

7 Meettechniek Spatiële en temporale resolutie detailniveau (pixel grootte) en tijdsinterval Relatieve nauwkeurigheid probleem en proces onderscheidend vermogen, welke problemen en processen kunnen op dezelfde plaats en tijd onderscheiden worden Absolute nauwkeurigheid wat is de validiteit van de methode, e.g. hoe betrouwbaar, hoe representatief

8 Tijdstip en duur meting (tijdvenster) Meetcondities (bewolking, belichting, stand van de zon, mate van aanstraling, etc.), ook afhankelijk van techniek/type sensor Gebruikmaking van optimale contrastcondities (uitvergroten van verschillen) Minimalisatie stoorbronnen (neerslag, bemesting, etc.) Richtlijnen en verordeningen

9 Beeldverwerking Enhancement (contrast verbetering) per bandbreedte Geo-referencing (Differential GPS kalibratie)

10 Referencing Koppeling naar onderliggende fysische parameters en processen: Geometrie, topografie (vervorming) Vochtgehalte (verdroging, vernatting, kwel) Oppervlakte geologie en geologisch milieu Grondsoort (klei, zand, veen) Vegetatie (vegetatiestress, type vegetatie)

11 Patroon en anomalie herkenning Het creëren van informatie door het slim kijken in ruimte (spatiële analyse) en tijd (multi-temporele analyse) Het creëren van informatie door het slim combineren van metingen binnen meerdere golflengte bereiken (multi-spectrale analyse - stapelen)

12 Kalibratie en implementatie Verificatie directe output/confirmatie van geconstateerde anomalieën Afwijkingen in gedrag van dijk in omgeving en in tijd Link naar inspectieparameters Zoeken naar causale verbanden GIS en praktijk kalibratie Afgeleide toepassingsvelden Betrouwbare ondergrond t.b.v. risicokartering, beheer & onderhoud, planning, etc.

13 Bewezen techniek (componenten) Opzet proefproject Combinatie van technieken veelbelovend (multi-spectrale spatiële multi-temporele analyse) Effect-analyse (bruikbaarheid eindresultaat) Kosten-baten analyse Geo-Slope