Principles Of Remote Sensing-Senter For Fjernavbildning, Sensing og Prosessering, CRISP
Tolke Optiske Fjernmålingsbilder
 |
 |
 |
 |
Fire hovedtyper av informasjon som finnes i et optisk bilde blir ofte benyttet for bildetolkning:
- Radiometrisk Informasjon (dvs. lysstyrke, intensitet, tone),
- Spektralinformasjon (dvs.farge, fargetone),
- Teksturinformasjon,
- Geometrisk Og Kontekstuell Informasjon.
de er illustrert i følgende eksempler.
Pankromatiske Bilder
et pankromatisk bilde består av bare ett bånd. Den viste lysstyrken til en bestemt piksel er proporsjonal med pikselens digitale nummer som er relatert til intensiteten av solstråling reflektert av målene i pikselen og oppdaget av detektoren. Således kan et pankromatisk bilde på samme måte tolkes som et svart-hvitt luftfoto av området. Den Radiometriske Informasjonen er den viktigste informasjonstypen som brukes i tolkningen.
et pankromatisk bilde hentet fra EN spot pankromatisk scene ved en bakkeoppløsning på 10 m. bakken dekning er ca 6,5 km (bredde) med 5,5 km (høyde). Det urbane området nederst til venstre og en lysning nær toppen av bildet har høy reflektert intensitet, mens de vegeterte områdene på høyre del av bildet generelt er mørke. Veier og blokker av bygninger i byområdet er synlige. En elv som strømmer gjennom det vegeterte området, skjærer over øverste høyre hjørne av bildet, kan ses. Elva ser lys ut på grunn av sedimenter, mens havet nederst på bildet ser mørkt ut.
Multispektrale Bilder
et multispektralt bilde består av flere bånd med data. For visuell visning kan hvert bånd av bildet vises ett bånd om gangen som et gråskala bilde, eller i kombinasjon av tre bånd om gangen som et fargekomposittbilde. Tolkning av et multispektralt fargekomposittbilde vil kreve kunnskap om spektralrefleksjonssignaturen til målene i scenen. I dette tilfellet benyttes spektralinformasjonsinnholdet i bildet i tolkningen.
de følgende tre bildene viser de tre båndene i et multispektralt bilde hentet fra EN spot multispektral scene med en bakkeoppløsning på 20 m. området som dekkes er det samme som det som vises i det ovennevnte pankromatiske bildet. Merk at BÅDE xs1 (grønn) og XS2 (rød) band ser nesten identisk med panchromatic bildet vist ovenfor. I MOTSETNING til dette ser de vegeterte områdene nå lyse ut I XS3-båndet (nær infrarød) på grunn av høy refleksjon av blader i nær infrarød bølgelengdeområde. Flere gråtoner kan identifiseres for de vegeterte områdene, tilsvarende ulike typer vegetasjon. Vannmasse (både elva og havet) ser mørkt ut i xs3 (NÆR IR) – båndet.
SPOT XS1 (grønt bånd)
SPOT XS2 (rødt bånd)
SPOT XS3 (Nær IR band)
Fargekomposittbilder
ved visning av et fargekomposittbilde brukes tre primærfarger (rød, grønn Og blå). Når disse tre fargene kombineres i ulike proporsjoner, produserer de forskjellige farger i det synlige spekteret. Å knytte hvert spektralbånd (ikke nødvendigvis et synlig bånd) til en separat primærfarge resulterer i et fargekomposittbilde.
True Colour Composite
hvis et multispektralt bilde består av de tre visuelle primærfargebåndene (rød, grønn, blå), kan de tre båndene kombineres for å produsere et “true colour” – bilde. For eksempel kan båndene 3 (rødt bånd), 2 (grønt bånd) og 1 (blått bånd) av ET LANDSAT tm-bilde eller ET IKONOS multispektralt bilde tilordnes henholdsvis r -, G-og B-fargene for visning. På denne måten ligner fargene på det resulterende fargekomposittbildet tett det som ville bli observert av menneskelige øyne.
ET IKONOS-bilde med 1 m oppløsning i ekte farger.
