ecliptic

سطوح پردازش دیتا در سنجش از دور

کلاس RS

مقدمه سطوح پردازش دیتا در سنجش از دور

انرژی الکترومغناطیسی)رفلکتانس، رادیانس (از سمت اشیا رسیده به سنجنده ها همیشه دارای اعوجاج و نویز خارجی و دستگاهی سنجنده ها هستند که در مقادیر DN  تصاویر ذخیره می شوند، که بیشتر آن ها شامل اثرات لایه های مختلف اتمسفر و غیره بر روی امواج الکترومغناطیسی مذکور هستند(Liang,2004). چون عملیات سنجش از دوری شامل پیش پردازش، پردازش و پس پردازش می شود لذا لازم است پس از جمع آوری داده، تصحیحات لازم انجام شود که خود در سطوح پردازشی انجام می شود.

مراحل کار بر روی دیتا در سنجش از دور

مراحل کار بر روی دیتا در سنجش از دور

سطوح پردازش ابزاری برای توصیف نحوه ارزیابی داده های دیجیتالی سنجش از دور از واحدهای خام یا واحد های مهندسی به محصولات ژئوفیزیکی اطلاعاتی است(Weaver, 2014). تصاویر و دیتای ماهواره ای دارای سطوح پردازشی مختلفی می باشند، که هر کدام بیانگر نوع تصحیحاتی است که بر روی آن ها اعمال می شوند. آژانس های تامین کننده ی تصاویر و دیتای ماهواره ای همچنان تلاش می کنند که از یک استاندارد برای ارائه نوع پردازش داده ها استفاده کنند.

اگرچه در بسیاری از سنسورهای ماهواره های مختلف با توجه به کاربرد و تکنولوژی به کار رفته در آن ها اصطلاحات این پردازش ها تا حدودی تفاوت دارند  مرحله های آن از شماره ی 0 شروع می شود و به 4 ختم می شود که در این میان هر کدام دارای نوع پردازش مخصوص به خود و کاربرد خاص آن مرحله می شود. اگرچه توسط استاندارد CODMAC 8 مرحله برای پردازش تعیین شده اما ابتدا به پردازش چهار مرحله ای بر اساس استاندارد ناسا سپس به پردازش 8 مرحله ای  می پردازیم.

 یک تصویر ماهواره ای که در آن ابر ها حذف شده و سپس با اعمال سایر تصحیحات برای پردازش اصل آماده شده است

1 یک تصویر ماهواره ای که در آن ابر ها حذف شده و سپس با اعمال سایر تصحیحات برای پردازش اصل آماده شده است

 

سطوح پردازش دیتا سنجش از دور (استاندارد ناسا)

فلوچارت سطوح پردازشی(Robinson, 2004 )

فلوچارت سطوح پردازشی(Robinson, 2004 )

Level 0

سطح پردازشی صفر در واقع اطلاعات خامی هستند که توسط سنجنده ها یا سنسور ها جمع آوری می شوند. در واقع این تصاویر فقط برای مطالعه بر روی سنسور ها  استفاده می شوند لذا استفاده از آن ها به عنوان تصویر نیازمند تصحیحاتی بسیاری است که در مرحله های بعد شرح داده می شود.

Level 1

در این سطح پردازشی داده های level 0  شامل تصحیح هندسی و همچنین اطلاعات جغرافیایی محل می شوند.  همان طور که محرز است خطاهای رادیومتریک به مجموعه ی خطا هایی گفته می شود که در اثر عدم همخوانی مقدار انرژی الکترومغناطیس منتشر شده یا منعکس شده از یک شیئ بر روی سنسور با مقدار انرژی منتشر شده یا منعکس شده از همان شیئ، به وجود می آیند. این خطاها باعث تغییر میزان واقعی عدد دیجیتال(DN) یا درجات خاکستری تصاویر می شوند. بدین ترتیب در سطح پردازش 1  تصویر و داده  Level 0 اصلاح رادیومتریک می شود.برای انجام طبقه بندی و کلاسه بندی تصویر لازم است مقادیر DN تصحیح شوند لذا وجود این مرحله برای پردازش تصویر لازم است. همچنین باید متذکر شد با توجه به نوع سنجنده می توان از مقادیر DN این نوع تصاویر و با اعمال یک سری ضرایب مقادیر تابش فرودی واقعی[1] اشیا را بدست آورد.

Level 1A

این مرحله در زیر مجموعه ی سطح 1 قرار دارد و تنها در این مرحله ابر ها شناسایی و حذف و نیز بر اساس داده هایی همچون زاویه ی  آزیموتال خورشید، رطوبت هوا، نوع سنسور، زمان تصویر برداری و طول موج باند های تصویر تصحیح اتمسفری انجام می شود. تصاویر در این مرحله برای بسیاری از کارهای سنجش از دوری مورد استفاده قرار می گیرند اما برای بعضی موارد نیاز به اعمال پارامتر های بیشتر بر روی داده است.

