X
تبلیغات
نقشه برداران TFT - سنجش از راه دور

سنجش از دور چيست ؟

سنجش از راه دور تكنولوژي كسب اطلاعات و تصويربرداري از زمين با استفاده از تجهيزات هوانوردي مثل هواپيما ، بالن يا تجهيزات فضايي مثل ماهواره است .

به عبارتي ديگر سنجش از راه دور عبارتست از علم و هنر كسب اطلاعات فيزيكي و شيميايي از پديده هاي زميني و جوي از طريق ويژگي هاي امواج الكترومغناطيسي بازتابي يا منتشر شده از آن ها و بدون تماس مستقيم با پديده هاي مذكور مي باشد

 

                                     اولين ماهواره چه زماني به فضا پرتاب شد؟

اولين ماهواره پرتابي به فضا اسپوتينك بودكه توسط آمريكا،در 4اكتبر1957به فضا پرتاب شد به و از آن تاريخ تا كنون بيش از 18000شي پرنده در اطراف زمين به گردش در آمده است .


  اولين ماهواره منابع زميني چه نام داشت و در چه زماني به فضا پرتاب شد؟

اولين ماهواره منابع زمينيlandsat1 بود كه در سال 1973 پرتاب شد و از هر نقطه زمين هر 18 روز يكبار تصويربرداري مي كرد . آمريكا با پرتاب landsat1 توانست در آن سال ميزان سطح كشت گندم و توليد آن را در دنيا به دست آورد و از راه فروش و توليد گندم به نقاط مورد نياز تمام هزينه هاي landsatرا تأمين كند landsat داراي سنجنده جاروبگر چند طيفي MSS_multi spectral scannerبود و در 4 باند الكترومغناطيسي در نواحي مرئي و مادون قرمز تصويربرداري مي كرد . كه اين امر يك تحول و موفقيت بزرگ براي كارشناسان زمين شناسي و معدن به شمار مي رفت .

كاربردهاي سنجش از دور در مطالعات چیست؟

با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان مرزهاي بسياري از سازندهاي زمين شناسي را از يكديگر تفكيك كرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه هاي گوناگون زمين شناسي تهيه كرد. از جمله نقشه هاي زمين شناسي گوناگون كه با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان تهيه كرد، نقشه گسله ها و شكستگي ها، نقشه سازندهاي سنگي مختلف، نقشه خاكشناسي و نقشه پتانسيل ذخاير تبخيري سطحي را ميتوان نام برد. افزون براين با توجه به گستره بسيار وسيع زير پوشش هر تصوير ماهواره اي، چنين تصاويري براي مطالعات كلان منطقه اي براي زمين شناسان بسيار مفيد است.

 نرم افزارهاي متداول دورسنجي چه نرم افزارهايي هستند؟

الف) Erdas_imaging

ب) ER_Mapper

ج) PCI_Geomatica

د) ENVI

ه) SOCE_SET

انواع داده هاي معمول مورد استفاده در مطالعات زمين شناسي چه داده هايي هستند؟

· ـ اكونوس IKONOS

· ـ اسپاتSPOT

· ـ لندستLANSAT

· ـ آي آر اس IRS

· _ان وي ستENVISAT

· ـ رادارست RADARSAT

· كوئيك برد _QUICKBIRD

· ASTER_استر

داده هاي رادار چه مزايايي دارند؟

· چون از پوشش گياهي عبور ميكند براي مناطق داراي پوشش گياهي وسيع مثل اروپا ونواحي مشابه بسيار مناسب است

· به دليل بلند بودن طول موج،· امواج آن چند متر در زمين نفوذ ميكند بنابر اين براي تشخيص منابع معدني سطحي مناسب است

· محدوديت شب وروز ندارند (كاربردهاي نظامي)

SRTMچيست؟

SRTMاختصار كلمات زير:
Shuttle Radar Topography Mission
به معناي : ماموريت شاتل رادار براي تهيه نقشه هاي توپوگرافي ميباشدSRTM ، يك پروژه مشترك بين NASA وNIMA است. هدف در نظر گرفته شده براي اين پروژه ، توليد داده هاي توپوگرافي رقومي براي %80 سطح زمين بوده است

مزاياي داده هايSRTMچيست؟

داده هاي SRTM چند مزيت مهم دارند . اول آنكه اين گونه داده هاي DEM در مناطق وسيع كه از يك منبع به دست آمده باشند مثل(SRTM)، بسيارمورد نياز هستند ؛ زيرا پايدار بوده و در مناطق بزرگ قابل استفاده هستند ، در حالي كه ديگر DEM هاي با قدرت تفكيك بالا از منابع متغيري مثل زوج تصاوير ماهواره اي به دست مي آيند. همچنين از آنجا كه اشعه رادار از ابر عبور ميكند، سنجنده هاي راداري محدوديتي از نظر پوشش ابر ندارند .

براي تهيه داده هاي سه بعدي از روشي براي تداخل سنجي راداري استفاده ميكند. در اين روش دو تصوير راداري ازدو نقطه با اختلاف مكاني كم گرفته ميشوند . از اختلاف ميان اين تصاوير ، ارتفاع نقاط زمين يا تغييرات آن قابل محاسبه است. تداخل سنجي ، مطالعه الگوهاي تداخلي است كه از تركيب دو مجموعه سيگنال راداري حاصل ميشوند . اگر تا كنون يك گودال اب با لايه نازكي از روغن روي ان ديده باشيد ، احتمالا نوارهاي رنگي روي سطح آن را ملاحظه نموده ايد. اين نوارهاي رنگي به وسيله شعاعهاي نور منعكس شده از سطح صاف روغن و آب زير آن كه الگوهاي تداخلي را ايجاد كرده اند ، به وجود ميايند. براي اخذ دو تصوير راداري از دو منظر متفاوت ، سيستم SRTM ، شامل يك آنتن رادار در داخل دستگاه و يك آنتن رادار ثانويه نصب شده در انتهاي يك دكل به طول 60 متر (195فوت) در خارج دستگاه است
SRTM از روش تداخل سنجي با باز ثابت استفاده ميكند . يعني دو مجموعه داده راداري در يك زمان اخذ ميشوندو آنتنهايي كه اين داده ها را جمع آوري ميكنند درفاصله ثابتي از هم قرار گرفته اند.

 

 

+ نوشته شده توسط ایمان علیان imalian_1368@yahoo.com در و ساعت 20:39 |
سنجش از راه دور
سنجش از راه دور  
سنجش از دور در بسیاری از زمینه های علمی و تحقیقاتی کاربردهای گسترده ای دارد. از جمله کاربردهای فن سنجش از دور می توان به استفاده از آن در زمین شناسی، آب شناسی، معدن، شیلات، کارتوگرافی، جغرافیا، مطالعات زیست شناسی، مطالعات زیست محیطی، سیستم های اطلاعات جغرافیایی، هواشناسی، کشاورزی، جنگلداری، توسعه اراضی و به طور کلی مدیریت منابع زمینی و غیره اشاره کرد.

