Карта температуры по снимку Landsat5 и Landsat7 в ENVI

[Natalia Novoselova]

Добрый день!
Я совсем новичок в Remote Sensing. Разбираюсь, исходя из имеющихся задач и технических возможностей.

У меня стоит задача – построить карту температур поверхности изучаемой территории по космо-снимку в как можно более крупном разрешении. Обработку веду в ENVI 4.3

Выяснила, что из имеющихся в свободном доступе космо-снимков Landsat-7 имеет самое крупное разрешение в thermal band – в 1 пикселе 60 м.
Хоть не по теме, но не могли вы пояснить – так ли это? Или есть иные типы снимков с более крупным разрешением в термальном спектре?

Знаю, что все снимки Lansat-7 после 2003 г. идут с дефектом, но, вроде бы, совсем скоро должен быть запущен Landsat-8, поэтому, вероятно, будет возможность использовать эти типы снимков для данных целей.


Главный вопрос, не могли бы подсказать, где найти описание алгоритма построения карты температур по снимкам Landsat-7 в ENVI ?


Снимок Landsat-7 (2002 г) загрузила с ресурса GloVis (http://glovis.usgs.gov/).

Читаю общие описания Landsat-7 и смотрю на файлы, которые я скачала – и не могу понять даже, как подступиться, чтобы правильно их загрузить в Envi и сделать нужную карту.


До этого (так же после поисков в сети методик и чтения хелпа Envi) я сделала подобное по снимку ASTER, но эта технология не подходит для Landsat.

[kog9]

http://gis-lab.info/qa/dn2temperature.html
http://gis-lab.info/projects/aster/about.html
http://gis-lab.info/projects/ss/sensor/aster.html

Будут вопросы спрашивайте. Но советую пользоваться поиском

[Natalia Novoselova]

Будут вопросы спрашивайте. Но советую пользоваться поиском

Большое спасибо! Буду разбираться.

[ecolog]

Технически проще будет ландсат 5, там один тепловой канал и полос нет:
Запускаете ENVI, там через Open External File открываете геотиф с метаданными (файл .mtl). Выбираете BasicTools, там Preprocessing - Calibration - Landsat. В списке слева выбираете тот набор, у которого Wavelength : 11.45 to 11.45 Micrometers (тепловой канал). И выполняете калибровку. После этого экспортируете растр. Затем можно запустить например Аркгис, и добавив растр наблюдать карту температур в кельвинах. Если хотите в Цельсиях, вычтите из исходного растра число 273
Если картко то будет так. Но это энви 4,7, в 4-3 может по другому быть.

[Natalia Novoselova]

Технически проще будет ландсат 5, там один тепловой канал и полос нет:
Запускаете ENVI, там через Open External File открываете геотиф с метаданными (файл .mtl). Выбираете BasicTools, там Preprocessing - Calibration - Landsat. В списке слева выбираете тот набор, у которого Wavelength : 11.45 to 11.45 Micrometers (тепловой канал). И выполняете калибровку. После этого экспортируете растр. Затем можно запустить например Аркгис, и добавив растр наблюдать карту температур в кельвинах. Если хотите в Цельсиях, вычтите из исходного растра число 273
Если картко то будет так. Но это энви 4,7, в 4-3 может по другому быть.

Большое спасибо за алгоритм действий! Думаю, он также может послужить мне наводкой )
Вот, примерно это же я пытаюсь определить для Landsat-7, то есть как и что открыть, куда нажать, какие параметры поставить ))

Сейчас пробую двигаться в направлении, подсказанным мне kog9, но там, как понимаю, это делается через ArcView (что, впрочем, тоже хорошо).
Выбор программ – в общем не так важен, у меня есть возможность работать ArcGis10, Envi 4.3, также есть и старая версия ArcView 3.2, на которой много работала раньше. Возможна и установка ERDAS.

Выбрала именно Landsat-7 (а не 5), поскольку для моих целей важно построить карту температур в как можно большем масштабе (конечная цель – зоологические исследования, проверка влиянии нагрева поверхности на скопление над ней изучаемого вида птиц при полете).

Впрочем, я не уверена, что именно Landsat-7 имеет наибольшее разрешение в термальном спектре, и об этом вынесла вопрос отдельной темой:


Также как и снимки 2003 г слишком далеки по сроку давности, но, возможно, очень скоро будет запущен Landsat-8 (как говорят в начале 2013), то есть, вероятно, там будет то же разрешение в термальном спектре, или большее, а технология использования, вероятно, также будет схожей.

[Aerial_mapper]

Landsat-8 (как говорят в начале 2013), то есть, вероятно, там будет то же разрешение в термальном спектре, или большее, а технология использования, вероятно, также будет схожей.

Боюсь вас огорчить, но по информации отсюда, разрешение в Thermal InfraRed будет 100 м.

[Natalia Novoselova]

Боюсь вас огорчить, но по информации отсюда, разрешение в Thermal InfraRed будет 100 м.

Странно, как-то логически предполагалось, что по крайней мере будет не меньше ..
Можно, конечно, посмотреть методики заполнения пустот в Landsat-7.. но как-то не очень нравится эта идея.

Спасибо за ссылку! Кажется из нее я смогу получить много важной мне информации.

[Natalia Novoselova]

Я дополнила название темы, включив в нее Landsat-5.

