Bài tập cá nhân học phần: GIS và viễn thám ứng dụng được thực hiện nhằm phân loại các đối tượng từ ảnh gốc; biểu diễn các đối tượng đã phân loại; dựa vào tổ hợp màu của ảnh gốc để xác định được các đối tượng cần phân loại; dựa vào đặc tính quang phổ để xác định các đối tượng như đất, nước, không khí.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài tập cá nhân học phần: GIS và viễn thám ứng dụng
- ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA MÔI TRƯỜNG
BÀI TẬP CÁ NHÂN
HỌC PHẦN: GIS VÀ VIỄN THÁM ỨNG DỤNG
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS.Phạm Văn Cự
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Diệp
Huế, 05/2014
1
- Mục lục
Mục đích nghiên cứu …………………………………………………………………..3
Nội dung .………………………………………………………………………………4
1. Phân loại ảnh ………………………………………………………………………..4
1.1. Mô tả các bước tiến hành với phần mềm ENVI 4.5 ……………………………..5
1.2 Ảnh phân loại và nhận xét ………………………………………………………..10
2. Báo cáo vật lý ảnh ...……………………………………………………………….11
2.1 Phương thức thu nhận ảnh …..…………………………………………………...11
2.2 Màu, màu cơ bản và tổ hợp màu ………………………………………………....12
2.3 Cơ sở thống kê quang phổ .…………………………………………………….....13
Kết luận ……………………………………………………………….......................17
2
- Mục đích nghiên cứu
- Phân loại các đối tượng từ ảnh gốc.
- Biểu diễn các đối tượng đã phân loại.
- Dựa vào tổ hợp màu của ảnh gốc để xác định được các đối tượng cần phân loại.
- Dựa vào đặc tính quang phổ để xác định các đối tượng như đất, nước, không khí.
3
- Nội dung
1. Phân loại ảnh
Bảng 1.1 Đối tượng cần phân loại
Như vậy, có tổng số 17 đối tượng được lựa chọn phân thành 3 nhóm chính là đất, nước
và thực vật. Số mẫu lựa chọn là 62 mẫu.
Ảnh gốc
4
- 1.1 Mô tả các bước tiến hành với phần mềm ENVI 4.5
a. Khởi động phần mềm ENVI 4.5
Vào file chọn open imagine file
Của sổ Enter Data Name xuất hiện, chọn đường dẫn đến file
“GiaoThuy_23_12_2003_10m”, nhấn Open
Cửa sổ Available band list xuất hiện, chọn sang RGB color và nhấp vào band 1, band
2, band 3, nhấp vào No display chọn New display, nhấn Load RGB.
5
- b. Vào ROI Tool
Từ thanh công cụ ENVI 4.5 chọn Basic Tools -> Region of interest -> ROI Tool.
Cửa sổ #1 ROI tool xuất hiện
c. Chọn mẫu của các đối tượng
Nhấp đúp và Region #1 để đổi tên, nhấp chuột phải vào Red chọn colors 1-20 để đổi
màu đối tượng chọn
6
- Chọn màu đúng với loại đối tượng, vẽ hình trên của sổ tương ứng thành một hình
khép kín, nhấp chuột phải 2 lần, ảnh sẽ hiển thị như trên, vẽ 4 mẫu cho một đối tượng.
7
- Khi lấy xong 4 mẫu của một đối tượng, chọn New Region để tạo ra một đối tượng
mới, chọn màu phù hợp với đối tượng và tên đối tượng, vẽ tương tự. Làm tương tự cho
tất cả các đối tượng.
d. Lưu Roi Tool
Chọn save ROIs => Select All => Choose => Địa chỉ lưu và tên file => Ok
8
- e. Chạy phân loại
9
- 1.2 Ảnh sau khi phân loại
Nhận xét
- Khi phân loại càng nhiều đối tượng thì ta thu được ảnh sau phân loại càng chi tiết và
rõ nét.
- Vùng ngoài dữ liệu không nên lựa chọn để phân loại, vì nó mà chúng ta không chạy
phân loại chính xác.
- Muốn đạt kết quả cao trong phân loại, thì ta phải khảo sát thực địa, từ đó mới biết
được bao nhiêu đối tượng mình cần phân loại để thu được ảnh chi tiết và chính xác.
10
- 2. Báo cáo về vật lý của ảnh
Mối quan hệ giữa độ phủ của thực vật với sự phản xạ
- Đặc điểm của đối tượng này có ảnh hưởng đến độ hấp thụ/ phản xạ của đối tượng
khác.
- Nếu chúng ta chỉ nhìn vào độ hấp thụ/ phản xạ mà kết luận ngay ở thực địa là không
chính xác. Vì nếu nhìn vào hình có độ phản xạ của đất cao hơn nhiều so với thực vật
(hình trên) mà kết luận đây là đất trống là không chính xác.