مقدمه
سنجش از دور در بسیاری از زمینه های علمی و تحقیقاتی کاربردهای گسترده ای دارد. از جمله کاربردهای فن سنجش از دور می توان به استفاده از آن در زمین شناسی، آب شناسی، معدن، شیلات، کارتوگرافی، جغرافیا، مطالعات زیست شناسی، مطالعات زیست محیطی، سیستم های اطلاعات جغرافیایی، هواشناسی، کشاورزی، جنگلداری، توسعه اراضی و به طور کلی مدیریت منابع زمینی و غیره اشاره کرد. سنجش از دور می تواند تغییرات دوره ای پدیده های سطح زمین را نشان دهد و در مواردی چون بررسی تغییر مسیر رودخانه ها، تغییر حد و مرز پیکره های آبی چون دریاچه ها، دریاها و اقیانوسها، تغییر مورفولوژی سطح زمین و غیره بسیار کارساز است. افزون بر این یک سیستم سنجش از دور با توجه به این که بر اساس ثبت تغییرات و اختلافهای بازتابش الکترومغناطیسی از پدیده های مختلف کار می کند، میتواند حد و مرز پدیده های زمینی اعم از مرز انواع خاکها، سنگها، گیاهان، محصولات کشاورزی گوناگون و ... را مشخص کند. سنجش از دور در پیش بینی وضع هوا و اندازه گیری میزان خسارت ناشی از بلایای طبیعی کشف آلودگی آبها و لکه های نفتی در سطح دریا، اکتشافات معدنی نیز کاربرد دارد. بدون شک استفاده از این فن در مطالعات اکتشافی و منابع طبیعی و سایر موارد پیش گفته نه تنها سرعت انجام مطالعات را بیشتر می کند بلکه از نظر دقت و هزینه و نیروی انسانی نیز بسیار با صرفه تر است.
مهمترین قابلیتهای داده های سنجش از دور
داده های سنجش از دور به دلیل یکپارچه و وسیع بودن، تنوع طیفی، تهیه پوشش های تکراری و ارزان بودن، در مقایسه با سایر روشهای گردآوری اطلاعات از قابلیت های ویژه ای برخوردار است که امروزه عامل نخستین در مطالعه سطح زمین و عوامل تشکیل دهنده آن محسوب می شود. امکان رقومی بودن داده ها موجب شده است که سیستم های کامپیوتری بتوانند از این داده ها به طور مستقیم استفاده کنند و سیستم های داده ها جغرافیایی و سیستم های پردازش داده ها ماهواره ای با استفاده از این قابلیت طراحی و تهیه شده است. سهل الوصول بودن داده ها، دسترسی سریع به نقاط دور افتاده و دقت بالای آنها از امتیازات خاص این فن محسوب می شود.
مراحل تاریخی رشد سنجش از دور
1- در سال 1859 اولین عکس هوایی توسط گاسپارد فلیکس از یک بالون هوایی تهیه شد.
2- در سال 1903 از کبوترهای جاسوس در ماموریت های نظامی استفاده شد.
3- در سال 1908 ویلبر رایت اولین هواپیمای عکاس را رهبری نمود و بونویلان عکسهای هوایی را تهیه کرد.
4- در سالهای آخر جنگ جهانی اول عکسهای هوایی به سرعت برای اهداف شناسایی بکار گرفته شدند. اما جنگ جهانی دوم دوره جدیدی برای عکسبرداری های هوایی به همراه داشت.
5- در دهه 1960 آمریکا بر علیه کوبا و شوروی سابق شروع به جمع آوری اطلاعات از طریق ماهواره های جاسوسی نمود.
6- در سال 1972 ناسا اولین ماهواره ارزیابی منابع زمینی بنام ERTS-1 را به فضا پرتاب کرد که بعدها تحت نام لندست شناخته شد. در سال 1972 اولین سری ماهواره های لندست با دوربین و سنجنده های RBV (Return Beam Vidicon)، MSS (multispectral sensor) و TM(Thematic Mapper) در چهار و هفت باند توسط ایالات متحده آمریکا در مدار زمین قرار گرفته، از این مرحله که تصویربرداری از حالت آنالوگ خارج و بصورت رقومی درآمد، دریچه ای جدید برای پردازش تصاویر و نهایتا" تعبیر و تفسیر آنها به روی بشر گشوده شد.
7- فرانسه در سال 1986 اولین سری ماهواره های SPOT را با قدرت تفکیک 10 و 20 متر (در سه باند) به فضا فرستاد.
8- هندوستان سری ماهواره های IRS (Indian Remote Sensing) را در سال 1988راه اندازی نمود.
9- ژاپن در سال 1990 سری ماهواره های MOS (Marine Observation Satellites) و آژانس فضایی اروپا سری ماهواره های ERS را به فضا فرستادند.
(European Remote-Sensing Satellites)
10- در سال 1991، کانادا سری ماهواره هایRadar-sat را در مدار زمین قرار داد. (Radio Detection and Ranging-Satellite )
11- در سال 1995، مشارکت برزیل و چین جهت پرتاب ماهواره CBERS
(China-Brazil Earth Resource Satellite)
12- در سال 1996، آمریکا با پرتاب ماهواره IKONOS با قدرت تفکیک 1 متر و 4 متر
13- در سال 1999و پرتاب ماهواره های QuickBird با قدرت تفکیک 61 سانتیمتر و 44،2 متر
14- در سال 2001 و OrbView با قدرت تفکیک 1 متر و 4 متر
در سال 2003 و سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO)، در حال تحقیق درباره پروژه ماهواره هایی است که دارای قابلیت ارسال به فضا و بازگشت مجدد به زمین هستند. این پروژه در حال سپری کردن سیر تکاملی خود در ISRO است و انتظار می رود در سال 2005 بهره برداری شود. ماهواره های مهم و مشخصات آنان در جدول آمده است. امروزه تعداد زیادی از ماهواره ها مجهز به انواع سنجنده ها بدور زمین گردش می کنند و انبوهی از اطلاعات متنوع را در بارة سیارة زمین در اختیار متخصصان قرار می دهند.
در زمینه کاربردهای داده های ماهواره ای می توان به طور اختصار به موارد زیر اشاره کرد:
الف: مطالعه تغییرات دوره ای
برخی از پدیده ها و عوارض سطح زمین در طی دوره زمانی تغییر می یابد. علت این تغییرات می تواند عوامل طبیعی مانند سیل، آتشفشان، زلزله، تغییرات آب و هوایی، یا عوامل مصنوعی مانند دخالت انسان در محیط زیست باشد. برای مثال تغییر سطح آب دریای خزر در طی یک دوره 10 تا 20 ساله، تغییر میزان سطح پوشش و جنگلها درشمال کشور و تغییر پوشش گیاهی نخل در جنوب کشور و میزان آسیب آنها در دوران جنگ را می توان با استفاده از داده های ماهواره ای با دقت بسیار زیادی مطالعه کرد.
ب: مطالعات زمین شناسی
با استفاده از داده های ماهواره ای می توان مرزهای بسیاری از سازندهای زمین شناسی را از یکدیگر تفکیک کرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه های گوناگون زمین شناسی تهیه کرد. از جمله نقشه های زمین شناسی گوناگون که با استفاده از داده های ماهواره ای می توان تهیه کرد، نقشه گسله ها و شکستگی ها، نقشه سازندهای سنگی مختلف، نقشه خاکشناسی و نقشه پتانسیل ذخایر تبخیری سطحی را میتوان نام برد. افزون براین با توجه به گستره بسیار وسیع زیر پوشش هر تصویر ماهواره ای، چنین تصاویری برای مطالعات کلان منطقه ای برای زمین شناسان بسیار مفید است.
ج: مطالعات کشاورزی وجنگلی
تشخیص وتمایزگونه های گیاهی مختلف، محاسبه سطح زیر کشت محصولات کشاورزی، مطالعه مناطق آسیب دیده کشاورزی براثرکم آبی یا حمله آفتهای مختلف به آنها از جمله مهمترین کاربردهای داده های ماهواره ای است. تهیه نقشه جامع پوشش گیاهی هر منطقه، تهیه نقشه آبراهه ها و ارتباط آنها با مناطق مستعدکشت و برآورد میزان محصول زیر کشت از کاربردهای دیگر چنین اطلاعاتی است. لازم به ذکر است که وزارت بازرگانی و کشاورزی کشور ایالات متحده آمریکا از ابتدای تکوین تکنولوژی سنجش از دور همه ساله محصول کشاورزی کشور آمریکا وتمام کشورهای جهان را با استفاده ازتصاویر ماهواره ای برآورد می کند تا برای برنامه ریزی بازار و تولید اطلاعات مفید و لازم را بدست آورد. افزون بر این مطالعه میزان انهدام جنگلها و یا میزان پیشرفت جنگل کاری از کاربردهای دیگر این تصاویر است.
د- مطالعات منابع آب
مطالعه آبهای سطحی منطقه و تهیه نقشه آبراهه ها، بررسی تغییر مسیر رودخانه ها بر اثر عوامل طبیعی یا مصنوعی، تخمین میزان آب سطحی هر منطقه از جمله جالبترین کاربرد داده های ماهواره ای است.کشور ما از جمله کشورهایی است که با وجود داشتن منابع آبهای سطحی در بسیاری مناطق از مشکل کم آبی رنج می برد، که استفاده از تکنولوژی نوین وبه دست آوردن اطلاعات دقیق می تواند راهگشای استفاده بهتر ازمنابع آب کشور باشد.
- بررسی آلودگی آب:
اهمیت آب به عنوان یکی از چهار عنصر اصلی حیات و جایگاه خاص آن در آبیاری، تولید انرژی و صنعت و ... بر همگان کاملاً مشخص است و تحقیق در خصوص کیفیت، آلودگی و یا خلوص آن، برنامه ریزی برای استفاده معقول از آب را میسر می سازد. تصاویر ماهواره ای، به دلیل ویژگی های خود و بخصوص تکراری بودن، زمینه های مناسبی را برای مطالعه آب به عنوان یکی از منابع زمینی، فراهم نموده اند. به طور کلی بیشترین مقدار اشعه خورشید، در لایه های فوقانی (حدود دو متری آب) جذب می شوند و این خاصیت، بستگی زیادی به نوع طول موج دارد. اشعه مادون قرمز انعکاسی در چند سانتی متری از سطح آب جذب می شود و موجب ظهور زمینه سیاه بر روی تصاویر ماهواره ای می شود. موج آبی، هر چند بطور محسوس در آب نفوذ می کند ولی در عین حال در لایه های فوقانی به سرعت متفرق می شود و رنگ آبی را برای آب، موجب می گردد.
با استفاده از طول موجهای مختلف مورد استفاده در سنجش از دور بویژه در فاصله 6/0- 48/0 میکرو متر می توان اختلاف های سطوح مختلف آب را از نظر زمینه به وضوح مشاهده نمود.
تمام آبهای طبیعی دارای مقادیر مختلف ناخالصی هستند. هرگاه میزان نا خالصی آب در حدی باشد که مصارف آن به صورت آب مشروب و یا برای مقاصد آبیاری و صنعتی ناممکن باشد، آلوده به حساب می آید. آلودگی آب ممکن است در اثر فعالیتهای انسان یا از منابع طبیعی ناشی شود که در هر حال بسته به میزان ناخالصی، اختلاف زمینه در تصاویر ماهواره ای حاصل می شود و از این خاصیت برای مطالعه آب استفاده می گردد. برای مطالعه آلودگی آب، دو نوع عامل یا منبع آلودگی را می توان مورد توجه قرار داد. یکی منابع محدود در مناطقی خاص، نظیر فاضلاب های صنعتی، دیگر منابع غیر محدود، مانند مازاد حاصل از فعالیتهای کشاورزی و نیز موادی که پس از بارندگی یا به وسیله جریان آب رودخانه ها حمل می شوند.
تشخیص میزان آلودگی آب با استفاده از تصاویر ماهواره ای بسیار مشکل است، لیکن با بررسی و مطالعه تصاویر تکراری و تغییراتی که در زمینه سطوح آبی ظاهر می شود، می توان منابع آلودگی را شناسائی کرد. مثلاً زمینه نسبتاً روشنی که در نواحی نزدیک به ساحل، بر روی تصاویر دیده می شود، از ورود پساب های صنایع و یا فعالیتهای کشاورزی در مناطق نزدیک به دریا و بالا رفتن میزان انعکاس از لایه های آلوده در نواحی نزدیک به ساحل و اطراف جزیره ها ناشی می شود. حال آنکه، در نواحی دور از ساحل که عمق بیشتری هم دارند، معمولاً میزان آلودگی کمتر است و عدم انعکاس امواج این گونه آبها، زمینه تیره ای را بر روی تصاویر موجب می شود و براحتی از مناطق آلوده قابل تشخیص می باشند.
- بررسی طغیان های آبی:
موارد دیگر استفاده از تصاویر ماهواره ای، مطالعه و بررسی طغیان آب و آثار آن بر مناطق سیل زده می باشد. معمولاً هنگام طغیان آب رودخانه ها، بالا آمدن آب دریا و پیشروی آب در نواحی ساحلی و سرانجام پس از جاری شدن سیل، سطوح کوچک و بزرگی از نواحی مجاور دریا و رودخانه ها به زیر آب می روند که با بررسی تصاویر تکراری ماهواره ای، می توان مناطق مورد طغیان را به سهولت تشخیص داده و نقشه های اراضی خسارت دیده را ترسیم نمود. پس از پایان طغیان آب، با مطالعه تصاویر تکراری، مدت لازم برای نفوذ آب در زمین، زه کشی طبیعی و تبخیر آب، می توان تا حدود زیادی در مورد جنس خاک و نفوذ پذیری آن قضاوت نمود و تشکیل دشت های سیلابی را در مجاورت رودخانه ها مشاهده کرد.
ح- مطالعات دریایی
از تکنولوژی سنجش از دور بخصوص در چند زمینه مهم کاربردهای دریایی می توان استفاده کرد که ازآن جمله مطالعات دوره های پیشروی و پسروی کرانه دریا؛ مطالعات عمومی ویژگیها و خصوصیات توده های آبی مثل نقشه دمای سطح و رنگ آب و نقشه تراکم میزان کلروفیل و پلانکتون و مطالعات مربوط به تأثیر سایر پدیده ها بر دریا، از جمله وضعیت حرکت وتندی امواج دریا و غیره هستند. تابحال اقیانوسها طراحی وساخته شده است. مهمترین این ماهواره ها عبارتند از ماهواره “ موس” ژاپن و ماهواره “ سی ست” آمریکا. برای آگاهی بیشتر از جزئیات سنجنده ها و کاربردهای آن به بخش مربوط به این ماهواره در همین گزارش رجوع کنید.
و- مطالعه بلایای طبیعی
امروزه برآورد میزان خسارت ناشی از بلایای طبیعی از قبیل سیل، زلزله، آتشفشان، طوفان و غیره با استفاده از داده های ماهواره ای بسیار متداول است. تعیین راهبرد مناسب برای جلوگیری و کاهش خسارت بلایای طبیعی از جمله دیگر کاربردهای داده های ماهواره ای است.
بطور کلی با توجه به خصوصیات اطلاعات ماهواره ای، امروزه در موارد گوناگون در زمینه منابع طبیعی از این اطلاعات استفاده می شود که اهم آنها عبارتند از:
- مطالعات جنگل و بررسی تغییرات آن.
- مطالعات مراتع و بررسی تغییرات آن.
- تهیه نقشه های مختلف از جمله کاربری اراضی، قابلیت اراضی و غیره.
- شناسائی محصولات کشاورزی و برآورد سطح زیر کشت آنها.
- مطالعه آبهای سطحی و شبکه رودخانه ها و بررسی تغییرات آبهای ساحلی.
- شناسائی مناطق دستخوش آفات و بیماریهای گیاهی و مناطق آتش سوزی.
- شناسائی معادن و مطالعه تغییرات حوزه های معدنی.
- کنترل مناطق شهری و نحوه گسترش شهرها.
- بررسی سیل و طغیان های آبی و خسارات ناشی از آنها.
- پیش بینی محصولات کشاورزی.
- مطالعه مربوط به شیلات و آبزیان.
- تهیه و تدارک اطلاعات مورد نیاز سیستم های اطلاعات جغرافیایی.

