ndvi - PTFiT

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 18, 2008
ISBN 978-83-61576-08-2
MOĩLIWOĝCI WYKORZYSTANIA WIELOCZASOWYCH OBRAZÓW
ZNORMALIZOWANEGO INDEKSU WEGETACJI (NDVI)
I ARCHIWALNYCH OROFOTOMAP DO BADANIA ZMIENNOSCI
WYBRANYCH ELEMENTÓW ĝRODOWISKA
A POSSIBILITY OF USING TEMPORAL IMAGES OF NORMALISED
DIFFERENCE VEGETATION INDEX (NDVI) FOR DETECTION OF
ENVIRONMENTAL CHANGES
Krystyna Michaáowska, Beata Hejmanowska
Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji ĝrodowiska
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
SàOWA KLUCZOWE: SáowiĔski Park Narodowy (SPN), NDVI, ortofotomapy lotnicze, GIS,
zmiany pokrycia terenu.
STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono badania mające na celu ocenĊ moĪliwoĞci
wykorzystania wieloczasowych indeksów wegetacji NDVI (Normalised Difference Vegetation
Index) w badaniu zmiennoĞci wybranych elementów Ğrodowiska na przykáadzie analizy zmian
strefy brzegowej jezior SPN oraz przemieszczania siĊ wydm. Jeziora w SáowiĔskim Parku
Narodowym, obok wydm nadmorskich, stanowią jeden z podstawowych elementów krajobrazu
i zajmują blisko 30% powierzchni caákowitej Parku. NajwiĊksze z nich, àebsko jest trzecim, co do
wielkoĞci jeziorem w Polsce. Na przestrzeni lat obserwuje siĊ proces sukcesywnego zmniejszania
powierzchni zbiorników jeziornych w wyniku ciągáego wypáycania i zarastania przez roĞlinnoĞü.
W badaniach, bazĊ danych stanowiáy obrazy satelitarne oraz znormalizowany indeks wegetacji
NDVI z lat 1979 i 2000, wieloczasowe ortofotomapy ze zdjĊü lotniczych oraz wektorowa mapa
zasobów wodnych. Wygenerowana róĪnicowa mapa NDVI daáa moĪliwoĞü zlokalizowania
obszarów, na których zaszáy diametralne zmiany pokrycia terenu i okreĞlenia charakteru procesów
powodujących te przeksztaácenia. Ortofotomapy lotnicze odzwierciedlające stan w piĊciu
kolejnych dekadach od 1964 do 2004 roku, umoĪliwiáy wyznaczenie linii brzegowych jezior,
a nastĊpnie okreĞlenie tempa i stopnia przeksztaáceĔ powierzchni badanych zbiorników oraz
pozwoliáy na Ğledzenie przemieszczani siĊ wydm. Ponadto, ortofotomapy z okresu 1975 i 2004
i uzyskane na ich podstawie mapy wektorowe linii brzegowej jezior, pozwoliáy zweryfikowaü
wyniki analizy mapy róĪnicowej NDVI.
1.
WPROWADZENIE
Opracowanie dotyczy terenów SáowiĔskiego Parku Narodowego, którego jeziora
stanowią okoáo 30 % jego powierzchni. Szczególnym elementem krajobrazu Parku jest
Mierzeja àebska z wydmami, oddzielająca od morza wszystkie przybrzeĪne jeziora tj.
àebsko, Gardno, Doágie Wielkie i Doágie Maáe. NajwiĊksze z nich, àebsko jest trzecim,
co do wielkoĞci jeziorem w Polsce i zajmuje powierzchniĊ 7142 ha (dáugoĞü 16,4 km,
szerokoĞü 7,6 km a maksymalna gáĊbokoĞü to 6,3 m). Przez àebsko przepáywa rzeka
àeba, natomiast przez Gardno rzeka àupawa, które uchodzą do Baátyku. Podobnie jak
397
MoĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych obrazów znormalizowanego indeksu wegetacji (NDVI)
i archiwalnych orofotomap do badania zmiennosci wybranych elementów Ğrodowiska
jezioro Gardno jest zbiornikiem sáonawowodnym. Obydwa jeziora poáączone są
z Morzem Baátyckim za pomocą krótkich odcinków ujĞciowych àeby i àupawy.
