Форумы GIS-Lab.info

Господа. Так как только начал осваивать способы обработки ДДЗ, то понял что в какой-то момент в голове возникла каша.

Подскажите, чем отличается радиометрическая коррекция и радиометрическая калибровка? И еще, атмосферная коррекция относится к радиометрической коррекции или нет? К чему тогда относится коррекция освещенности и дымки?

Если я хочу строить картограммы NDVI по серии разновременных снимков ландсат, чтобы их достоверно можно было сравнивать между собой, какие из этих операций мне необходимо выполнить?

Понятно, что сначала я провожу геометрическую коррекцию, ортотрансформацию, коррегистрацию и т.д. Нужно ли дальше выполнять радиметрическую коррекцию/калибровку и атмосферную коррекцию? Как скорректировать снимки по освещенности и дымке?

Подскажите, чем отличается радиометрическая коррекция и радиометрическая калибровка?

Радиометрическая коррекция подразумевает коррекцию аппаратуры, вы ее провести не можете. Радиометрическая калибровка - перевод сырых значений снимка в физические единицы (radiance или reflectance).

И еще, атмосферная коррекция относится к радиометрической коррекции или нет? К чему тогда относится коррекция освещенности и дымки?

Атмосферная коррекция производится после радиометрической калибровки для устранения атмосферной дымки. К радиометрической коррекции она не имеет никакого отношения.

Если я хочу строить картограммы NDVI по серии разновременных снимков ландсат, чтобы их достоверно можно было сравнивать между собой, какие из этих операций мне необходимо выполнить?

Необходимо провести операцию радиометрической калибровки. Вопрос о применении атмосферной коррекции - дискуссионный, но ее тоже хорошо бы произвести. Если на вашей сцене визуально дымка не выделяется, то операция атмосферной коррекции не сильно изменит выходное изображение NDVI.

Понятно, что сначала я провожу геометрическую коррекцию, ортотрансформацию, коррегистрацию и т.д. Нужно ли дальше выполнять радиметрическую коррекцию/калибровку и атмосферную коррекцию? Как скорректировать снимки по освещенности и дымке?

Какие у вас исходные данные? уровень обработки? вполне может быть что геометрическую коррекцию (и ортотрансформацию тоже) вам проводить не нужно. Какое ПО вы используете?

Вы можете попробовать воспользоваться уже готовыми решениями.

Вот здесь earthexplorer.usgs.gov выбирайте продукты Landsat Surface Reflectance. Вам останется только рассчитать индекс.

Или здесь: espa.cr.usgs.gov/
Там можно найти и готовенькие NDVI.

windgammer20 писал(а): Понятно, что сначала я провожу геометрическую коррекцию, ортотрансформацию, коррегистрацию и т.д.

Присоединяясь ко всему, что сказано выше, я бы указал свое личное мнение, что каждая из приведенных вами операций ухудшает качество изображения минимум на на корень из двух раз, и размывает значение в пикселе на неизвестно получаемое среднее от 2-8 пикселей. Так что в конечном изображении, если вы начинали от 30 метров на пиксель, говорить о достоверности можно только для 100 метрах/пиксель.
Что же до "коррекцию за освещенность", то это предельно необъятная тема, которая требует как минимум знания высоты солнца, наличия согласованной (еще одна необъятная тема) модели рельефа, знаний о проницаемости воздуха в момент съемки. И на мой взгляд, все это очень мало нужно для расчета NDVI, которая есть отношение разности двух каналов. Если речь о изменении освещенности в результате устойчивого и однородного затемнения атмосферы, то тут могут выявиться различия для проницаемости воздуха в двух каналах, в остальных случаях - шкала все равно не является жестко фиксированной.

Огромное спасибо за помощь

Sasfeat писал(а):
Какие у вас исходные данные? уровень обработки? вполне может быть что геометрическую коррекцию (и ортотрансформацию тоже) вам проводить не нужно. Какое ПО вы используете?

Исходные данные - серия снимков КМСС аппаратов Метеор М1 и Метеор М2. Как выяснилось, снимки уже прошли радиометрическую калибровку. По ПО большой выбор: на работе ERDAS, ARCGIS 10.3, если нужно то и ENVI 4.8. В универе есть доступ к Scanex Image Processor 4.0

Boris писал(а):windgammer20 писал(а):
Понятно, что сначала я провожу геометрическую коррекцию, ортотрансформацию, коррегистрацию и т.д.

Присоединяясь ко всему, что сказано выше, я бы указал свое личное мнение, что каждая из приведенных вами операций ухудшает качество изображения минимум на на корень из двух раз, и размывает значение в пикселе на неизвестно получаемое среднее от 2-8 пикселей. Так что в конечном изображении, если вы начинали от 30 метров на пиксель, говорить о достоверности можно только для 100 метрах/пиксель.

Дело в том что данные не имеют точной привязки и геометрическую коррекцию не проходили. Мало того, сами каналы у метеора М1 отлетают друг от друга метров на 500. Искажения довольно сильные и приходится их в ручную подтягивать друг к другу по большому количеству точек, используя аппроксимацию полиномом 2-3 степени (иначе ошибка выходит слишком большой), после чего привязывать и ортотрансформировать совмещенные каналы по ландсатовской мозаике и SRTM. Только в таком виде данными более-менее можно пользоваться...

Jullizzzz писал(а):Что же до "коррекцию за освещенность", то это предельно необъятная тема, которая требует как минимум знания высоты солнца, наличия согласованной (еще одна необъятная тема) модели рельефа, знаний о проницаемости воздуха в момент съемки.

