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 sekercin@aksaray.edu.tr 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