Original paper

Automated Analysis of Satellite Imagery to provide Information Products for Humanitarian Relief Operations in Refugee Camps - from Scientific Development towards Operational Services

Tiede, Dirk; Füreder, Petra; Lang, Stefan; Hölbling, Daniel; Zeil, Peter

Abstract

Assistance to displaced people in crisis situations requires coordinated and timely action. The latest generation of very high resolution satellite imagery, previously limited in terms of availability and/or resolution, has opened new possibilities for aid organisations to enhance their own reconnaissance. This paper documents the development of algorithms for automated satellite imagery based analysis of refugee and IDP (internally displaced people) camps, and their application over several years under varying conditions, i.e. different sensors and different areas. At fourteen sites VHR (very high resolution) satellite data of four different sensors were used to analyse camps by applying automated dwelling extraction including dwelling differentiation, dwelling density calculation and camp outline estimations, as well as camp monitoring over time. Ranging from experimental stage research, over real-time and benchmarking exercises to pre-operational information provision, the OBIA (object-based image analysis) processing routines greatly matured in terms of transferability, usability and operability.

Kurzfassung

Die Versorgung von Flüchtlingen in Krisensituationen erfordert koordinierte und zeitkritische Hilfsmaßnahmen. Die Fernerkundung als Quelle zeitnaher, ächendeckender und unver fälschter Primärdaten eignet sich insbesondere seit dem Zeitalter der höchstau ösenden optischen Da ten zum Monitoring und zur Folgenabschätzung von Bevölkerungsbewegungen in Krisensituationen, insbesondere von Flüchtlings- bzw. Vertriebenenlagern in schwer erreichbaren oder nicht zugänglichen Gebieten. In diesem Beitrag werden die Entwicklung von Algorithmen zur automatisierten Analyse von Satellitenbilddaten im Bereich von Flüchtlingslagern und deren praktische Anwendungen über einen mehrjährigen Zeitraum und un ter verschiedenen Bedingungen beschrieben. Die Anwendungen umfassen bisher insgesamt 14 unterschiedliche Gebiete unter Nutzung von vier unterschiedlichen Sensoren zur Extraktion von Behausungsstrukturen inklusive unterschiedlicher Behausungstypen, Analyse der Ausdehnung der Flüchtlings-/Vertriebenenlager, aber auch zum Monitoring über einen längeren Zeitraum hinweg. Angefangen von ersten experimentellen Entwicklungenüber Echtzeit- bzw. Validierungsübungen bis hin zur operationellen Anwendung wird die Verbesserung der auf objektbasierter Bildanalyse (object-based image analysis OBIA) beruhenden Algorithmen hinsichtlich Übertragbarkeit, Verwendbarkeit und Funktionsfähigkeit gezeigt.

Keywords

object-based image analysisrefugee and idp campsgmesknowledge-basedrule-setsinformation productsconditioned information