В метафайле есть информация о угле солнца, причем отдельно для разных частей снимка, так что высоту солнца можно посчитать. С ЦМР тоже есть, но рельеф территории плоский и практически не расчлененный. Я вроде бы научился пользоваться модулем GRASS i.atcorr для атмосферной коррекции LANDSAT, но там еще необходимо знать состояние атмосферы. теперь хочу попробовать и для данных КМСС. Скажите, какое расстояние до станции контроля атмосферы считается приемлимым для нормальной атмосферной коррекции?

Jullizzzz писал(а):И на мой взгляд, все это очень мало нужно для расчета NDVI, которая есть отношение разности двух каналов. Если речь о изменении освещенности в результате устойчивого и однородного затемнения атмосферы, то тут могут выявиться различия для проницаемости воздуха в двух каналах, в остальных случаях - шкала все равно не является жестко фиксированной.

Возможно я не прав, тогда подскажите, как будет лучше... Я хотел построить картограмму изменения NDVI некоей территории за длительный период. Данные беру одного сезона. Но так как NDVI чувствителен к состоянию атмосферы, освещенности, то лучше не брать разовую съемку, а усреднять картограммы подекадно для данного "куска" сезона каждого отдельного года, а уже потом средний NDVI сравнивать по годам. Мой "эксперимент" показывает, что из-за искажений NDVI одного и того же участка c разницей в 1-2 дня может сильно отличаться. Соответственно, необходимо провести коррекцию за освещенность и, возможно, аэрозоли.

Скажите, какое расстояние до станции контроля атмосферы считается приемлимым для нормальной атмосферной коррекции?

Таким вопросом не задавался да и с данными Метеора не знаком. Обычно приемлемый результат тот, который решает задачу. Если ставить её не как построение индексного изображения, а как его оценка, то можно исходить из той классификации, которую вы будете использовать. По-хорошему чтобы получить достоверный NDVI нужно проводить полевую работу во время пролета спутника над этой территорией и калибровать снимки в соответствии с полученными результатами. Да и с учетом всех проблем с привязкой, которые похоже постоянно возникает при работе с отечественными аппаратами, у вас будут ошибки и от них никуда, похоже, не деться. Переберите предустановленные параметры моделей атмосферы в грассовском atcorr и посмотрите, какая из них в наибольшей степени подходит для решения задачи.

Просто так, на глазок, подбирать параметры используемые в параметрических моделях атмосферной коррекции нельзя, поскольку их изменение существенно влияет на результат.

Если нет точных данных о состоянии атмосферы нужно выбрать наиболее подходящие параметры:

поглощение - за это отвечает параметр "модель атмосферы", что бы правильно выбрать профиль можно использовать рекомендации от FLASH (Select Atmospheric Model Options http://www.exelisvis.com/docs/FLAASH.html).
Но этот параметр меньше всего будет влиять на итоговую отражательную способность т.к. спектральные диапазоны каналов обычно соответствуют окнам прозрачности.
рассеяние - модель аэрозолей, тут как раз самое сложное, читайте теорию http://6s.ltdri.org/pages/manual.html
оптическая плотность аэрозолей - тут можно использовать готовый продукт http://giovanni.sci.gsfc.nasa.gov/giova ... 3Adaily%3B
или аппроксимировать значение плотности через дальность видимости на земле (23 км - 0.235 AOD; 5 km - 0.78 AOD)

Но боюсь Вам все это не поможет по скольку ваши данные (яркости пикселей) скорее всего в безразмерных целых единицах (DN), а на вход любому алгоритму вычисляющему отражательную способность нужно пихать данные приведенные к мощности излучения на сенсоре (spectral radiance).

Я бы Вам рекомендовал в виду не высокого качества исходных данных использовать упрощенную модель атмосферной коррекции DOS, самый простой вариант - DOS1, работает более менее стабильно и NDVI можно будет сравнивать вполне корректно, при желании можно использовать более сложные варианты (DOS4 или DOS3).

pendduduk писал(а): Но боюсь Вам все это не поможет по скольку ваши данные (яркости пикселей) скорее всего в безразмерных целых единицах (DN)

Данные прошли радиометрическую калибровку и потому представлены в виде reflectance. Если я правильно понимаю, то вопрос нужно ли считать индекс в radiance или в reflectance всё еще не решен, и есть сторонники как одного, так и другого способа.

Считать надо в reflectance, но точность пересчёта в reflectance зависит от того, насколько точно известны калибровочные коэффициенты каналов сенсора. У отечественных спутников, с которыми приходилось сталкиваться, с этим всё плохо. Но если у вас уже есть reflectance, используйте, другого не дано.

Вопрос в том, применять ли атмосферную коррекцию, чего от неё больше в конкретных условиях: вреда или пользы. Слишком от многих факторов зависит результат.

windgammer20 писал(а):Данные прошли радиометрическую калибровку и потому представлены в виде reflectance.

Это Вы сами калибровку делали?
Честно говоря попахивает научной фантастикой, сколько видел отечественных данных так ни где не было коэфф. что бы DN в мощность излучения на сенсоре перевести, и в то что Вам выдали снимки где уже отражательная способность верится с трудом

pendduduk писал(а):

windgammer20 писал(а):Данные прошли радиометрическую калибровку и потому представлены в виде reflectance.

Это Вы сами калибровку делали?

Нет, калибровка входит в стандартную обработку данных. Я специально еще раз спросил у сотрудников НЦ ОМЗ, занимающихся приемом и обработкой данных сенсора КМСС.они сказали, что данные представлены в виде СПЭЯ (radiance). Калибровка данных по MODIS показывает, что отклонение не превышает 20%.

P.S. Вот тут я ошибся, думал ,что данные даны в виде reflectance...

То есть у вас данные в формате float32?
Делайте DOS коррекцию и считайте NDVI, так будет более менее правильно.

Считать в radiance смысла нет, т.к. там совсем не учитывается рассеяние в атмосфере и привходящая Солнечная радиация.