Please use this identifier to cite or link to this item: https://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/11275
Title: Συνδυασμένη Χρήση Γεωπληροφορικής και Διαστημικών Τεχνολογιών για τον Εντοπισμό Υπεδάφιων Στρατιωτικών Εγκαταστάσεων στην Περιοχή της Κύπρου
Authors: Μέλιλλος, Γεώργιος 
Keywords: Εδάφια;Υπεδάφια;Στρατιωτικές εγκαταστάσεις;Δορυφορικά τηλεπισκοπικά δεδομένα
Advisor: Hadjimitsis, Diofantos G.
Issue Date: May-2018
Publisher: Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Γεωπληροφορικής, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: The detection of underground and ground military underground structures using satellite imagery and remote sensing could make a significant contribution to defense and security science. The launch of the first multispectral and hyperspectral satellites as well as high-resolution satellites confirms that the Remote Sensing industry is capable of delivering the most in these areas. This thesis aims to study underground military structures over vegetated areas using both ground and satellite remote sensing data. For the purposes of this research, several ground measurements have been carried out in military controlled areas, which are not accessible, throughout the phenological cycle of plant growth. The research was based on several reflectance’s measurements using ground spectroradiometers, using a SVC-HR1024 field spectroradiometer. Field spectroradiometric measurements were collected and analyzed to identify underground military structures using the spectral profile of the vegetated surface over the underground target and the surrounding area for in situ observations. Also reflectance’s measurements have been taken using small UAV which was equipment with hyperspectral and thermal sensors. Moreover, mean reflectances from different sensors such as Landsat 5, 7, 8, and Sentinel 2A were used using RSR filters. Multispectral vegetation indices were calculated to study variations in vegetation indices over vegetation areas in presence or absence of military underground structures. This thesis has contributed to the development of typical spectral signature, definition of a specific spectrum, evaluation of the application of vegetation indicators and finally the use of Sentinel 2A open satellite data for the detection of military underground structures. This thesis contributes significantly to the identification of variations in vegetation by the development of a new vegetation index while at the same time being able to determine the time limits in which these variations are maximized. Moreover, this thesis introduces for the first time in Cyprus the use of remote sensing in security and defense issues. Similar studies have been made in archaeology; however, the issue of detecting military underground structures remains a difficult issue to tackle due the inherent characteristics of such structures. The dissertation ends with the development of a proposed methodology for the use of satellite remote sensing for systematic monitoring of military subterranean constructions. This methodology can be used to provide useful data to the National Guard and to the Ministry of Defense of Cyprus for security purposes. Finally, this thesis cannot be published due to security and confidentiality reasons.
Description: Ο εντοπισμός εδάφιων και υπεδάφιων στρατιωτικών εγκαταστάσεων με τη χρήση δορυφορικών εικόνων και γενικότερα της Γεωπληροφορικής και Τηλεπισκόπησης μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στους τομείς της άμυνας και της ασφάλειας. Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται στον εντοπισμό υπεδάφιων και εδάφιων στρατιωτικών αποθηκών σε περιοχές που καλύπτονται με βλάστηση με την υποστήριξη επίγειων και δορυφορικών τηλεπισκοπικών δεδομένων. Για τους σκοπούς της έρευνας πραγματοποιήθηκαν επίγειες φασμοτοραδιομετρικές μετρήσεις σε ελεγχόμενα πεδία καθ’ όλο το φαινολογικό κύκλο ανάπτυξης του κριθαριού. Οι επίγειες μετρήσεις αφορούσαν στρατιωτικές αποθήκες που βρίσκονται σε περιφραγμένους στρατιωτικούς χώρους στους οποίους δεν επιτρέπεται η ελεύθερη πρόσβαση. Η έρευνα βασίστηκε σε μετρήσεις ανακλαστικότητας με τη βοήθεια επίγειων φασματοραδιομέτρων καθώς επίσης μετρήσεις από αυτόνομα συστήματα UAV (Unmanned Aerial Vehicle) για σκοπούς σύγκρισης και επαλήθευσης των αποτελεσμάτων. Ακολούθως, οι επίγειες μετρήσεις ανακλαστικότητας συσχετίστηκαν με τους δορυφορικούς αισθητήρες Landsat 5 ΤΜ,7 ΕΤΜ+, 8, και Sentinel 2A με τη χρήση των φασματικών φίλτρων ευαισθησίας- RSR. Στη συνέχεια, υπολογίστηκαν και εφαρμόσθηκαν 13 πολυφασματικοί δείκτες βλάστησης και μελετήθηκαν οι διαφοροποιήσεις της βλάστησης πάνω από επιφάνειες με υπεδάφιες κατασκευές και σε συνήθη πεδία χωρίς υπεδάφιες κατασκευές. Οι μετασχηματισμένες εικόνες ανάδειξαν χαρακτηριστικά του χώρου τα οποία δεν ήταν διακριτά στις αρχικές εικόνες ή συμπίεσαν μεγάλο όγκο πληροφοριών σε μικρότερο αριθμό καναλιών. Η εν λόγω διατριβή έχει συμβάλει στην δημιουργία ‘πρότυπης φασματικής υπογραφής’, καθορισμό συγκεκριμένου ‘φάσματος’, αξιολόγηση από την εφαρμογή των δεικτών βλάστησης και τέλος τη χρήση ανοικτών δορυφορικών δεδομένων τύπου Sentinel 2A, για εντοπισμό υπεδάφιων κατασκευών. Παράλληλα, η εν λόγω διατριβή συμβάλλει σημαντικά στην αναγνώριση διαφοροποιήσεων της βλάστησης με την εισήγηση ανάπτυξης ενός νέου δείκτη βλάστησης, ενώ ταυτόχρονα κατόρθωσε να προσδιορίσει τα χρονικά όρια στα οποία αυτές οι διαφοροποιήσεις μεγιστοποιούνται. Επιπρόσθετα, η διατριβή αναφέρει και παράλληλα προτείνει την ανάπτυξη μιας νέας μεθοδολογίας με στόχο τη χρήση δορυφορικής τηλεπισκόπησης για συστηματική παρακολούθηση στρατιωτικών υπεδάφιων κατασκευών. Συμπερασματικά, αξίζει να αναφερθεί, ότι η παρούσα διατριβή, εισάγει για πρώτη φορά στην Κύπρο τη χρήση της τηλεπισκόπησης σε θέματα ασφάλειας και άμυνας. Τα αποτελέσματα της εν λόγω έρευνας είναι εφαρμόσιμα και έχουν επίσης πρακτική αξία σε θέματα ασφάλειας, άμυνας και διαχείρισης κρίσεων. Τα δεδομένα, μπορούν να παραχωρηθούν για περαιτέρω υπηρεσιακή αξιοποίηση από τους αρμόδιους φορείς.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/11275
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Type: PhD Thesis
Appears in Collections:Διδακτορικές Διατριβές/ PhD Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat
Abstract.pdfAbstract672.84 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

101
Last Week
1
Last month
8
checked on Aug 25, 2019

Download(s)

44
checked on Aug 25, 2019

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.