Κονγκό - Άσκηση με χρήση δεδομένων Landsat
|  | Μη κατευθυνόμενη ταξινόμηση της λεκάνης του ποταμού Κονγκό | |
Ταξινόμηση πολυφασματικών εικόνων
Μη κατευθυνόμενη ταξινόμηση
Για να ενισχυθεί ο σχεδιασμός και η χρήση των διαθέσιμων πόρων, είναι απαραίτητη η κατανόηση του περιβάλλοντος.
Η χρήση δορυφορικών εικόνων επιτρέπει εκτενή ταξινόμηση αυτών των δυνατοτήτων.
Μια σχετικά απλή μέθοδος είναι η μη κατευθυνόμενη ταξινόμηση. Όλα τα pixel μιας εικόνας ομαδοποιούνται σε συγκεκριμένο αριθμό κατηγοριών βάσει ομοιότητας των τιμών αποχρώσεων του γκρι.
Ανοίξτε το πρόγραμμα LEOWorks. Εάν δεν έχετε κάνει ακόμα λήψη των εικόνων της λεκάνης του Κονγκό, πηγαίνετε στην επιλογή Λήψη στο επάνω μέρος του Φύλλου εργασίας και διαβάστε τις οδηγίες.
Επιλέξτε File>Open (Αρχείο>Άνοιγμα). Θα εμφανιστεί ένα πλαίσιο διαλόγου. Επιλέξτε τον φάκελο «Κονγκό» και επιλέξτε τις εικόνες Congo_Landsat_Band_1.tif, Congo_Landsat_Band_2.tif, Congo_Landsat_Band_3.tif, Congo_Landsat_Band_4.tif, Congo_Landsat_Band_5.tif και Congo_Landsat_Band_7.tif.
Επιλέξτε Multivariate Analysis>Unsupervised Classification (Πολυμεταβλητή ανάλυση>Μη κατευθυνόμενη ταξινόμηση) και επιλέξτε όλες τις εικόνες. Εισάγετε την τιμή 5 για την επιλογή No. of Classes (Πλήθος κατηγοριών) και την τιμή 10 για την επιλογή No. of Iterations (Πλήθος επαναλήψεων). Πρόκειται για την επανάληψη μιας ακολουθίας εντολών υπολογιστή για συγκεκριμένες φορές ή έως ότου υπάρξει ικανοποίηση κάποιου όρου. Αποθηκεύστε τη νέα εικόνα ως congo_unsupervised (TIF) στο φάκελο «Κονγκό».
Προσθέστε λεζάντα στην ταξινομημένη εικόνα.
Επιλέξτε Image>Add Legend (Εικόνα>Προσθήκη λεζάντας) και επιλέξτε την πρώτη κατηγορία.
Προσπαθήστε να βρείτε ένα όνομα για κάθε κατηγορία συγκρίνοντας την ταξινομημένη εικόνα με την εικόνα φυσικών χρωμάτων Congo_Landsat_Band_321.tif και με το αποτέλεσμα της ερμηνείας σας σε 5 προτεινόμενες κατηγορίες (πυκνό δάσος, θάμνοι, καθαρά νερά, λασπώδη νερά και σύννεφα) στην άσκηση: Συνδυασμός πολυφασματικών εικόνων.
Συγκρίνετε τα επιλεγμένα ονόματα των κατηγοριών με αυτά που επέλεξαν οι συμμαθητές σας και αιτιολογήστε τη σκέψη σας.
Όλες οι πληροφορίες εικόνας περνούν από επαναδειγματοληψία και χωρίζονται στις 5 κατηγορίες. Όμως τα χρώματα που έχουν οριστεί δεν είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά. Αλλάξτε τα χρώματα με πιο οικεία.
Επιλέξτε Edit LookUp Table (Επεξεργασία πίνακα αναζήτησης) και επιλέξτε το πρώτο χρώμα. Αλλάξτε τις τιμές RGB χρησιμοποιώντας τις γραμμές κύλισης. Προσπαθήστε να βρείτε τα κατάλληλα χρώματα για τις κατηγορίες και αποθηκεύστε την εικόνα με το ίδιο όνομα.
Τώρα δοκιμάστε άλλες παραλλαγές, π.χ. 4 ή 6 κατηγορίες με 10 επαναλήψεις και 5 κατηγορίες με 3 ή 25 επαναλήψεις.