False Colour Composite
skjermfargetilordningen for et hvilket som helst bånd av et multispektralt bilde kan gjøres på en helt vilkårlig måte. I dette tilfellet har fargen på et mål i det viste bildet ingen likhet med den faktiske fargen. Det resulterende produktet er kjent som et falskt fargekomposittbilde. Det er mange mulige ordninger for å produsere falske fargekomposittbilder. Noen ordninger kan imidlertid være mer egnet for å oppdage bestemte objekter i bildet.
et svært vanlig falskt fargekomposittskjema for visning AV et multispektralbilde ER vist nedenfor:
G = XS2 (rødt bånd)
B = XS1 (grønt bånd)
dette falske fargekomposittskjemaet gjør det mulig å oppdage vegetasjon lett i bildet. I denne typen falske fargekomposittbilder vises vegetasjon i forskjellige nyanser av rødt avhengig av vegetasjonens typer og forhold, siden den har en høy refleksjon i NIR-båndet (som vist i grafen for spektralrefleksjonssignatur).
Klart vann ser mørkblått ut (høyere grønt båndrefleksjon), mens uklart vann ser cyan ut (høyere rød refleksjon på grunn av sedimenter) sammenlignet med klart vann. Nakne jord, veier og bygninger kan vises i ulike nyanser av blått, gult eller grått, avhengig av deres sammensetning.
false color composite multispectral SPOT bilde:
Rød: XS3; Grønn: XS2; Blå: XS1
Et annet vanlig false color composite skjema for visning av et optisk bilde med et kortbølget infrarødt (SWIR) bånd er vist nedenfor:
G = NIR band (SPOT4 band 3, Landsat tm band 4)
b = rødt Bånd (SPOT4 BAND 2, landsat tm band 3)
et eksempel på denne falske fargekomposittskjermen vises nedenfor for ET SPOT 4-bilde.
Falsk fargekompositt av ET SPOT 4 multispektralt bilde inkludert SWIR band:
Rød: SWIR band; Grønn: NIR band; Blå: Rød band. I dette skjermskjemaet vises vegetasjon
i nyanser av grønt. Bare jord og klare områder vises lilla eller magenta.
lappen av lyse rødt område til venstre er plasseringen av aktive branner.
en røyksøyle som stammer fra det aktive brannstedet, virker svakt blåaktig i fargen.
Falsk fargekompositt av ET PUNKT 4 multispektralt bilde uten å vise SWIR-båndet:
Rød: NIR band; Grønn: Rød band; Blå: Grønn band. Vegetasjon vises i nyanser av rødt.
røyken plume vises lyse blåaktig hvit.
Naturlig Fargekompositt
for optiske bilder som mangler ett eller flere av de tre visuelle primærfargebåndene (dvs. rød, grønn og blå), kan spektralbåndene (noen av dem kan ikke være i det synlige området) kombineres på en slik måte at utseendet på det viste bildet ligner et synlig fargebilde, dvs. vegetasjon i grønt, vann i blått, jord i brunt eller grått, etc. Mange refererer til denne kompositten som en” ekte farge ” kompositt. Imidlertid er dette begrepet misvisende siden fargene i mange tilfeller bare simuleres for å ligne de” sanne ” fargene til målene. Begrepet “naturlig farge” er foretrukket.
SPOT HRV multispektral sensor har ikke et blått bånd. De tre bandene, XS1, XS2 og XS3, tilsvarer henholdsvis de grønne, røde og NIR-bandene. Men en rimelig god naturlig fargekompositt kan produseres ved følgende kombinasjon av spektralbåndene:
G = (3 XS1 + XS3) / 4
B = (3 XS1-XS3)/4
Hvor R, G og B er skjermfargekanalene.
naturlig farge kompositt multispektral SPOT bilde:
Rød: XS2; Grønn: 0.75 XS2 + 0.25 XS3; Blå: 0.75 XS2 – 0.25 XS3
Vegetasjonsindekser
Ulike bånd av et multispektralt bilde kan kombineres for å fremheve de vegeterte områdene. En slik kombinasjon er forholdet mellom det nær-infrarøde bandet og det røde bandet. Dette forholdet er Kjent SOM Forholdet Vegetasjonsindeks (RVI)
siden vegetasjonen har høy nir-refleksjon, men lav rød refleksjon, vil vegeterte områder ha høyere rvi-verdier sammenlignet med ikke-vegeterte aeras. En annen vanlig vegetasjonsindeks er NORMALISERT Differanse Vegetasjonsindeks (NDVI) beregnet av
Normalisert Differanse Vegetasjonsindeks (NDVI) avledet fra DET OVENNEVNTE PUNKTBILDET
I NDVI-kartet vist ovenfor er de lyse områdene vegetert mens de ikke-vegeterte områdene (bygninger, rydder, elv, sjø) generelt er mørke. Merk at trærne langs veiene er godt synlige som grå lineære trekk mot den mørke bakgrunnen.