NOAA
National Oceanic & Atmospheric Administration

مشخصات ماهواره هواشناسی نوآ :
خورشید آهنگ مدار قطبی
کشور سازنده : آمریکا
تاریخ پرتاب : 1978
تفکیک مکانی : 1/1 کیلومتر
پوشش شبانه روز : دو پوشش کامل از کره زمین
ارتفاع مدار : 850 کیلومتر
مدار دایره ای به ارتفاع هشتصد و پنجاه کیلومتر
زمان دوران حدود صد و دو دقیقه با چهارده دوران در شبانه روز
اخذ دو پوشش کامل از سطح زمین در یک شبانه روز
حس گر AVHRR
سیستم ارسال اطلاعات HRPT
ماهواره ای در مدار NOAA14- NOAA 12 - NOAA 10.

Terra

نام ماهواره: Terra
کشور سازنده :ایالات متحده آمریکا
تاریخ پرتاب :18دسامبر  1999
وضعیت فعلی :فعال
اطلاعات مداری
مدار :شبه قطبی ارتفاع 705 کیلومتر
زاویه میل :98 درجه
بازگشت :دو روز
سنجنده ها
MODIS
MISR
CERES
ASTER
تعداد باند :14
قابلیت تفکیک زمینی
باند 3-1 15 متر
باند 9-3 30متر
باند 14-9  90 متر
MOPITT
سنجنده :MODIS
تعداد باندها : 36
زمان بازگشت : 16 روز
محدوده طیفی : 4/0 الی 15 میکرون

قابلیت تفکیک زمینی
250متر باند 1-2
500متر باند 3-7 
1000 متر باند 36-8



QuickBird
اطلاعات پرتاب
تاریخ پرتاب: 18 اکتبر 2001
پنجره پرتاب: 1851 تا 1906 GMT 

وسیله پرتاب: Delta II
سایت پرتاب: SLC-2W , پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ کالیفرنیا

ایستگاههای زمینی دریافت کننده داده¬های تصویری
1- نروژ
2- آلاسکا

اطلاعات مداری
ارتفاع: 450 کیلومتر- 98 درجه, خورشید آهنگ
دوره بازگشت: یک تا 3/5 روز بسته به عرض جغرافیایی

ظرفیت چرخش در هر دور: حدود 128 گیگا بایت (تقریباً 57 بار تصویربرداری از یک مدار چرخش)

پهنای نوار و اندازه منطقه
پهنای نوار: 16/5 کیلومتر از خط Nadi
منطقه واحد: 16/5کیلومتر * 16/5کیلومتر

