A távérzékelés alapelvei-távoli képalkotó, érzékelő és feldolgozó központ, CRISP
optikai Távérzékelési képek értelmezése
 |
 |
 |
 |
az optikai képben található információk négy fő típusát gyakran használják a kép értelmezéséhez:
- radiometrikus információ (azaz fényerő, intenzitás, tónus),
- spektrális információ (azaz szín, színárnyalat),
- texturális információ,
- geometriai és kontextuális információ.
ezeket a következő példák szemléltetik.
Panchromatic Images
a panchromatic images csak egy sávból áll. Általában szürkeárnyalatos képként jelenik meg, azaz egy adott pixel megjelenített fényereje arányos a pixel digitális számával, amely összefügg a pixelben lévő célpontok által visszavert és a detektor által észlelt napsugárzás intenzitásával. Így a pankromatikus kép hasonlóan értelmezhető a terület fekete-fehér légi fényképeként. A radiometrikus információ az értelmezés során használt fő információtípus.
a PANCHROMATIC image kivont SPOT panchromatic jelenet egy földfelbontásof 10 m. a talaj lefedettség körülbelül 6,5 km (szélesség) 5,5 km (magasság). A bal alsó sarokban lévő városi terület és a kép teteje közelében lévő tisztás nagy visszavert intenzitással rendelkezik, míg a kép jobb oldalán lévő vegetált területek általában sötétek. A városi területen lévő utak és épületblokkok láthatók. A vegetált területen átfolyó folyó, a kép jobb felső sarkát átvágva látható. A folyó az üledékek miatt fényesnek tűnik, míg a kép alsó szélén lévő tenger sötétnek tűnik.
multispektrális képek
a multispektrális kép több adatsávból áll. A vizuális megjelenítéshez a kép minden sávja megjeleníthető egyszerre egy sávként szürkeárnyalatos képként, vagy egyszerre három sáv kombinációjaként színes kompozit képként. A multispektrális színes kompozit kép értelmezéséhez szükség lesz a színtéren lévő célok spektrális reflexiós aláírásának ismeretére. Ebben az esetben a kép spektrális információtartalmát hasznosítják az értelmezésben.
a következő három kép egy multispektrális kép három sávját mutatja, amelyet egy SPOT multispektrális jelenetből nyernek ki 20 m talajfelbontással. a lefedett terület megegyezik a fenti pankromatikus képen látható területtel. Vegye figyelembe, hogy mind az XS1 (zöld), mind az XS2 (piros) sávok szinte azonosak a fent látható pankromatikus képpel. Ezzel szemben a vegetált területek most fényesnek tűnnek az XS3 (közeli infravörös) sávban, a levelek nagy visszaverődése miatt a közeli infravörös hullámhossz régióban. A vegetált területeken a szürke több árnyalata azonosítható, amelyek különböző vegetációs típusoknak felelnek meg. A víztömeg (mind a folyó, mind a tenger) sötétnek tűnik az XS3 (ir közelében) sávban.
azonnali XS1 (zöld sáv)
azonnali XS2 (piros sáv)
SPOT XS3 (IR sáv közelében)
színes kompozit képek
színes kompozit képek megjelenítéséhez három elsődleges színt (piros, zöld és kék) használnak. Amikor ez a három szín különböző arányban kombinálódik, különböző színeket hoznak létre a látható spektrumban. Az egyes spektrális sávok (nem feltétlenül látható sávok) külön elsődleges színhez való társítása színes kompozit képet eredményez.
True Color Composite
ha egy multispektrális kép a három vizuális elsődleges színsávból (piros, zöld, kék) áll, a három sáv kombinálható “valódi színű” kép előállításához. Például egy LANDSAT TM vagy egy IKONOS multispektrális kép 3 (piros sáv), 2 (zöld sáv) és 1 (kék sáv) sávja rendelhető a megjelenítéshez az R, G és B színekhez. Ily módon a kapott színes kompozit kép színei szorosan hasonlítanak arra, amit az emberi szem megfigyel.
