Uzaktan Algılama Uygulamaları Radyometrik Düzeltme Radyometrik

Uzaktan Algılama Uygulamaları
Aksaray Üniversitesi
Uzaktan Algılama
Uygulamaları
GÖRÜNTÜ İŞLEME TEKNİKLERİ
1. Sayısal Görüntü
2. Uydu Görüntülerinin Geometrik Olarak Düzeltilmesi
3. Uydu Görüntülerinin Radyometrik Olarak Düzeltilmesi
4. Görüntü Zenginleştirme
4.1. Kontrast Artırımı
4.2. Filtreleme
4.3. Çok Kanallı Uydu Verilerinin Zenginleştirilmesi
4.3.1. Ana Bileşenler Dönüşümü
4.3.2. Oran Görüntüleri
Doç.Dr. Semih EKERCİN
5. Sınıflandırma
5.1. Kontrolsüz Sınıflandırma
5.2. Kontrollü Sınıflandırma
5.3. Sınıflandırma Sonuçlarının Kontrolü
Harita Mühendisliği Bölümü
[email protected]
2010-2011 Bahar Yarıyılı
6. Veri Türleri ve Entegrasyonları
7. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Entegrasyonu
2
Uzaktan Algılama Uygulamaları
3. Uydu Görüntülerinin Radyometrik Olarak
Düzeltilmesi
3.1. Piksel Parlaklık Değeri-Spektral Parlaklık
Değeri dönüşümü
Radyometrik Düzeltme
• Uzaktan algılamada, uydu görüntülerinin
algılanması esnasında oluşan atmosferik
etkiler (sis/pus), birçok farklı yöntem ve farklı
yazılımlar kullanılarak giderilebilmektedir.
3.2. Spektral Parlaklık Değeri-Spektral Yansıtma
Değeri dönüşümü
3
Radyometrik Düzeltme
4
Radyometrik Düzeltme
KULLANILAN YÖNTEMLER
• Dark Object Subtraction
• Histogram Matching
• Invariant Object Method.
• Contrast Reduction Method
KULLANILAN YAZILIMLAR
• ATCOR Yazılımı (ERDAS)
• ENVI
• IDRISI
5
6
1
Radyometrik Düzeltme
Radyometrik Düzeltme
Atmosferik Düzeltme Öncesi
Atmosferik Düzeltme Sonrası
7
Radyometrik Düzeltme
8
Radyometrik Düzeltme
• Bu sunuda anlatılacak konu, yersel uzaktan
algılama ölçmeleri ile uydu görüntülerinin
ilişkilendirilmesi aşamasında uygulanan radyometrik
düzeltme işlemlerinin detaylarıdır.
9
Radyometrik Düzeltme
10
Radyometrik Düzeltme
• Radyometrik
düzeltmenin
amacı
uydu
görüntülerinin algılanması sırasında ortaya çıkan
atmosferik etkileri azaltmak ve uydu görüntüsüne
ait piksel parlaklık değerlerini (digital numbers)
yersel spektral yansıtma değerleri ile spektral olarak
karşılaştırılabilir birime dönüştürmektir (Lu ve diğ.,
2002; Yang ve Lo, 2000).
• Bu işlem iki aşamada gerçekleştirilir:
• İlk olarak; Piksel Parlaklık Değerleri, Spektral
Parlaklık Değerlerine dönüştürülür.
(Digital Numbers-Spectral Radiance)
• Daha sonra; Spektral Parlaklık Değerleri, Spektral
Yansıtma Değerlerine dönüştürülür.
(Spectral Radiance- Ground Surface Reflectance)
11
12
2
Radyometrik Düzeltme
Radyometrik Düzeltme
3.1. Piksel Parlaklık Değeri-Spektral
Parlaklık Değeri dönüşümü:
3.1. Piksel Parlaklık Değeri-Spektral
Parlaklık Değeri dönüşümü:
• İlk aşamada, piksel parlaklık değerlerinin spektral
parlaklık değerlerine dönüştürülmesi işlemi aşağıdaki
eşitlikler ile gerçekleştirilir. Gainλ (W/(m2.sr.μm)/DN
biriminde) ve Biasλ (W/(m2.sr.μm) biriminde) uydu
verisinin bilgi dosyasında (header file) verilen,
spektral banda ait yeniden ölçeklendirme katsayıları;
λ spektral band numarası; Lλ algılayıcıya ulaşan
spektral parlaklık değeri olmak üzere;
Lλ= Gainλ * DNλ + Biasλ
(Landsat-5 için)
Lλ= DNλ / Gainλ
(Spot-4 için)
eşitlikleri ile spektral parlaklık değerlerini
hesaplama işlemi, bir görüntüyü ortak bir
radyometrik ölçeğe dönüştürmek için ilk ve en
önemli aşamadır.
13
14
Radyometrik Düzeltme
Radyometrik Düzeltme
3.2. Spektral Parlaklık Değeri-Spektral
Yansıtma Değeri dönüşümü:
3.2. Spektral Parlaklık Değeri-Spektral
Yansıtma Değeri dönüşümü:
• İkinci aşamada ise uydu verileri, yersel ölçmeler
ile karşılaştırılabilir hale dönüştürülür (Örmeci ve
Ekercin, 2006). Bu amaçla, ilk aşamada elde edilen
spektral
parlaklık
değerleri aşağıdaki
eşitlik
yardımıyla
spektral
yansıtım
değerlerine
dönüştürülür.
R=(π * Lλ* d2) / (ESUNλ * Cosθs)
burada;
•
R
yüzeyindeki)
:
birimsiz spektral yansıtma değeri (yer
•
π
:
sabit pi sayısı (3,141592654)
•
Lλ
d
:
algılayıcıya ulaşan spektral parlaklık değeri
:
astronomik birimde, dünya ile ay arasındaki
•
mesafe
•
ESUNλ: algılayıcılar için belirlenen ve uyduyu işleten kurum
tarafından verilen sabit
15
•
θs
:
yükseklik açısı)’dır.
derece biriminde Güneş zenit açısı (90°- Güneş
16
3