دقت سنجنده و پهنای باند طیفی
پنکروماتیک: دارای دقت مکانی 61 سانتیمتر
سیاه و سفید: 445 تا 900 نانومتر
چند طیفی: دارای دقت مکانی 2/5متر
آبی: 450 تا 520 نانومتر
سبز: 520 تا 600 نانومتر
قرمز: 630 تا 690 نانومتر
مادون قرمز نزدیک: 760 تا 900 نانومتر

مشخصات فضا پیما
ظرفیت سوخت: تا 7 سال
وزن: 2100 پوند
طول: 3/4متر

Ikonos
نام ماهواره: IKONOS
کشور سازنده: ایالات متحده آمریکا
تاریخ پرتاب: 24سپتامبر 1999
سکوی پرتاب : آتنا 2
وضعیت فعلی: فعال
مداری اطلاعات
مدار: شبه قطبی ارتفاع 681 کیلومتر
زاویه میل: 98/1
سرعت : 7کیلومتر در ثانیه
بازگشت : 29 روز برای قدرت تفکیک 1متر
بازگشت : 1/5 روز برای قدرت تفکیک 4 متر

محدوده طیفی سنجنده ها
پانکروماتیک چند طیفی
0.90- 0.45 µ 0.45 - 0.52 µ
0.52- 0.6 µ
0.63 µ
0.76- 0.90 µ

سنجنده ها
چند طیفی پانکروماتیک نام سنجنده
1متر 4 متر اندازه تفکیک زمینی 
11 کیلومتر 11 کیلومتر عرض تصویر برداری 
1 4تعداد باندها

Radarsat
کشور سازنده: کانادا
تاریخ پرتاب: 4ژانویه 1995
وضعیت فعلی: فعال
اطلاعات مداری
مدار: شبه قطبی ارتفاع 821-793 کیلومتر
زاویه میل: 6.98
بازگشت : 24 روز

SAR نام سنجنده
C BAND/5.3 Ghz فرکانس / طول موج



IRS - 1C
نام ماهواره: IRS-1C
کشور سازنده: هندوستان
تاریخ پرتاب: 28 دسامبر 1995
سکوی پرتاب : موشک روسی
وضعیت فعلی: فعال
مداری اطلاعات
مدار: شبه قطبی ارتفاع 817 کیلومتر
زاویه میل: 98/7درجه
بازگشت : 24 روز LISS III
بازگشت : 5 روز PAN & WIFS

محدوده طیفی سنجنده ها 

IRS - 1D
نام ماهواره: IRhS-1D
کشور سازنده: هندوستان
تاریخ پرتاب:19 سپتامبر1997
سکوی پرتاب : موشک روسی
وضعیت فعلی: فعال
اطلاعات مداری
مدار: شبه قطبی ارتفاع 817 کیلومتر
زاویه میل: 98/7 درجه
بازگشت : 24 روز LISS III
بازگشت : 5روز PAN & WIFS

Landsat 5
نام ماهواره: LANDSAT5
کشور سازنده: ایالات متحده آمریکا
تاریخ پرتاب: اول مارس 1984
وضعیت فعلی: فعال
اطلاعات مداری
مدار: شبه قطبی ارتفاع 705 کیلومتر
زاویه میل: 98/2
بازگشت : 16 روز
سرعت :7 کیلومتر در ثانیه
سکوی پرتاب: دلتا 3920

+ نوشته شده توسط ایمان علیان imalian_1368@yahoo.com در و ساعت 22:8 |
سنجش از دور به عنوان علوم ، هنر وتکنولوژی کسب اطلاعات درخصوص پدیده های مختلف سطح زمین از طریق سنجنده هایی که هیچگونه ارتباط مستقیمی با خود پدیده ندارند، شناخته می شود. سنجنده های ماهواره ای نسبت به ثبت و جمع آوری اطلاعات در قالب تصاویر ماهواره ای اقدام نموده و با استفاده از نرم افزارها و سیستمهای پردازش تصاویر ، امکان استخراج اطلاعات و تولید نقشه های مختلف فراهم می گرددد:
به علت فقدان ابزار مدیریت و پردازش رقومی جهت تجزیه وتحلیل اطلاعات جغرافیایی، سیستمهای فوق قابل مقایسه با GIS، نمی باشند.

 

+ نوشته شده توسط ایمان علیان imalian_1368@yahoo.com در و ساعت 18:25 |
عربها و دنیای سنجش از دور

دبی دومین ماهواره سنجش از دور خود را در سال 2012 م به فضا خواهد فرستاد. این ماهواره DubaiSat-2 نام دارد. البته روزنامه های عربی اعلام کرده اند که علاوه بر این ماهواره، برای طراحی و ساخت دو ماهواره مشابه دیگر نیز   برنامه ریزی شده است که به نامهای DubaiSat-3A  و  DubaiSat-3B به فضا پرتاب خواهند شد.

 .موسسه علوم و فن آوری پیشرفته امارات متولی پرتاب اولین ماهواره سنجش از دور این کشور  به نام  DubaiSat-1  بود. این ماهواره 50 میلیون دلاری در ژولای 2009 م به فضا فرستاده شد. البته ساخت این ماهواره در کره جنوبی انجام شده بود. یک سنجنده پانکروماتیک با قدرت تفکیک 2.5 متر و یک سنجنده چند طیفی با قدرت تفکیک 5 متر روی این ماهواره به اخذ تصویر می پردازند.

امارات در پی ایجاد آزانس فضایی فدرال برای 7 امیر نشین تشکیل دهنده این کشور است. اماراتی ها اعلام کرده اند که DubaiSat-2 از قابلیتهای فنی بیشتری برخوردار است و تصاویر آن به صورت تجاری به فروش خواهد رسید.

 

+ نوشته شده توسط ایمان علیان imalian_1368@yahoo.com در و ساعت 18:0 |

فصل اول

کاربردهای سنجش از دور

سنجش از دور گر چه در در روزهای نخستین به عنوان  یک موضوع صرفا علمیً و تحقیقاتی شناخته شده  بود امّا امروزه کاملاً در اختیار شاخه ­های مختلف علوم قرار گرفته و کاربردهای گوناگونی پیدا کرده است.وجود انواع زمینه های کاربردی وعلمی برای سنجش از دور ، آن را به عنوان یک ابزار قوی و کار آمد برای تولید داده­های مکانی (Spatial Data) مطرح نموده است. قابلیت­ های منحصر به فرد سنجش از دور باعث شده است تا بتوان این فناوری در زمینه های مختلفی به کار گرفت.نمونه هایی از کاربردهای تصاویر ماهواره­ای عبارتند از :تخمین تولید و وسعت اراضی کشاورزی ، برآورد سطح زیر کشت یک محصول خاص،تعیین وضعیت ومشخصات انواع محصولات ،طبقه بندی پوشش ونوع جنگل،تیب بندی مراتع،تولید نقشه های پوششی/ کاربری؛ نقشه های زمین شناسی ؛ تنظیم شبکه راه­هاودسترسی؛ارزیابی ذخایر آبی؛برآورد خسارت های ناشی از زلزله؛کاربردهای نظامی_امنیتی.

 

نرم­افزارهای پردازش تصویر

پردازش وآنالیز داده­های رقومی سنجش از دور نیاز به نرم­افزارهای خاص  پردازش تصاویر دارد.نرم­افزارهای سنجش از دور که به طور حرفه­ای در این بخش مورد استفاده قرار می گیرند،عبارتند از:

Erdas Imaging ،Pci Geomatica، ErMapper، ENVI، TnT Mips، Khoros، Idrisi، Ilwis،

هر کدام از این نرم­افزارها در بخشی از پردازش و آنالیز قوی و در بخشی دیگر دچار کمبود وضعف هستند. برخی از آنها با بهرگیری از توابع نرم­افزارهای GIS ،بسیاری از نیازهای روزمره کاربران خود را برآورده می سازد و برخی دیگر با تاکید بر  پردزاش رقومی، سعی در هر چه کاملتر کردن مجموعه الگوریتم های پردازش تصاویر خود دارند.نرم­افزارهایی چون EDDAS ،ILWIS ، IDRISI  از زمره نرم­افزارهایی محسوب می شوند که توابع GIS قابل توجهی در محیط آنها میتوان یافت و بر عکس نرم­افزارهائی چون KHOROS ،ENVI ،ErMapper  بیشتر گرایش به پردازش تصاویر دارند و بهره کمتری از توابع GIS می برند.به طور کلی میتوان پارمترهای مهم ارزیابی یک نرم­افزار را به صورت زیر بر شمرد:

1-    وجود الگریتم های پایه نظیر تصحیح هندسی،محاسبات تصویری،انواع طبقه بندی ها ،تولید موزایک