W czasie silnych sztormowych wiatrów wiejących od strony Baátyku wody morskie
mieszają siĊ z wodami jezior. To okresowe zjawisko cofki, czyli wlewów sáonawej wody
morskiej przez koryta rzek wywoáuje podniesienie lustra wody oraz niewielkie, zmienne
zasolenie wód jeziornych. Miejscami zasolenie osiąga wartoĞü nawet 10 promili
(Matuszewska, 2001), co ma istotny wpáyw na zmiany warunków Īycia organizmów
Īyjących w tych zbiornikach. Wysoki stopieĔ eutrofizacji jezior wywoáany jest
dopáywem materiaáu organicznego wnoszonego przez wpáywające rzeki,
odprowadzeniem rowów melioracyjnych oraz na drodze spáywu powierzchniowego.
Powierzchnia jezior àebsko i Gardno ulega stopniowemu zmniejszaniu na skutek
rozwoju szuwarów trzcinowych rosnących w przybrzeĪnych páyciznach i na
podmokáych brzegach oraz osadzania siĊ piasku na póánocnych brzegach àebska,
nawiewanego z przesuwających siĊ w kierunku poáudniowo-wschodnim wydm Mierzei
àebskiej (Piotrowska, 1997). Wydmy „wsypujące siĊ” bezpoĞrednio do jeziora oraz
ekspansja szuwarów przyczyniają siĊ do ograniczania powierzchni lustra wody, od 0,3
do 3 m/rok (Miszalski,1973). Z danych Schechtla wynika, iĪ jezioro àebsko od 1884 do
1920 roku (36 lat) zmniejszyáo siĊ wskutek zarastania o 104 ha (Shechtel, 1984), a od
roku 1941 o okoáo 382 ha (Matuszewska, 2001). Proces wypáacania zbiornika
obserwowany jest stale i na caáym jego obszarze.
W artykule przedstawiono badania strefy brzegowej jezior SPN prowadzone
w aspekcie moĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych obrazów znormalizowanego
indeksu wegetacji (NDVI) i archiwalnych ortofotomap lotniczych do okreĞlenia stopnia
przeksztaácenia linii brzegowej zbiorników wodnych.
2.
CHARAKTERYSTYKA MATERIAàÓW i METOD BADAWCZYCH
2.1. Dane i oprogramowanie
W projekcie wykorzystano materiaáy wchodzące w skáad bazy danych utworzonej
w ramach wczeĞniejszych prac badawczych (Michaáowska, Gáowienka, 2007):
- ortofotomapy uzyskane na podstawie zdjĊü lotniczych z lat 1964, 1975, 1984,
1995/97 i 2004 (Ğredni báąd kwadratowy okreĞlenia poáoĪenia punktu: poniĪej 0,5
m) (Michaáowska et al. 2007),
- ortofotomapy satelitarne z systemu LANDSAT MSS z roku 1979 oraz LANDSAT
+ETM z roku 2000 (Tabela 1),
- obrazy indeksu wegetacji NDVI utworzone na podstawie ortofotmap satelitarnych,
- wektorowa mapa zasobów wodnych (rzeki, kanaáy, jeziora na terenie Parku)
pozyskana z zasobów SPN.
Tabela 1. Charakterystyka sensorów Landsat MSS i ETM+
sensor
Zakres spektralny
LANDSAT MSS
LANDSAT ETM+
0.50 – 1.10
0.45 – 2.35
IloĞü
kanaáów
4
6
398
RozdzielczoĞü
przestrzenna
79
30
Data
rejestracji
31.05.1979
13.06.2000
Krystyna Michaáowska, Beata Hejmanowska
Wszystkie dane zgromadzone zostaáy w Ğrodowisku GIS. Do wektoryzacji nowych
obiektów wykorzystywano oprogramowanie firmy INTERGRAPH, GeoMedia v.6.0
(GM). Analizy przestrzenne na danych wektorowych, rastrowych oraz ortofotomapach
lotniczych wykonano w GM. Natomiast przetwarzanie obrazów satelitarnych wykonano
w programie ENVI v. 4.3 firmy RSI.
