3.4.1.2. Tính giá trị pixel từ dạng số DN sang giá trị năng lượng bức xạ phổ và độ phản xạ bề mặt
Ảnh vệ tinh Landsat 8 được đặc trưng bằng các pixel là các giá trị của từng điểm ảnh lưu ở dạng số hay còn gọi là các giá trị DN (Digital Number). Ảnh vệ tinh Landsat 8 khi tải về đã được xử lý ở mức L1GT (Level 1T – Terrain Corrected) đã được hiệu chỉnh về bức xạ, khí quyển, hình học và khắc phục sai số do địa hình gây rạ Sử dụng cơng thức (2.4) để tính chuyển giá trị pixel từ dạng số DN sang giá trị năng lượng bức xạ phổ Lλ cho Kênh 10 của Landsat 8 phục vụ tính nhiệt độ bề mặt.
8,17 11,32 7,05 11,35 7,56 11,59 Năng lượng bức xạ phổ Lλ Kênh 10 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 01/7/2015 Năng lượng bức xạ phổ Lλ Kênh 10 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017 Năng lượng bức xạ phổ Lλ Kênh 10 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2021
Hình 3.4. Kết quả tính chuyển giá trị pixel từ dạng số DN sang giá trị năng lượng bức xạ phổ 𝐿𝜆
Trên ảnh vệ tinh, bộ phận của cảm biến mới chuyển từ bước sóng ánh sáng thành giá trị độ sáng (DN value) và đổi về đơn vị số nguyên. Mỗi một Pixel ảnh tương ứng với một giá trị DN. Vì thế, để tiếp cận gần hơn với thơng tin thực tế phải hiệu chỉnh nhiều yếu tố để đưa về độ phản xạ bề mặt (SR reflectance), khi đó cơng tác ứng dụng ảnh vệ tinh mới có ý nghĩa thực tiễn. Sử dụng công thức (2.5) để chuyển đổi giá trị điểm ảnh từ dạng số (DN) sang giá trị phản xạ bề mặt (Reflectance) cho các kênh từ 2 – 9 để tính các chỉ số NDVI và suất phân sai tại đỉnh khí quyển.
0,067 0,595 0,085 0,545 0,079 0,544
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 2 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 01/7/2015
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 2 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 2 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2017
0,023 0,586 0,039 0,567 0,034 0,521
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 4 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 01/7/2015
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 4 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 4 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2017
0,003 0,994 0,014 0,951 0,003 0,965
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 7 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 01/7/2015
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 7 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017
Năng lượng phản xạ phổ ρλ kênh 7 ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2017
Hình 3.5. Kết quả tính chuyển đổi giá trị điểm ảnh từ dạng số (DN) sang giá trị phản xạ bề mặt (Reflectance) cho một số kênh ảnh
3.4.1.3. Tính các chỉ số NDVI, SAVI, LAI
Ảnh vệ tinh tại các thời điểm 01/7/2015 ngày 04/6/2017 và ngày 18/8/2021 sau khi được tính chuyển từ dạng số sang giá trị phản xạ bề mặt được sử dụng để tính tốn các chỉ số gồm: Chỉ số thực vật NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), Chỉ số thực vật có hiệu chỉnh ảnh hưởng của đất SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index), và LAI (Leaf Area Index) chỉ số diện tích lá. Áp dụng cơng thức (2.12), (2.13), (2.14) để tính các chỉ số NDVI, SAVI và LAỊ Kết quả tính được thể hiện trong hình sau:
-0,482 0,876 -0,327 0,819 -0,433 0,843
Chỉ số NDVI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 01/7/2015
Chỉ số NDVI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017
Chỉ số NDVI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2021
-0,356 0,812 -0,129 0,767 -0,335 0,802
Chỉ số SAVI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 01/7/2015
Chỉ số SAVI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017
Chỉ số SAVI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2021
-0,835 5,791 -0,519 5,684 -0,718 5,225
Chỉ số LAI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8ngày 01/7/2015
Chỉ số LAI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 04/6/2017
Chỉ số LAI tính từ ảnh vệ tinh Landsat 8 ngày 18/8/2021