2-    قابلیت توسعه و وجود یک محیط برنامه نویسی

3-    وجود توابع جا نبی ، مخصوصاً توابع ویرایشی و آنالیز GIS 

4-    سرعت اجرای مناسب

5-    تنوع در فرمت های ورودی و خروجی (برداری و رستری)

6-     راحتی کاربران

7-    وجود روش های پشرفته (مانند انواع طبقه بندی ها)

8-    قیمت مناسب

9-    محیط نصب(سیستم عامل)

مقدمه ای بر ENVI

نرم­افزار ENVI (The Environment for Visualizing Images ) محصول شرکت RSI (Research Systems ,Inc ) که تا کنون گونه های مختلف آن به بازار آمده ا ست.یکی از جنبه­های قوی این نرم­افزار قابلیت نمایش آن است که علاوه بر سرعت بالا از امکانات جانبی بسیاری نیز برخوردار است.انواع نمایش سه بعدی و دو بعدی تصاویر ،داده های رستری مختلف نظیر DEM و داده­های برداری در فرمت های گوناگون از جمله این امکانات است.ENVI یک نرم­افزار پردازش تصویر محسوب میشود ،بنابراین توابع اصلی پردازش تصاویر در آن به طور کامل یافت می شود. توابعی مانند انواع تبدیل ها ، فیلتر ها ،طبقه بندی ها ، تصحیح هندسی ، آنالیز های طیفی متعدد،پردازش داده های راداری ،کار با داده های فرا طیفی ، پشتیبانی از انواع فرمت ها از جمله امکانات معمول ENVI هستند.این نرم­افزار با استفاده از زبان برنامه نویسی IDL نوشته شده است و برای اجرا احتیاج به این محیط دارد. IDL زبان برنامه نوسی بسیار قوی با گرایش ماتریسی و پردازش تصویر است که در کنار ENVI طیف وسیعی از توابع را در اختیار قرار می دهد .در کنار همه ی  این مزایا ENVI دارای توابع GIS بسیار کمی است بنابراین باید همیشه در کنار آن از نرم­افزارهایی نظیر ARCINFO و ARCVIEWنیز­بهره­برد.     


فصل دو

                                        محیط نرم­افزاری ENVI

 

پس از کلیک کردن بر آیکون مربوط به نرم­افزار، ENVI اجرا می شود و پس از آن دو محیط جداگانه ENVI و IDL باز می شود .دسترسی به توابع و عملکرد های این نرم­افزار از طریق منو هایی است که در قالب 12 عنوان جداگانه در نرم­افزار قرار دارند.این 12منو عبارتند از (شکل2-1):

       File ,Basic Tools,Classification , Transform, Filter,Spectral,Map,

       Vector,Topographic,Radar,Window,Help

با استفاده از گزینه های منوی File می توان انواع فایل ها در فرمت های مختلف باز کرد یا ذخیره نمود .تنظیمات محیط ENVI  نیز در منوی File  انجام می پذیرد.

منوی Basic Tools همان طور که از نام آن پیدا است برای انجام اعمال پایه  واساسی به   کار می رود.ابزار تغییر  ابعاد تصویر ،ایجاد ماسک ها یا موازییک تصویری نیز در این بخش است تبدیل فرمت داده ها ویا تغییر  لایه های یک تصویر و موارد  مختلف  دیگر نظیر تولید اطلاعات آماری ویا مدیریت مناطق دلخواه (RIO) و بسیاری از اعمال پیش پردازش نظیر تصحیح رادیومتریکی ، قابل دسترسی هستند.

منوی Classification مربوط به انجام طبقه بندی تصاویر ماهواره ای است.انواع روش های نظارت شده ونظارت نشده طبقه بندی در این منو یافت می شوند.

منوی Transform  شامل انواع تبدیلات تصویری و باندی است.انواع روش های تلفیق تصاویر ،تبدلات  کاهش باندها و محاسبات تصویری در منوی  Transformیافت می شوند. با استفاده منوی Filter میتوان انواع فیلتر های مکانی و طیفی را به کار برد.

منوی Spectral  مجموعه ای از توابع را برای آنالیز ،پیش پردازش و تبدیلات طیفی در اختیار کاربران قرار می دهد.

منوی  Map   در  ENVI  شامل ابزار هایی برای تصحیح هندسی ،ایجاد تصاویر   اورتو،تغییر سیستم مختصات و نظایر آن است. 

از منوی Vector  برای کار با داده های برداری میتوان استفاده نمود.ابزار باز کردن  انواع فرمت های  برداری تبدیل نقشه های برداری به رستری به بردار ،ایجاد DEM از منحنی میزان وتبدیل فرمت های برداری در همین منو است.

منوی Topogarphic به کل مربوط به DEM و داده های ارتفاعی است .ایجاد دید سه بعدی و تولید داده های ارتفاعی نظیر نقشه ی شیب از طریق همین منو صورت می گیرد.

منوی Radar  برای با داده های راداری که طبیعتی جداگانه از داده های نوری دارند طراحی شده است.     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل سه

                                  ورود و مدیریت داده های تصویری

در این بخش مروری خواهیم کرد بر منوهایی که با استفاده از آن ها می توان انواع فرمت های تصویری را قرائت کرد و  آن ها نمایش داد. انتخاب لایه های مختلف و جدا سازی وذخیره سازی آن ها در قالب یک تصویر نیز بخشی از مدیریت داده ها در محیط ENVI   است .

 3 1- باز کردن یک فایل با فرمت  ENVI

در این بخش با طریقه باز کردن یک فایل با فرمت ENVI ونمایش تصاویر آشنا خواهیم شد.اگر تصویری داشته باشیم که در فرمت خود نرم­افزار باشد بایستی در خود منوی File از گزینه ی Open Image File  استفاده کرد (شکل 3-1).

اطلاعات مربوط به تصاویر در فرمت ENVI در دو فایل ذخیره می گردند.یکی اطلاعات تصویری است که در فایلی با پسوند(img ) با نام مشخص ذخیره می شوند .در کنار این فایل ،فایل دیگری با پسوند(hdr)که اطلاعات جانبی تصویر مانند تعداد سطرها ،ستون تصویر،اطلاعات هندسی تصویر نظیر سیستم تصویر،اندازه پیکسل،نام باند هاوتوصیف تصویرو...

3 2 -  قرائت تصاویر با فرمت های خارجی

فرمت هایی نظیر Tif وGeotif وPix براحتی توسط نرم­افزار شناخته می شوند. برای باز نمودن یک فایل تصویری با فرمت های خاص باید از منوی File  گزینه Open External File استفاده نمود که مطابق شکل 3 -2 نشان داده شده است.

 

3-3-نمایش یک تصویر

در نرم­افزار ENVI قابلیت نمایش تصویر به صورت درجات خاکستری وهمچنین به صورت ترکیب های رنگی (Color Composite ) وجود دارد .پس از باز کردن یک فایل به طریق گفته شده ،پنجره فهرست باند های موجود(شکل3-3 ) ظاهر می شود.در این پنجره هر تصویر به همراه فهرست باند های آن نمایش داده خواهد شد. برای نمایش تصاویر دو گزینه وجود دارد که عبارتند از : Gray Scale  و Color RGB .گزینه اول برای نمایش تک باند و به صورت درجات خاکستری و گزینه RGB Color برای نمایش تصاویر به صورت ترکیبات رنگی است.حال با استفاده دکمه Load Band  یا دو بار کلیک بر روی نام باند مورد نظر،تصویر  نمایش داده می شود.تصاویر در ENVI ،در سه بخش متفاوت به نام های Scroll ،Image ،Zoom نمایش داده میشود(شکل3-4).

نمایش تصویر به صورت ترکیب های رنگی ، تفاوتی بسیار جزئی با نمایش تصاویر تک باندی دارد.پس از انتخاب گزینه RGB Color در فهرست باند های موجود ،سه گزینه تعیین باند برای رنگ های(R) وسبز(G) و آبی(B) مطابق شکل 3 -5 ظاهر می گردند.

3-4- ویرایش اطلاعات جانبی تصویر

برای ویرایش اطلاعات Header یک فایل راه های مختلفی وجود دارد .یکی از راه ها استفاده از گزینه Edit ENVI Header  از منوی File است . برای فراخوانی با راست کلیک کردن روی نام فایل در پنجره فهرست باند های موجود ،ظاهر میشود (شکل3 -6)پس از انتخاب این گزینه از کابر خواسته میشود تا فایلی را انتخاب که قرار است اطلاعات جانبی آن را مورد ویرایش قرار داد .پس از انتخاب فایل مورد نظر پنجره ای مطابق شکل 3 -7 ظاهر می شود.قسمت عمده ای از اطلاعات ،از طریق دکمه Edit Attributes ،قابل ویرایش وتغییر است.شکل 3-8 فهرست موارد قابل ویرایش را نشان می دهد.

