Hướng dẫn thực hành viễn thám với ENVI phần 2

Khóa đào t o DUS-B: Mô-đun 6: H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI TTVT - 15-17 tháng 1, 2008 t o cho c quan DUS-B ENVI Remote Sensing (DUS-B Basic Training on ENVI Remote Sensing) M c ích & n i dung khóa h c H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI ̈ ̈ (Ph n II – X lý phân tích d li u VT v i ENVI) ̈ M c đích: s d ng Tools c a ENVI đ gi i toán v giám sát tài nguyên 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: ̈ TS Tr n Hùng T v n GeoVi t hung.geoviet@gmail.com www.geoviet.vn ̈ ̈ 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 phân tích d li u VT v i ENVI Ph n 3: Khai thác thông tin t d li u VT v i ENVI d án m u ENVI Remote Sensing ENVI Remote Sensing N i dung ph n Các b • Nguyên t c x lý phân tích d li u vi n thám • Các k thu t ti n x lý • Ch nh s a l c nhi u trình thu nh n nh • Chu n hóa c p đ xám (hi u ch nh nh h ng khí quy n) • N n ch nh hình h c • K thu t t ng đ t n s hay theo • K thu t bi n đ • K t h p x lý b nét - L c nh (c a s tr t, theo hình h c) i nh (transformation) n đ phân tích d li u vi n thám cx lý d li u VT • nh d ng c u trúc (formatting); • Hi u ch nh nh (ch t l ng) – hi u ch nh c p đ xám (lo i b nhi u, nh h ng c a khí quy n), n n ch nh hình h c; X lý • T ng đ nét (s ) c a nh đ tr giúp cho vi c gi i đoán (enhancement); • Bi n đ i nh (transformation) g m c k t h p d li u nhi u kênh đ t o m t nh m i; Khai • Phân lo i nh k thu t phân tích g m c theo dõi thác bi n đ ng, tính toán & mô hình ch s môi tr ng, thông xác đ nh đ i t ng đ c bi t … tin Ti n x lý ENVI Remote Sensing ENVI Remote Sensing Level 2+ Processing TiÒn xö lý d÷ liÖu MODIS IMAPP v1.3 (Linux) - Cloud mask - Cloud top properties - Atmospheric profiles Các m c D li u vi n thám (MODIS) NASA Institutional Algorithms (PGEs) Various Modules - Forest Fires - NDVI, LST, … • Level 1a: QuickLook Generating ARCHIVE (IDL-based code) - Raw data - Level 1b - Quicklooks Geolocated, Calibrated radiances Level b Processing Antenna tracking Software (Win ‘98) IMAPP v1.5 (Linux) Baseband (Original packet) • Level 1b: • Level 2: • Level 3: Ingesting software (Linux) RF Receiver Data control system • Raw data: Data in their original packets, as received from the receiver • Level 0: Raw instrument data at original resolution, time ordered, with CCSDS Front Processor Packets Level Processor (FrameSync) (ESH format) Production Data Set • Level 4: duplicate packets removed (PDS format) Reconstructed unprocessed instrument/payload data at full resolution; any and all communications artifacts removed (HDF or HDF-EOS format) Level 1a data that have been processed to sensor units (radiance) & radiometrically corrected and geolocated (HDF or HDF-EOS format) Derived geophysical variable at the same resolution and location as the level source data (HDF or HDF-EOS or binary format) Variables mapped on uniform space-time grid scales, usually with some completeness and consistency (e.g., LST, VI, land cover…) Model output or results from analyses of lower level data (i.e., variables derived from multiple measurements – LAI, NPP,…) (PDS format) Công ty T v n GeoVi t (www.geoviet.vn) 6/17 Ngõ 139, Nguy