Порівняння комбінацій каналів - Оцінка гарів на супутникових зображеннях, ArcGIS

У цьому розділі

На цьому уроці ми будемо розглядати гарі на знімках Landsat 8. Ознайомившись із районом досліджень, ви зміните комбінацію каналів знімка, щоб гарі було краще видно. Потім створимо комбінацію користувача для виділення гарів.

Відкриття проекту

Перед тим, як розпочати аналіз, завантажте та відкрийте пакет проекту, який містить попередній набір даних.

1. Перейдіть на сторінку опису Montana Fires.

Montana Fires це пакет проекту Пакет проекту містить усі карти, дані, папки та набори інструментів проекту.

Потім ви відкриєте цей проект в ArcGIS Pro.

Примітка:

Ви можете також натиснути Відкрити в ArcGIS Pro, щоб відкрити проект безпосередньо у ArcGIS Pro.

Примітка:

Коли ви відкриєте ArcGIS Pro, вам буде запропоновано створити новий проект або відкрити вже існуючий. Якщо ви вже створювали проект, побачите список останніх проектів.

Потім потрібно знайти завантажений проект.

Відкриється проект із трьома шарами на панелі Зміст. Перші два – це шари зображень, які вимкнено. Третій шар – полігональний клас просторових об'єктів, що показує екстент національного парку Глейшер у штаті Монтана, що охоплює понад чотири тисячі квадратних кілометрів. Пожежі присутні в екології цієї місцевості як природний фактор, але відстеження їх масштабів є важливим для служб управління лісами.

Поліпшення зображення

1. Увімкніть шар 2014 на панелі Зміст. Клацніть правою кнопкою миші шар і виберіть Наблизити до шару .

Знімок дуже темний, майже нічого не розібрати. Ви налаштуєте яскравість,контраст та гаму знімка, щоб краще його бачити. Яскравість визначає темний знімок або світлий. Контраст – наскільки відрізняються об'єкти друг від друга. Гамма визначає відношення між тим, як знімок реєструє світло та його актуальною світністю. Збільшення цих показників покращить читання знімка.

Зображення негайно зміниться.

Стандартне відображення знімка 2015 більш чітке, ніж було у 2014, але й тут бажано підрегулювати яскравість, контраст і гаму.

Знімок 2015 має дві чіткі відмінності від знімка 2014 року. По-перше, велика сіра хмара покриває середину південної частини знімка. Насправді це дим від пожежі Thompson, який на той час ще горів.

По-друге, ліворуч і вище озера посередині північної частини знімка ми бачимо довгу червону смугу. Це гар від пожежі Reynolds Creek, який до цього моменту вже згас.

Хоча ми бачимо обидві пожежі, їхні межі потребують уточнення. Далі змінимо комбінацію каналів знімків, щоб виділити пожежі.

Перегляд різних комбінацій каналів

На знімках Landsat захоплюються різні сектори електромагнітного діапазону, навіть невидимі для людського ока. Діапазони довжин хвиль називають спектральними каналами. Канали описані в таблиці:

Номер Назва Що цей канал краще показує

Дрібноводдя, тонкі частки пилу

Антропогенні об'єкти, ґрунти, рослинність

Берегові лінії, рослинність

Проникність хмарності, вологість ґрунтів та рослинності

Покращена проникність хмарності, вологість ґрунтів та рослинності

Чорно-білі знімки, чіткі деталі

Тепловий 1 (Thermal Infrared 1)

Термальнекартографування, оцінна вологість ґрунтів

Тепловий інфрачервоний 1

Покращене термальне картографування, оцінна вологість ґрунтів.

Канали 2, 3 і 4 (синій, зелений та червоний) представляють видиму частину спектра. Поєднання каналів "Природні кольори", що зазвичай використовуються у знімках, комбінує ці канали таким чином, щоб зображення виглядало так, як його бачить людське око. Далі ми змінимо комбінацію каналів знімків, щоб виділити пожежі та зробити їх контури більш помітними.

1. На панелі Зміст клацніть шар 2015 , щоб виділити його.

Нижче імені шару перераховані канали, які використовуються в даний момент на знімку: Синій, Зелений та Червоний, що охоплюють видиму частину спектра. Червоний та Зелений виділяють рослинність, що буває корисно для вивчення пожеж через контраст між залісненими областями, не порушеними пожежами, та територіями, на яких пожежі знищили рослинність. Якщо використовувати канал, що виділяє рослинність, наприклад Близький ІЧ (канал 5), контраст тільки посилиться.

