Hướng dẫn thực hành viễn thám với ENVI phần 2

Trang 1

H ng d n th c hành vi n

thám v i ENVI

(Ph n II – X lý và phân tích d li u VT

v i ENVI)

TS Tr n Hùng

T v n GeoVi t

hung.geoviet@gmail.com www.geoviet.vn

M c ích & n i dung khóa h c

̈ M c đích: s d ng các Tools c a ENVI đ gi i các bài toán v giám sát tài nguyên và môi tr ng

̈ Cách ti p c n: k t h p nguyên lý VT + công c ENVI + ng d ng th c t

̈ Ch ng trình:

̈ Ph n 1: Gi i thi u ENVI: làm quen & ôn l i nguyên lý VT v i ENVI

̈ Ph n 2: Các k thu t x lý và phân tích d li u VT v i ENVI

̈ Ph n 3: Khai thác thông tin t d li u VT v i ENVI và d án

m u

N i dung ph n 2

ENVI Remote Sensing

• Nguyên t c x lý và phân tích d li u vi n thám

• Các k thu t ti n x lý

• Ch nh s a và l c nhi u trong quá trình thu nh n nh

• Chu n hóa c pđ xám (hi u ch nh nh h ng khí quy n)

• N n ch nh hình h c

• K thu t t ng đ nét - L c nh (c a s tr t, theo

t n s hay theo hình h c)

• K thu t bi n đ i nh (transformation)

• K t h p x lý b n đ và phân tích d li u vi n thám

• nh d ng c u trúc (formatting);

(lo i b nhi u, nh h ng c a khí quy n), n n ch nh hình h c;

(enhancement);

• Bi nđ i nh (transformation) g m c k t h p d li u

• Phân lo i nh và các k thu t phân tích g m c theo dõi

bi nđ ng, tính toán & mô hình các ch s môi tr ng, xácđ nh các đ i t ng đ c bi t …

Ti n

x lý

Khai thác thông tin

Level 2+ Processing

IMAPP v1.3 (Linux)

- Cloud mask

- Cloud top properties

NASA Institutional Algorithms (PGEs)

Various Modules

- Forest Fires

- NDVI, LST, …

QuickLook Generating

(IDL-based code)

Production Data Set

(PDS format)

Packets

(ESH format)

Baseband

(Original packet)

RF Receiver

Data control system

CCSDS

Front Processor

Level 0 Processor

(FrameSync)

ARCHIVE

- Raw data

- Level 1b

- Quicklooks Antenna tracking

Software (Win ‘98)

Ingesting software (Linux)

Level 1 b Processing

IMAPP v1.5 (Linux)

Geolocated, Calibrated radiances

TiÒn xö lý d÷ liÖu MODIS

• Raw data: Data in their original packets, as received from the receiver

• Level 0: Raw instrument data at original resolution, time ordered, with

duplicate packets removed (PDS format)

• Level 1a: Reconstructed unprocessed instrument/payload data at full

resolution; any and all communications artifacts removed (HDF

or HDF-EOS format)

• Level 1b: Level 1a data that have been processed to sensor units (radiance) &

radiometrically corrected and geolocated(HDF or HDF-EOS format)

• Level 2: Derived geophysical variable at the same resolution and location as

the level 1 source data (HDF or HDF-EOS or binary format)

• Level 3: Variables mapped on uniform space-time grid scales, usually with

some completeness and consistency (e.g., LST, VI, land cover…)

• Level 4: Model output or results from analyses of lower level data (i.e.,

variables derived from multiple measurements –LAI, NPP,…)

Trang 2

striping dropped lines

Hi u ch nh l i c a u thu

• Basic Tools > General Purpose Utilities > Replace bad lines

> Destriping data

Basic Tools > General Purpose Utilities > Applying gain and offset

Basic Tools > Calibration Utilities >

…

T o nh b c x chu n hóa

̈ Basic Tools > Calibration Utilities > …

̈ Th c hành v i ENVI trên d li u Landsat ETM+

̈ Các tham s (date, sun elevation, gains & bias

factors) l y t các file

̈ K t qu tính toán: đ ph n x (%) cho các kênh

1-5, 7 – nhi t đ (K) cho kênh 6 (t i đ u thu)

N n ch nh hình h c nh

̈ nh v tinh có b bi n d ng hình h c do:

đ o c a v tinh – méo có h th ng (mô hình v t lý nh)

̈ Hình d ng b m t tráiđât và chênh cao đ a hình – méo không có h th ng (mô hìnhđa th c)