n Ng c V , Hà N i Khóa đào t o DUS-B: Mô-đun 6: H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI ENVI Remote Sensing Hi u ch nh l i c a ENVI Remote Sensing Chu n hoá c p u thu • Basic Tools > General Purpose Utilities > Replace bad lines > Destriping data striping Basic Tools > Calibration Utilities > … dropped lines ENVI Remote Sensing T o nh b c x chu n hóa N n ch nh hình h c nh ̈ Basic Tools > Calibration Utilities > … ̈ nh v tinh có b bi n d ng hình h c do: ̈ Th c hành v i ENVI d li u Landsat ETM+ ̈ ̈ ̈ ̈ Các tham s (date, sun elevation, gains & bias factors) l y t file K t qu tính toán: đ ph n x (%) cho kênh 1-5, – nhi t đ (K) cho kênh (t i đ u thu) ̈ H t ađ xác đ nh Chuy n t a đ không (2) Tính toán tham s chuy n t a đ (3) Ki m tra đ xác (4) N n ch nh nh VT chuy n t a đ Map Tools > Georeferencing from Input Geometry > Georeferencing … Map Tools > Registration > Image-to-image … > Image-to-map … > Assessing registration accuracy ENVI Remote Sensing c n n ch nh t a nh VT g c có C u trúc cách th c quét ch p nh c a b c m, qu đ o c a v tinh – méo có h th ng (mô hình v t lý nh) Hình d ng b m t trái đât chênh cao đ a hình – méo h th ng (mô hình đa th c) N n ch nh v i ENVI ̈ ENVI Remote Sensing Các b xám (calibration) Basic Tools > General Purpose Utilities > Applying gain and offset ENVI Remote Sensing ̈ 15-17 tháng 1, 2008 nh nh / B n đ chu n i m t a đ chu n (1) Các m kh ng ch m tđ t (GCPs) L a ch n i m kh ng ch m t t Các m GCP c n phân b đ u kh p nh c n n n S l ng m GCP ph i đ l n Xác đ nh v trí m GCP v i đ xác cao Các m ph i nhìn th y rõ ràng nh b n đ H t a đ đ a lý, WGS84, HN72, VN2000… Công ty T v n GeoVi t (www.geoviet.vn) 6/17 Ngõ 139, Nguy n Ng c V , Hà N i Khóa đào t o DUS-B: Mô-đun 6: H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI ENVI Remote Sensing ENVI Remote Sensing Th c hành n n ch nh nh v i ENVI Các tham s quan tr ng n n nh ̈ ̈ 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 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 ENVI v i b d li u m u: nh v i nh & nh v i b n đ ̈ L p l i n u c n thi t ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ Nh p đ c nh: ch n hi n th nh g c nh chu n / b n đ n n L a ch n mô hình n n (th ng đa th c b c 1) Ch n nh p m kh ng ch m t đ t (GCP) (Tính toán mô hình) xem xét sai s , u ch nh, l u l i danh m c m GCP… N n nh: ch n ph ng pháp n i suy, xu t file nh … Hi n th nh n n, đánh giá đ xác hình h c … ENVI Remote Sensing nh c n n ch nh n n B ENVI Remote Sensing a hình Ghép nh ghép l p ̈ Ghép nh (image mosaicking) ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ Ghép m t s nh đ c ch p t m t b c m đ đ c nh ph m t vùng đ a lý r ng l n h n: hi u ch nh v h t a đ & chu n hoá c p đ xám – surface reflectance; Bài t p th c hành ENVI v i d li u m u Ghép l p (layer stacking) ̈ Ghép l p đ xây d ng nh đa th i gian ho c data fusion …: hi u ch nh v h t a đ & kích th c pixel nh Bài t p th c hành ENVI v i d li u m u T o nh Ortho v i d li u chi u cao đ a hình ENVI Remote Sensing T ng c ng ch t l L L L L c c c c cao làm t ng đ nét th p làm tr n lo i b nhi u t ng c ng đ ng biên – edge detection làm t ng c ng theo h ng (lineament đ a ch t) • L ct ns ENVI Remote Sensing Các b l c