پوشش گیاهی و هنجارسازی

دانلود پایان نامه
ج
ج
ج
ج
ه
ه
شکل 3-48- منحنی‌های طیفی مربوط به الف) کلاس 1، ب) کلاس 2،
ج) کلاس 3، د) کلاس 4 و ه) کلاس 5.
فصل چهارم
پردازش داده‌های ماهوارهای منطقه
4-1-مقدمه
امروزه وجود داده‌های رقومی ماهواره‌ای و امکان دسترسی آسان و ارزان به آنها و همچنین در دسترس بودن بسته های نرم افزاری پرقدرت برای تجزیه و تحلیل این داده‌ها، موجب جبران حجم وسیعی از عملیات صحرائی شده‌است. یکی از موضوعات مهم زمین‌شناسی، تعیین و ترسیم مرز واحدهای زمین شناختی است. در این تحقیق که با هدف نهایی تهیه نقشه از واحدهای سنگی گنبدنمکی سیاه‌تاق صورت گرفته‌است، ابتدا با استفاده از نرم افزار ENVI 4.5 تصحیحات لازم بر روی داده‌های بازتابی (VNIR-SWIR) این منطقه انجام شده و سپس با اجرای الگوریتم انطباق سیمای طیفی به روی طیف‌های تصویر، بدست آمده از طریق روش اندیس خلوص پیکسل (PPI) و همچنین Z-Profile، و طیف‌های نمونه‌های صحرایی، مناسب ترین نوع طیف برای تفکیک هر چه بهتر واحدهای سنگی، طیف‌های حاصل از اندیس خلوص پیکسل معرفی شدند و سرانجام با تایید نهایی کلاس های مشخص شده از طریق بازدید میدانی، یک نقشه زمین‌شناسی از گنبد تهیه گردید.
4-2-پردازش داده‌های ماهواره‌ای
پردازش داده‌های ماهواره‌ای شامل سه مرحله است:
1- مرحله پیش پردازش، که نوعی آمادهسازی داده‌ها برای انجام مراحل بعدی است، هر گونه خطا اعم از خطای جوی، هندسی و یا رادیومتریک را که در داده‌های ماهواره‌ای وجود داشته باشد، رفع می‌کند و نیاز به انجام آنها بسته به نوع استفاده از داده‌ها و پردازش‌های پیشرفته دارد. بعد از حذف این خطاها، تصاویر برای انجام پردازش‌های اصلی آماده می‌شوند.
2- مرحله پردازش، که اصلیترین مرحله است، در دو نوع داده پایه (تصویر پایه) و طیف پایه انجام می‌شود و یکی از مهمترین اهداف آن طبقه بندی است.
3- مرحله بعد از پردازش، مطالعه و بررسی کار انجام شده در مرحله قبل است تا معلوم شود چقدر با واقعیت زمینی سازگار است؛ در واقع نوعی ارزیابی صحت می‌باشد.
4-2-1-پیش پردازش داده‌های بازتابی استر
معمولا شامل دو کار اصلی است: تصحیح جوی و تصحیح هندسی.
در این پژوهش فقط تصحیح جوی بر روی تصویر منطقه مورد نظر انجام شد.
4-2-1-1-تصحیح جوی
برهمکنش امواج الکترومغناطیس با جو زمین سبب افزایش یا کاهش بازتاب های واقعی سطح زمین می‌شود. وجود مشکلاتی از قبیل پخش، پراکنش جوی، اثرات توپوگرافی و بازتاب پیکسل‌های مجاور سبب شده که ارزش عددی هر پیکسل در تصاویر ماهواره‌ای، مجموعه ای از تابش های جوی، بازتاب پیکسل معین و بازتاب پیکسل‌های مجاور باشد. روش‌های مختلفی برای حذف این اثرات وجود دارد؛ در این تحقیق از روش تصحیح جوی میانگین بازتاب نسبی درونی (بازتاب نسبی متوسط داخلی) استفاده شده‌است. این نوع تصحیح جوی، روش کالیبرهای است که برای بهنجارسازی تصاویر نسبت به طیف میانگین صحنه بکار می‌رود و موثرترین تکنیک برای بهنجارسازی داده‌های طیفی تصویر در مناطق خشک و نیمه خشک است که پوشش گیاهی بسیار کم می‌باشد و یا اصلا وجود ندارد؛ همچنین برای داده‌های ابرطیفی وقتی که اطلاعات زمینی وجود نداشته یا کم باشد استفاده می‌شود. اساس این کالیبراسیون محاسبه طیف میانگین برای صحنه مورد نظر و استفاده از آن به عنوان طیف مرجع است. طیف بازتابی میانگین صحنه مورد مطالعه، محاسبه شده و سپس به طیف هر پیکسل تقسیم می‌شود. بدین ترتیب تصویر مورد نظر نسبت به بازتاب نسبی نرمال می‌شود.
به منظور درستی آزمایی این روش، منحنی طیفی پوشش گیاهی از منطقه، قبل و بعد از تصحیح جوی استخراج و سپس با منحنی طیفی یک نوع گیاه سبزینه دار متعلق به کتابخانه طیفی مقایسه شد (شکل 4-1). این بررسی نشان داد که طیف پوشش گیاهی بعد از اجرای نرمالسازی بازتاب نسبی، بیشترین شباهت را به طیف پوشش گیاهی کتابخانه طیفی دارد. بنابراین درستی و صحت این روش تایید می‌شود.
الف