Polaarisatelliittidataan perustuva lumentunnistusalgoritmi (valmiin työn esittely)

Samankaltaiset tiedostot
Mistä on kyse? Pilvien luokittelu satelliittikuvissa. Sisältö. Satelliittikartoitus. Rami Rautkorpi Satelliittikartoitus

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 7: Pienimmän neliösumman menetelmä ja Newtonin menetelmä.

Logistinen regressio, separoivat hypertasot

Lajittelumenetelmät ilmakehän kaukokartoituksen laadun tarkkailussa (valmiin työn esittely)

Satelliitti-instrumentti IASI ja sen sovellukset sääpalvelulle

Avoin data ja sen hyödyntäminen tähtitieteessä. Juhani Huovelin Fysiikan laitos Helsingin yliopisto

YKJ ETRS (usein joutuu säätämään itse)

Search space traversal using metaheuristics

AurinkoATLAS - miksi mittaustietoa auringosta tarvitaan?

Kirjallisuuskatsaus sisäpistemenetelmiin ja niiden soveltamiseen eri optimointiluokille (valmiin työn esittely)

Algoritmit 2. Luento 4 To Timo Männikkö

Työvuorosuunnittelun optimointi (valmiin työn esittely)

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Algoritmit 2. Luento 4 Ke Timo Männikkö

VESISEN Sentinel- ja Landsat-satelliittien aineistot Suomen rannikon ja järvien vedenlaadun seurannassa

Vesivoimaketjun optimointi mehiläisalgoritmilla (Valmiin työn esittely)

Jussi Sainio. Kandidaattiseminaari helmikuuta 2010

Simulation and modeling for quality and reliability (valmiin työn esittely) Aleksi Seppänen

MS-C1340 Lineaarialgebra ja

Diskriminanttianalyysi I

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

Puhelintukiasema-antennin säteilykuvion mittaus multikopterilla (Valmiin työn esittely)

Aurinkoenergian potentiaali Suomessa. tutkimusprofessori (tenure track) Anders Lindfors Ilmatieteen laitos

Asiakaspalautteen monikanavainen keräys ja analyysi (valmiin työn esittely)

Planck satelliitti. Mika Juvela, Helsingin yliopiston Observatorio

Kaksiluokkainen tapaus, lineaarinen päätöspinta, lineaarisesti erottuvat luokat

Lineaaristen monitavoiteoptimointitehtävien

Puumenetelmät. Topi Sikanen. S ysteemianalyysin. Laboratorio Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu

Kertaus. MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, Heikki Seppälä

Trimmitysongelman LP-relaksaation ratkaiseminen sarakkeita generoivalla algoritmilla ja brute-force-menetelmällä

Gaussiset prosessit derivaattahavainnoilla regressio-ongelmassa (valmiin työn esittely)

Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR

ABHELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Kertaus. MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, Lauri Viitasaari

Mat Lineaarinen ohjelmointi

Johdatus regressioanalyysiin. Heliövaara 1

Skedulerisimulaattorin implementointi fysiikkatöille ja sen matemaattinen validointi

Minimilatenssiongelman ratkaisualgoritmeja (valmiin työn esittely)

Tekstuurintunnistuksen lyhyt oppimäärä. Ts. pari tapaa erottaa tiiliseinä pensaasta.

Satelliittikuvat osana öljypäästövalvontaa

Auringonsäteily Suomessa ja Östersundomissa

Informaation leviäminen väkijoukossa matemaattinen mallinnus

Envibase-hanke. Esittely KTKlle SYKE Saku Anttila Yrjö Sucksdorff

Lumen peittämän alan määrittäminen satelliittitutkalla

Lentotiedustelutietoon perustuva tykistön tulenkäytön optimointi (valmiin työn esittely)

Optimization of Duties in Railway Traffic (valmiin työn esittely)

OPETUSSUUNNITELMALOMAKE

Tulevat havaintokampanjat ja fotometriatyöpajan suunnittelu. Havaintotorniverkon kokous Cygnus 2011, Jokioinen

