Geoinformacja - Interpretacja danych teledetekcyjnych. Ćwiczenie I

Transkrypt

1 Geoinformacja - Interpretacja danych teledetekcyjnych Ćwiczenie I

2 Landsat TM i ETM 7 kanałów spektralnych (rozdzielczość przestrzenna 30m) Kanał 1 niebieski Kanał 2 zielony Kanał 3 czerwony Kanał 4 bliska podczerwień Kanał 5 średnia podczerwień Kanał 6 termalny (rozdzielczość 120 m) Kanał 7 średnia podczerwień ETM ma dodatkowo kanał 8 panchromatyczny o rozdzielczości 15m oraz rozdzielczość w kanale 6 60m Największe źródło darmowych obrazów Landsat: 2

3 Rodzaje rozdzielczości obrazów teledetekcyjnych przestrzenna - charakteryzująca terenowy wymiar piksela spektralna - zakres długości fali promieniowania elektromagnetycznego, które moŝe zapisać czujnik promieniowania; radiometryczna - precyzująca liczbę poziomów, na które jest podzielony zakres sygnału odbieranego przez czujnik; rozdzielczość radiometryczna jest podawana w bitach czasowa - określająca, jak często czujnik moŝe otrzymać informację z tego samego fragmentu terenu. 3

4 Pojemność informacyjna Potencjalna przydatność danego kanału do interpretacji ilość informacji w nim zawarta w stosunku do informacji zawartej w pozostałych kanałach 4

5 I A % = W A 100% W gdzie: I A pojemność informacyjna kanału A; W A wariancja kanału A; W suma wariancji we wszystkich kanałach. 5

6 Zadanie I Ściągnąć, następnie zaimportować i wyciąć fragment z dowolnej sceny Landsata 6

7 7

8 8

9 9

10 Wybierz zdjęcie na którym nie ma zachmurzenia 10

11 Ściągnij kanały 1-7 oraz plik z metadanymi 11

12 12

13 Wpisz zakres linii i kolumn tak by zdjęcia moŝna otworzyć w TNTlite 512 x

14 Zadanie II 1. Ściągnij plik z obrazami Landsata ze strony: zakładka: geoinformacja interpretacja danych, plik Landsat_TM.rvc 2. Oblicz pojemność informacyjną dla kanałów Landsata Wariancja to odchylenie standardowe podniesione do kwadratu. odchylenie standardowe dla kaŝdego kanału odczytać moŝna z okna Display Manager, ikonka layer controls, polecenie view histogram Obliczenia wykonać w programie Excel i zapisać w pliku: Imię_Nazwisko_obliczenia Wyświetlić kombinację barwną RGB z trzech kanałów o najwyŝszej pojemności informacyjnej. 14

15 PPM 15

16 16

17 Zadanie III. Wzmocnienia spektralne obrazu satelitarnego Zamiana jasności piksela w danym kanale w oparciu o jasności tego samego piksela zarejestrowane w innych kanałach Celem jest uwypuklenie tych zaleŝności pomiędzy kanałami spektralnymi, które są istotne dla danego obiektu 17

18 Wagowanie podzielenie wartości jasności danego piksela zarejestrowanego w jednym kanale przez wartość jasności tego samego piksela w innym kanale Podkreślenie róŝnic w intensywności odbicia promieniowania przez pewne obiekty Usuwanie róŝnic wynikających ze zmian odbicia promieniowania spowodowanych rzeźbą terenu 18

19 Wskaźnik zielni (Vegetation Index VI) VI = NIR/R = TM4/TM3 Dla zdrowych roślin przewaŝnie

20 Wskaźnik NDVI NDVI = (NIR-R)/(NIR+R) Wartości <-1,1> Ujemne, zbliŝone do zera wody Dodatnie, zbliŝone do zera odkryte gleby 0,4-0,8 - zdrowa, zielona roślinność w pełni sezonu wegetacyjnego 0,3 0,4 roślinność sucha lub słaba 20

21 SAVI Soli Adjusted Vegetation Index NIR R SAVI = ( 1+ L) NIR + R + L L zróŝnicowane w zaleŝności od odbicie śwatła od gleby. Dla terenów suchych 1, dla obfitych w biomasę 0, dla przeciętnych 0,5. 21

22 GEMI Global Environmental Monitoring Index GEMI = η( 1 0,25η ) 1 R R 0,125 η = 2( NIR 2 R NIR 2 ) + 1,5 NIR + R ,5R Zawiera w sobie korektę błędów wynikających z rozproszenia promieniowania w atmosferze 22

23 Zadanie 3 Zadanie 3.1. Oblicz wskaźnik NDVI dla fragmentu sceny landsata Przeprowadź obliczenia zgodnie ze wzorem NDVI = (NIR-R)/(NIR+R) 23

24 Pamiętaj Ŝeby zmienić typ pliku na 32-bitowy zmiennoprzecinkowy 24

25 Zadanie 3 cd. Napisać skrypty do obliczania poszczególnych indeksów: VI, NDVI, SAVI i GEMI Ocenić przydatność poszczególnych indeksów do interpretacji pokrywy roślinnej oraz szerzej do interpretacji uŝytkowania terenu do 2 str. Przesłać wynikowe pliki (nazwane tak jak poszczególne indeksy), skrypty oraz wnioski 25

26 Wskazówki: Skrypty CPO prezentacja nr 8. Dzielenie dwóch kanałów daje z reguły wartości niecałkowite dlatego albo naleŝy przeskalować wynik, albo jako format wyjściowy wybrać 32-bitowy zmiennoprzecinkowy 26

27 Przeczytać na następne zajęcia Transformacja Tasseled Cap Wskaźnik Gram Shmidt Analiza głównych składowych (Principal Components) Wejściówka na następnych zajęciach 27