2.2. Metodyka
Celem badaĔ byáa ocena moĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych indeksów
wegetacji NDVI w badaniu zmian linii brzegowej zbiorników wodnych. Na podstawie
wstĊpnie przetworzonych i ujednoliconych danych satelitarnych (Michaáowska,
Gáowienka, 2007) wygenerowano róĪnicową mapĊ znormalizowanego indeksu wegetacji
poprzez odjĊcie od wartoĞci NDVI z 2000 roku wartoĞci NDVI z roku 1979. W
nastĊpnej kolejnoĞci wartoĞci róĪnic grupowano w celu okreĞlenia obszarów
charakteryzujących siĊ wzrostem wegetacji, jej zanikiem lub pozostających bez zmian.
Przedziaáy wartoĞci róĪnic ustalano weryfikując wynik przyjĊtej kategoryzacji z danymi
zawartymi na wektorowej mapie zasobów wodnych SPN.
W dalszym etapie, na podstawie ortofotomap lotniczych, zwektoryzowano liniĊ
brzegową wszystkich czterech jezior znajdujących siĊ na terenie SPN. Ze wzglĊdu na
charakter badaĔ, mających na celu analizĊ stopnia i tempa zmian powierzchni wody
jezior, zwektoryzowano linie na styku wody i brzegu lub wody i roĞlinnoĞci
sukcesywnie zarastającej zbiornik. Nowe obiekty odzwierciedlaáy wiĊc aktualną (dla
kaĪdego z piĊciu roczników) powierzchniĊ lustra wody badanych jezior. Wykorzystując
funkcje GM utworzono cztery wektorowe mapy róĪnicowe (Michaáowska, 2007)
przedstawiające wielkoĞü przesuniĊcia linii brzegowej w poszczególnych dekadach.
Tego rodzaju mapy mogą byü podstawą do okreĞlania tempa zmian strefy brzegowej
poprzez pomiar przesuniĊcia konturów poszczególnych odcinków brzegowych.
WeryfikacjĊ rastrowej mapy róĪnicowej NDVI przeprowadzono metodą wizualną
porównując uzyskane kategorie z wektorową mapą róĪnicową i z ortofotomapą lotniczą.
Mapa róĪnicowa NDVI posáuĪyáa równieĪ do okreĞlania tempa zmian strefy brzegowej
jezior.
399
MoĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych obrazów znormalizowanego indeksu wegetacji (NDVI)
i archiwalnych orofotomap do badania zmiennosci wybranych elementów Ğrodowiska
Obrazy NDVI
1979 i 2000
Wektorowa
mapa
zasobów
wodnych
Ortofotomapy lotnicze
1964
Mapa róĪnicowa
NDVI
Mapa róĪnicowa
NDVI + mapa
zasobów wodnych
Wynikowa mapa
róĪnicowa NDVI
1975
1984
1995
2004
Mapy wektorowe linii brzegowej jezior
WstĊpna
weryfikacja
1964
1975
Weryfikacja mapy NDVI
1984
1995
2004
Wektorowe mapy
róĪnicowe
ANALIZA ZMIAN
Rys. 1. Etapy przetwarzania danych
3.
WYNIKI
Wynikową mapĊ róĪnicową NDVI wyĞwietlono w czterostopniowej skali barwnej
(Rys. 2). PrzyjĊto, iĪ przedziaá wartoĞci NDVI od -0,41 do 0,41 oznacza brak
intensywnych zmian wegetacji na danym terenie (kolor cyan). Dwa przedziaáy (-0,81do 0,41) oraz (0,41do 1,0) odnoszą siĊ do obszarów, na których zaszáy diametralne zmiany
pokrycia terenu. Pierwszy z nich wskazuje miejsca, gdzie nastąpiá caákowity zanik
wegetacji (kolor czerwony). Drugi przedziaá, z wartoĞciami dodatnimi (kolor fioletowy),
dotyczy obszarów o bardzo intensywnym wzroĞcie wegetacji. WartoĞci NDVI poniĪej 0,81 odnoszą do obszarów niesklasyfikowanych (kolor czarny). W celu weryfikacji
przyjĊtej kategoryzacji zmian, wynikową mapĊ róĪnicową wyĞwietlono w poáączeniu
z wektorową mapą zasobów wodnych SPN, co pozwoliáo na wstĊpne sprawdzenie
zgodnoĞci pokrycia siĊ konturów brzegowych jezior z konturami widocznymi na uzyskanym obrazie. Odpowiednio zdefiniowane przedziaáy wartoĞci pozwoliáy na uzyskanie
mapy najbardziej intensywnych zmian pokrycia terenu na badanym obszarze.
