Материалы:
1. Многозональный космический снимок ASTER/Terra, полученный 4 мая 2001 г.:
а) в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах (зональные снимки с именами файлов: ast_msc_4mayB.tif, ast_msc_4mayG.tif, ast_msc_4mayR.tif).
б) в тепловом инфракрасном диапазоне (набор из изображений в пяти каналах теплового инфракрасного диапазона, имя файла: ASTER_Msc4may_TIR.img).
2. Зональный снимок ЕТМ+/Landsat-7 в тепловом инфракрасном диапазоне, полученный 4 мая 2001 г, (канал 6, участок спектра 10,4-12,5 мкм, пространственное разрешение 60 м, имя файла: L7_MscTIR.tif).
Радиометр ASTER установлен на космическом аппарате Terra, который был запущен в декабре 1999 г. на солнечно-синхронную полярную орбиту высотой 700 км. Он включает три различных подсистемы, осуществлявшие съемку в видимом и ближнем ИК диапазонах с разрешением 15 м, среднем ИК диапазоне (длины волн 1,6-2,4 мкм) с разрешением 30 м; система получения данных в тепловом ИК диапазоне, имеет 5 съемочных каналов и пространственное разрешение 90 метров. Ширина полосы съемки 60 км.
Спектральное и пространственное разрешение используемых снимков ASTER приведено в таблице:
|
VNIR |
TIR |
||||||
№ канала |
1 |
2 |
3 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Длина волны (мкм) |
0,52-0,60 |
0,63-0,69 |
0,76-0,86 |
8,125-8,475 |
8,475-8,825 |
8,925-9,275 |
10,250-10,950 |
10,950-11,650 |
Разрешение, м |
15 |
90 |
||||||
Серия американских спутников для исследования Земли Landsat запускается с 1972 года, обеспечивая многократное покрытие снимками всей поверхности планеты. Спутник Landsat-7 был запущен в 1999 году, на нем установлен сканер ETM+ — с улучшенными, по сравнению с ТМ/Landsat-5, характеристиками: имеется панхроматический канал с разрешением 15 м, 6 каналов видимого и ближнего инфракрасного диапазонов с разрешением 30 м разрешение теплового канала 60 м (вместо 120 у сканера ТМ/Landsat-5). Размер кадра, получаемого сканерами спутников Landsat 185х185 км. Однако данные ЕТМ+/Landsat-7 поступали на Землю только до 31 мая 2003 г., когда на сканере ETM+ вышел из строя корректор («выпрямитель») линий сканирования. В настоящее время спутник предоставляет изображения Земли с полосами сбоев.
Программное обеспечение – свободно распространяемые программа обработки изображений MultiSpec и ГИС ILWIS.
Порядок выполнения работы.
1. Вывести на экран и рассмотреть изображение в тепловом канале снимка Landsat-7.
Действия в программе MultiSpec: File – Open (открыть файл) – L7_MscTIR.tif
Визуально разделить основные классы объектов, различающиеся по уровню яркости.
2. Вывести в другое окно изображение из тепловых снимков ASTER, выполнив цветовой синтез.
Действия в программе MultiSpec: File – Open (открыть файл) – ASTER_Msc4may_TIR.img, выбрать 3 любых зональных снимка для цветового синтеза.
3. Вывести в третье окно многозональный снимок ASTER в видимом диапазоне с разрешением 15 м, выполнив цветовой синтез.
Действия в программе MultiSpec: Создать из трех файлов снимков ASTER в видимой и ближней инфракрасной зонах один многозональный файл: открыть первый файл File – Open – ast_msc_4mayB.tif; присоединить два других файла: повторить операцию «открыть файл» – отметить окошко Link to Active image window (Привязать к открытому окну с изображением) – указать второй файл ast_msc_4mayG.tif – указать третий файл ast_msc_4mayR.tif – отказаться от добавления каналов к открытому многозональному файлу (Cancel). Для вывода цветного синтезированного изображения: Processor – Display image – Set display specification for – Display – Type – 3 Channel Color (цветной синтез) – указать номера трех каналов.
4. Расположить рядом окна с тепловыми снимками ETM+/Landsat-7 и ASTER/Terra, сравнить изображения, выделив различающиеся по цвету и уровню яркости объекты. Найти примеры объектов, которые лучше видны на тепловом снимке Landsat, благодаря более высокому пространственному разрешению. Выделить (отметить) «цветные объекты» на синтезированном многозональном тепловом снимке ASTER. Для облегчения распознавания объектов воспользоваться цветным снимком в видимом диапазоне с более высоким пространственным разрешением.
Сравнить изображение городской территории на снимке в видимом диапазоне и на любом из тепловых и заполнить таблицу.
Cравнение тепловых снимков ETM+/Landsat-7 и ASTER/Terra
Объекты, лучше различимые на тепловом снимке ETM+/Landsat |
Объекты, лучше различимые на тепловом многозональном снимке ASTER/Terra |
|
|
|
|
|
|
Наиболее «горячие» объекты на обоих снимках |
|
Наиболее «холодные» объекты на обоих снимках |
|
5. Преобразовать тепловой снимок Landsat путем квантования (разделения) диапазона яркостей на несколько ступеней по уровню яркости, пользуясь средствами программного комплекса ILWIS
