2. Δημιουργία και Διαχείριση Πολυφασματικών εικόνων

Transcript

1 1 2. Δημιουργία και Διαχείριση Πολυφασματικών εικόνων Προαπαιτούμενα: MULTISPEC και οι εικόνες του φακέλου «Multispec_tutorial_files\ Images and Files Σκοπός: Η προσαρμογή της χωρικής ανάλυσης διαφορετικών φασματικών ζωνών και η δημιουργία πολυφασματικών εικόνων. Το Multispec δίνει τη δυνατότητα λογικής σύνδεσης εικόνων που μπορεί να είναι είτε οι φασματικές ζώνες που καταγράφηκαν από τον ίδιο δορυφόρο (πχ τον Landsat ETM+) ή άλλες εικόνες τις οποίες ο αναλυτής θέλει να συνδυάσει μεταξύ τους παράγοντας διάφορα προϊόντα της επεξεργασίας τους (βελτίωση εικόνων, ενίσχυση ιστογράμματος, παραγωγή ψευδόχρωμων εικόνων, δημιουργία λόγων κλπ) Διαδικασία 1. Έναρξη Multispec 2. Από το menu File > Open Image > αναζητούμε την εικόνα που θέλουμε και την επιλέγουμε με διπλό κλίκ ή επιλογή και ΑΝΟΙΓΜΑ. 3. Επιλογή από τον φάκελο Multispec_Tutorial_files/Images and Files > salamina_1.tif 4. Από το popup menu στο κάτω αριστερό μέρος επιλέξτε Multispectral type 5. Και ΑΝΟΙΓΜΑ 6. στο επόμενο παράθυρο που ανοίγει, επιλέξτε τον τύπο του αρχείου της εικόνας στο τμήμα Display. Αν είναι μία φασματική ζώνη επιλέξτε 1-channel grey scale, αν είναι ψευδόχρωμη 2 ή 3 channel color κι αν είναι πολυφασματική side-by-side channels.

2 2 Επιλέξτε επίσης τα κανάλια που θέλετε να φαίνονται με τη σειρά που επιθυμείτε (όταν υπάρχουν περισσότερα από ένα, ποιά θα αντιστοιχούν σε Red-Green-Blue για την απεικόνιση της ψευδόχρωμης εικόνας) 7. Στο δεξί μέρος του παραθύρου στον τομέα Enhancement επιλέξτε τον τρόπο απεικόνισης και τη βελτίωση του ιστογράμματος της εικόνας. Η διαδικασία γίνεται κατά την εισαγωγή. Δυνατές επιλογές για τον τύπο της διόρθωσης: Linear, Equal area και Gaussian (Περισσότερα σχόλια για τις επιλογές αυτές θα βρείτε στο αντίστοιχο κεφάλαιο Ενίσχυση εικόνων). Δυνατές επιλογές για τα όρια που θα τεθούν στο ΝΕΟ ιστόγραμμα: entire range όλο το φάσμα, clip 0% of the tails κόψιμο 0% των άκρων του ιστογράμματος,, clip 2% of the tails κόψιμο 2% των άκρων του ιστογράμματος και user specified ορισμός από τον αναλυτή, όπου θα πρέπει πρώτα να υπολογιστεί το ιστόγραμμα με τις μέγιστες και τις ελάχιστες τιμές του και στη συνέχει να καθορίσει ο αναλυτής τις τιμές που θα αποτελέσουν το άνω και το κάτω όριο αντίστοιχα. 8. Από κάτω ακριβώς ορίζεται ο τρόπος αντιμετώπισης της τιμής «0» -μηδέν (αν τα αντίστοιχα pixels θα ληφθούν υπόψη σαν δεδομένα ή θα τους δοθεί το μαύρο ή το λευκό χρώμα. 9. ΑΝΟΙΓΜΑ και 10. Ανοίγει το παρακάτω παράθυρο το οποίο αφορά στον υπολογισμό του ιστογράμματος. Επισημαίνεται ότι ο αναλυτής έχει τη δυνατότητα να υπολογίσει το ιστόγραμμα με βάση συγκεκριμένη περιοχή της εικόνας την οποία έχει ήδη ορίσει ή με βάση ολόκληρη την εικόνα. Εννοείται ότι στη φάση αυτή, αφού δεν έχει ακόμη

3 3 αναγνωστεί από το σύστημα η εικόνα, δεν μπορεί να έχει ήδη καθοριστεί συγκεκριμένη περιοχή. Η επιλογή λοιπόν τώρα μπορεί να είναι η default: Compute Histogram και οι σειρές και οι στήλες να καλύπτουν ολόκληρη την εικόνα. Αφού η εικόνα φορτωθεί, υπάρχει η δυνατότητα να οριοθετηθεί περιοχή ενδιαφέροντος και με βάση εκείνη να γίνει υπολογισμός νέου ιστογράμματος και στη συνέχεια η διόρθωση ολόκληρης της εικόνας με βάση την περιοχή ενδιαφέροντος. Με τον τρόπο αυτόν αναδεικνύονται οι πληροφορίες ιδιαίτερα στο τμήμα που μας ενδιαφέρει περισσότερο. 11. ΟΚ και