400
Krystyna Michaáowska, Beata Hejmanowska
3
Morze Baátyckie
2
1
àebsko
kolor :
- czerwony – erozja
- fioletowy – akumulacja
- cyan – bez zmian
- czarny – obszary niesklasyfikowane
Gardno
Rys. 2. RóĪnicowa mapa znormalizowanego indeksu wegetacji (NDVI z roku 2000
NDVI z roku 1979) przedstawiająca najbardziej radykalne zmiany wegetacji w badanym
okresie; cyframi: 1, 2 i 3 oznaczono obszary przedstawione w powiĊkszeniu na
rysunkach:Rys. 3, Rys. 4, Rys. 5 i Rys. 6
Wynikowy obraz róĪnicowego NDVI odczytano w programie GM równoczeĞnie
z wektorowymi mapami powierzchni jezior utworzonymi na podstawie ortofotomap
lotniczych. Przy czym, weryfikacji konturów na obrazie róĪnicowego indeksu wegetacji
dokonano na podstawie map wektorowych z lat 1975 i 2004. Mapy z tych wáaĞnie
roczników wybrano ze wzglĊdu na porównywalny interwaá czasowy róĪnicowej mapy
NDVI (1979 i 2000). Na rysunkach (Rys. 2,Rys. 3) przedstawiono fragmenty mapy
NDVI z naáoĪoną warstwą wektorową powierzchni jeziora àebsko z lat 1975 (linia
przerywana) i 2004 (linia ciągáa), gdzie widaü, iĪ wektorowe kontury linii brzegowej
pokrywają siĊ z konturami rastrowymi NDVI (kolor fioletowy). WyraĨne przesuniĊcie
linii brzegowej od 1975 do 2004 roku w gáąb jeziora Ğwiadczy o akumulacyjnym
charakterze zmian, co potwierdzają takĪe dodatnie wartoĞci NDVI (kolor fioletowy)
na danym odcinku brzegu.
401
MoĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych obrazów znormalizowanego indeksu wegetacji (NDVI)
i archiwalnych orofotomap do badania zmiennosci wybranych elementów Ğrodowiska
1
wydmy
Akumulacja
àebsko
Rys. 3. Mapa róĪnicowa NDVI z naáoĪoną warstwą wektorową linii brzegowej z roku
1975 (linia przerywana) i 2004 (linia ciągáa) jeziora àebsko (dodatnie wartoĞci
wskazujące na wzrost wegetacji oznaczono kolorem fioletowym – akumulacja)
2
wydmy
Rys.5
àebsko
Rys. 4. Mapa róĪnicowa NDVI z naáoĪoną warstwą wektorową odcinka linii brzegowej
jeziora àebsko z roku 1975 (linia przerywana) i 2004 (linia ciągáa), (dodatnie wartoĞci
wskazujące na wzrost wegetacji oznaczone kolorem fioletowym – akumulacja, zanik
wegetacji – kolor czerwony, powiĊkszenie na 0)
Kolejnym krokiem byáo naáoĪenie róĪnicowej mapy NDVI na ortofotomapy z lat
1975 i 2004, co umoĪliwiáo dodatkową kontrolĊ poprawnej interpretacji obszarów
o intensywnym wzroĞcie lub zaniku wegetacji. Przedstawiony na rysunku (Rys. 5a)
obszar, początkowo poroĞniĊty lasem, zostaá nastĊpnie zasypany przez ruchomą wydmĊ,
co jest wyraĨnie widoczne na ortofotomapie z 2004 roku (Rys. 5b). O intensywnych
402
Krystyna Michaáowska, Beata Hejmanowska
zmianach pokrycia terenu w tym miejscu Ğwiadczą równieĪ ujemne wartoĞci na mapie
NDVI (czerwony kolor).