1 m felbontású, igaz színű IKONOSKÉP.
hamis színű kompozit
a kijelző színkiosztása a multispektrális kép bármely sávjához teljesen tetszőleges módon történhet. Ebben az esetben a megjelenített képen látható cél színe nem hasonlít a tényleges színéhez. A kapott termék hamis színes kompozit képként ismert. Számos lehetséges séma létezik hamis színes kompozit képek előállítására. Néhány séma azonban alkalmasabb lehet a kép bizonyos objektumainak észlelésére.
a SPOT multispektrális kép megjelenítésére szolgáló nagyon gyakori hamis színes összetett séma az alábbiakban látható:
G = XS2 (piros sáv)
B = XS1 (zöld sáv)
ez a hamis színű összetett séma lehetővé teszi a növényzet könnyű észlelését a képen. Az ilyen típusú hamis színű kompozit képeknél a növényzet a növényzet típusától és körülményeitől függően a vörös különböző árnyalataiban jelenik meg, mivel nagy a visszaverődése a NIR sávban (amint az a spektrális visszaverődés aláírásának grafikonján látható).
a tiszta víz sötétkékesnek tűnik (nagyobb zöld sáv visszaverődés), míg a zavaros víz ciánkék (nagyobb vörös visszaverődés az üledékek miatt) a tiszta vízhez képest. A csupasz talajok, utak és épületek összetételüktől függően a kék, a sárga vagy a szürke különböző árnyalataiban jelenhetnek meg.
hamis színű kompozit multispektrális SPOT kép:
piros: XS3; Zöld: XS2; Kék: XS1
az optikai kép rövidhullámú infravörös (SWIR) sávval történő megjelenítésére szolgáló másik gyakori hamis színű összetett séma az alábbiakban látható:
G = NIR sáv (SPOT4 sáv 3, Landsat TM sáv 4)
B = piros sáv (spot4 sáv 2, Landsat TM sáv 3)
egy példa erre a hamis színes kompozit kijelző alább látható a SPOT 4 kép.
a SPOT 4 multispektrális kép hamis színű kompozitja, beleértve a SWIR sávot:
piros: SWIR sáv; zöld: NIR sáv; kék: piros sáv. Ebben a megjelenítési sémában a növényzet
zöld árnyalatokban jelenik meg. A csupasz talajok és a tiszta területek lilás vagy bíborvörös színűek.
a bal oldali élénkvörös terület foltja az aktív tüzek helye.
az aktív tűzhelyről származó füstcsóva halvány kékes színűnek tűnik.
SPOT 4 multispektrális kép hamis színes kompozitja SWIR sáv megjelenítése nélkül:
piros: NIR sáv; zöld: piros sáv; kék: zöld sáv. A növényzet vörös árnyalatokban jelenik meg.
a füstcsóva világos kékesfehér.
természetes színű kompozit
olyan optikai képek esetében, amelyekből hiányzik a három vizuális elsődleges színsáv közül egy vagy több (azaz piros, zöld és kék), a spektrális sávok (amelyek közül néhány nem feltétlenül a látható régióban található) kombinálhatók oly módon, hogy a megjelenített kép megjelenése látható színes fényképhez hasonlítson, azaz zöld növényzet, kék víz, barna vagy szürke talaj stb. Sokan ezt a kompozitot “valódi szín” kompozitnak nevezik. Ez a kifejezés azonban félrevezető, mivel sok esetben a színeket csak úgy szimulálják, hogy hasonlóak legyenek a célok “valódi” színeihez. A” természetes szín ” kifejezést részesítik előnyben.
a SPOT HRV multispektrális érzékelőnek nincs kék sávja. A három sáv, az XS1, az XS2 és az XS3 a zöld, a piros és a NIR sávnak felel meg. De egy ésszerűen jó természetes színű kompozit előállítható a spektrális sávok következő kombinációjával:
G = (3 XS1 + XS3) / 4
B = (3 XS1 – XS3)/4
ahol R, G és B A kijelző színcsatornái.
természetes színű kompozit multispektrális SPOT kép:
piros: XS2; Zöld: 0,75 XS2 + 0,25 XS3; Kék: 0,75 XS2 – 0,25 XS3
vegetációs indexek
a multispektrális kép különböző sávjai kombinálhatók a vegetált területek kiemelésére. Az egyik ilyen kombináció a közeli infravörös sáv aránya a piros sávhoz. Ez az arány a vegetációs Index (RVI)
mivel a növényzet magas NIR visszaverődéssel, de alacsony vörös visszaverődéssel rendelkezik, a vegetált területek RVI értékei magasabbak lesznek a nem vegetált aerákhoz képest. Egy másik általánosan használt vegetációs index a normalizált különbség vegetációs Index (NDVI), amelyet
normalizált különbség vegetációs Index (NDVI) a fenti FOLTKÉPBŐL származik
a fent bemutatott NDVI térképen a világos területek vegetáltak, míg a nem vegetált területek (épületek, tisztások, folyó, tenger) általában sötétek. Vegye figyelembe, hogy az utakat szegélyező fák jól láthatóak szürke lineáris vonalakként a sötét háttér előtt.