فصل    چهار

فیلتر ها

4-1-مقدمه

انواع روش های بارز سازی تصویر از نمونه های تبدیلات نقطه ای هستند.دسته ای دیگر از تبدیلات مجود دارند که در آن ها مقدار یک پیکسل در تصویر خروجی بستگی به مقدار پیکسل در تصویر ورودی به همراه مقادیر پیکسل­ها ی همسایه­اش دارد .این گونه تبدیلات را تبدیلات همسایگی می نامند.تبدیلات همسایگی معمولاً به نام فیلتر شناخته می شوند.این نام گذاری به این خاطر است که مانند فیلتر های واقعی ،فیلتر های تصویری نیز معمولا بخشی از اطلاعات تصویر را می گیرندوبخشی از اطلاعات تصویر را باقی می گذارند.یک فیلتر را می توان عملگری در نظر گرفت که با انجام محاسبات روی یک پیکسل و همسایه های آن در یک محدوده ای مشخص ،یک مقدار برای برای پیکسل در تصویر خروجی تولید می کند.بنابراین یک فیلتر باید روی تک تک پیکسل های تصویر اعمال گردد وروی هر کدام محاسبات را تکرار کند.فیلتر ها در سنجش از دور و پردازش تصویر کاربرد های مختلفی دارند از جمله به این موارد میتوان اشاره نمود:کاهش نویز تصویر ،بازیابی اطلاعات از دست رفته در تصویر،بازسازی تصویر،تشخیص الگوها ،قطعه بندی تصویر،پس پردازش نتایج طبقه بندی.به طور کلی در جایی که که نیاز به آنالیز خصوصیات مکانی پدیده ای در تصویر است،می توان از فیلتر ها بهره جست.مواردی نظیر لبه ها ، عوارض خطی و نویز،همگی به گونه ای خصوصیت مکانی ویژه ای دارند که آن ها را از اطرافشان جدا می سازد .

 4-2-فیلتر ها در ENVI

برای دسترسی به فیلتر ها از منوی اصلی Filter  مطابق شکل 6-1 استفاده نمود:

فیلتر های Convolution در حیطة مکانی روی تصویر تغییراتی ایجاد می کنند .فیلتر های Morphology   بر اساس شکل عمل می کنند و فیلتر های  Texture  برای استخراج اطلاعاتی در مورد بافت به کار می روند.فیلتر های Adaptive  معمولاً برای انجام تبدیل فوریه و اعمال فیلتر ها ی طیفی به کار می رود.

4-3-فیلترهای  Convolution

برای دسترسی به فیلترهای Convolution مطابق شکل 4 -2 گزینه Convolution and Morphology را انتخاب نماید.مجموعه فیلتر های این مجموعه عبارتند از :Gaussian and High،Directional ،Laplacian ،Low Pass،  High Pass،User Defined ،Roberts ،Sobel،Gaussian low Pass .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل پنج

 

                                         فرآیند تصحیح هندسی

 

5-1 مقدمه ای بر تصحیح هندسی

تصحیح هندسی تصویر به کاهش مقدار خطا های هندسی تصویر و همچنین انتساب یک سیستم مختصات زمینی به پیکسل های ان انجام می پذیرد. این کار با انجام یک رابطة ریاضی میان مختصات تصویری و زمینی اعمال می گردد :

                        

                             X=F(x,y)

                               Y=G(x,y)

که در آن x,y  مختصات تصویری و X,Y مختصات نقشه ای یا زمینی هستند.F,G دو تابع ریاضی هستند.که برای تبدیل میان دو سیستم مختصات در نظر گرفته می شوند .برای تبدیل میان دو سیستم مختصات دو بعدی ایده آل (عاری از خطا)،یک تبدیل چهار پارامتری متشابه(Conformal )کافی است.اگر در هر دو سیستم مختصات اعوجاجاتی وجود داشته باشد باید پارمتر های برای این گونه خطا ها در مدل تبدیل در نظر گرفت که در نتیجه تعداد پارامتر ها بالا می رود معادلات آفاین، پروژکتیو و چند جمله ای های توانی از معمول ترین مدل های تبدیل دو بعدی است .

5 -2 تصحیح هندسی در ENVI

به منظور تصحیح هندسی باید تصویری که قرار است مورد تصحیح هندسی قرار بگیرد باز شود.

 

 

 

5-3- تغییر سیستم مختصات یک تصویر(Reprojection)

یک تصویر پس از تصحیح هندسی در سیستم مختصات مشخص شده قرار میگیرد. گاه نیاز می شود تا سیستم مختصات تصویر تغییر یابد و به سیستم مختصات دیگر تبدیل شود . که توسط گزینه ی Convert Map Projection  از منوی Map  انجام می پذیرد(شکل 5-).

پس از انتخاب این گزینه نام فایلی در خواست می شود که قرار است مورد پردازش قرار گیرد بعد از تعیین فایل مورد نظر پنجره ای  مطابق شکل  5 -  باز  می شود .در قسمت Select Output Map Projection  می توان  نوع سیستم مختصات جدید را معرفی کرد .اگر در فهرست نمایش داده شده سیستم مختصات نباشد از گزینه ی New  می توان سیستم مختصات جدید را معرفی کرد . 

 

   

                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل شش

کار با نواحی انتخابی(ROI)

6 -1-مقدمه

بسیاری از مواقع لازم است تا  قسمتی از تصویر به صورت مشخص از باقی تصویر جدا بشود،یا حتی یا قسمتی از تصویر به اصلاح بریده شود ودر یک فایل جداگانه ذخیره شود.در عملیات طبقه بندی لازم است تا بخش های از تصویر را به عنوان نمونه ها ی جدا به نرم­افزار معرفی کرد.گاهی هم نیاز است تا عوارض روی تصویر به صورت دستی رقومی شوند و به صورت یک فایل برداری ذخیره گردند تمام این موارد میتواند توسط ابزاری به نام ROI یا نواحی انتخابی در ENVI  وجود دارد .با استفاده از این ابزار میتوان روی تصویر مرز هایی با شکل هندسی مشخص یا نامشخص جدا کرد و این قسمت ها را در پردازش های بعدی به کار برد.تعیین ROI در تمامی پنجره ها امکان پذیر است.ROI ها را می توان ذخیره نمود و دوباره فرا خوانی کرد یا به صورت فایل های برداری در فرمت های مختلف برای ورود به نرم­افزای دیگر تبدیل نمود.برای فراخوانی ابزار ROI روش های مختلفی وجود دارد که به طور نمونه عبارت است از :

1)     Basic Tools -----> Region of Interest ----> ROI tools

 که با انتخاب آن گزینه پنجره ای  مطابق شکل  6-1 ظاهر می شود.

6 -2 پنجره ابزار ROI

در این بخش ضمن شرح گزینه های مختلف پنجره ابزار ROI ،چگونگی ایجاد و ذخیره ROI  ها را شرح داده خواهد شد.در بخش Window  این پنجره مشخص میشود در کدام پنجره از مجموعه پنجره های Display  ترسیم شود .بدیهی است هر چه بزرگنمایی بیشتر شود دقت تعیین محدودة مورد نظر بیشتر است .این گزینه ها عبارتند از :Off ، Zoom ،Image ،Scroll. اگر گزینة Off  انتخاب شود ابزار ROI به صورت موقت از کار می افتد.برای تعیین نوع ROI  از گزینه های منوی ROI_Type  استفاده می کنیم انواع شکل ها ی ممکن عبارتند از :Polygon (چند ضلعی)،Polyline (چند خطی)،Point(نقطه)،Rectangle (چهارگوش )و Elipse (بیضی و دایره).پس از انتخاب نوع شکل و بخشی که قرار است در آن ROI ترسیم شود (مثلاً پنجره Zoom )،می توان ROI مورد نظر را ترسیم کرد شکل 6 -2 .

برای ایجاد یک ناحیه جدید از دکمه New Region می توان استفاده کرد.که هر ناحیه دارای خصوصیاتی از قبیل رنگ ، نام و الگوی پر کردن است که می توان با دکمه Edit آنها را تغییر داد.که با کلیک بر روی آن پنجره ای مطابق شکل 6 -3  ظاهر می شود.

دو دکمه Mean   و Stats در شکل 6-2 برای محاسبه پارمتر های آماری ناحیه ها هستند. با کلیک بر روی آن ها پارامتر ها ی آماری نظیر میانگین، انحراف معیار ، مقادیر کمینه و بیشینه ناحیه اننتخابی به صورت جدولی مطابق  جدول و نموداری ارائه می گردد (شکل 6 -4).

6-3          ذخیره سازی و باز یابی ROI

برای ذخیره سازی ROI در پنجره ابزار ROI ،گزینه Save ROI …  را از منوی File  انتخاب کرد (شکل 6 -5).