تصحیح اتمسفری بر روی لندست8 سنسور oli

تصحیح اتمسفری بر روی لندست8 سنسور oli

Level 2

این مرحله در واقع مرحله ای برای بهبود سطح 1 است. تصاویر سطح دو به طور سیستماتیک در یک سیستم استاندارد نگاشت می شوند. می توان گفت تصویر در این مرحله  کاملا ژئورفرنس است به حدی که می توان با بالاترین دقت اندازه گیری به این تصاویر استناد کرد مثلا در ماهواره ی لندست 8 در این مرحله دارای 30 متر رزولوشن مکانی یا سنتینل 10 متر رزولوشن مکانی به صورت واقعی قرار دارد. در این مرحله برای اعتبار سنجی میتوان به صورت میدانی از GCP  برای کنترل تصویر استفاده کرد.

Level 3

در ادامه ی سطح 2 سطح 3 قرار دارد. این سطح داده های ژئورفرنس شده بر روی یک شبکه  جهانی مانند [2]EASE-Grid نگاشت می شود. و در یک دوره معین مشاهده بر روی منطقه انجام می شود.

SeaWiFS در سطح 3 تصویر کلروفیل ، 1997 دسامبر 8 (روزانه)

SeaWiFS در سطح 3 تصویر کلروفیل ، 1997 دسامبر 8 (روزانه)

SeaWiFS در سطح 3 تصویر کلروفیل ، 1997 دسامبر 31 (ماهانه)

SeaWiFS در سطح 3 تصویر کلروفیل ، 1997 دسامبر 31 (ماهانه)

Level 4

این سطح کار خاصی را انجام نمی دهد و فقط در صورتی که کاربر بر روی دیتای عظیم در منطقه وسیع  کار کرده باشد و بخواهد فقط منطقه کوچکی را با توجه به ROI[3] انتخاب کند به این مرحله نیاز پیدا می کند.

 

سطح پردازشی 8 گانه با توجه به استاندارد CODMAC

  1. داده های خام: داده های تله متری
  2. داده های اصلاح شده: اصلاح شده برای خطاهای تله متری .بعضی اوقات Recording Data Experimental نامیده می شود. داده ها نیز با زمان و مکان تصویربرداری برچسب گذاری شده اند. معادل سطح 0 ناسا.
  3. داده های کالیبراسیون: داده های ورودی این مرحله اصلاح شده در واحد پردازش توسط سنسور است،   بدون resampling هستند، بنابراین داده ها را می توان برای رادیانس بازسازی کرد. معادل ناسا سطح 1.
  4. Data resampled: برابر ناسا سطح 1 A.
  5. داده های مشتق شده: نتایج مشتق شده، از تصویر به عنوان مثال نقشه ها، گزارش ها، نمودار ها و غیره. معادل ناسا سطوح 2 تا 4
  6. داده های کمکی: شامل گین دستگاه، آفست که بر روی داده ها کالیبره می شوند تا به عنوان داده ی علمی مورد استفاده قرار گیرند.
  7. داده های همبستگی: سایر داده های علمی مورد نیاز برای تفسیر داده های فضایی. برای مثال مشاهدات زمینی مانند نوع خاك یا اندازه گیری های شناور های اقیانوسی از در اثر  باد را شامل شود.
  8. شرح های کاربر: این مرحله توضیح می دهد که داده ها برای چه هدفی به دست آمده و هر کدام از ویژگی های مرتبط با مجموعه داده ها و سایر اسناد کافی به کاربران ثانویه اجازه می دهد که بتوانند اطلاعات جدیدی را از داده های پردازش شده استخراج نمایند.

سطوح موجود برای داده ها ی ماهواره EO-1

سطوح پردازش دیتا سنجش از دور برای داده ها ی ماهواره EO-1 (Parkinson et al, 2006)

سطوح پردازش دیتا سنجش از دور برای داده ها ی ماهواره EO-1 (Parkinson et al, 2006)

منابع سطوح پردازش دیتا سنجش از دور

  1. Liang, S., 2004. Quantitative remote sensing of land surfaces, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons.
  2. Robinson, I.S., 2004. Measuring the oceans from space: the principles and methods of satellite oceanography, Berlin: Springer.
  3. Njoku, E.G. & Weaver, R & et al., 2014. Encyclopedia of remote sensing, Berlin: Springer.
  4. Piwowar, J.M., 2001. Getting Your Imagery at the Right Level. Remote Sensing Imagery Processing Levels. Available at: http://uregina.ca/piwowarj/Think/ProcessingLevels.html [Accessed April 4, 2019].
  5. National Research Council.,1982. Data Management and Computation: Volume 1: Issues and Recommendations, Washington Dc, National Academy Press.
  6. Claire L. Parkinson & et.al, 2006. Earth Science Reference Handbook: A Guide to NASA’s Earth Science Program and Earth Observing Satellite Missions.Washington Dc, National Aeronautics and Space Administration

واژه نامه

[1] irradiance

[2] The Equal-Area Scalable Earth Grid

[3] region of interest

:اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *