利用遥感技术通过指数识别植被线,并对其进行分析

Q4 Social Sciences
Inessa Racine Gomes de Araujo Amancio, R. M. Gonçalves, Tiago Fernando Holanda, Gildo Amancio dos Santos
{"title":"利用遥感技术通过指数识别植被线,并对其进行分析","authors":"Inessa Racine Gomes de Araujo Amancio, R. M. Gonçalves, Tiago Fernando Holanda, Gildo Amancio dos Santos","doi":"10.26848/rbgf.v16.2.p907-921","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"A linha de vegetação é uma feição presente na geomorfologia costeira. Pode ser considerada como um indicativo da posição espacial da linha de costa. Existem diversas formas para mapear a linha de vegetação, cada qual com sua respectiva resolução espacial. Nesta contribuição foram extraídas a linha de vegetação por diferentes métodos, entre eles o uso de índices de vegetação tais como o VARI (Visual Atmospheric Resistance Index) obtidos pelo mosaico de ortofotos digitais a partir do RPAS (Remotely Piloted Aircraft System); o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) através de imagens de satélites artificiais oriundas do Landsat 8, Sentinel 2 e Planet e o método de posicionamento relativo com GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Os objetivos são: (i) identificar a linha de vegetação a partir do VARI obtido por RPAS e (ii) a partir do NDVI utilizando o Landsat 8, Sentinel 2 e Planet e (iii) comparar as respectivas acurácias encontradas tendo como valor verdadeiro a linha de vegetação obtida por GNSS. Os resultados obtidos foram representados em ordem de acurácia seguidas das respectivas médias em metros e desvio padrão: Landsat 8 (-13,30 ±4,99), Sentinel 2 (2,08 ±2,92), Planet (0,10 ±1,39) e VARI (-0,11 ±1,15). Tais resultados evidenciaram a aplicabilidade e limitações de cada método em função da resolução espacial e qualidade posicional para a extração da linha de vegetação.Palavras-chave: Linha de Vegetação; Visual Atmospheric Resistance Index (VARI); Normalized Difference Vegetation Index (NDVI); Remotely Piloted Aircraft System (RPAS); Global Navigation Satellite Systems (GNSS).The remote sensing usage to identify through indices the vegetation lineA B S T R A C TThe vegetation line is a feature present in coastal geomorphology. It can be considered as an indication of the shoreline spatial position. There are several approaches to map the vegetation line, considering its respective spatial resolution. In this contribution, the vegetation line was extracted by different methods, including the use of vegetation indices such as the VARI (Visual Atmospheric Resistance Index) obtained by the mosaic of digital orthophotos from RPAS (Remotely Piloted Aircraft System); the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) through artificial satellite images from Landsat 8, Sentinel 2 and Planet and the relative positioning method with GNSS (Global Navigation Satellite Systems). The aims are: (i) to identify the vegetation line from VARI obtained by RPAS and from  NDVI using Landsat 8, Sentinel 2 and Planet and (ii) to compare the respective accuracies found having as true value the vegetation line obtained by GNSS. The results obtained were represented in order of accuracy followed by the respective averages in meters and standard deviation: Landsat 8 (-13.30 ±4.99), Sentinel 2 (2.08 ±2.92), Planet (0.10 ±1.39) and VARI (-0.11 ±1.15). 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摘要

植被线是海岸地貌中的一个特征。它可以被视为海岸线空间位置的指示。有几种方法可以绘制植被线,每种方法都有各自的空间分辨率。在这一贡献中,通过不同的方法提取了植被线,其中使用了植被指数,如通过数字正射影像镶嵌从RPAS(遥控飞机系统)获得的VARI(视觉大气阻力指数);NDVI(归一化差异植被指数),通过陆地卫星8号、哨兵2号和Planet的人造卫星图像以及与GNSS(全球导航卫星系统)的相对定位方法。目标是:(i)从RPAS获得的VARI中识别植被线,(ii)使用Landsat 8、Sentinel 2和Planet从NDVI中识别植被,以及(iii)比较与GNSS获得的植被线具有真实值的各自精度。所获得的结果按精度顺序表示,然后是以米为单位的平均值和标准差:陆地卫星8号(-13.30±4.99)、哨兵2号(2.08±2.92)、行星(0.10±1.39)和VARI(-0.11±1.15)。这些结果显示了由于提取植被线的空间分辨率和位置质量,每种方法的适用性和局限性。视觉大气阻力指数(VARI);归一化植被指数;遥控飞机系统;全球导航卫星系统(GNSS)。遥感用于通过指数识别植被线A B S T R A C T植被线是海岸地貌中的一个特征。它可以被视为海岸线空间位置的指示。考虑到植被线各自的空间分辨率,有几种方法可以绘制植被线。在这一贡献中,植被线是通过不同的方法提取的,包括使用植被指数,如通过镶嵌来自RPAS(遥控飞机系统)的数字正射照片获得的VARI(视觉大气阻力指数);通过Landsat 8、Sentinel 2和Planet的人造卫星图像的NDVI(归一化差异植被指数)以及与GNSS(全球导航卫星系统)的相对定位方法。其目的是:(i)从RPAS获得的VARI和使用Landsat 8、Sentinel 2和Planet的NDVI中识别植被线,以及(ii)比较与GNSS获得的植被线具有真实值的各自精度。所获得的结果按精度顺序表示,然后是以米为单位的平均值和标准差:Landsat 8(-13.30±4.99)、Sentinel 2(2.08±2.92)、Planet(0.10±1.39)和VARI(-0.11±1.15)。这些结果表明了每种方法在提取植被线的空间分辨率和位置质量方面的适用性和局限性。关键词:植被线;视觉大气阻力指数(VARI);归一化差