این نواحی ذخیره شده می توانند در موقع لزوم (مثلاً طبقه بندی ) فراخوانی شوند. گزینه Restore ROIs….  از منوی File  پنجره ابزار ROI برای این منظور استفاده می شود.نواحی گرفته شده را می توان به صورت فایل برداری نیز  ذخیره نمود .برای ذخیره سازی نواحی به فرمت برداری نرم­افزار ENVI می توان از گزینه to EVF Export ROIs از منوی File پنجره ابزار ROI استفاده کرد.

 

 

 

فصل هفت

                                             محاسبات تصویری

7-1 مقدمه

بعضی از اوقات استفاده از باند های اصلی تصویر برای رسیدن به هدف و استخراج اطلاعات مورد نظر  کافی  نیست و لازم می شود پردازش های مختلفی روی آن ها صورت گیرد.یکی از پردازش های ممکن محاسبات تصویری است .محاسبات تصویری به مجموعه عملیات و محاسباتی گفته می شود که روی چند باند (بیش از یکی) انجام می شوند و نتیجة آن ها یک (شبه) تصویر خواهد بودپیکسل ها در این تصویر تولید شده،مقادیری خواهند داشت که معمولاً نیاز به تفسیر و آنالیز های بعدی دارند .هدف این گونه محاسبات آماده سازی داده ها برای ورود به الگوریتم استخراج اطلاعات خاصی نظیر پوشش گیاهی (مانند شاخص های گیاهی) وکشف تغییرات در دو زمان متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند.ورودی این دسته از محاسبات باند های مختلف یک تصویر چند طیفی نظیر باند های یک تصویر TM یا تصاویر مربوط به منطقه یکسان در چند تاریخ گوناگون است. قبل از انجام محاسبات تصویری  می باید تمامی باند های مورد استفاده ،از لحاظ رادیومتریکی  تصحیح شده باشند.تصحیحات اتمسفری  از جمله موارد مهمی  هستند که معمولاً قبل از انجام محاسبات بر تصاویر اعمال می شوند. اگر داده های مورد استفاده مربوط به چند زمان مختلف باشند ،باید حتماً در یک سیستم مختصات مشترک و با ابعاد یکسان قرار داشته باشند تا انجام محاسبات ممکن و معنی دار گردد. دلیل این امر این است که محاسبات تصویری پیکسل به پیکسل انجام می شوند و بنا بر این دقت هندسی ابعاد پیکسل ها در دو تصویر باید یکسان شود. مهمترین و معمول ترین عملیات محاسباتی عبارتند از : تفریق ،جمع،ضرب،تقسیمو فرمول های مرکب.تفریق تصاویر معمولاً برای کشف تغییرات پدید آمده طی زمان های مختلف تصویر برداری ،در مورد تصاویر چند زمانه انجام می شود.جمع کردن مقادیر دو باند معمولاً نتایجی مشابه میان گیری از آن ها دارد که باعث کاهش نویز می شود . ضرب تصاویر به ندرت به کار می رود . بیشترین سهم و کاربرد محاسبات تصویری به صورت تقسیم است که به منظور بارز سازی تفاوت میان  باند های مختلف (که این تفاوت ها مربوط به پوشش های خاصی است) انجام می گیرد.به عنوان مثال اگر به منحنی طیفی پوشش های گیاهی توجه کنیم ، مقادیر تفاوت انعکاس طیفی در باند قرمز و مادون قرمز نزدیک برای پوشش های گیاهی قابل توجه است . با ایجاد نسبت میان دو باند می توان مناطقی را بارز ساخت که دارای پوشش گیاهی بالایی هستند.

7-2          عملیات محاسبات تصویری

عملیات محاسبات تصویری در ENVI ،با استفاده از بخش Band Math از گزینه های منوی Basic Tools انجام می شود(شکل 7-1).

قبل از انجام هر گونه محاسبات تصویری باید فایل تصویری مورد نظر فرا خوانی شود.پس از فرا خوانی این گزینه ،پنجره Band Math مطابق شکل 7-2  ظاهر می شود . در این پنجره می توان  عبارت های ریاضی را وارد کرد . که محاسبات انجام شده میان باند های مختلف صورت می گیرد در این پنجره نام متغیر ها با b یا B شروع می شود.

پس از وارد کردن فرمول می توان با کلیک کردن روی دکمه OK به مرحله بعدی رفت وگرنه می توان عبارت محاسباتی را با دکمه Add To List به فهرست عبارت های موجود اضافه کرد. پس از ورود عبارت محاسباتی و کلیک روی دکمه OK پنجره ای مطابق شکل 7 -3 ظاهر می شود.

در قسمت  بالای پنجره عبارت محاسباتی نمایش داده شده است .در قسمت بعد متغیر های مورد استفاده فهرست می شوند.در قسمت زیرین تصاویر همراه با باند های آن ها قرار دارند.برای انتساب یک باند از تصویر به یک  متغیر ابتدا روی نام متغیر کلیک کرده سپس در فهرست تصاویر و باند ها ،روی باند مورد نظر کلیک خواهید کرد.که برای متغیر های دیگر این کار را انجام دهید.اگر می خواهید محاسبات باندی بر روی بخشی از تصویر انجام شود از دکمه Spatial Subset استفاده می شود.بعضی مواقع لازم  میشود به جای انتساب یک باند متغیر کل تصویر(تمام باند های آن) به متغیر نسبت داده شود.این مسئله به خصوص هنگام اعمال ماسک های تصویر ی بسیار اتفاق می افتد . برای انتساب یک تصویر به یک متغیر ابتدا روی متغیر مورد نظر کلیک نموده و بعد روی دکمه  Map Variable to Input File کلیک نمایید.سپس نام فایل تصویری در خواست می شود . کل عبارت های محاسباتی برای تک تک باند ها انجام می شود .و تصویر خروجی یک تصویر چند باندی است.در نهایت می توان نتیجه کار روی یک فایل ذخیره نموده یا روی Memory  نتیجه را مشاهده نمود.

7-3  توابع و عملگر های مورد استفاده

بعضی مواقع برای رسیدن به نتیجه مطلوب لازم است تا نوع داده ها تغییر داده شود .به عنوان مثال اگر دو تصویر را بر هم تقسیم  کنید که نوع داده های آن صحیح (Integer ) باشند نتیجه دلخواه به دست نمی آید (حاصل برای همه پیکسل ها گرد می شود) . برای این کار ابتدا داده ها تبدیل شده وسپس تقسیم می شوند :

                     float(b1)/float(b2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل هشت

                                             طبقه بندی تصاویر

8-1-مقدمه

طبقه بندی یکی از روش های استخراج اطلا عات به کمک کامپیوتر است ،و شاید گفت یکی از پر کار برد ترین  آن ها است. روش های طبقه بندی بر اساس تصاویر چند باندی و بعضی اوقات داده های چند منبعی طراحی شده اند.روش طبقه بندی به دو روش نظارت شده و نظارت نشده تقسیم می کنند. در حقیقت تفاوت این دو روش در این است آیا کاربر قبل از طبقه بندی نیز دخالتی در فرآیند طبقه بندی دارد یا نه؟ در صورت جواب مثبت ، طبقه بندی جزو روش نظارت شده است .روش ها ی طبقه بندی را که تنها متکی بر اطلاعات تصویر هستند و کار بر در کل فرایند آن ها دخالتی ندارند ،روش ها ی طبقه بندی نظارت نشده است.حاصل یک چنین طبقه بندی پیکسل هایی است که در چندین کلا س نامعلوم طبقه بندی شده اند . طبقه بندی های نظارت نشده با استفاده از روش های خوشه بندی (Clustering ) انجام می پذیرد.بنا بر این برای انجام طبقه بندی نظارت نشده کافی است باند های مورد نظر و سپس تعداد کلاس هایی که حدس می زنیم در تصویر وجود دارند را تعیین بکنیم .به روش های طبقه بندی که علاوه بر تصاویر نیاز به یک سری اطلا عات جانبی در مورد منطقه و کلاس های مورد نظر دارند و دخالت عامل انسانی در آن امری اجتناب نا پذیر است ،طبقه بندی نظارت شده می گویند.معمولاً این اطلاعات جانبی به صورت یک سری پیکسل معلوم(پیکسل هایی که منتسب به یک کلاس خاص هستند ) به الگوریتم معرفی می شوند. این پیکسل های معلوم در حقیقت هدایت گر طبقه بندی کننده(نظارت شده) برای طبقه بندی تصویر هستند ،در مرحله ای به نام مرحلة تمرینی (Training ) توسط عامل به نرم­افزار معرفی می شوند.