4 4 12. Με τον τρόπο αυτόν γίνεται η ανάγνωση ψευδόχρωμων και πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων καθώς και μεμονωνμένων φασματικών ζωνών. Δημιουργία πολυφασματικής εικόνας από μεμονωμένες φασματικές ζώνες Προσοχή! ΟΛΕΣ οι εικόνες που θα εισαχθούν στην πολυφασματική που θα δημιουργηθεί, θα πρέπει να έχουν την ίδια χωρική ανάλυση. Προσέξτε τη φασματική ζώνη 6 του Landsat TM και τις 61 και 62 του Landsat ETM+. Διαδικασία Επειδή πρόκειται να φορτωθούν εικόνες/φασματικές ζώνες του δορυφόρου Landsat ETM+ από τις οποίες η φασματική ζώνη στο θερμικό μέρος του φάσματος (φ.ζ.) 6 διαφοροποιείται σε ότι αφορά τη χωρική της ανάλυση (60m αντί των 30m που έχουν οι υπόλοιπες), πρέπει σαν πρώτο βήμα, να γίνει προσαρμογή της χωρικής της ανάλυσης σ αυτή των υπολοίπων. Συνεπώς, θα πρέπει να φορτωθεί η αντίστοιχη φ.ζ. καθώς και μία από τις υπόλοιπες, η οποία θα χρησιμοποιηθεί ως βάση προκειμένου να γίνει αυτή η προσαρμογή. 1. Ανοίξτε το Multispec, File / Open Image / Salamina_61.tif > ΟΚ και File / Open Image/ Salamina_1.tif > OK. 2. Ενεργοποιήστε το παράθυρο της εικόνας salamina_61.tif. Από το Menu Processor / Reformat / Rectify Image > επιλέξτε Reference salamina_1.tif και ΟΚ. Δώστε ένα σχετικό όνομα στο παράθυρο διαλόγου που εμφανίζεται (π.χ. salamina_61rectified) και ΟΚ. Η προσαρμογή έγινε και η προσαρμοσμένη εικόνα αποθηκεύτηκε. 3. Έχοντας ήδη φορτώσει στο λογισμικό την πρώτη εικόνα salamina_1.tif, ως multispectral type (κάτω αριστερό μέρος του παραθύρου διαλόγου), επιλέξτε από το menu File > Open Image > την εικόνα που θέλετε (salamina_2.tif) με μονό κλικ (δείτε την επόμενη εικόνα). 4. Προσοχή στο σημείο αυτό! Ένεργοποιείστε την επιλογή «link to active image window» (κάτω αριστερά) και ΑΝΟΙΓΜΑ 5. Το παράθυρο διαλόγου παραμένει ανοικτό! Επιλέξτε την επόμενη φασματική ζώνη salamina_3.tif. ΑΝΟΙΓΜΑ και μετά την επόμενη κ.ό.κ. μέχρις ότου έχουμε επιλέξει και την τελευταία (bands ). Προσοχή! Αντί της κανονικής φ.ζ. 61 ή 62, θα πρέπει να επιλεγούν τα αντίστοιχα αρχεία των οποίων έχει γίνει προσαρμογή της χωρικής τους ανάλυσης (salamina_61rectified κλπ). Έστω ότι η τελευταία εικόνα που θέλουμε είναι η salamina_7.tif. Την επιλέγουμε και μετά ΑΝΟΙΓΜΑ για να γίνει η εισαγωγή της. 6. Στη συνέχεια επιλέγουμε ΑΚΥΡΟ. Το παράθυρο διαλόγου κλείνει και η πολυφασματική εικόνα έχει ήδη δημιουργηθεί.

5 5 7. Menu Processor > Display. Βλέπουμε ότι στον τομέα Display έχουμε default τιμή 3-channel color και από κάτω, τις φασματικές ζώνες που θα χρησιμοποιηθούν σαν R-G-B. Επιλέξτε για R-G-B, clip 2% of the tails, ΑΝΟΙΓΜΑ. 8. Βλέπουμε την ψευδόχρωμη εικόνα

6 6 9. Από το Menu Processor > Display επιλέγουμε side-by-side channels στο παράθυρο θα εμφανιστούν (μετακινώντας το κάτω scrollbar) όλες οι φασματικές ζώνες η μιά μετά την άλλη. 10. Από το Menu Processor > Reformat > Change Image File format επιλέξτε ERDAS 74 format και OK. 11. Δώστε ένα όνομα (πχ. salamina_multispectral) και OK. Η πολυφασματική εικόνα αποθηκεύτηκε με το format αυτό σε ΕΝΑ αρχείο και είναι διαθέσιμη με το νέο όνομα που δόθηκε. 12. Στην περίπτωση που οι εικόνες που επιλέγονται έχουν γεωαναφορά, μπορεί να επιλεγεί σε μορφή αποθήκευσης το GeoTIFF. 13. Το Multispec μπορεί να αποθηκεύσει αρχεία πολυφασματικών εικόνων σε μορφή FAST-L7A. Στην περίπτωση αυτή, διασυνδέονται όλες οι φ.ζ. της FAST- L7A ομάδας και ο αναλυτής μπορεί να επιλέξει σαν header file το HRF.FST για

