Odvození Open Land Cover z databáze Open Land Use a dat DPZ

Bc. Samuel Baránek

Bachelor's thesis

Derivation of Open Land Cover from Open Land Use Database and Remotely Sensed Data

Abstract:

This thesis deals with creating of land cover database called Open Land Cover (OLC). Its main goal is to determine the use of data from Open Land Use (OLU) about land use coverage and its transformation to OLC as well as its supplementation with remote sensing data. In the beginning of the thesis, the existing land cover databases are being analyzed on national, paneuropean and global level and the analysis showed insufficient semantical harmonisation of national data. Activity in terms of software engineering was also done within this thesis, mainly for acquiring and cataloging of requirements specifications for OLC, from which afterwards the data model of OLC was being designed. Subsequently the pilot version of OLC was being processed in selected location of Žilina and Trenčín region in Slovakia. Methods of classifying Sentinel 2 data by machine learning tools called Support Vector Machines (SVM) were used for its processing, as well as aggregation and harmonisation of clases derrived from the database OLU to the appropriate land cover classes. The result of the classification was adequate and showed a great potential for completion of data in places, where the OLU data coverage is not enough detailed. Still, there is a great space for its improvement before the implementation itself. The designed data model as well as the result of the classification suggest perspective possibilities of the future direction of the development of the database OLC.

Abstract:

Tato práce se věnuje vytvoření databáze pokryvu krajiny, nazvané Open Land Cover (OLC). Jejím hlavním cílem je zjistit možnost použití dat o využití území z databáze Open Land Use (OLU), k převodu na OLC. Dále je také pojednáváno o doplnění databáze o data získaná z dálkového průzkumu Země (DPZ). Na začátku práce se přistoupilo k analýze existujících databází pokryvu krajiny, jak na národním, celoevropském nebo globálním pokryjí, která ukázala nedostatečnou sémantickou harmonizaci národních dat. V rámci práce se taktéž odvedla činnost v oblastech softwarového inženýrství, především k získání a katalogizaci požadavků specifikací OLC, ze které byl dále vytvořený návrh datového modelu OLC. Následně se přešlo k pilotního zpracování OLC na vybraném území Žilinského a Trenčínského kraje na Slovensku. K jejímu zpracování se přistupovalo metodou klasifikace dat Sentinel 2 pomocí nástroje strojového učení Support Vector Machines (SVM) ale i agregací a harmonizací tříd odvozených z databáze OLU na třídy pokryvu krajiny. Výsledek klasifikace se ukázal jako vhodný a má dobrý potenciál na doplnění údajů místech, kde je málo detailní pokrytí OLU. Je v něm ale i široký prostor na jeho zlepšení před samotnou implementací. Navrhnutý datový model jako i výsledek klasifikace nabízí perspektivní možnost budoucího směřování vývoje databáze OLC.

Keywords

Open Land Cover, Open Land Use, využití území, krajinný pokryv, softwarové inženýrství, datové modelování, klasifikace družicových snímků, hierarchie a agregace tříd, využitie územia, pokryv krajiny, softvérové inžinierstvo, dátové modelovanie, klasifikácia družicových snímok, hierarchia a agregácia tried, land use, land cover, software engineering, data modelling, satellite image classification, hierarchy and agregation of classes

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 4. 9. 2020
• Supervisor: doc. RNDr. Tomáš Řezník, Ph.D.
• Reader: Mgr. Tomáš Pavelka

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geography and Cartography / Geographical Cartography and Geoinformatics