Αστικοποίηση – Ανίχνευση με μέσα σκιαγράφησης της περιμέτρου της πόλης
Page 12
Η άσκηση αυτή χωρίζεται σε δύο μέρη και απαιτεί τη χρήση του LEOWorks.
Μέρος 1
Μετά την οπτική αξιολόγηση και ερμηνεία αυτών των δύο δορυφορικών εικόνων υψηλής ανάλυσης, θα συνεχίσετε με την ανάλυση της αστικοποίησης της Λχάσα, και θα ποσοτικοποιήσετε την αύξηση της αστικής περιοχής εντός της περιόδου από το 1965 έως το 2000.
Κάντε λήψη των απαιτούμενων δεδομένων από το αρχείο Himalayas_env3.zip.
Ως πρώτο βήμα, θα εξετάσουμε τις δύο πολυφασματικές εικόνες της 1 Νοεμβρίου 1988 και της 28 Δεκεμβρίου 2000. Ξεκινήστε το LEOWorks και ανοίξτε τις ακόλουθες εικόνες: 1988_321.tif, 1988_432.tif, 1988_543, και 1988_753.tif.
Το 1988_321 σημαίνει: εικόνα της χρονιάς 1988 σε φυσικά χρώματα, ζώνη 3 σε Κόκκινο, ζώνη 2 σε Πράσινο και ζώνη 1 σε Μπλε. Η εικόνα 1988_432 έχει τη ζώνη 4, σχεδόν υπέρυθρης, σε Κόκκινο, κτλ. Η ζώνη 5 είναι υπέρυθρη (περίπου 1,6 μm) και η ζώνη 7 είναι επίσης υπέρυθρη (περίπου 2,2 μm)
Όταν ανοίξετε τις εικόνες, το πρόγραμμα προβολής σας πρέπει να είναι ως εξής:
 Διαφορετικοί συνδυασμοί ζωνών στην εικόνα «Lhasa 1988»
Όπως μπορείτε να δείτε, δεν υπάρχει μεγάλη αντίθεση στις εικόνες και είναι δύσκολη η διάκριση μεταξύ των διαφορετικών τύπων κάλυψης γης. Αυτό συμβαίνει επειδή οι γκρι τιμές των pixel στις εικόνες είναι αρκετά κοντά μεταξύ τους.
Πατήστε το κουμπί «Image histogram» (Ιστόγραμμα εικόνων) στο πρόγραμμα προβολής σας. Θα ανοίξει ένα παράθυρο που εμφανίζει το ιστόγραμμα εικόνων.
Το ιστόγραμμα παρουσιάζεται για κάθε κανάλι της εικόνας. Όπως γνωρίζετε, οι έγχρωμες εικόνες συνήθως αποτελούνται από 3 κανάλια οθόνης: ένα κόκκινο, ένα πράσινο και ένα μπλε κανάλι οθόνης.
Το παρακάτω ιστόγραμμα περιγράφει την κατανομή των τιμών pixel (ή των γκρι τιμών) γι' αυτό το κανάλι. Επειδή πρόκειται για ομάδα δεδομένων 8-bit, οι γκρι τιμές εικόνων μπορεί να κυμαίνονται από 0 έως 255. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν 256 διαφορετικές πιθανές τιμές για ένα pixel. 2^8 (2*2*2*2*2*2*2*2 = 256).
Όπως μπορείτε να δείτε από το ιστόγραμμα, η πλειοψηφία των γκρι τιμών είναι μεταξύ 9 και 128. Όταν μετακινείτε το ποντίκι σας πάνω από το ιστόγραμμα, εμφανίζεται ένα σταυρόνημα που σας δείχνει, στο παρακάτω πλαίσιο πληροφοριών, την τιμή (επίπεδο) και τον αριθμό των συνολικών pixel με αυτή την συγκεκριμένη τιμή (αριθμό).
Χρησιμοποιούνται μόνο 119 (128-9) από το φάσμα των 256 διαφορετικών γκρι τιμών. Επειδή είναι αρκετά δύσκολο να διακρίνει το ανθρώπινο μάτι χρώματα που είναι αρκετά όμοια, μπορούμε να απλώσουμε τις πληροφορίες στο πλήρες φάσμα των 256 πιθανοτήτων.
Image histogram
Στο LEOWorks, πατήστε Enhance>Histogram Equalization (Ενίσχυση>Ισοστάθμιση ιστογράμματος). Μπορείτε να δείτε την επίδραση αμέσως μετά το πάτημα του κουμπιού. Πηγαίνετε ξανά να ελέγξετε το ιστόγραμμα μετά την ισοστάθμιση. Θα δείτε ότι τώρα χρησιμοποιείται το πλήρες φάσμα, και οι αντιθέσεις στην εικόνα αντιπροσωπεύονται πολύ καλύτερα.
Εκτελέστε αυτό το βήμα και με τις τέσσερις εικόνες και συγκρίνετέ τις μεταξύ τους.
1. Γιατί μια ψηφιακή εικόνα αποτελείται από 3 κανάλια οθόνης; Ποιες φασματικές ζώνες μπορεί να βρίσκονται από πίσω (δείτε τα τρία παραδείγματα);
2. Πώς θα έμοιαζε ένα βέλτιστο ιστόγραμμα;
3. Γιατί η αρχική εικόνα δεν έδειξε αντίθεση και χρώματα;
4. Με ποιον τρόπο διαφέρουν μεταξύ τους αυτοί οι 3 συνδυασμοί ζωνών;
5. Τι χρώμα έχει η βλάστηση σε αυτές τις εικόνες;
6. Τι χρώμα έχουν οι αστικοποιημένες περιοχές σε αυτές τις εικόνες; (Χρησιμοποιήστε το «lhasa_1965» και το «lhasa_2000_3m» για να ξεχωρίσετε την αστική περιοχή από την αγροτική, κτλ.)
Αφού εξετάσετε όλες τις διαφορετικές εικόνες, οι οποίες δείχνουν διαφορετικό συνδυασμό χρωμάτων, θα δείτε ότι αυτά τα αντικείμενα εμφανίζονται με διαφορετικό χρώμα.
Τα διαφορετικά χρώματα σε αυτές τις εικόνες προέρχονται από διαφορετικούς συνδυασμούς ζωνών του αισθητήρα. Η εικόνα λήφθηκε στη 1 Νοεμβρίου 1988 από το θεματικό χαρτογράφο Landsat. Έχει χωρική ανάλυση 28,5 μέτρα και 7 διαφορετικές ζώνες (6 φασματικές, 1 θερμική).
Οι φασματικές ζώνες περιγράφονται ως εξής:
Ζώνη 1: Μπλε
Ζώνη 2: Πράσινο
Ζώνη 3: Κόκκινο
Ζώνη 4: Σχεδόν υπέρυθρο
Ζώνη 5: Μέσο υπέρυθρο
Ζώνη 6: Θερμικό (δεν διατίθεται εδώ)
Ζώνη 7: Μέσο-υπέρυθρο
Page12
| 