Lineaariset luokittelumallit: regressio ja erotteluanalyysi

TEEMU ROOS (KALVOT MUOKATTU PATRIK HOYERIN LUENTOMATERIAALISTA)

2. Viikko. CDH: luvut (s ). Matematiikka on fysiikan kieli ja differentiaaliyhtälöt sen yleisin murre.

Kehittyvien satelliittiaineistojen mahdollisuudet

Menetelmä Markowitzin mallin parametrien estimointiin (valmiin työn esittely)

Regressioanalyysi. Kuusinen/Heliövaara 1

Suojarakenteiden vaikutus maalin selviytymiseen epäsuoran tulen tai täsmäaseen iskussa

1. Tutkitaan regressiomallia Y i = β 0 + β 1 X i + u i ja oletetaan, että tavanomaiset

Lineaaristen monitavoiteoptimointitehtävien ratkaiseminen Bensonin algoritmilla

Lineaarisen ohjelman määritelmä. Joonas Vanninen

Cubature Integration Methods in Non-Linear Kalman Filtering and Smoothing (valmiin työn esittely)

Teledyne Optech Titan -monikanavalaser ja sen sovellusmahdollisuudet

ALGORITMIT & OPPIMINEN

SGN-4200 Digitaalinen Audio Harjoitustyö-info

Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR

S09 04 Kohteiden tunnistaminen 3D datasta

Ketterä ja asiakaslähtöinen palvelukehitys tietoliikenneteollisuudessa

Regressioanalyysi. Vilkkumaa / Kuusinen 1

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Integrointialgoritmit molekyylidynamiikassa

Hissimatkustajien automaattinen tunnistaminen. Johan Backlund

Helsinki Testbedin säätuotteet tänään ja tulevaisuudessa

Spektroskooppiset menetelmät kiviaineksen laadun tutkimisessa. Lasse Kangas Aalto-yliopisto Yhdyskunta- ja ympäristötekniikka

Monte Carlo -menetelmä optioiden hinnoittelussa (valmiin työn esittely)

Älykäs datan tuonti kuljetusongelman optimoinnissa. Antoine Kalmbach

Monilähteinen tulvaennustejärjestelmä (Multi-Source Information System for Flood Forecasting): Päätösseminaari

Virheraportoijien virhemäärien jakaumat virhetietokannassa

Tekoäly ja koneoppiminen metsävaratiedon apuna

Inferring Trichoderma reesei gene regulatory network

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Spektroskopia. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

PIKSELIT JA RESOLUUTIO

Seurantalaskimen simulointi- ja suorituskykymallien vertailu (valmiin työn esittely) Joona Karjalainen

BM20A0900, Matematiikka KoTiB3

Yhtälöryhmät 1/6 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

Insinöörimatematiikka D

1. LINEAARISET LUOKITTIMET

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

IARU Reg. 1 V/U/SHF-taajuusjakosuositus

Kanta ja dimensio 1 / 23

Implementation of Selected Metaheuristics to the Travelling Salesman Problem (valmiin työn esittely)

Johanna Tamminen, Iolanda Ialongo, Anu-Maija Sundström, Hanna-Kaisa Lindqvist, Ella Kivimäki, Janne Hakkarainen, Seppo Hassinen Ilmatieteen laitos

FOTONETTI BOOK CREATOR

Grid-hankkeita ja tulevaisuuden näkymiä

Jokivesien sameusalueet rannikolla vuosien satelliittikuvista arvioituna

Tuulen viemää. Satelliitit ilmansaasteiden kulkeutumisen seurannassa. Anu-Maija Sundström

Copernicus, Sentinels, Finland. Erja Ämmälahti Tekes,

Puustotietojen keruun tekniset vaihtoehdot, kustannustehokkuus ja tarkkuus

SATELLIITTI-INFORMAATION TARVEKARTOITUS SUOMESSA

Tehdään laadukas painotuote

Miehittämättömän lennokin ottamien ilmakuvien käyttö energiakäyttöön soveltuvien biomassojen määrän nopeassa arvioinnissa

Pientalojen radonpitoisuuksien tilastollinen analyysi

EUROOPAN UNIONIN NEUVOSTO. Bryssel, 6. marraskuuta 2009 (13.11) (OR. en) 15496/09