2
wydmy
Rys. 5. Caákowity zanik wegetacji widoczny na fragmencie róĪnicowej mapy NDVI
naáoĪonej na ortofotomapy z podobnego okresu - tereny poroĞniĊte przez las (a),
zasypane nastĊpnie przez wydmĊ (b)
4.
ANALIZA ZMIAN I DYSKUSJA WYNIKÓW
IloĞciową analizĊ zmian poáoĪenia linii brzegowej jeziora àebsko przeprowadzono
dwoma metodami wykorzystując rastrową mapĊ róĪnicową NDVI uzyskaną
z ortofotomap satelitarnych i wektorową mapĊ róĪnicową z ortofotmap lotniczych.
4.1. Rastrowa mapa róĪnicowa NDVI
Jak wynika z analizy róĪnicowej mapy NDVI (Rys. 2) wzdáuĪ pasa brzegowego
jezior oraz brzegu morskiego (nie analizowanego tak szczegóáowo, jak jezior,
w niniejszej publikacji) zaszáy intensywne zmiany pokrycia terenu. WielkoĞü tych
przeksztaáceĔ oraz ich charakter (erozyjny bądĨ akumulacyjny) byá róĪny w zaleĪnoĞci
od miejsca wystĊpowania. Wysokie dodatnie wartoĞci NDVI na póánocnych brzegach
jezior SPN wskazują na dynamiczny wzrost wegetacji, który moĪe byü spowodowany
procesem osadzania siĊ piasku przesypującego siĊ z wydm i intensywnego rozwoju
szuwarów trzcinowych na przybrzeĪnych páyciznach oraz podmokáych brzegach.
Pomierzone wielkoĞci przesuniĊü linii brzegowej wskazują na cofanie siĊ lustra wody
w tempie od 1÷3 m/rok. Analizując róĪnicowy NDVI, moĪna zaobserwowaü wyraĨną
tendencjĊ akumulacji wzdáuĪ póánocnych brzegów jezior SPN. Obszary poáudniowej
strefy brzegowej jezior charakteryzują siĊ w wiĊkszoĞci ujemnymi wartoĞciami
403
MoĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych obrazów znormalizowanego indeksu wegetacji (NDVI)
i archiwalnych orofotomap do badania zmiennosci wybranych elementów Ğrodowiska
róĪnicowego NDVI (0). Kierując siĊ wartoĞciami róĪnicowego NDVI moĪna áatwo
okreĞliü obszary, gdzie nastąpiáy istotne zmiany pokrycia terenu. ZgodnoĞü konturów
brzegowych
na mapie NDVI z danymi wektorowymi pozyskanymi na podstawie ortofotomap
lotniczych, o wiĊkszej rozdzielczoĞci przestrzennej niĪ obrazy satelitarne LANDSAT,
z których pochodzą mapy róĪnicowe NDVI wskazuje, iĪ zastosowana metoda obliczenia
róĪnicy wieloczasowego indeksu wegetacji jest poprawna.
3
Rys. 6. Ujemne wartoĞci NDVI na mapie róĪnicowej naáoĪonej na ortofotomapĊ z 2004
roku wskazujące na proces erozji wybranego odcinka brzegowego jeziora àebsko
4.2. Ortofotomapy lotnicze i utworzone na ich podstawie mapy wektorowe
Z punktu widzenia moĪliwoĞci interpretacji wizualnej, ortofotomapy lotnicze
stanowią materiaá jakoĞciowo lepszy niĪ mapy NDVI. LiniĊ brzegową jezior i granice
wydm moĪna z áatwoĞcią zinterpretowaü i z duĪą dokáadnoĞcią przestrzenną
zwektoryzowaü. W związku z tym wektorowe mapy powierzchni jeziora àebsko
posáuĪyáy do analizy zmian jego linii brzegowej, gáównie w aspekcie zmniejszenia siĊ
powierzchni lustra wody na przestrzeni 40 lat od roku 1964 do 2004. Z analizy wynika,
iĪ wzdáuĪ póánocnego brzegu zbiornika przewaĪa proces akumulacyjny (Rys. 7).