 

8-1           طبقه بندی نظارت نشده در ENVI

در ENVI دو روش طبقه بندی نظارت نشده وجود دارند که برای دسترسی به آن ها باید از گزینه Unsupervised منوی اصلی Classification استفاده کرد (شکل 8 -1).

پس از انتخاب گزینه IsoData نام فایل تصویری مورد نظر از شما در خواست می شود.

8-2- طبقه بندی نظارت شده در ENVI

طبقه بندی نظارت شده احتیاج به داده های تمرینی  یا همان پیکسل های معلوم برای هر کلاس جدا گانه تعریف می شود . برای تعیین آن ها از ابزار ROI استفاده می شود .که باید فایل تصویری مورد نظر را باز نموده وسپس و پنجره ابزار ROI فرا خوانی شود(شکل8-2).

برای هر کلاس چندین پلیگون در بخش های مختلف تصویر بگیرید تا مطمئن شوید کلاس دلخواه به طور واقعی تری به طبقه بندی معرفی شده است .پس از این که برای تمامی کلاس ها به تعداد کافی پیکسل انتخاب شد ، می توان  نواحی را دریک فایل ذخیره کرد و سپس به سراغ طبقه بندی نظارت شده در در منوی Classification بخش Supervised رفت(شکل 8-3).

در این جا به شرح روش انجام روش بیشترین شباهت (Maximum Likelihood ) می پردازیم که یکی از پر کاربرد ترین روش های طبقه بندی است. پس از انتخاب باید نا م تصویری که قرار است طبقه بندی شود انتخاب نمود.پس از انتخاب ،پنجره ا ی تنظیمات مطابق شکل 8 -4 ظاهر می شود.

در قسمت Select Classes from Region   فهرست کلاس های موجود با کلیک بر روی آن ها می توان انتخاب کرد .با دکمه Select All Items می توان همه کلاس ها را انتخاب کرد.در قسمت Set Probability  میتوان پیکسل هایی که احتمال تعلق آن ها به کلاس ها کمتر از این حد آستانه باشد ،طبقه بندی نمی شوند. مقدار Data Scale Factor  برای تنظیم مقیاس مقادیر است و برای داده ها ی هر سنجنده با توجه به قدرت تفکیک رادیو متریکی آن محاسبه می شود.اگر قدرت تفکیک رادیومتریکی n باشد آن گاه مقدار این پارامتر  است.در قسمت Output Result نام فایل خروجی در خواست می شود.Rule Image  ها در  حقیقت نگهدارنده مقادیری هستند که طبقه کننده بر اساس آن ها برای انتساب یک کلاس به یک پیکسل تصمیم گیری می کند که در مورد طبقه بندی کننده بیشترین شباهت این مقادیر همان احتمالات محاسبه شده هستند.پس از انجام همه تنظیمات و کلیک کردن روی دکمه OK یک نقشه رستری تولید می شود(شکل 8-5).

8-3 پس پردازش نتایج

  پس از انجام طبقه بندی تصویر ،پردازش های مختلفی روی نتیجه طبقه بندی اعمال می شود.می توان گفت که ENVI یکی از قوی ترین نرم­افزار ها در امور پس پردازش نتایج طبقه بندی است. اکثر گزینه های پس پردازش طبقه بندی مطابق شکل 8 -6  در بخش Post Classification از منوی Classification  است.

این موارد بسیار زیاد هستند که به طور خلاصه و فهرست وار بعضی از آن ها را توضیح خواهیم داد.

Confusion Matrix : برای ایجاد ماتریس خطا به کار می رود که دارای دو گزینه است . با استفاده از گزینه Using Ground Truth Image یک نقشه رستر ی مرجع را که پیکسل های آن کلاس هایی مشابه نقشه طبقه بندی دارند ، معرفی کنید .گزینه Using Ground Truth ROIs برای استفاده از نواحی انتخابی برای ارزیابی دقت است(شکل 8-7) .

Combine Classes : برای ترکیب کلاس ها با یکدیگر به کار می رود . این کار معمولاً پس از طبقه بندی لازم می شود چرا که در حین طبقه بندی تعداد کلاس ها همیشه بیشتر تعداد لازم استاندارد در نظر گرفته می شود .پس از انتخاب مطابق شکل 8 -8  باید کلاس هایی را مشخص نمایید که قرار  است با هم ترکیب بشوند.

Overlay Classes : با همپوشانی نقشه طبقه بندی شده  با یک تصویر ،یک تصویر ایجاد می کند که دارای سه باند است و تلفیقی از طبقه بندی و تصویر ورودی است.

 

فصل نه

                     آشکار سازی هواویز های جوی در تصاویر ماهواره ای

لزوم برسی اثر هوآویز ها جوی در واقع به علت اثر هوآویزها بر شرایط آب و هوایی و اثر نامطلوب آن بر ابر هاست.واکنش هسته ای هوآویز ها با ذرات ابر موجب افزایش یا کاهش ابر و در نتیجه منجر به اثر گلخانه ای خواهد شد.هوآویز ها عبارتند از :

1 – خاکستر آتشفشان(Volcanic Ash)        

2 غبار /شن(Dust)

3-نمک دریا(Sea Salt)

4-دود(Smoke)

محدوده مناسب برای آشکار سازی هوآویز ها به دو گروه خواهند بود:

 1- طیف مرئی

    - استفاده از رادیانس هواویز ها

2- طیف مادون قرمز

    - در محدده هایی که روزنه جوی است

    - در محدود ه هایی که هوآویز ها جذب بالایی دارند

از ویژگی منحصر به فرد هوآویز ها در طیف مادون قرمز در محدود ه های (8 تا 9 میکرومتر) و(10 تا  12) میکرومتر  عبور دهی اتمسفر بالا بوده و جذب هوآویز ها بالا است.

در واقع هدف الگوریتم آشکار سازی هوآویز ها مشخص کردن مناطقی است که جو آن مناطق حاوی

 

هوآویز هاست .طبقه بندی هوآویز منطقه بر اساس :

» دمای درخشندگی

» عمق اپتیکی ذرات

» اندازه گیری بازتا بش

» سایر منابع اطلاعاتی

اندازه گیری عمق اپتیکی وطول موج ها ی مورد کاربرد آن در باند های مرئی و مادون قرمز نزدیک به این ترتیب است که پهنای باند آن ها کم است واز پنجره های اتمسفری استفاده می شود (اثر گاز های )  در اندازه گیری به حدقل می رسد. در چهار باند مادون قرمز (.7/3 ،55/8، 8 / .1  ،12 میکرومتر جو زمین شفاف ظا هر می شود.

برای آشکار سازی خاکستر آتشفشان در محدوده 10 تا 12  میکرومتر  جذب   بسیار بالایی دارد .که یک روش طیفی برای آشکار سازی خاکستر آتشفشان در واقع از دمای درخشندگی استفاده می شود.با کم کردن باند(   5/11 تا  5/12) تا باند (   3/10 تا 3/11) طبق فرمول زیر استفاده زیر خواهد بود . برای خاکستر آتشفشان باید این مقدار منفی بشود چون چون ضریب شکست سیلیکات ها در با ند 7/ 10 بزرگتر از ضریب شکست این مواد در باند  12 می باشد.

 )       (

 

منبع اصلی غبار مناطق بیابانی  و نیمه بیا بانی است .که درخشندگی زیاد سطح بیابان در تصویر ما هواره­ای در محدوده مادون قرمز است. غبار و شن ذرات تشکیل دهنده آن سیلیکات هستند . که تفاوت غبار وشن در واقع اندازه ذرات است.از ویژگی غبار (ذرات خاک هوا،قطر ذرات کمتر از 10میکرومتر ، ارتفاع ذرات بیشتر از 2 کیلومتر )  و امّا شن(ذرات بر خاسته از بیابان،اندازه ذرات بزرگتر از 10میکرومتر،ارتفاع آن ها کمتر از 2 کیلومتر ) خواهند بود.

روش آشکار سازی غبار و شن بر اساس دمای درخشندگی(Brightness Tempreture) است که برای سنجنده MODIS طبق  روابط زیر محاسبه می شود.

 

 

که در آن L رادیانس و T دما بر حسب درجه کلوین است.میتوان از اختلاف دمای درخشندگی از چهار باند حرارتی (12.01,10.76,8.55,3.7)میکرو متر استفاده نمود.آشکار سازی غبار در روز برای نور مرئی  آبی و قرمز (0.488 میکرومتر و0.672 میکرومتر ) صورت می گیرد. طبق روابط زیر می توان  غبار را آشکار کرد.

                  

+ نوشته شده توسط ایمان علیان imalian_1368@yahoo.com در و ساعت 23:40 |


Powered By
BLOGFA.COM