Transkriptio:

Polaarisatelliittidataan perustuva lumentunnistusalgoritmi (valmiin työn esittely) 24.01.2011 Ohjaaja: Niilo Siljamo, Ilmatieteen Laitos Valvoja: Harri Ehtamo

Esityksen sisältö Termejä Tausta Menetelmät Tulokset Yhteenveto

Termejä EUMETSAT- European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites ESA European Space Organisation MSG Meteosat Second Generation, EUMETSATin geostationäärinen satelliitti MetOP Polar orbiting meteorological satellite, EUMETSATin aurinkosynkronoitu satelliitti SEVIRI Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager, MSG:ssä oleva instrumentti AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer, MetOPissa oleva instrumentti

Työn tausta MSG:ssä olevalle SEVIRI-instrumentille on olemassa toimiva lumentunnistusalgoritmi, tuottaa päivittäin Euroopan laajuisen lumikartan EUMETSATin LSA SAFpalveluun. Ongelma: geostationäärisestä satelliitista kuvattaessa resoluutio napa-alueiden lähellä todella heikko, ja matala katselukulma luo ongelmia esim. korkeuserojen kanssa. Ratkaisu: vuonna 2006 laukaistu MetOP-satelliitti, joka kiertää aurinkosynkronoidulla radalla, joten ylittää myös napa-alueet suoraan, kyydissä AVHRR-instrumentti.

Esimerkki MSG/SEVIRI-kuvasta

Esimerkki METOP/AVHRR-kuvasta

Menetelmät Aluksi datan poiminta: luokitellaan silmämääräisesti satelliittikuvasta alue, ja tallennetaan näistä pikseleistä kaikki mahdollinen data tekstitiedostoon 1. Menetelmä: sama kuin SEVIRI-algoritmissa, piirretään pistediagrammi ja yritetään etsiä kynnysarvoja, jotka erottaisivat luokat toisistaan 2. Menetelmä: Regressio, sovitetaan PNS-menetelmällä 2. asteen käyrä jokaiseen pistejoukkoon erikseen ja luokitellaan uudet havainnot sen perusteella, mikä käyrä on lähin. Idea: Tukivektorikoneet, automaattinen opetusalgoritmi.

Sopivien kanavayhdistelmien etsintä Kuvasta näkyy, että heijastuvuudet eri pinnoilta riippuvat aallonpituudesta

Kanavien 2 ja 1 suhde ja kirkkauslämpötila kanavalla 5

Kanavien 2 ja 3 suhde ja kirkkauslämpötila kanavalla 4

Kynnysalgoritmilla tehty lumikartta

Suurennettu alue edellisestä kuvasta

Regressio

Regressiolla tehty lumikartta

Tukivektorikoneet Automaattinen opetusalgoritmi: etsii tason (2 ulottuvuudessa suoran), joka erottaa pistejoukot siten, että niiden väliin jää mahdollisimman suuri alue Mikäli joukot eivät ole lineaarisesti separoituvat, voidaan käyttää sakkomuuttujaa, joka sakottaa väärällä puolella erotusviivaa olevista havainnoista Jos joukkojen erottamiseen tarvitaan epälineaarista tasoa, voidaan data projisoida niin moneen ulottuvuuteen, että lineaarinen separointi onnistuu

Havaintokuva tukivektorikoneista

Havaintokuva kernelifunktion käytöstä

Yhteenveto Kynnysalgoritmi on nopea ja toimii jo nyt kelvollisesti, regressio on hidasta ja vaatisi vielä paljon työtä. Tukivektorikoneiden käyttö hankalaa ja hidasta näin suurella datamäärällä. Algoritmi tulee operatiiviseen käyttöön, joten laskenta-aika on rajoitettu, mikä tukee kynnysalgoritmin valintaa Mikäli haluttaisiin käsitellä vanhaa AVHRR-dataa, ei laskenta-ajalle olisi rajoitteita, ja kanavan 3a puuttuminen vaikeuttaisi tunnistamista. Tässä tapauksessa tukivektorikoneet ja regressio suositeltavia menetelmiä.