9421
.pdfЛабораторная работа № 4
Геометрическая коррекция (трансформирование)
Цель работы: Научиться выполнять трансформирование снимков.
Порядок выполнения:
Корегистрация изображений
Корегистрация – это автоматическое совмещение двух и более растровых изображений, одно из которых выбирается в качестве эталонного.
1)Загрузить мозаику ASTER и 1,2,3 каналы Landsat.
2)Выполнить команду «Трансформация – Корегистрация».
3)В диалоговом окне «Корегистрация» выполнить следующее:
-в группе «Референсный растр» выбрать любой из каналов Landsat;
-в группе «Корректируемый растр» выбрать любой из каналов мозаики
ASTER;
- нажать флажок «Связывать каналы» (рис. 4.1).
Рис. 4.1 – Окно корегистрации
4) Если в окне «Список операций» есть записи, то перед началом работы их нужно удалить.
Первая операция:
-в группе «Модель трансформации» выбрать «Перенос»;
-в группе «Параметры поиска» поставить Иер. уровень равный 1;
30
-нажать кнопку «Добавить»;
-нажать кнопку «Шаг».
Вторая операция:
-в группе «Модель трансформации» выбрать «Аффинная»;
-в группе «Параметры поиска» поставить Иер. уровень равный 0;
-нажать кнопку «Добавить»;
-нажать кнопку «Шаг».
5) Нажать кнопку «Совместить» и все операции операционного листа бу-
дут выполнены.
6) Отменить трансформацию можно двумя способами: вернуться на шаг назад, для чего следует выполнить команду «Трансформация – Отменить по-
следнюю трансформацию» или нажать кнопку на панели инструментов,
или отменить всю выполненную в проекте трансформацию командой меню
«Трансформация – Отменить все трансформации».
7) Сохранить трансформированную мозаику ASTER можно двумя спосо-
бами:
- выполнить команду «Файл – Экспортировать Geogrid». При этом при открытии мозаики она остается в том же виде, что и до корегистрации, однако при дальнейшей работе с мозаикой, прежде всего нужно выполнить «Файл – Импортировать Geogrid» (файл привязки) и выбрать канал с которым работали при трансформации.
- выполнить команду «Файл – Сохранить растр», тогда новые координаты этой мозаики сохранятся и при дальнейшей работе мозаика будет открываться с новыми координатами.
Глобальная трансформация
1) Загрузить снимок Quick Bird, настроить отображение, открыть в сосед-
нем окне снимок Landsat.
Первое приближение (грубая привязка):
31
2)Выполнить команду «Трансформация – Установить опорные точки».
Активизировать инструмент установки опорных точек .
3)Найти сначала на трансформируемом снимке Quick Bird характер-
ную точку, поставить на ней метку, затем на соответствующей точке на опор-
ном снимке Landsat поставить метку. Опорная точка будет установлена и от-
разится в виде тика. Установить не менее 4 опорных точек (рис. 4.3).
4) Выполнить команду «Трансформация – Глобальная трансформация»;
-в окне «Растры»: выбрать каналы для трансформации;
-модель трансформации: «Афинная»;
-«Выполнить» (рис. 4.2)
Рис. 4.2 – Глобальная трансформация
5) Выйдет сообщение об ошибке в трансформировании (невязка). Значе-
ния в метрах. При следующем приближении она должна стать меньше.
6) Трансформируемый снимок переместился на нужное место в рабочем окне (рис. 4.4).
32
Рис. 4.3 – Установка опорных точек
Рис. 4.4 – Трансформация снимка
33
Второе приближение:
7)Выполнить команду «Трансформация – Удалить все опорные точки».
8)Установить не менее 5 опорных точек более тщательно, для точной при-
вязки. Для получения корректного результата трансформации изображения опорные точки должны быть нанесены равномерно, в центре и по краям.
9) Выполнить трансформацию согласно пункту 4.
10) После повторной привязки ошибка должна быть меньше. С учетом того, что опорный снимок Landsat имеет разрешение 30 м, то ошибка меньше этого значения считается допустимой (рис. 4.5).
Рис. 4.5 – Ошибка трансформации
11) Сохранить результаты трансформации можно двумя способами, опи-
санными в пункте 7 первой части.
12) При открытии сохраненного трансформированного снимка появится вопрос «Задать проекцию?». Ответить «Да» и задать WGS 84.
