Форумы GIS-Lab.info

Envi предлагает несколько модулей для атмосферной коррекции, и один из них (видимо, самый простой) - QUick Atmospheric Correction (QUAC).

При описании модуля дается:

QUAC® is an atmospheric correction method for multispectral and hyperspectral imagery that works with the visible and near-infrared through shortwave infrared (VNIR-SWIR) wavelength range.

Before You Begin
The input data for QUAC can be in radiance, apparent reflectance, or raw/uncalibrated units. You should apply a mask to images with large borders or background regions prior to using the image in QUAC. Input files must have at least three bands and valid wavelengths. For multispectral and hyperspectral sensors, wavelength values must be available in the ENVI header file or in separate ASCII files.

Поскольку действую пока почти наугад, то не знаю, где я ошибаюсь, и где искать то, как делать нужно?

1. Поскольку в условии сказано, что используются только VNIR-SWIR спектральный диапазон, то из каналов снимка Landsat 5TM выбрала пять первых каналы: band1 - band5
2. Склеила их в один файл при помощи layer stacking.

Но дальше - при попытке открыть склеенный файл в модуле QUAC получала ответ:
"the input file must contain valid wavelength"
Что я сделала не правильно? Вроде бы включила в файл как раз каналы указанного спектрального диапазона.
Но вот строчка в описании, которую я не понимаю, может, в ней дело? Что это значит?
Может быть, с каким то особым разрешением нужно сохранить склеенный файл?

"For multispectral and hyperspectral sensors, wavelength values must be available in the ENVI header file or in separate ASCII files"

Обнаружила, что при открытии того скленного файла - мета данные не прописались:
Wavelength : None
Sensor Type: Unknown

Это может быть (как минимум одной) из причин, почему файл снимка не хочет открываться для атмосферной коррекции.

А как прописать эти мета-данные, или где найти про это?

Вроде бы за это отвечает файл ASCII, по крайней мере для другого модуля атм коррекции (FLAASH) он требует открыть его "ASCII filneme containing wavelengths and fwhm"

А как его найти или сделать? В исходном наборе при скачивании снимка из мета-файлов только _MTL.txt

Natalia Novoselova писал(а):Обнаружила, что при открытии того скленного файла - мета данные не прописались:
Wavelength : None
Sensor Type: Unknown

Это может быть (как минимум одной) из причин, почему файл снимка не хочет открываться для атмосферной коррекции.

А как прописать эти мета-данные, или где найти про это?

Если проблема только в прописывании длин волн (не помню подобных проблем у меня с QUik), то решается просто: Edit Header (в "классическом" интерфейсе в меню по щелчку правой кнопкой мыши на названии файла) - Edit Atributes - Wavelenghts.

Hatt писал(а): Если проблема только в прописывании длин волн (не помню подобных проблем у меня с QUik), то решается просто: Edit Header (в "классическом" интерфейсе в меню по щелчку правой кнопкой мыши на названии файла) - Edit Atributes - Wavelenghts.

Спасибо! QUAC коррекцию я провела, но не уверена в том, что результаты правильны.
Помимо того, что сам этот метод, как я поняла, усредненный. Но, главное, по задаче данных.

По подсказанному вами способу (точно таких команд не нашла).
Через Tools Envi нашла Edit Envi Header. И стала редактировать тот склеенный из пяти первых каналов Ландсата файл.
Но в самом исходном снимке Landsat5 ни в одном файле (включая _MTL, где, по идее, должны быть записаны все мета-данные) не нашла нужных мне параметров: sensor type, wavelangth unit и, главное, сами протяженности спектральных диапазонов для каждого канала. Почему-то их там нет

Поэтому, выбрав sensor type и wavelangth unit из предложенного списка (Landsat TM, micrometer)
сами спектральные диапазоны для каждого канала вносила из сайта USGS:
http://landsat.usgs.gov/best_spectral_bands_to_use.php

Но там для каждого канала указан диапазон (н-р band1: 0.45-0.52), а в ENVI можно задать только одним числом.
Поэтому для каналов с 1 по 4 я указала начальный диапазон, взятый с сайта (для band1 - 0,45, band2 - 0.52, band3 - 0.63, band4 - 0.77) , а для band5 взяла конечный (1.75), чтобы в итоге в header file диапазон для всего файла получился от 0.45 до 1.75 micrometers)
И после этого этот файл провела через атм. коррекцию QUAC.