Pomierzone Ğrednie wielkoĞci przesuniĊü linii brzegowej wskazują na tempo
zmniejszania siĊ lustra wody o 0,9 -1 m/rok, a miejscami nawet 2÷3,8 m/rok. Proces
wypáycania i zarastania zbiornika na brzegu poáudniowym jest mniej dynamiczny i
wynosi 0,3÷0,8 m/rok, choü zdarzają siĊ odcinki gdzie lustro wody cofa siĊ aĪ o 2,5
m/rok. Erozja w poáudniowej czĊĞci jeziora Ğrednio wynosi 0,8 m/rok, a miejscami siĊga
nawet 2÷2,5 m. (Rys. 8).
404
Krystyna Michaáowska, Beata Hejmanowska
Rys. 7. Akumulacja brzegowa widoczna na ortofotomapach z lat a) 1964
(kolor Īóáty – linia brzegowa a roku 1964, kolor czerwony – z roku 2004)
i b) 2004 (linia przerywana – 1964, linia ciągáa – 2004)
Rys. 8. Erozja brzegowa widoczna na ortofotomapach z lat: a) ortofotomapa z 1964 roku
(kolor Īóáty linii brzegowej – 1964, kolor niebieski - 2004) i b) na ortofotomapie z roku
2004 (kolor Īóáty linii brzegowej – 1964, kolor czerwony – 2004)
405
MoĪliwoĞci wykorzystania wieloczasowych obrazów znormalizowanego indeksu wegetacji (NDVI)
i archiwalnych orofotomap do badania zmiennosci wybranych elementów Ğrodowiska
5.
PODSUMOWANIE
W podsumowaniu moĪna przedstawiü dwa aspekty prac badawczych. Jeden
dotyczy analizy zmian wybranych elementów Ğrodowiska, w tym przypadku linii
brzegowej jeziora àebsko oraz wydm na póánoc od jeziora. Drugi jest związany
z technologią, którą moĪemy wykorzystaü w monitoringu zmian pokrycia terenu.
JeĞli chodzi o monitoring zmian to, w przypadku doĞü jednak prostych elementów
jak: woda, piasek, roĞlinnoĞü, wykorzystanie zdjĊü lotniczych wydaje siĊ oczywiste.
W wyniku przeprowadzonych badaĔ tak teĪ siĊ okazaáo, tzn. archiwalne zdjĊcia lotnicze
stanowiáy nieocenione Ĩródáo danych w tym przypadku. MoĪna nawet uznaü tego
rodzaju informacje jako wzorcowe.
Z badawczego punktu widzenia interesujące wydaje siĊ wykorzystanie mapy
róĪnicowej NDVI, ze wzglĊdu na potencjalną moĪliwoĞü wykorzystania obrazów
satelitarnych w analizie zmian przedmiotowych typów pokrycia terenu. NaleĪy zatem
zwróciü uwagĊ na bardzo dobrą zgodnoĞü pomiĊdzy wynikami uzyskanymi w oparciu
o obrazy satelitarne i lotnicze. ZgodnoĞü konturów brzegowych na mapie NDVI
z danymi wektorowymi pozyskanymi na podstawie ortofotomap lotniczych wskazuje,
iĪ zastosowana metoda obliczenia róĪnicy wieloczasowego indeksu wegetacji jest
poprawna i moĪe byü wykorzystywana do okreĞlenia stopnia przeksztaácenia linii
brzegowej zbiorników wodnych, a takĪe zmian na obszarach wydmowych. Porównując
wizualnie obie mapy róĪnicowe moĪna zauwaĪyü zgodnoĞü poszczególnych kategorii na
mapie NDVI z rzeczywistymi zmianami linii brzegowej jeziora àebsko i zmianami
granicy wydm na póánocy od jeziora (okreĞlonymi w oparciu o ortofotomapy lotnicze).