Вопросы для самопроверки:
1.Как правильно выбрать точки на снимке для трансформирования?
2.В чем различие между глобальной трансформацией и корегистрацией?
3.Какое значение ошибки трансформирования считается допустимым?
4.Как сохранять трансформированное изображение?
34
Лабораторная работа № 5
Выявление изменений на разновременных снимках с помощью алгоритма «Change detection»
Цель работы: Научиться выполнять анализ изменения ситуации по разно-
временным снимкам (на примере лесных вырубок).
Change Detection – представляет собой анализ изменения пространственных объектов во времени. Для успешной работы алгоритма необходимо, чтобы обра-
батываемые растры удовлетворяли следующим требованиям:
–растровые каналы должны быть хорошо совмещенными;
–рекомендуется использовать изображения, полученные в близкие по се-
зону даты;
– обрабатываемые изображения должны иметь один базис (иметь одинако-
вый размер в пикселях, пространственное разрешение и координату верхнего ле-
вого угла).
Порядок выполнения:
1. Загрузка данных в программу
1)Открыть растровые изображения Landsat_4 и Landsat_5 в комбинации 1- 2-3 в двух окнах, настроить цветовую гамму для двух растров.
2)Проверить наложение снимков друг на друга.
2. Одноканальное обнаружение изменений
1) Выполнить команду «Редактирование – Одноканальное обнаружение из-
менений» (рис. 5.1).
Вдиалоговом окне отметить «Создавать растр со значениями вероятностей»
изадать:
– референсный растр (Landsat_5) – задает опорный первый растровый слой,
по сравнению с которым ищутся изменения.
35
Рис. 5.1 – Одноканальное обнаружение изменений
– сравниваемый растр (Landsat_4) – задает растровый слой, на котором ищутся изменения по сравнению с первым.
Метод обнаружения – «Главные компоненты».
2) Открыть окно палитры «Changes_probability»: «Окно – Новое окно па-
литры», расположить открытые окна вертикально.
3. Отображение растра в режиме градиентной палитры
1) Выполнить команду «Отображение – Настройки окна палитры» или нажать быструю кнопку .
Диапазон растра задает пороговые значения согласно минимальным и мак-
симальным значениям яркости пикселей слоя, для которого создается палитра.
Для достижения оптимального результата в данной работе минимальное значе-
ние яркости принимается равным 0,75-0,8 (рис. 5.2).
2) Выбрать цвет области с обнаруженными изменениями, цвет вне диапа-
зона; для более четкого отображения изменений – не интерполировать цвета между узлами (рис. 5.3).
36
Рис. 5.2 – Настройка окна градиентной палитры
Рис. 5.3 – Обнаруженные изменения растра в заданном диапазоне
3) Сохранить готовую палитру (окно «Создание градиентной палитры»,
«Сохранить», рис. 5.2).
37
4) Сохранить растр при помощи команды «Файл – Сохранить растры»: фор-
мат вывода – Windows BMP, формат пикселя – float32, фильтр – Эрмитовые сплайны.
4. Векторизация растра
1) Выполнить команду «Инструменты – Экстент», вкладка «Трансформиро-
вать в экстент», Фильтр передискретизации – «Ближайший сосед»; трансформи-
ровать выбранный растр (рис. 5.4).
Рис. 5.4 – Трансформирование растра в экстент
2) Создать новый слой: «Вектор – Управление векторными слоями». Сде-
лать слой изменяемым. Здесь же можно редактировать стиль отображения объ-
ектов во вкладке «Стиль».
3) Выполнить векторизацию растра: «Вектор – Векторизация диапазона»
(рис.5.5):
–выбрать исходный растр («Changes_probability»);
–выбрать диапазон: минимум – 0,75-0,8;
–«Векторизовать».
38
Рис. 5.5 – Векторизация диапазона значений растра
Во вкладке «Векторизация» (рис.5.6):
–выбрать векторный слой для сохранения объектов («Вырубки»);
–отметить поле «Очищать перед сохранением»;
–задать минимальную площадь – 3600;
–задать минимальный периметр – 2000;
–«Выполнить».
Рис. 5.6 – Настройка параметров векторизации
Результатом выполненных действий является векторный слой с границами
участков, на которых обнаружены изменения.
39