Если бы кто-то из экспертов прокомментировал этот алгоритм (и вообще, выбранный метод атм коррекции) - я правильно сделала? Можно теперь на файле после этой коррекции проводить вычисление вегетационных индексов, проводить контролируемую классификацию и прочий анализ?

Хотя для вычисления вегетационных индексов, похоже, каждый участвующий канал (н-р band4 и band 3 для NDVI) нужно проводить через атмосферную коррекцию отдельно... .. внутри одного файла Spectral math почему-то не работает

Хоть на ответ не надеюсь, но, на всякий случай, срошу.
Достаточно ли атмосферной коррекции QUAC, чтобы посчитать NDVI?

В статье ГИС-Лаба говорится, что для NDVI нужна "радиометрическая коррекция (калибровка)", но Атмосферная коррекция - является только частью радиометрической. А в хелпе того же ENVI к инструменту NDVI вообще не сказано ни калибровке, ни о какой коррекции.


В итоге - наугад делаю просто по файлу, прошедшему коррекцию в QUAC, по значениям, вроде, попадает в интервал [-1, 1]. А уж насколько правильна полученная карта - этого понять пока не могу.


P.S. To ericsson: - какое там "полное понимание" в науке! Видите мои сложности - а это же еще простые материи. Так будьте уверены, основная часть науки вот так, на половину наугад, и делается. Во многой своей части в сфере знаний уже приобретенных человечеством, только - плохо переданных, или\и - плохо усвоенных.
Но я ведь стараюсь разбираться! Но не могу же на каждый микро-вопрос, которых у меня тысячи, тратить по месяцу. В итоге - доходишь до уровня, что "хоть как-то едет", ну и ладно.. используешь в таком виде, авось потом поймется лучше. А что делать то?

Микровопросов и будут тысячи, если решать задачи "по методичкам". Стоит только чуть изменить вводные, выйти за пределы изложенного в них, или сменится версия программы, и вот они, стоят толпами... Разумеется, от микровопросов не избавлен и имеющий самое что ни на есть академическое образование, порой на мелочь можно убить недели, но это случается всё же реже. Потратьте время на изучение базовой теории, например "Дистанционное зондирование. Методы и модели обработки изображений" (Р.Шовенгердт) пролистайте, чтобы знать, куда обращаться в случае чего, поверьте, оно окупится сокращением числа таких "микровопросов". Или хотя бы перейдите от чтения хэлпа к методичкам на оф.сайте, о которых я говорила в соседней теме, они намного информативнее хэлпа.
Наугад можно осваивать "белые пятна", а не области, изученные пусть не вдоль и поперёк, но регулярно используемые на практике.

Hatt писал(а):Потратьте время на изучение базовой теории, например "Дистанционное зондирование. Методы и модели обработки изображений" (Р.Шовенгердт) пролистайте, чтобы знать, куда обращаться в случае чего, поверьте, оно окупится сокращением числа таких "микровопросов". Или хотя бы перейдите от чтения хэлпа к методичкам на оф.сайте, о которых я говорила в соседней теме, они намного информативнее хэлпа.
Наугад можно осваивать "белые пятна", а не области, изученные пусть не вдоль и поперёк, но регулярно используемые на практике.

Базовую теорию я изучала, то есть подобный сводный учебник по Remote Sensing и техникам обработки снимков - читала.

