Επεξεργασία πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων Landsat 8 μέσω του προγράμματος ENVI 4.7

Στο παρόν geography 101, θα παρουσιαστεί, με συνοπτικό τρόπο, η διαδικασία για δωρεάν download πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων του δορυφόρου Landsat 8. Στη συνέχεια εφόσον κατεβούν θα γίνει μια πρώτη παρουσίαση εισαγωγής τους στο πρόγραμμα ENVI 4.7 (και στο ENVI 5 γίνεται με παρόμοιο τρόπο).  Ιστορικά, από την αεροπορική βάση Βάντενμπεργκ της Καλιφόρνιας στην Αμερική εκτοξεύτηκε, ο δορυφόρος Landsat 8, με τον μη επανδρωμένο πύραυλο Atlas 5. Αποτελεί ένα νέο δορυφόρο, ο οποίος αποστολή έχει να διατηρεί αρχείο από τις αλλαγές που υφίσταται το τοπίο του πλανήτη Γη. Διασφαλίζοντας έτσι, τη συνέχιση ενός πολυετούς οπτικού υλικού τεκμηρίωσης της επέκτασης των πόλεων, της τήξης των παγετώνων, των φυσικών καταστροφών και άλλων περιβαλλοντικών αλλαγών που λαμβάνουν χώρα στη γη. Στη συνέχεια παρατίθενται κάποια χαρακτηριστικά γνωρίσματα  αυτού του δορυφόρου:

BAND NAME BANDWIDTH (μm) Resolution (m)
band 1 coastal 0.43 – 0.45 30
band 2 blue 0.45 – 0.51 30
band 3 green 0.53 – 0.59 30
band 4 red 0.64 – 0.67 30
band 5 nir 0.85 – 0.88 30
band 6 swir 1 1.57 – 1.65 30
band 7 swir 2 2.11 – 2.29 30
band 8 pan 0.50 – 0.68 15
band 9 cirrus 1.36 – 1.38 30
band 10 tirs 1 10.6 – 11.19 100
band 11 tirs 2 11.5 – 12.51 100

Η περιοχή μελέτης που θα εξεταστεί γεωγραφικά ανήκει στο βόρειο τμήμα της Ελλάδας που περιλαμβάνει την Δυτική Μακεδονία. Πιο συγκεκριμένα την περιοχή των λιγνιτωρυχείων της ΔΕΗ.

ΒΗΜΑ 1  

Στην αρχή ανοίγουμε το browser μας και πληκτρολογούμε αυτή την διεύθυνση: http://landsatlook.usgs.gov/viewer.html   Σε περίπτωση που ζητηθεί εγγραφή τότε καλό θα ήταν να την κάνετε, είναι δωρεάν και σου δίνει πρόσβαση στα δεδομένα.

ΒΗΜΑ 2 

Στη συνέχεια θα πλοηγηθούμε στον χάρτη ώστε να επιλέξουμε την Ελλάδα. Έπειτα στο επάνω δεξί μέρος θα επιλέξουμε το select path/row overlay  και έπειτα στις επιλογές που θα εμφανίσει το WRS1 Path/Row Overlay και στην συνέχεια θα ζουμάρουμε στην περιοχή μελέτης μας.

greecel8

ΒΗΜΑ 3

Στη συνέχεια στο αριστερό τμήμα της οθόνης υπάρχει ένας πίνακας που περιμένει να των παραμετροποιήσουμε σύμφωνα με τις δικές μας ανάγκες. Στο search the landsat Archive στο sensors θα επιλέξουμε μόνο το landsat 8 OLI (2013 – present). Έπειτα θα πατήσουμε το πράσινο  κουμπί που λέει Show images . Έπειτα θα επιλέξουμε το Metadata and data access και μετά την εντολή displayed images only (table view).  Στο νέο διάλογο που θα μας εμφανίσει θα επιλέξουμε το αρχείο που μας ενδιαφέρει και έπειτα την καρτέλα add to cart. Τέλος, θα σβήσετε αυτό τον διάλογο και θα επιλέξετε το κουμπί που λέει go to card  στο Metadata and data access. Έπειτα τσεκάρετε το αρχείο που θα εμφανίσει και πατάτε την καρτέλα που λέει Get landsat data και ok στο παράθυρο που θα εμφανίσει. Στο νέο μας παράθυρο μπορούμε πια να κατεβάσουμε το αρχείο μας και να το αποθηκεύσουμε στον υπολογιστή μας. Σημείωση ότι στο νέο παράθυρο θα επιλέξουμε το αρχείο με τα περισσότερα MB αν θέλουμε και τα 11 bands.

 ΒΗΜΑ 4

Έπειτα ανοίγουμε το ENVI  εμείς θα χρησιμοποιήσουμε την έκδοση 4.7. Εφόσον αποσυμπιέσουμε το αρχείο μας  θα πάμε στο πρόγραμμα και στην καρτέλα file και μετα open image file όπου και θα επιλέξουμε τις εικόνες μας.  Έπειτα εφόσον, επιλέξουμε τις εικόνες μας θα πάμε στη καρτέλα basic tools και μετά layer stacking με σκοπό μόνο και μόνο να ενώσουμε όλες τις εικόνες μας σε μία. Εκεί θα βάλουμε και το ελληνικό γεωδαιτικό σύστημα. Αν θέλουμε να περιοριστούμε σε συγκεκριμένο σημείο στην εικόνα μας το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να επιλέξουμε την εντολή Resize DATA από την καρτέλα basic tools. Βέβαια για να γίνει αυτό προϋποθέτει να ανοίξουμε την εικόνα μας και μέσο του pixel locator να κρατήσουμε τις τιμές sample & line  για δύο σημεία. Πιο ειδικά θα επιλέξετε επάνω αριστερά και κάτω δεξιά. Παίρνοντας αυτές τις δύο ακριανές τιμές και βάζοντάς αυτές στο resize data , το πρόγραμμα καταλαβαίνει που ενδιαφέρεσαι για περικοπή.

ΒΗΜΑ 5

Τέλος, προτού αρχίσουμε την επεξεργασία – ερμηνεία των εικόνων μας μέσω των αρχών της τηλεπισκόπησης θα πρέπει να ορίσουμε για κάθε bands τις wavelength τιμές. Επιλέγουμε την καρτέλα file και μετά την εντολή edit envi header. Εκεί επιλέγουμε το Layer stacking μας και στο νέο παράθυρο που εμφανίζει επιλέγουμε το edit / attributes και μετά wavelengths. Τέλος στο νέο παράθυρο επιλέγουμε κάθε band ξεχωριστά βάζουμε την ανάλογη τιμή του σύμφωνα με τον πίνακα 1, που δείξαμε παραπάνω, επιλέγουμε Micrometers και μετά ok.

 Κλείνοντας κάνοντας συνδυασμούς από τα bands γνωρίζοντας της αρχές της τηλεπισκόπησης έχουμε τα ανάλογα αποτελέσματα τα οποία επιδιώκουμε να δούμε. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα συνδυασμών RGB

RGB  = 4, 3, 2

greecel81

RGB  = 5, 4, 3

greecel82

Κάθε συνθετικό έγχρωμο έχει την δική του χρήση. Για παράδειγμα το συνθετικό RGB = 7,5,3 είναι χρήσιμο για την παρακολούθηση πετρωμάτων και επιφανειών με ελάχιστη βλάστηση.

greecel83

Η ομάδα του Geography on the rocks

Πηγές: http://landsat.gsfc.nasa.gov/

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s