توان تفکیک تصاویر ماهواره ای در سنجش از دور

//توان تفکیک تصاویر ماهواره ای در سنجش از دور

به نام خالق اندیشه و گفتار، سلام

توان تفکیک تصاویر ماهواره ای

همانطور که در جلسه قبلی مشاهده کردید، یکی از مهمترین محدودیت ها و مشکلات سنجش از دور در بخش پردازش تصاویر ماهواره ای، مبحث قدرت تفکیک یا توان تفکیک تصاویر ماهواره ای (Resolution) است.

انواع توان تفکیک

توان تفکیک یا رزولوشن Resolution در تصاویر ماهواره ای را می توان در گروه های زیر بحث کرد:

  • توان تفکیک مکانی Spatial Resolution
  • توان تفکیک طیفی Spectral Resolution
  • توان تفکیک رادیومتریک Radiometric Resolution
  • توان تفکیک زمانی Temporal Resolution

توان تفکیک مکانی یا Pixel Size یا Spatial Resolution

هر سنجنده ای که وظیفه تصویر برداری از سطح زمین را بر عهده دارد، دارای ویژگی های خاص و متناسب به خود می باشد. یکی از این ویژگی ها کیفیت تصاویری است که برداشت می کند. این کیفیت تصاویر در سنجش از دور با عنوان توان تفکیک و یا قدرت تفکیک یا رزلوشن شناخته می شود. در این بخش از آموزش های آکادمی سامانه اطلاعات مکانی نگاهی داریم به توان تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای.

قابلیت و توانایی هر سنجنده در شناسایی جزئیات پدیده های مکانی موجود در سطح زمین بعنوان توان یا قدرت تفکیک مکانی تعریف می شود. 

این ویژگی در اندازه یاخته یا پیکسل ها یا سلول های هر تصویر نمود پیدا می کند. به طور کلی اگر تصویری بتواند جزئیات بیشتری از پدیده ها را نشان دهد توان تفکیک مکانی بالاتری را دارد و قاعدتاً حجم تصویر هم بالاتر می رود. این خصوصیت بیانگر یاخته های بسیار کوچک خواهد بود.

کاهش اندازه پیکسل های یک تصویر ماهواره ای با تراکم یاخته های هر تصویر رابطه عکس دارد. هرچقدر اندازه یاخته ها کمتر شود، تراکم یاخته ها در تصویر افزایش می یابد.

این مطلب را هم بخوانید...  معرفی مشاهده ماهواره ای زمین 1972-1986

مثلاً اندازه یاخته های هر تصویر لندست ۱۵*۱۵ متر است، اما یک تصویر ماهواره ای Geoeye دارای یاخته هایی با اندازه های ۵۰*۵۰ سانتی متر است. یا مثلاً تصاویر ماهواره World View4 دارای توان تفکیک ۳۰*۳۰ سانتی متر است.

بنابراین اگر دو تصویر ماهواره لندست یا ژئوآی از یک منطقه داشته باشیم ، به دلیل توان های تفکیک مکانی متفاوت می تواند در نمایش جزئیات تفاوتهای قابل توجهی هم داشته باشند.

نکته: برای شناسایی عوارض سطح زمین بر اساس تصاویر ماهواره ای در سنجش از دور باید دقت شود که اندازه یاخته های هر تصویر حداقل کمتر از نصف اندازه یاخته تصویر ماهواره ای باشد.

توان تفکیک مکانی

توان تفکیک طیفی یا Spectral Resolution

در سنجش از دور تصویر برداری از پدیده های سطح زمین در محدوده های مختلف طیف الکترومغناطیس انجام می پذیرد.

در این رابطه باید به دو موضوع توجه شود:

  • تعداد باندهای هر تصویر ماهواره ای
  • پهنای هر باند تصویر ماهواره ای

این دو ویژگی در رابطه با باندهای تصاویر ماهواره ای یک خصوصیت ویژه دارند.

هر چه تعداد باندهای یک تصویر ماهواره ای بیشتر باشد، نتیجه این می شود که پهنای هر باند در طیف الکترومغنایس کاهش می یابد. یعنی باید گفت که این دو ویژگی رابطه عکس دارند.

مثلاً تصاویر ماهواره هایپریون Hyperion دارای ۲۲۰ باند است، (یعنی تعداد باندهای بسیار زیاد) اما پهنای هر باند بسیار کم است، حدود ۱۰ نانومتر برای هر باند. که از محدوده ۰٫۴ میکرومتر تا حدود ۲٫۵ میکرومتر متغیر است. توان تفکیک مکانی این تصاویر هم ۳۰ متر است.

یا مثلاً برعکس تصاویر ماهواره لندست ۸ در ۱۱ باند ثبت می شود که در طول موج های ۰٫۴ تا حدود ۱٫۴ است.

توان تفکیک طیفی

توان تفکیک رادیومتریک یا Radiometric Resolution

تعداد بیت های اختصاص داده شده در دیتاها تعریف می شود. یعنی تا چه حد یک تصویر می تواند انرژی های الکترومغناطیس را شناسایی کند. هر چقدر یک تصویر از توان تفکیک رادیومتریک بالاتری برخوردار باشد، از توان شناسایی انرژی های بالاتر و بیشتری را برخودار است.

این مطلب را هم بخوانید...  دانلود نرم افزار Snap برای تصاویر Sentinel | روش نصب Snap

مثلاً اگر توان تفکیک رادیومتریک یک تصویر ماهواره ای ۸ بیت بیان شده باشد، بدین معنی است که می تواند انرژی الکترومغناطیس را در یک بازه ۰-۲۵۵ توزیع کند.  مثل لندست MSS

اما اگر یک تصویر ۱۶ بیت باشد، می تواند انرژی رسیده به سنجنده را در یک بازه بین ۰-۶۵۵۳۵ تقسیم بندی کند. مثل لندست ۸، در واقع این سنجنده نسبت به سنجنده قبلی می تواند انرژی های بیشتری را با جزئیات بیشتری شناسایی کند.

توان تفکیک رادیومتریک

توان تفکیک زمانی یا Temporal Resolution

منظور از قدرت تفکیک زمانی در تصاویر ماهواره ای، دوره بازگشت برای ثبت تصویر جدید ماهواره ای از یک منطقه مشخص است. این مسئله ناشی از تفاوت مدارهای عبور کننده ماهواره هاست.

در این زمینه می توان ماهواره ها را از نظر مداراتشان به چند دسته تقسیم بندی نمود.

  • ماهواره های خورشید آهنگ Polar Orbit
  • ماهواره های زمین آهنگ GeoStationary

توان تفکیک زمانی

بهبود توان تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای در ArcGIS

بهبود توان تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای یا آموزش فیوژن تصاویر لندست

برای دریافت چند جزوه آموزشی رایگان فارسی ENVI فرم زیر را تکمیل کنید

[mailerlite_form form_id=4]

توسط |۱۳۹۷-۶-۹ ۲۱:۰۹:۳۵ +۰۰:۰۰آبان ۴ام, ۱۳۹۶|سنجش از دور|2 نظرات

در باره نویسنده :

سلطانیان محمود
پیش به سوی قله...

2 نظرات

  1. […] که توسط این ماهواره ثبت شده، توان تفکیک ۳۰ سانتی متری دارند که با این وضوح بالا قطعاً اطمینان […]

  2. […] قدرت تفکیک یا توان تفکیک ها Resolution […]

ثبت ديدگاه