Σημειώστε και σχολιάστε τις συγκεκριμένες αλλαγές.
| | | Διαφανής επικάλυψη |
Διαφανής επικάλυψη
Η ταξινομημένη εικόνα congo_unsupervised χαρακτηρίζεται από εκτεταμένα χρώματα και πολύ μικρά αντικείμενα. Σε κάποια σημεία της εικόνας αυτά τα αντικείμενα είναι σχεδόν αδιόρατα. Τα περιγράμματα εξυπηρετούν την καλύτερη διαφοροποίηση. Επιπλέον, τα περιγράμματα δίνουν τη δυνατότητα μεγιστοποίησης χωρίς τα στοιχεία να γίνονται θολά. Ανάλογα με τις απαιτήσεις, τα περιγράμματα δημιουργούνται από διαφορετικές εικόνες.
Για να καθορίσετε την υδατική επιφάνεια, για παράδειγμα, κατάλληλη είναι η χρήση υπέρυθρης εικόνας.
Ανοίξτε το πρόγραμμα LEOWorks. Εάν δεν έχετε κάνει ακόμα λήψη των εικόνων της λεκάνης του Κονγκό, πηγαίνετε στην επιλογή Λήψη στο επάνω μέρος του Φύλλου εργασίας και διαβάστε τις οδηγίες.
| | | Περίγραμμα 1 |
Ανοίξτε την εικόνα Congo_Landsat_Band_7.tif. Επιλέξτε File>Open (Αρχείο>Άνοιγμα). Θα εμφανιστεί ένα πλαίσιο διαλόγου. Επιλέξτε τον φάκελο «Κονγκό» και επιλέξτε την εικόνα Congo_Landsat_Band_7.tif.
Ενισχύστε την εικόνα Congo_Landsat_Band_7.tif όπως περιγράφεται στην άσκηση Συνδυασμός φυσικών χρωμάτων.
Επιλέξτε Enhance>Filter>Find Edges>Sobel... (Ενίσχυση>Φίλτρο>Εντοπισμός ακμών>Sobel…). και στη συνέχεια Image>Invert... (Εικόνα>Αντιστροφή…). Η εικόνα θα μετατραπεί σε γραμμικό σχέδιο. Μπορείτε να την ενισχύσετε περισσότερο με την επιλογή Enhance>Interactive Stretching... (Ενίσχυση>Διαδραστική επέκταση…). Αποθηκεύστε την εικόνα ως congo_contour7 (TIF) στο φάκελο «Κονγκό».
| | Περίγραμμα 2 | |
Επιλογή των εικόνων και της αδιαφάνειας
Ανοίξτε την εικόνα congo_unsupervised.tif και μετατρέψτε την σε RGB. Επιλέξτε Image>Convert to...>Red Green Blue (Εικόνα>Μετατροπή σε...>Κόκκινο Πράσινο Μπλε).
Επιλέξτε Image>Transparent Overlay (Εικόνα>Διαφανής επικάλυψη). Επιλέξτε το γραμμικό σχέδιο congo_contour7.tif ως BackGround Image (Εικόνα υπόβαθρου) και την ταξινομημένη εικόνα congo_unsupervised.tif ως ForeGround Image (Εικόνα πρώτου πλάνου) και χρησιμοποιήστε την τιμή 25% για την επιλογή opacity (Αδιαφάνεια).
Ποιες κατηγορίες έχουν τοποθετηθεί σε πλαίσια πολυγώνων; Εξηγήστε τους λόγους με βάση τις διαφορετικές συνθήκες ανάκλασης για τα μήκη κύματος. Σχολιάστε τη διάταξη των πολυγώνων και τα διαφορετικά χρώματα στις υδατικές επιφάνειες.
Συγκρίνετε τα δύο γραμμικά σχέδια παρακάτω. Παρουσιάζουν αρκετά διαφορετικές δομές. Προσπαθήστε να ονομάσετε τα κύρια στοιχεία των εικόνων. Χρησιμοποιήστε ως αναφορά την ταξινομημένη εικόνα congo_unsupervised.tif. Ποια από τις δύο εικόνες είναι υπέρυθρη; Αιτιολογήστε.
| 