không gian ng nh • 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 image histogram • K thu t l c theo m c (level slicing) & morphology • L c không gian theo ph ng pháp moving windows: • • • • nh theo phân tích ph Fourier 15-17 tháng 1, 2008 Ü 1/9 B l c t n s th p (làm tr n) 1/9 Ü Ü B l c t n s cao (làm nét) 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 B l c làm nét đ ng g (zerosum): • Roberts cross-gradient operators • • Prewitts operators -1 -1 -1 -1 0 -1 1 1 -1 Sobel operators Công ty T v n GeoVi t (www.geoviet.vn) 6/17 Ngõ 139, Nguy n Ng c V , Hà N i 1/9 -1 -1 -1 -1 w -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 0 0 0 0 -1 -2 -1 -1 0 -2 2 -1 Khóa đào t o DUS-B: Mô-đun 6: H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI ENVI Remote Sensing ENVI Remote Sensing Th c hành l c nh v i ENVI Basic Tools & Filter > Th c hành ENVI v i b d li u m u xu t memory ho c t o nh m i: ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ T ng tác thay đ i đ nét hi n th c a nh nh d a histogram L c nh theo convolution (c a s tr L đ L L L t) c nh theo morphology (th ng dùng cho nh c c t l p) c nh theo texture c nh t thích nghi c nh theo đ c tính t n s (chu i Fourier) i u ch nh bi n d li u m u • M c đích bi n đ i nh – k t h p thông tin c a ho c nhi u kênh ho c làm nét nh… • T o nh t s ph (band ratios) • K thu t thành ph n (PCA) • K thu t bi n đ i nh d a lý thuy t nhi u (MNF) • K thu t bi n đ i nh 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 … ENVI Remote Sensing Tính toán kênh nhi t ̈ ̈ Lo i b mây – cloud-free composite Công th c tính (rút t đ nh lu t Planck) Ti ( Ri ) = C 2ν i Cν ln ( i + ) Ri ̈ ̈ C1 = 1.1910659*10-5 mWm-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 ENVI v i b d li u m u (ETM+, MODIS) ̈ Ch n nh đa th i gian (ví d MODIS, NOAA…) Tách vùng b ph mây cho t ng nh (s d ng level slicing đ n gi n cho ng ng kênh nhi t nh < 2730K ho c đ ph n x >20%… T o nh không mây – t t h p l p nh đa th i gian: d a thu t toán: giá tr NDVI c c đ i, ho c kênh blue c c ti u, ho c nhi t đ c c đ i… Th c hành ENVI v i b d li u m u MODIS (n u th i gian cho phép) ENVI Remote Sensing S hóa c p nh t b n • Các b i nh Image Transformation > Th c hành ENVI v i b ENVI Remote Sensing ̈ 15-17 tháng 1, 2008 ENVI Remote Sensing Xin c¸m ¬n ! v i ENVI c s hóa nh v tinh • c 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 “Interpretation of natural beauty” • Th c hành ENVI v i b d li u m u T v n GeoVi t www.geoviet.vn; hung.geoviet@gmail.com; Công ty T v n GeoVi t (www.geoviet.vn) 6/17 Ngõ 139, Nguy n Ng c V , Hà N i T: 0904348397 ... -1 -2 -1 -1 0 -2 2 -1 Khóa đào t o DUS-B: Mô-đun 6: H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI ENVI Remote Sensing ENVI Remote Sensing Th c hành l c nh v i ENVI Basic Tools & Filter > Th c hành ENVI. .. WGS84, HN 72, VN2000… Công ty T v n GeoVi t (www.geoviet.vn) 6/17 Ngõ 139, Nguy n Ng c V , Hà N i Khóa đào t o DUS-B: Mô-đun 6: H ng d n th c hành vi n thám v i ENVI ENVI Remote Sensing ENVI Remote... cho phép) ENVI Remote Sensing S hóa c p nh t b n • Các b i nh Image Transformation > Th c hành ENVI v i b ENVI Remote Sensing ̈ 15-17 tháng 1, 20 08 ENVI Remote Sensing Xin c¸m ¬n ! v i ENVI c s