NDVI-båndet kan også kombineres med andre bånd i det multispektrale bildet for å danne et fargekomposittbilde som bidrar til å diskriminere ulike typer vegetasjon. Et slikt eksempel er vist nedenfor. I dette bildet er skjermfargetildelingen:
G = (XS3-XS2)/(XS3 + XS2) (NDVI-bånd)
B = XS1 (grønt bånd)
NDVI Fargekompositt AV SPOTBILDET: Rød: XS3; Grønn: NDVI; Blå: XS1.
Minst tre typer vegetasjon kan diskrimineres i dette fargekomposittbildet: grønne, lyse gule og gyldne gule områder. De grønne områdene består av tette trær med lukket baldakin. De lyse gule områdene er dekket av busker eller mindre tette trær. De gyldne gule områdene er dekket av gress. De ikke-vegeterte områdene vises i mørkblå og magenta.
Teksturinformasjon
Tekstur er et viktig hjelpemiddel i visuell bildetolkning, spesielt for bilder med høy romlig oppløsning. Et eksempel er vist nedenfor. Det er også mulig å karakterisere teksturfunksjonene numerisk, og algoritmer for datastøttet automatisk beskrivelse av forskjellige teksturer i et bilde er tilgjengelige.
 |
DETTE ER ET IKONOS 1-m oppløsning pan-skjerpet fargebilde av en oljepalmeplantasje. Bildet er 300 m på tvers. Selv om den generelle fargen er grønn i hele, kan tre forskjellige landdekktyper identifiseres fra bildetekstur. Den trekantede lappen nederst til venstre er oljepalmplantasjen med modne palmer. Individuelle trær kan ses. Den dominerende tekstur er det vanlige mønsteret dannet av trekronene. Nær toppen av bildet, trærne er tettere sammen, og tre kalesjer flette sammen, danner en annen særegen tekstur mønster. Dette området er sannsynligvis hemmet av busker eller forlatte trær med høye undervekster og busker mellom trærne. Nederst i høyre hjørne er fargen mer homogen, noe som indikerer at det sannsynligvis er et åpent felt med kort gress. |
Informasjon Om Geometriske og Konteksturer
bruk av geometriske og kontekstuelle funksjoner for bildetolkning krever noe a-priori-informasjon om interesseområdet. De “interpretational keys” som vanligvis brukes er: form, størrelse, mønster, plassering og tilknytning til andre kjente funksjoner.
Kontekstuell og geometrisk informasjon spiller en viktig rolle i tolkningen av bilder med svært høy oppløsning. Kjente funksjoner synlig i bildet, slik som bygninger, veikanten trær, veier og kjøretøy, gjøre tolkning av bildet rett frem.
DETTE ER ET IKONOS-bilde av en containerhavn, noe som fremgår av tilstedeværelsen av skip, kraner og vanlige rader med rektangulære beholdere. Porten er sannsynligvis ikke i drift med maksimal kapasitet, da tomme mellomrom kan ses mellom beholderne.
DETTE SPOTBILDET viser en oljepalmeplantasje ved Siden av en loggført skog I Riau, Sumatra. Bildeområdet er 8,6 km med 6,4 km. Det rektangulære gittermønsteret som ses her er en hovedkarakteristikk for storskala oljepalmeplantasjer i denne regionen.
DETTE SPOTBILDET viser rydding av land i en loggført skog. De mørke røde
regionene er de gjenværende skogene. Spor kan sees trenge inn i skogene, noe som impliserer noen
logging aktiviteter i skogene. Loggsporene ses også i de rydde områdene
(mørke grønne områder). Det er åpenbart at land clearing aktiviteter utføres ved hjelp av branner.
en røykplume kan ses som kommer fra et sted med aktive branner.
Optisk Fjernmåling
Infrarød Fjernmåling 
Gå Til Hovedindeks 