az NDVI sáv kombinálható a multispektrális kép más sávjaival is, hogy színes kompozit képet képezzen, amely segít megkülönböztetni a különböző növénytípusokat. Az egyik ilyen példa az alábbiakban látható. Ezen a képen a kijelző színkiosztása:
G = (XS3-XS2)/(XS3 + XS2) (NDVI sáv)
B = XS1 (zöld sáv)
NDVI a FOLTKÉP színes Kompozitja: piros: XS3; Zöld: NDVI; Kék: XS1.
ezen a színes kompozit képen legalább három növénytípus megkülönböztethető: zöld, világos sárga és Aranysárga területek. A zöld területek sűrű fákból állnak, zárt lombkoronával. Az élénk sárga területeket cserjék vagy kevésbé sűrű fák borítják. Az aranysárga területeket fű borítja. A nem vegetált területek sötétkékben és bíborvörösben jelennek meg.
texturális információ
a textúra fontos segítséget nyújt a vizuális kép értelmezésében, különösen a nagy térbeli felbontású képek esetében. Az alábbiakban egy példa látható. Lehetőség van a texturális jellemzők numerikus jellemzésére is, valamint rendelkezésre állnak algoritmusok a kép különböző textúráinak számítógéppel segített automatikus leírására.
 |
ez egy IKONOS 1-m felbontású, pán-élesített színes kép egy olajpálma ültetvényről. A kép 300 m átmérőjű. Annak ellenére, hogy az általános szín végig zöld, a kép textúrájából három különböző felszínborítási típus azonosítható. A bal alsó sarokban található háromszög alakú folt az olajpálma ültetvény Érett pálmafákkal. Az egyes fák láthatók. Az uralkodó textúra a fa koronák által alkotott szabályos minta. A kép tetejéhez közel, a fák közelebb vannak egymáshoz, a fa előtetők pedig összeolvadnak, újabb jellegzetes texturális mintát alkotva. Ezt a területet valószínűleg gátolják cserjék vagy elhagyott fák, magas aljnövényzetekkel és cserjékkel a fák között. A jobb alsó sarokban a szín homogénebb, jelezve, hogy valószínűleg nyílt mező, rövid fűvel. |
geometriai és kontextuális információk
a geometriai és kontextuális jellemzők használata a kép értelmezéséhez bizonyos a-priori információkat igényel az érdeklődési területről. Az általánosan alkalmazott “értelmezési kulcsok” a következők: alak, méret, minta, hely és Társítás más ismerős jellemzőkkel.
a kontextuális és geometriai információk fontos szerepet játszanak a nagyon nagy felbontású képek értelmezésében. A képen látható ismerős jellemzők, mint például az épületek, az út menti fák, az utak és a járművek, a kép értelmezését egyenesen előre teszik.
ez egy ikonos kép egy konténerkikötőről, amelyet hajók, daruk és szabályos téglalap alakú konténerek jelenléte bizonyít. A kikötő valószínűleg nem a maximális kapacitással működik, mivel a konténerek között üres terek láthatók.
ez a helyszíni kép egy olajpálma ültetvényt mutat, amely egy bejelentkezett erdő mellett található Riauban, Szumátra. A kép területe 8,6 km 6,4 km. Az itt látható téglalap alakú rácsminta a régió nagyszabású olajpálma-ültetvényeinek fő jellemzője.
ez a helyszíni kép azt mutatja, hogy a földtisztítást egy fakitermelt erdőben végzik. A sötétvörös
régiók a fennmaradó erdők. Az erdőkbe behatoló nyomok láthatók, amelyek néhány
fakitermelési tevékenységet vonnak maguk után az erdőkben. A fakitermelési sávok a
megtisztított területeken is láthatók (sötétzöld területek). Nyilvánvaló, hogy a földtisztítási tevékenységeket tüzek segítségével végzik.
az aktív tüzek helyéről füstcsóva látható.
optikai távérzékelés
infravörös távérzékelés
menj a fő indexhez 