7 7 όλες τις φ.ζ. εκτός του θερμικού και HTM.FST για το θερμικό (61 και 62 στον Landsat ETM+ και 6 στον Landsat TM). 14. Οι εικόνες ASTER διασυνδέονται αυτόματα και συγκεκριμένα οι φ.ζ. 1,2 και 3 (VNIR), οι 4 έως 9 (SWIR set) και οι 10 έως 14 (TIR). 15. Για τον έλεγχο των στοιχείων της εικόνας, από το Menu /Edit επιλέξτε Image Description. Εμφανίζονται οι πληροφορίες του αρχείου της εικόνας στο παράθυρο διαλόγου.

8 8 16. Από το Menu /Edit επιλέξτε Image Map Parameters. Εμφανίζονται οι πληροφορίες γεωαναφοράς του αρχείου της εικόνας στο παράθυρο διαλόγου. Όπως φαίνεται, η εικόνα έχει προβολικό σύστημα UTM αλλά λείπει η ζώνη και το DATUM. Ενεργοποιώντας το παράθυρο Zone αντικαταστήστε την τιμή 0 με την 34 και στο popoup menu Geodetic Model επιλέξτε WGS84. Τώρα, τα στοιχεία γεωαναφοράς της πολυφασματικής εικόνας είναι πλήρη. Προσοχή! Αν δεν γίνει ο έλεγχος και η συμπλήρωση των στοιχείων γεωαναφοράς της πολυφασματικής εικόνας, από τις εικόνες που θα εξαχθούν στη συνέχεια με 1. φωγ οποιαδήποτε μορφή (έστω και ως geotiff ΜΕ γεωαναφορά) θα λείπουν τα συγκεκριμένα στοιχεία με αποτέλεσμα προβλήματα στην εισαγωγή των εικόνων σε 2. άλλο λογισμικό GIS. 17. Επιλέξτε την εικόνα κάνοντας κλίκ κάπου πάνω στο παράθυρό της. Από το Menu Processor επιλέξτε Utilities / List Image Description. Εμφανίζονται στο παράθυρο κειμένου, οι πληροφορίες της εικόνας, τις οποίες μπορείτε να τις αποθηκεύσετε σε αρχείο κειμένου.txt (αρχείο notepad) 18. Επιλέξτε το παράθυρο κειμένου και στη συνέχεια από το Menu File > Save Text Output As δώστε ένα σχετικό όνομα και OK για αποθήκευση.

9 9 Χρήσιμες Παρατηρήσεις Οι επιμέρους εικόνες, διασυνδέονται στην πολυφασματική που δημιουργείται με τη σειρά που επιθυμεί ο αναλυτής. Συνεπώς, με τη σειρά των φ.ζ. του Landsat ETM+ η σειρά θα είναι ενώ με βάση το μήκος κύματος που αντιστοιχεί σε κάθε μια από τις φ.ζ. η σειρά θα είναι _Rectified_30m-2_Rectified_30m 7. Η πολυφασματική εικόνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ενίσχυση ιστογράμματος όλων των επιμέρους εικόνων που περιλαμβάνονται, τη δημιουργία ψευδόχρωμων εικόνων με συνδυασμό φ.ζ., τον υπολογισμό δεικτών (πχ NDVI), τον υπολογισμό φασματικών λόγων και την ανάλυση κυρίων συνιστωσών (Principal Component Analysis). Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πραγματοποίηση ταξινομήσεων και τη δημιουργία αντίστοιχου Project. Οι προς διασύνδεση εικόνες μπορεί να αποτελούνται από διαφορετικό αριθμό γραμμών ή/και στηλών. Η πολυφασματική εικόνα που προκύπτει θα περιλαμβάνει τον μέγιστο αριθμό γραμμών και στηλών που υπάρχουν στις επιμέρους εικόνες. Οι προς διασύνδεση εικόνες μπορεί επίσης να περιέχουν διαφορετικό αριθμό data bytes, διαφορετικό αριθμό φασματικών ζωνών (ναι, ΚΑΙ πολυφασματικές εικόνες είναι δυνατόν να διασυνδεθούν σε μία ευρύτερη πολυφασματική) και μπορεί επίσης να είναι μίγματα αρχείων BIL (binary Interleaved by Line) και BSQ (Band Sequential). Προσέξτε ότι αρχεία τύπου Band Interleaved by Sample or Pixel (BIS ή BIP) πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε αρχεία άλλου τύπου (BIL ή BSQ) και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν.