| | |  | An example of subtracting one of the filtered “dry” images from the filtered “flooded” image | |
Άσκηση 2: Εντοπισμός μεταβολών – μαθηματικές εκφράσεις ζωνών
Σε αυτήν την άσκηση, όπως και στην άσκηση 3, θα χρησιμοποιήσετε τεχνικές εντοπισμού μεταβολών. Οι τεχνικές αυτές παρέχουν τη δυνατότητα λήψης περισσότερων πληροφοριών σχετικά με τις μεταβολές μεταξύ διαφορετικών εικόνων μέσω συνδυαστικής ανάλυσης των εικόνων.
Χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες φιλτραρισμένες εικόνες, θα εφαρμόσετε αρχικά μαθηματικές εκφράσεις. Θα αφαιρέσετε την εικόνα αρχικής κατάστασης (πριν από την πλημμύρα) από την εικόνα τελικής κατάστασης (μετά την πλημμύρα) (δηλ. τελική-αρχική). Με την τεχνική αυτή δημιουργούνται νέες εικόνες και προσδιορίζονται οι διαφορές μεταξύ κάθε ζεύγους εικόνων πριν και μετά την πλημμύρα.
Ανοίξτε τις εικόνες 05102004_f.tif, 25102005_f.tif και 10102006_f.tif ως μία ομάδα δεδομένων. Εφαρμόστε τις παρακάτω μαθηματικές εκφράσεις:
- 10102006_f.tif – 05102004_f.tif. Η εικόνα που προκύπτει αναπαριστά τις μεταβολές μεταξύ των εικόνων 05102004 (πριν από την πλημμύρα) και 10102006 (μετά την πλημμύρα).
- 10102006_f.tif – 25102005_f.tif. Η εικόνα που προκύπτει αναπαριστά τις μεταβολές μεταξύ των εικόνων 25102005 (πριν από την πλημμύρα) και 10102006 (μετά την πλημμύρα).
| | | Final result of the subtraction of the average of dry images from the post-flood image |
Στις εικόνες που προκύπτουν, η απουσία μεταβολών ή οι μικρές μεταβολές υποδεικνύονται με γκρι χρώμα (μέσες τιμές οπίσθιας σκέδασης). Οι έντονες μεταβολές εμφανίζονται ως σκούρες ή φωτεινές περιοχές, ανάλογα με το εάν η μεταβολή έγινε από φωτεινή περιοχή σε σκούρη ή από σκούρη σε φωτεινή. Όσο μεγαλύτερες είναι οι διαφορές οπίσθιας σκέδασης μεταξύ των αντίστοιχων εικονοστοιχείων, τόσο πιο φωτεινή ή σκούρη θα είναι η εικόνα που θα προκύψει.
Αυτό σημαίνει ότι όλα τα εικονοστοιχεία που έγιναν πολύ πιο σκούρα στην εικόνα μετά την πλημμύρα θα είναι σκούρα στην εικόνα που θα προκύψει μετά την αφαίρεση, ενώ τα εικονοστοιχεία που έγιναν πολύ πιο φωτεινά στην εικόνα μετά την πλημμύρα θα εμφανίζονται φωτεινά. Συνεπώς, η παρουσία νέων, καλυμμένων με νερό περιοχών στην εικόνα μετά την πλημμύρα (δηλ. πλημμυρισμένες περιοχές) θα πρέπει να έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση σκούρων εικονοστοιχείων στην «εικόνα αφαίρεσης».
Παρά το γεγονός ότι και οι δύο εικόνες πριν από την πλημμύρα είναι της ίδιας εποχής με την εικόνα μετά την πλημμύρα, η ύπαρξη διαφορών είναι αναπόφευκτη. Για το λόγο αυτό, οι εικόνες πριν από την πλημμύρα μπορούν να συνδυαστούν, ώστε να δημιουργηθεί μια νέα εικόνα, η οποία θα αναπαριστά καλύτερα μια μέση «ξηρή» κατάσταση. Με τον τρόπο αυτό θα ελαχιστοποιηθούν τυχόν διαφορές μεταξύ των εικόνων πριν από την πλημμύρα (όσο περισσότερες εικόνες «ξηρής» κατάστασης είναι διαθέσιμες, τόσο καλύτερο θα είναι το αποτέλεσμα) και, επομένως, το αποτέλεσμα της αφαίρεσης θα είναι πιο αξιόπιστο. Συνεπώς, για να εφαρμόσετε μια εικόνα μέσης «ξηρής» κατάστασης, χρησιμοποιήστε την έκφραση: (05102004_f.tif + 25102005_f.tif)/2 και αποθηκεύστε την εικόνα που προκύπτει ως pre-flood_mean.tif.
Κλείστε ό,τι έχετε ανοικτό. Στη συνέχεια, ανοίξτε την εικόνα 10102006_f.tif και pre-flood_mean.tif σε μία ομάδα δεδομένων και εφαρμόστε μια νέα διαδικασία αφαίρεσης, χρησιμοποιώντας την εικόνα μετά την πλημμύρα και τον αριθμητικό μέσο όρο των εικόνων πριν από την πλημμύρα: 10102006_f.tif – pre-flood_mean.tif. Αποθηκεύστε την εικόνα που προκύπτει ως subtraction.tif.
Εναλλακτικά, μπορείτε να δημιουργήσετε την εικόνα subtraction.tif απευθείας, χωρίς να δημιουργήσετε ξεχωριστά τη εικόνα pre-flood_mean.tif, χρησιμοποιώντας την παρακάτω έκφραση: 10102006_f.tif – (05102004_f.tif + 25102005_f.tif)/2. Το αποτέλεσμα θα είναι το ίδιο.
Ωστόσο, η εικόνα pre-flood_mean.tif είναι απαραίτητη, καθώς θα την χρειαστείτε για την επόμενη άσκηση.
1. Παρατηρήστε την εικόνα subtraction.tif και εντοπίστε τις μεταβολές (πολύ σκούρες και πολύ φωτεινές περιοχές).
2. Τι αναπαριστούν οι σκούρες περιοχές;
3. Σύμφωνα με τα όσα μάθατε έως τώρα για την ερμηνεία των εικόνων ραντάρ και τις διηλεκτρικές ιδιότητες του εδάφους, τι είναι τα φωτεινά εικονοστοιχεία γύρω από τις πλημμυρισμένες περιοχές; Λάβετε υπόψη ότι η εικόνα μετά την πλημμύρα ελήφθη δύο ημέρες μετά τον κατακλυσμό, γεγονός που σημαίνει ότι σημαντική ποσότητα νερού είχε πιθανότατα απορροφηθεί ήδη από το έδαφος ή απομακρυνθεί μέσω του αποχετευτικού δικτύου πριν από τη διέλευση του δορυφόρου.
| |