Технически проще будет ландсат 5, там один тепловой канал и полос нет:
Запускаете ENVI, там через Open External File открываете геотиф с метаданными (файл .mtl). Выбираете BasicTools, там Preprocessing - Calibration - Landsat. В списке слева выбираете тот набор, у которого Wavelength : 11.45 to 11.45 Micrometers (тепловой канал). И выполняете калибровку. .

Я пробую сейчас это сделать, но, видимо, не зная некоторых существенных деталей, не могу идти по такому краткому описанию.

Для снимка Landsat-5 в системе GloVis можно скачать 4 блока:
Natural Color
Thermal Image
Images with Geographic Reference
Level 1 Product


1. Сразу возникает вопрос, что по логике карту температур нужно делать из того, что есть в блоке "Thermal Image" - а там снимок в формате jpg (LT52190762011271CUB00_TIR.jpg). Или строить из него - это просто другая методика? А где ее можно узнать?

2. Файлы Tiff и файл метаданных с **MTL.txt - есть только в блоке "Level 1 Product".
Делаю по этому алгоритму: ENVI - через Open External File - Landsat – GeoTiff открываю все семь Tiff файлов из "Level 1 Product"

Затем выполняю BasicTools - Preprocessing - Calibration Utilities – Landsat TM.

И в окне “Select input file” появляются все семь файлов (типа LT52190762011271CUB00_B7.TIF)

Но при этом в графе описания файла в Wavelength – стоит None:

File: E:\IMAGES_projects\Landsat5\Landsat5_N2\Level 1 Product_landsat5n2\LT52190762011271CUB00_B6.TIF
Dims: 7961 x 6951 x 1 [BSQ]
Size: [Byte] 55,392,868 bytes.
File Type : TIFF
Sensor Type: Unknown
Byte Order : Host (Intel)
Projection : UTM, Zone 23 North
Pixel : 30 Meters
Datum : WGS-84
Wavelength : None
Upper Left Corner: 1,1
Description: GEO-TIFF File Imported
into ENVI [Sat Feb 02 16:31:02
2013]

* * *
То есть выбрать набор, у которого Wavelength : 11.45 to 11.45 я не могу.
Кстати, а почему такой диапазон, может быть вы ошиблись? В описании к Landsat 5 нашла, что Thermal IR bands (µm) составляет 10.40-12.50 µm (micrometers).



Может быть вы могли бы пояснить, в чем моя ошибка, а также немного сказать об этих непонятных моментах?

[alexandr cherepanov]

*_mtl.txt файл есть? бывает еще вариант mtl_old

Точно помнил, что что-то делал кроме простого пересчета по формуле, но что уже забыл . Вот нашел, в принципе, более менее адекватное пошаговое описание.

[Natalia Novoselova]

*_mtl.txt файл есть? бывает еще вариант mtl_old

Есть оба:
LT52190762011271CUB00_MTL.txt
LT52190762011271CUB00_MTLold.txt

Только я пока не знаю их назначения ((

[alexandr cherepanov]

А только заметил

Обработку веду в ENVI 4.3

В 4.3 нет такой опции открывать через mtl, но это и не критично просто немного удобнее.

_MTL.txt и _MTLold.txt - файл с метаданными чуть чуть отличающиеся по названиям полей. В них есть информация о калибровочных коэффициентах и режиме съемки.

Тогда просто для Landsata 5 - открываете *_B6.TIF и делаете его калибровку через BandMath.

У меня _MTL.txt под рукой нет, поэтому поля будут называться как они должны быть записаны _MTLold.txt
формула для пересчета в radiance
((LMAX_BAND6-LMIN_BAND6)/(QCALMAX_BAND6-QCALMIN_BAND6))*(Тепловой канал - QCALMIN_BAND6)+LMIN_BAND6

для BandMath c моими значениями это будет как:
((15.303-1.238)/(255-1))*(float(b1)-1)+1.238

и потом можно сразу на последний этап, снова BandMath
1260.56/alog(((607.76*0.95)/b1)+1)

[Natalia Novoselova]

Большое спасибо! Буду изучать и пробовать делать - ваш ответ и пошаговое описание

Сначала чтобы хоть что-то получилось, потом, постепенно, буду допонимать и теорию ))

[Natalia Novoselova]

И всё же насчет открытия Landsat5 через файл метаданных "MLT.TXT", с этого начинается пошаговое описание.
Не понятно, почему это нельзя сделать в Envi 4.3. То есть кажется логичным, что если открывать Landsat5 через файл метаданных "MLT.TXT" - это ключевое действие использования снимка (ведь и в стандартный пакет это входит), то через Envi и более ранней версии (Envi 4.3) это должно как-то получаться.

[nadiopt]

нет, не умеет она так. хотя это очень удобно, метаданные оттуда берет
качните демку самой свежей энви:)

[Natalia Novoselova]

нет, не умеет она так. хотя это очень удобно, метаданные оттуда берет
качните демку самой свежей энви:)

А какая самая свежая и хорошая версия Envi, чтобы при этом хорошо работала с ArcGis 10 и ArcGis9, не подскажите?

Пока стоит версия 4.3, но в лаборатории, вероятно, смогут установить то, что будет нужно, а может быть уже есть в университете это и можно будет как-то увеличить число лицензий. Но мне самой нужно определить, что в смысле софта требуется и подать на это заявку