Land Cover is often a critical variable in many researches, including climate modelling, biodiversity monitoring, environmental and sustainable development. As the result of various freely available land cover data, it has become easier to assess the environmental variables. But the problem is how good these data for the particular application are. Though there are many techniques for assessing the quality of the land cover dataset, some innovative solution is needed to improve the quality of such data. This research thesis deals with such innovative solution to validate the land cover data sets. The different validation techniques help in improving the quality. The validation performed by comparing the higher quality land cover dataset with another land cover dataset is considered as the ideal one, such comparison has been focused in this current research thesis. The comparison between the regional Italian land cover dataset with global land cover dataset is performed for quality improvement, but this quality may not be sufficient for some of the land cover applications. The main objective of this research thesis is to develop an interactive WebGIS with a gaming approach for the Crowdsourcing-based validation of GlobalLand30, which is the global land cover dataset at 30 meter. The disagreement pixels which are obtained from the comparison of regional Italian land cover with Global Land 30 is fed into the game for further validation by means of the Human-based computation technique (Game With A Purpose). The validation is performed by the participants of FOSS4G Europe conference pixel by pixel. The instant results are obtained in the game which gives percentage of Italian land cover data agreement, percentage of the Globe Land 30 agreement, percentage of other categories, and contribution made by the players. This analysis has been fully completed for Como city area for the year 2000. This research thesis proves that the combination of open source software with Crowdsourcing gives rise to innovative application which solves the major environmental problems.

I dati di copertura del suolo rappresentano spesso una variabile cruciale in molti ambiti di ricerca, tra i quali la modellazione climatica, il monitoraggio della biodiversità, l’ambiente e lo sviluppo sostenibile. La diffusione di dati di copertura del suolo liberamente disponibili sta rendendo più semplice la valutazione delle variabili ambientali. Tuttavia è necessario notare come l’utilizzo di tali dati per determinate applicazioni non possa prescindere dalla conoscenza della loro qualità. Sebbene esistano diverse tecniche per la validazione dei dati di copertura del suolo, soluzioni innovative sono necessarie per migliorarne la qualità. Il caso ideale di validazione consiste nel confrontare il dataset oggetto della valutazione con un altro set di dati caratterizzato da qualità superiore. Tale tipo di comparazione è l’oggetto di questa tesi di ricerca, nella quale la GlobeLand30, la carta globale di copertura del suolo a 30 m di risoluzione, è confrontata con una carta di copertura del suolo italiana. Entrando maggiormente nel dettaglio, il principale obiettivo di questa ricerca ha riguardato lo sviluppo di un WebGIS interattivo per la validazione tramite crowdsourcing del dataset GlobeLand30. Seguendo l’approccio GWAP (Game With a Purpose), tale applicazione è proposta sotto forma di gioco: i giocatori, basandosi su immagini aeree ad alta risoluzione, devono effettuare la classificazione dei pixel discordanti tra la GlobeLand30 e i dati italiani. L’applicazione è stata testata durante il Mapping Party organizzato nell’ambito della conferenza FOSS4G Europe tenutasi a Como nel luglio 2015. I partecipanti hanno effettuato la validazione pixel per pixel dei dati di copertura del suolo relativi all’anno 2000 nell’area della città di Como. I risultati hanno messo in luce la percentuale di risposte in accordo con i dati di GlobeLand30, la percentuale di risposte in accordo con i dati italiani ed una serie di statistiche relative al contributo dei giocatori. La tesi di ricerca dimostra come la combinazione tra software open source e crowdsourcing possa generare applicazioni innovative per la risoluzione di problemi ambientali.

Land cover validation game

VENKATACHALAM, VIJAY CHARAN
2014/2015

Abstract

Land Cover is often a critical variable in many researches, including climate modelling, biodiversity monitoring, environmental and sustainable development. As the result of various freely available land cover data, it has become easier to assess the environmental variables. But the problem is how good these data for the particular application are. Though there are many techniques for assessing the quality of the land cover dataset, some innovative solution is needed to improve the quality of such data. This research thesis deals with such innovative solution to validate the land cover data sets. The different validation techniques help in improving the quality. The validation performed by comparing the higher quality land cover dataset with another land cover dataset is considered as the ideal one, such comparison has been focused in this current research thesis. The comparison between the regional Italian land cover dataset with global land cover dataset is performed for quality improvement, but this quality may not be sufficient for some of the land cover applications. The main objective of this research thesis is to develop an interactive WebGIS with a gaming approach for the Crowdsourcing-based validation of GlobalLand30, which is the global land cover dataset at 30 meter. The disagreement pixels which are obtained from the comparison of regional Italian land cover with Global Land 30 is fed into the game for further validation by means of the Human-based computation technique (Game With A Purpose). The validation is performed by the participants of FOSS4G Europe conference pixel by pixel. The instant results are obtained in the game which gives percentage of Italian land cover data agreement, percentage of the Globe Land 30 agreement, percentage of other categories, and contribution made by the players. This analysis has been fully completed for Como city area for the year 2000. This research thesis proves that the combination of open source software with Crowdsourcing gives rise to innovative application which solves the major environmental problems.
CELINO, IRENE
MOLINARI, MONIA
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
2-ott-2015
2014/2015
I dati di copertura del suolo rappresentano spesso una variabile cruciale in molti ambiti di ricerca, tra i quali la modellazione climatica, il monitoraggio della biodiversità, l’ambiente e lo sviluppo sostenibile. La diffusione di dati di copertura del suolo liberamente disponibili sta rendendo più semplice la valutazione delle variabili ambientali. Tuttavia è necessario notare come l’utilizzo di tali dati per determinate applicazioni non possa prescindere dalla conoscenza della loro qualità. Sebbene esistano diverse tecniche per la validazione dei dati di copertura del suolo, soluzioni innovative sono necessarie per migliorarne la qualità. Il caso ideale di validazione consiste nel confrontare il dataset oggetto della valutazione con un altro set di dati caratterizzato da qualità superiore. Tale tipo di comparazione è l’oggetto di questa tesi di ricerca, nella quale la GlobeLand30, la carta globale di copertura del suolo a 30 m di risoluzione, è confrontata con una carta di copertura del suolo italiana. Entrando maggiormente nel dettaglio, il principale obiettivo di questa ricerca ha riguardato lo sviluppo di un WebGIS interattivo per la validazione tramite crowdsourcing del dataset GlobeLand30. Seguendo l’approccio GWAP (Game With a Purpose), tale applicazione è proposta sotto forma di gioco: i giocatori, basandosi su immagini aeree ad alta risoluzione, devono effettuare la classificazione dei pixel discordanti tra la GlobeLand30 e i dati italiani. L’applicazione è stata testata durante il Mapping Party organizzato nell’ambito della conferenza FOSS4G Europe tenutasi a Como nel luglio 2015. I partecipanti hanno effettuato la validazione pixel per pixel dei dati di copertura del suolo relativi all’anno 2000 nell’area della città di Como. I risultati hanno messo in luce la percentuale di risposte in accordo con i dati di GlobeLand30, la percentuale di risposte in accordo con i dati italiani ed una serie di statistiche relative al contributo dei giocatori. La tesi di ricerca dimostra come la combinazione tra software open source e crowdsourcing possa generare applicazioni innovative per la risoluzione di problemi ambientali.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/112823