محاسبه دمای سطحی با تصاویر لندست
سلام
محاسبه دمای سطحی زمین با تصاویر لندست که با عنوان جزایر حرارتی یا Land Surface Temperature نیز شناخته می شود.
به نام خالق اندیشه و گفتار، سلام
در سری آموزش های پردازش تصاویر ماهواره ای که در نرم افزار ENVI آموزش داده می شود، در این بخش قصد داریم شیوه محاسبه دمای سطحی زمین یا Land surface temperature را با استفاده از تصاویر لندست ۸ در محدوده شهر رشت به شما آموزش دهیم. برای این آموزش از نرم افزار ENVI استفاده می شود.
برای محاسبه دمای سطحی ، باید از باندهای ۱۰ و ۱۱ لندست ۸ استفاده شود. land surface temperature
سنجنده TIRS لندست ۸ دارای دو باند حرارتی است.
- باند ۱۰ در محدوده ۱۰ میکرومتر
- باند ۱۱ در محدود ۱۱ میکرومتر
باند ۱۰ نسبت به باند ۱۱ از بعد حرارتی از دقت بالاتری برخوردار است. از طرفی باند ۱۰ به بیشینه تابشی طول موج زمین نزدیک تر است (۹٫۶۶). در نتیجه انرژی حرارتی بیشتری را شناسایی کرده است.
اطلاعاتی که در باندهای حرارتی وجود دارد، حاصل گسیل امواج الکترومغناطیس است. در صورتی که در باندهای چند طیفی این حالت، حاصل بازتاب امواج الکترومغناطیس است.
چرا تصاویر حرارتی کیفیت پایین تری دارند؟
از آنجایی که بخش کمی از انرژی خورشید که به زمین می رسد، پس از اینکه جذب شده و گسیل می شود بنابراین باعث شده که تصاویر دارای کیفیت و رزلوشن پایین دارد، چون انرژی حرارتی در دسترس بسیار پایین است.
البته هر چه طول موج بالاتر باشد، فرکانس پایین می آید (برعکس تصاویر چندطیفی که فرکانس بالا دارد)، در نتیجه تصویری که فرکانس پایینی دارد، وضوح پایین تری هم دارد. برای حل این مشکل باید سنسورهایی وجود داشته باشد که فرکانس های پایین را با دقت بالا شناسایی کند (یا اینکه توان تفکیک رادیومتریکی خیلی بالایی داشته باشد—مثلاً یک سنسور ۶۴ بیتی مناسب است، اگر باشد).
اما پیش از همه باید تصحیحات بر روی این باند نیز انجام پذیرد.
برای انجام این تمرین، فایل مربوطه را از لینک زیر دانلود کنید
اما بریم سراغ تصحیح رادیومتریک باند حرارتی.
از لینک زیر ابتدا محدوده داده لندست ۸ را دانلود کنید
تصحیحات باند برای محاسبه دمای سطحی land surface temperature
بنابراین در قسمت Tools ابزار Radiometric Calibration را باز کنید.
پس از باز شدن این ابزار، باند حرارتی را از لیست باندها انتخاب کنید.
برای تنظیم محدوده مکانی پردازش بر روی دکمه Spatial Subset کلیک کنید و محدوده خود را انتخاب کنید.
سپس بر روی دکمه Ok کلیک کنید.
برای باند حرارتی ویژگی Brightness Temprature را محاسبه می کنیم که میزان حرارت روشنایی (دمای درخشندگی) را محاسبه می کند.
نهایتا مسیر و نام ذخیره را تنظیم کنید.
اگر در نتیجه حاصله دقت کنید مشاهده می شود که مناطق شهری به رنگ های روشنتری نمایش داده می شود، دلیل این امر هم به خاطر حرارت بیشتری سطح زمین در این بخش هاست که به صورت جزایر حرارتی خودنمایی می کند.
اما دمایی که محاسبه شده بر اساس واحد کلوین است که برای تبدیل آن به واحد درجه سلسیوس باید مقادیر هر یاخته از عدد ۲۷۳٫۱۵ کسر شود.
از جعبه ابزار Toolbox ابزار Band Math را باز نمایید.
در کادر Enter an Expression رابطه زیر را وارد کنید.
float(b1 – ۲۷۳٫۱۵)
در این رابطه برای متغیر b1 تصویری که در گام قبلی تهیه کردید را معرفی نمایید.
سری آموزش های ENVI
از نرم افزار ENVI چطور استفاده کنم؟
محاسبه دمای سطحی با تصاویر لندست
محاسبه شاخص های طیفی یا SPECTRAL INDEX در نرم افزار ENVI
محاسبه شاخص پوشش گیاهی SAVI
درباره آسام
آکادمی سامانه اطلاعات مکانی یک مرجع تخصصی و کاربردی برای آموزشهای GIS و RS است.
نوشته های بیشتر از آسام
دیدگاهتان را بنویسید