Analiza iloĞciowa (po mimo niewielkiej rozdzielczoĞci przestrzennej NDVI) równieĪ
wykazaáa zgodnoĞü pomiĊdzy poáoĪeniem linii brzegowej wyznaczonej w oparciu o oba
rodzaje danych jak wyĪej.
MoĪna zatem sformuáowaü wniosek ogólny, Īe kierując siĊ wartoĞciami
róĪnicowego NDVI moĪna áatwo okreĞliü obszary, gdzie nastąpiáy istotne zmiany
pokrycia terenu.
„Praca naukowa finansowana ze Ğrodków na naukĊ w latach 2006-2008 jako projekt
badawczy Nr N304 077 31/3060
6.
LITERATURA
Matuszewska D., 2002. SáowiĔski Park Narodowy - Spotkania z przyrodą, przewodnik
kieszonkowy. MULTICO, Warszawa.
Michaáowska K. 2007. Analizy przestrzenno-czasowe zmian morfologicznych na terenie
SáowiĔskiego Parku Narodowego latach 1964-2004. Archiwum Fotogrametrii,
Kartografii i Teledetekcji, vol. 17.
Michaáowska K., Gáowienka E., 2007. Integracja i przetwarzanie danych
wieloczasowych w Ğrodowisku GIS. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 17.
406
Krystyna Michaáowska, Beata Hejmanowska
Michaáowska K., Glowienka E., Mikrut S., 2007. Opracowanie technologii
przetwarzania archiwalnych materiaáów fotogrametrycznych do badaĔ zmiennoĞci
krajobrazu na przykáadzie SáowiĔskiego Parku Narodowego. Archiwum Fotogrametrii,
Kartografii i Teledetekcji, vol. 17.
Miszalski J., 1973. Wspóáczesne procesy wydmotwórcze na PobrzeĪu SáowiĔskim studium fotointerpretacyjne. Dok. Geogr. IG PAN.
Piotrowska H., 1997. Przyroda SáowiĔskiego Parku Narodowego. Red. H. Piotrowska.
Bogucki Wydawnictwo Naukowe, PoznaĔ.
Schechtel A., 1984. Plan Urządzenia Gospodarstwa LeĞnego na okres 1.1.1983 do
31.12.1992. SáowiĔski Park Narodowy. I: czĊĞü ogólna planu. Mscr., BULiGL, oddz.
w Szczecinku.
A POSSIBILITY OF USING TEMPORAL IMAGES OF NORMALISED
DIFFERENCE VEGETATION INDEX (NDVI) FOR DETECTION OF
ENVIRONMENTAL CHANGES
Summary
The paper describes research aimed at assessing possibilities of utilising multi-temporal vegetation
indices (NDVI) for investigating variability of certain selected environmental factors. Changes in
coastal zones of lakes in the Slowinski National Park (Poland) were used to test the approach. In
addition to the shore dunes, the lakes are the basic landscape components of the Park and occupy
ca. 30% of the Park's total area. The largest of those lakes, the àebsko, is the third largest lake in
Poland. Over the years, the surface areas of the lakes has been changing distinctly and gradually
reduced as a result of continuous shallowing and overgrowing by vegetation. The study database
included satellite images and Normalized Difference Vegetation Index from 1979 and 2000 as well
as multi-temporal orthophotomaps derived from aerial images and a vector map of water
resources. The differential NDVI map which was generated provided an opportunity for
identifying those areas subjected to drastic changes in land coverage, and for determining the
nature of the causative processes. The orthophotomaps which reflect the state of the water bodies
in five consecutive decades (1964-2004) made it possible to mark out shorelines of the lakes and
then to determine the rate and extent of surface transformations of the lakes. In addition, the 1975
and 2004 orthophotomaps as well as the vector maps of the lake shorelines developed from them
allowed to verify the results of analysing the NDVI differential map.
mgr inĪ. Krystyna Michaáowska
e-mail: [email protected]
tel. 696044460
dr hab. inĪ. Beata Hejmanowska
e-mail: [email protected]
tel. (012) 6172272
fax: (012) 633 17 91
407