Но - сложности возникают, когда от теории приходишь к практике. Понять можно "в целом" , а когда делаешь - нужно выбирать конкретные опции, конкретные параметры.
Мои вопросы выше - были именно такого рода.

Хотя, конечно, изучала я не то, чтобы очень много, прошлась по верхам для общей ориентировки..

Наталья, у меня есть для вас несколько ответов из практического опыта.

Коррекция QUAC, как следует из ее описания в хелпе и прочтения указанных там статей, работает хорошо, если на территории в основном растительность отсутствует,и есть примерно 10 разных типов нерастительных объектов (эмпирически известно, что сумма их спектров будет всегда примерно одинаковая). То есть работает для пустынь.
Если в основном территория покрыта растительностью, то ничего хорошего не выходит. Моя студентка пробовала по снимкам Hyperion для центра Кольского полуострова.

В ENVI есть еще пара более сложных, но лучших по качеству методов.
empirical line требует наземных спектрометрических данных светлых, средних по яркости и темных объектов на исследуемой территории. Если они есть, то результаты хорошие. Но это надо ходить и мерить их спектрометром.

FLAASH основан на физической модели переноса солнечной радиации в атмосфере. Используются наборы готовых параметров атмосферы (как выбирать - подробно описано в хелпе) ну и кое-что из снимка, если в нем есть нужные спектральные зоны. Настройки выбираются вручную и результаты получаются среднего качества. Изображение зашумлено по сравнению с исходным снимком - опять-таки, по опыту обработки Hyperion.

Для снимков с Landsat TM, ETM+ есть возможность бесплатного заказа атмосферной коррекции (см. http://landsat.usgs.gov/CDR_LSR.php). Результаты для суши хорошие. Водоемы, по нашему опыту - смотрели снимки на Байкал и Рыбинское вдхр. - перекорректированы. Но для Landsat 8 OLI пока такого сервиса нет.

Есть еще хорошее открытое ПО для атмосферной коррекции основанное на моделях переноса, например 6S, но там надо сильно вникать.

В заключение хочу сказать, что если Ваши снимки получены при прозрачной атмосфере, без дымки и облаков, скорее всего можно ограничиться просто системной радиометрической коррекцией (она очень простая для Landsat 8 OLI, см. http://landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php, нужно рассчитать TOA reflectance with a correction for the sun angle, все параметры есть в файле метаданных конкретного снимка).

Если же дымка на одном снимке есть, но равномерно по изображению, можно провести регрессию по яркостям нерастительных объектов, не изменившихся от одного снимка к другому (привести "мутный" снимок к чистому в каждой спектральной зоне). Тогда систематическая разница в яркостях уйдет, и можно надеяться, что NDVI отразит в основном состояние растительности.

Natalia Novoselova писал(а):Хоть на ответ не надеюсь, но, на всякий случай, срошу.
Достаточно ли атмосферной коррекции QUAC, чтобы посчитать NDVI?

В статье ГИС-Лаба говорится, что для NDVI нужна "радиометрическая коррекция (калибровка)", но Атмосферная коррекция - является только частью радиометрической. А в хелпе того же ENVI к инструменту NDVI вообще не сказано ни калибровке, ни о какой коррекции.


В итоге - наугад делаю просто по файлу, прошедшему коррекцию в QUAC, по значениям, вроде, попадает в интервал [-1, 1]. А уж насколько правильна полученная карта - этого понять пока не могу.


P.S. To ericsson: - какое там "полное понимание" в науке! Видите мои сложности - а это же еще простые материи. Так будьте уверены, основная часть науки вот так, на половину наугад, и делается. Во многой своей части в сфере знаний уже приобретенных человечеством, только - плохо переданных, или\и - плохо усвоенных.
Но я ведь стараюсь разбираться! Но не могу же на каждый микро-вопрос, которых у меня тысячи, тратить по месяцу. В итоге - доходишь до уровня, что "хоть как-то едет", ну и ладно.. используешь в таком виде, авось потом поймется лучше. А что делать то?