Cuantificación y Evaluación Sistemática del Rendimiento de la Correlación de Imágenes Digitales para el Monitoreo de Deslizamientos de Tierra
Autores: Hermle, Doris; Keuschnig, Markus; Krautblatter, Michael; Bickel, Valentin Tertius
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cuantificación y Evaluación Sistemática del Rendimiento de la Correlación de Imágenes Digitales para el Monitoreo de Deslizamientos de Tierra
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Preciso
Teledetección
Magnitudes de desplazamiento
Algoritmos DIC
Resolución espacio-temporal
Monitoreo de deslizamientos de tierra
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Análisis precisos y fiables de las magnitudes y tasas de desplazamiento de deslizamientos de tierra en alta montaña son requisitos clave para las alertas tempranas alpinas actuales y futuras. Se ha demostrado que los datos de teledetección de alta resolución espaciotemporal combinados con algoritmos de correlación de imágenes digitales (DIC) pueden monitorear con precisión los desplazamientos del suelo. Los algoritmos DIC aún dependen de cantidades significativas de entrada de expertos; no existe una descripción matemática general del tipo y la resolución espaciotemporal de los datos de entrada ni de los parámetros DIC requeridos para la detección exitosa de deslizamientos de tierra, la caracterización precisa de la magnitud y la tasa de desplazamiento, y la estimación general del error. Este trabajo proporciona fórmulas genéricas que estiman los parámetros de entrada DIC apropiados, reduciendo drásticamente el tiempo requerido para la optimización manual de los parámetros de entrada. Empleamos el código de código abierto DIC-FFT utilizando datos de teledetección óptica adquiridos entre 2014 y 2020 para dos deslizamientos de tierra en Suiza para mostrar cualitativa y cuantitativamente qué resolución espacial se requiere para reconocer los desplazamientos de la ladera, desde imágenes satelitales hasta ortofotos aéreas, y cómo la resolución espacial afecta la precisión de la magnitud y la tasa de desplazamiento calculadas. Verificamos nuestros resultados trazando manualmente marcadores geomórficos en ortofotos. Aquí, mostramos un primer enfoque genérico para diseñar y optimizar futuras campañas de monitoreo de deslizamientos de tierra basadas en teledetección para apoyar aplicaciones críticas en tiempo, como los sistemas de alerta temprana.
Descripción
Análisis precisos y fiables de las magnitudes y tasas de desplazamiento de deslizamientos de tierra en alta montaña son requisitos clave para las alertas tempranas alpinas actuales y futuras. Se ha demostrado que los datos de teledetección de alta resolución espaciotemporal combinados con algoritmos de correlación de imágenes digitales (DIC) pueden monitorear con precisión los desplazamientos del suelo. Los algoritmos DIC aún dependen de cantidades significativas de entrada de expertos; no existe una descripción matemática general del tipo y la resolución espaciotemporal de los datos de entrada ni de los parámetros DIC requeridos para la detección exitosa de deslizamientos de tierra, la caracterización precisa de la magnitud y la tasa de desplazamiento, y la estimación general del error. Este trabajo proporciona fórmulas genéricas que estiman los parámetros de entrada DIC apropiados, reduciendo drásticamente el tiempo requerido para la optimización manual de los parámetros de entrada. Empleamos el código de código abierto DIC-FFT utilizando datos de teledetección óptica adquiridos entre 2014 y 2020 para dos deslizamientos de tierra en Suiza para mostrar cualitativa y cuantitativamente qué resolución espacial se requiere para reconocer los desplazamientos de la ladera, desde imágenes satelitales hasta ortofotos aéreas, y cómo la resolución espacial afecta la precisión de la magnitud y la tasa de desplazamiento calculadas. Verificamos nuestros resultados trazando manualmente marcadores geomórficos en ortofotos. Aquí, mostramos un primer enfoque genérico para diseñar y optimizar futuras campañas de monitoreo de deslizamientos de tierra basadas en teledetección para apoyar aplicaciones críticas en tiempo, como los sistemas de alerta temprana.