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O uso do sensoriamento remoto para identificar através de índices a linha de vegetação
A linha de vegetação é uma feição presente na geomorfologia costeira. Pode ser considerada como um indicativo da posição espacial da linha de costa. Existem diversas formas para mapear a linha de vegetação, cada qual com sua respectiva resolução espacial. Nesta contribuição foram extraídas a linha de vegetação por diferentes métodos, entre eles o uso de índices de vegetação tais como o VARI (Visual Atmospheric Resistance Index) obtidos pelo mosaico de ortofotos digitais a partir do RPAS (Remotely Piloted Aircraft System); o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) através de imagens de satélites artificiais oriundas do Landsat 8, Sentinel 2 e Planet e o método de posicionamento relativo com GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Os objetivos são: (i) identificar a linha de vegetação a partir do VARI obtido por RPAS e (ii) a partir do NDVI utilizando o Landsat 8, Sentinel 2 e Planet e (iii) comparar as respectivas acurácias encontradas tendo como valor verdadeiro a linha de vegetação obtida por GNSS. Os resultados obtidos foram representados em ordem de acurácia seguidas das respectivas médias em metros e desvio padrão: Landsat 8 (-13,30 ±4,99), Sentinel 2 (2,08 ±2,92), Planet (0,10 ±1,39) e VARI (-0,11 ±1,15). Tais resultados evidenciaram a aplicabilidade e limitações de cada método em função da resolução espacial e qualidade posicional para a extração da linha de vegetação.Palavras-chave: Linha de Vegetação; Visual Atmospheric Resistance Index (VARI); Normalized Difference Vegetation Index (NDVI); Remotely Piloted Aircraft System (RPAS); Global Navigation Satellite Systems (GNSS).The remote sensing usage to identify through indices the vegetation lineA B S T R A C TThe vegetation line is a feature present in coastal geomorphology. It can be considered as an indication of the shoreline spatial position. There are several approaches to map the vegetation line, considering its respective spatial resolution. In this contribution, the vegetation line was extracted by different methods, including the use of vegetation indices such as the VARI (Visual Atmospheric Resistance Index) obtained by the mosaic of digital orthophotos from RPAS (Remotely Piloted Aircraft System); the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) through artificial satellite images from Landsat 8, Sentinel 2 and Planet and the relative positioning method with GNSS (Global Navigation Satellite Systems). The aims are: (i) to identify the vegetation line from VARI obtained by RPAS and from  NDVI using Landsat 8, Sentinel 2 and Planet and (ii) to compare the respective accuracies found having as true value the vegetation line obtained by GNSS. The results obtained were represented in order of accuracy followed by the respective averages in meters and standard deviation: Landsat 8 (-13.30 ±4.99), Sentinel 2 (2.08 ±2.92), Planet (0.10 ±1.39) and VARI (-0.11 ±1.15). These results showed the applicability and limitations of each method in terms of spatial resolution and positional quality for extracting the vegetation line.Keywords: Vegetation Line; Visual Atmospheric Resistance Index (VARI); Normalized Difference 
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Revista Brasileira de Geografia Fisica
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