Зображення зміниться відповідно до нової комбінації каналів. На панелі Зміст канали під ім'ям шару теж зміняться, позначаючи, що на зображенні скомбіновані канали Near Infrared, Red і Green (3, 4 і 5).

На цьому знімку рослинність показана червоним. Обидві області гару показані темно-коричневим. Порівняно з вихідним зображенням, гарі видно чіткіше, особливо Reynolds Creek на північ від озера. Але гар Thompson все ще заслонена димом. Тепер поекспериментуємо з комбінацією, що використовує Короткохвильові інфрачервоні канали (6 та 7), які проникають крізь хмари.

Канали під ім'ям шару на панелі Зміст змінилися на Короткохвильовіінфрачервоні та Близький інфрачервоний, тобто на зображенні скомбіновані канали 5, 6 та 7. Хоча основне призначення даної комбінації розмежовувати сушу та воду, вона також проникає крізь серпанок (у даному випадку дим). Тепер на околицях гарі Thompson диму майже не видно, і її межі видно набагато чіткіше. Але території, що вигоріли, показані помаранчевим, а навколишні гірські схили – жовтим. Через це гар Reynolds Creek, яка поширена в горах, стало гірше видно.

Ця комбінація використовує Червоний, Близький інфрачервоний і Короткохвильовий інфрачервоний канали 1 (4, 5, 6). Таким чином, тут поєднується виділення рослинності в Інфрачервоному кольорі та покращена проникність серпанку з комбінації каналів. Поверхня суші/Води. Хоча навколо гарі Thompson видно невеликий серпанок, а гар Reynolds Creek місцями зливається з гірськими схилами, ці проблеми не настільки критичні, як у попередніх комбінаціях.

Створення комбінації користувача каналів

До цього ви використовували встановлені комбінації каналів. Далі ви оберете канали, щоб покращити комбінацію Аналізу рослинності та зменшити серпанок.

1. На панелі Зміст знайдіть шар 2015 року.

Комбінація Аналіз рослинності використовує канал Короткохвильовий інфрачервоний 1 для скорочення серпанку та канали Близький інфрачервоний та Червоний для виділення рослинності. Перемикання Короткохвильового інфрачервоного 1 на Короткохвильовий інфрачервоний 2 покращить проникнення крізь серпанок (або хмари).

Примітка:

Так як канали Близький інфрачервоний і Короткохвильовий інфрачервоний не видно, на зображенні вони показані як RGB поєднання. Це означає, що червоний колір буде використовуватися для відображення на знімку каналу, який буде зіставлений з ним; те жсаме стосується і зеленого, і синього каналів. Будь-який канал можна використовувати для будь-якого з трьох кольорів, тому для відображення червоного каналу можна використовувати синій колір. Колір символу та перше слово означає композитний колір, а друге слово означає канал.

Примітка:

З даних видалено Панхроматичний канал (канал 8) та обидва термальних інфрачервоних (канали 10 та 11), тому в списку каналів їх немає.

Канал автоматично зміниться, також зміниться зображення на карті. Так як відбулася зміна на подібну довжину хвиль, зміни на карті не дуже помітні, але вони є. Далі ви заміните Червоний канал на Синій.

Зображення на карті трохи зміниться. Димка все ще видно, але значно зменшилася.

Щоб надалі швидко відкривати цю комбінацію каналів, ви збережете її у списку стандартних комбінацій, доступному на вкладці Оформлення.

Відкриється вікно комбінації користувача каналів.

Комбінація каналів додасться до спадного меню, що відкривається при натисканні відповідної кнопки, що дозволить швидко застосувати її до інших знімків (або повторно застосувати до цього знімку, якщо ви знову зміните комбінацію каналів).

Примітка:

Видалити комбінації каналів можна тільки після запуску нового сеансу ArcGIS Pro .

На цьому уроці ви відобразили знімок двох гарів у національному парку Глейшер – спочатку в природних кольорах, потім з використанням інших комбінацій каналів, які краще виділяють вигорілі площі. У результаті ви створили комбінацію користувача каналів, спеціально призначену для виділення гарів. Хоча така комбінація краще підходить для отримання точних меж гарів, вона все одно вимагає деякої візуальноїінтерпретації, щоб визначити, що вигоріло, а що ні. На наступному уроці ми будемо використовувати математичну формулу, що називається індексом гарей, для кількісної оцінки територій, що вигоріли.

---