̈ N n ch nh v i ENVI

̈ Map Tools > Georeferencing from Input Geometry

> Georeferencing …

̈ Map Tools > Registration > Image-to-image …

> Image-to-map …

> Assessing registration accuracy

nh VT g c

H t a đ

xác đ nh

(2) Tính toán tham s

chuy n t ađ

(3) Ki m trađ chính xác

(4) N n ch nh

nh VT đã chuy n t a đ

(1) Cácđi m

kh ng ch

(GCPs)

nh / B n đ chu n

i m t a đ chu n

có

không

H t ađ đ a lý, WGS84, HN72, VN2000…

3 Xácđ nh v trí đi m GCP v i đ chính xác cao

4 Cácđi m ph i nhìn th y rõ ràng trên nh và b n đ

Trang 3

̈ Mô hình v t lý c a nh: v tinh, đ u thu

̈ Mô hình đa th c:

̈B c c a đa th c chuy n đ i (tuy n tính, đa

th c b c cao 2+ …)

̈Ph ng pháp n i suy trong n n nh (nearest

neighbor, bi-linear, cubic convolution) – kích

th c pixel…

̈H t a đ c a b n đ (tùy theo đ phân gi i –

cao: UTM, Gauss; th p: ISIN, đ a lý… )

Th c hành trên ENVI v i b d li u m u: nh v i

nh & nh v i b n đ

chu n / b nđ n n

̈ (Tính toán mô hình) xem xét sai s , đi u ch nh, l u l i

̈ N n nh: ch n ph ng pháp n i suy, xu t ra file nh …

nh c n n ch nh trên n n B a hình

Ghép nh và ghép l p

̈ Ghép nh (image mosaicking)

1 nh ph m t vùngđ a lý r ng l n h n: hi u ch nh v 1

h t ađ & chu n hoá c p đ xám – surface reflectance;

̈ Bài t p th c hành trên ENVI v i d li u m u

̈ Ghép l p (layer stacking)

̈ Ghép l pđ xây d ng nh đa th i gian ho c data fusion

…: hi u ch nh v 1 h t ađ & kích th c pixel nh

̈ Bài t p th c hành trên ENVI v i d li u m u

̈ T o nh Ortho v i d li u chi u cao đ a hình

• M c đích t ng c ng ch t l ng nh (enhancement)

• K thu t làm t ng đ t ng ph n nh d a trên image

histogram

• K thu t l c theo m c (level slicing) & morphology

• L c không gian theo ph ng pháp moving windows:

• L c cao làm t ng đ nét

• L c th p làm tr n và lo i b nhi u

• L c làm t ng c ng theo h ng (lineament trong đ a ch t)

• L c t n s nh theo phân tích ph Fourier.

1 1 1

1/9

-1 -1 -1 -1 8 -1 -1 -1 -1

1/9

-1 0 1 -2 0 2 -1 0 1

-1 -2 -1

0 0 0

1 2 1

Các b l c không gian

(zero-sum):

-1 -1 -1 -1 w -1 -1 -1 -1

1/9

0 0 -1

0 1 0

0 0 0

-1 0 0

0 1 0

0 0 0

-1 0 1

-1 -1 -1

0 0 0

1 1 1

Trang 4

Th c hành l c nh v i ENVI

Basic Tools & Filter > Th c hành trên ENVI v i b d

li u m u xu t ra memory ho c t o nh m i:

c a nh

̈ L c nh theo convolution (c a s tr t)

đ c c t l p)

̈ L c nh theo texture

̈ L c nh theođ c tính t n s (chu i Fourier)

Image Transformation > Th c hành trên ENVI v i b

d li u m u

• M cđích bi n đ i nh – k t h p thông tin c a 1 ho c nhi u kênh ho c làm nét nh…

• T o nh t s ph (band ratios)

• K thu t thành ph n chính (PCA)

• K thu t bi n đ i nh d a trên lý thuy t nhi u (MNF)

• K thu t bi n đ i nh trên c s t h p màu IHS

• Tính toán t o nh ch s th c v t (NDVI, Tasseled Cap) – Band Math > nh p công th c tính cho t ng lo i nh …

Tính toán kênh nhi t

̈ Công th c tính (rút ra t đ nh lu t Planck)

C1= 1.1910659*10-5mWm-2sr-1cm4; C2= 1.438833 cm0K

vi– b c sóng gi a kênh i; Ri– b c x ph đ c hi u ch nh

̈ S d ng Basic Tools > Band Math – nh p công th c tính

̈ Th c hành trên ENVI v i b d li u m u (ETM+, MODIS)

) 1

l n ( )

1 2

+

=

i i

i

R C

C R

T

ν ν

Lo i b mây – cloud-free composite

̈ Th c hành trên ENVI v i b d li u m u MODIS (n u

th i gian cho phép)

• Các b c s hóa nh v tinh

• c và hi n th (làm nét) nh vi n thám

• c b n đ n n (c n c p nh t) d ng vector

• N n ch nh hình h c n u c n thi t

• S hóa c p nh t nh ng đ i t ng m i (đ ng,

vùng) t di n gi i nh v tinh

• Th c hành trên ENVI v i b d li u m u

Xin c¸m ¬n !

“Interpretation

of natural beauty”

T v n GeoVi t

www.geoviet.vn; hung.geoviet@gmail.com; T: 0904348397

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	618,64 KB