baner - AGH
baner - BG
C   Z   A   S   O   P   I   S   M   A        E   L   E   K   T   R   O   N   I   C   Z   N   E        A   G   H

GEOMATICS AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING


Determination of geological linear structures of the Low Beskids – assessment of suitability of Landsat 8 satellite images and products of the image processing.

Krzysztof Kopciowski

Vol. 9, no. 4 (2015), s. 57-71

Full text: pdfPDF

Abstract:

The paper presents the results of validity of multi-dimensional photointerpretation assignation of linear geological structures, the so-called lineaments on the area of the Low Beskids on the basis of Landsat 8 satellite data. The methods of lineament determination on satellite images requires the re-evaluation of their suitability, due to the development of Earth image systems and the wider variety of technical possibilities to strengthen the content images. Both of these indicators may potentially influence the improvement of visual data interpretation. This paper raises an attempt to assess if, and if it is correct, which of the selected strengthening techniques of image make it possible to increase the number of lineament assignations, able to detect their progress more precisely and confirm their credibility in current geological studies. The introduction contains an explanation of lineaments and controversies which are related to them. It contains a brief presentation of geological photointerpretation in the aspect of lithology and tectonics and a description of the research area in terms of photomorphics and geology. The research part sets images which are used for geological photointerpretation. The following operations were conducted with the Landsat data: thresholds, quantization, filtration, selection of the coloured compositions (KB 123, KB 234, KB 247 were selected – numbering according to Landsat 5 and 7 channels systems) as well as inter-channel weighting. The course of the lineaments was determined independently on each of the datasets. Linear features of the surface were verified on the basis of current geological knowledge included in the detailed studies. On the basis of these results, the original evaluation method was prepared which connects the obtained quantitative and qualitative parameters of assignations and the ease of interp

W pracy przedstawiono wyniki wielowariantowego, fotointepretacyjnego wyznaczania liniowych struktur geologicznych, tzw. lineamentów, na obszarze Beskidu Niskiego z wykorzystaniem danych satelitarnych Landsat 8. Z uwagi na rozwój systemów obrazowania Ziemi oraz poszerzenie technicznych możliwości wzmacniania treści zobrazowań konieczna jest ponowna ocena przydatności metod wyznaczania lineamentów na obrazach satelitarnych. Oba wymienione czynniki mogą zwiększyć możliwości interpretacji wizualnej danych. W artykule podjęto próbę oceny, czy (a jeśli tak, to które) wybrane techniki wzmacniania obrazowania pozwalają zwiększyć ilość wydzieleń lineamentów, precyzyjniej wykryć ich przebieg, a ich wiarygodność potwierdzić na istniejących najnowszych opracowaniach geologicznych. We wprowadzeniu wyjaśniono problematykę lineamentów i kontrowersje z nimi związane. W skrócie przedstawiono fotointerpretację geologiczną w aspekcie litologii i tektoniki oraz opisano obszar badań pod kątem fotomorficznym i geologicznym. W części badawczej przygotowano zestawy zobrazowań służących do fotointerpretacji geologicznej. Wykonano takie operacje na danych Landsat, jak: progowanie, kwantyzacja, filtracje, selekcja kompozycji barwnych (wybrano KB 123, KB 234, KB 247 – numeracja wg kanałów systemów Landsat 5 i 7) oraz wagowanie międzykanałowe. Wyznaczono przebieg lineamentów niezależnie na każdym z zestawów danych. Przeprowadzono weryfikację wyznaczonych liniowych cech powierzchni terenu, opierając się na aktualnej wiedzy geologicznej zawartej w szczegółowych opracowaniach. Bazując na uzyskanych wynikach, opracowano autorską metodę oceny wiążącą uzyskane parametry ilościowe i jakościowe wydzieleń oraz łatwość pracy interpretatora. W ten sposób uzyskano ranking metod wzmacniania treści obrazów pod kątem ich przydatności w interpretacji geologicznej. Za najlepszy, komplementarny zestaw materiałów interpretacyjnych uznano wyniki wagowania międzykanałowego przedstawionego w formie kompozycji barwnej B: 2/4, G: 2/5, R: 3/5, KB 247 oraz kwantyzację kanału bliskiej podczerwieni.

DOI: dx.doi.org/10.7494/geom.2015.9.4.57