2.1 Phương thức thu nhận ảnh
- Cơ chế thu ảnh quang học
11
- - Hai phương thức tách phổ
2.2 Màu, màu cơ bản và tổ hợp màu
- Khi ta tổ hợp các band thì cấu trúc không thay đổi, chỉ có màu sắc là thay đổi
- Mỗi đối tượng có một xám độ đặc trưng.
- Dưới đây là sự khác biệt màu sắc khi ta tổ hợp các band khác nhau, tuy nhiên chúng
ta thấy rằng, cấu trúc là không thay đổi
12
- 2.3 Cơ sở thống kê quang phổ
a. Hành vi đa phổ của một số đối tượng
Nhận xét:
Tại cả 3 kênh đều có giá trị xám độ cao, đường biểu diễn quang phổ hướng lên. Như
vậy đây là đất:
- Do đất phản xạ mạnh ở tất cả các kênh nên giá trị xám độ cao.
- Đối tượng hiển thị phổ màu xanh do có xám độ tại kênh G lớn nhất.
- Thời điểm chụp ảnh là sau khi thu hoạch mùa vụ, do đó có thể xem đây là đất nông
nghiệp.
Tại các kênh 1,2,3 đều có giá trị xám độ lớn, do đó, đối tượng đang nghiên cứu ở đây
là đất
13
- Nhận xét:
Tại kênh Green, xám độ nhỏ nhất. kênh Red xám độ lớn nhất. Đường biểu diễn quang
phổ lỏm ở kênh green. Như vây đây là thực vật.
- Do thực vật (có chứa chlorophyl) phản xạ kém ở kênh green và phản xạ tốt ở kênh
red.
- Phổ màu đỏ của thực vật là do xám độ tại kênh Red cao nhất so với hai màu green và
blue. Do vậy, khi tổ hợp màu sẽ thành màu đỏ.
14
- - Kênh 2 có giá trị thấp nhất, cao ở hai kênh còn lại => nghi ngờ đây chính là thực vật.
Tại kênh 4, xám độ thấp nhất nên nghi ngờ đang ở kênh hồng ngoại.
- Cả hai loại thực vật ở cạn và thực vật nước mặn đều có hình biểu diễn quang phổ như
nhau (lỏm ở kênh green).
Nhận xét:
- Các xám độ đều có giá trị tương đối nhỏ, đường quang phổ có chiều hướng xuống.
Do vậy, đối tượng biểu diễn chính là nước.
- Nguyên nhân: Do nước phản xạ kém tại tất cả các kênh nên giá trị xám độ tại các
kênh đều nhỏ.
- Màu xanh là do xám độ ở kênh Blue lớn nhất nên tổ hợp màu cho ra màu xanh.
Các giá trị xám độ đều thấp, đường biểu diễn quang phổ giảm từ Blue đến Red. Do
vậy, đây chính là nước.
15
- b. Phổ quang phổ của các đối tượng
Nhờ vào sự biểu diễn của quang phổ có thể xác định các đối tượng như sau:
- Vùng màu vàng có giá trị xám độ rất cao trong các kênh. Do vậy, đây chính là đất.
- Vùng màu xanh có giá trị xám độ tương đối thấp ở các kênh. Do vậy, đây chính là
nước.
- Nhìn vào quang phổ có thể thấy được vùng màu xanh góc tương đối tù, đều này giải
thích vì nước hấp thụ mạnh và phản xạ kém.
Tương tự như trên:
- Vùng màu đỏ có giá trị quang phổ luôn ở mức trung bình, do vậy có thể khẳng định
đây là thực vật.
16
- Kết luận
- Khi phân loại càng nhiều đối tượng thì ta thu được ảnh sau phân loại càng chi tiết và
rõ nét.
- Vùng ngoài dữ liệu không nên lựa chọn để phân loại, vì nó mà chúng ta không chạy
phân loại chính xác.
- Muốn đạt kết quả cao trong phân loại, thì ta phải khảo sát thực địa, từ đó mới biết
được bao nhiêu đối tượng mình cần phân loại để thu được ảnh chi tiết và chính xác.
- Mỗi đối tượng cho ta mỗi hình biểu diễn quang phổ khác nhau.
- Trong cùng một đối tượng nhưng có đặc điểm khác nhau cũng cho ta hành vi phổ
khác nhau. Vì vậy, ta mỗi thấy cùng là nước hay cùng là thực vật nhưng có những hình
biểu diễn quang phổ khác nhau.
- Đặc điểm của đối tượng này có ảnh hưởng đến độ hấp thụ/ phản xạ của đối tượng
khác.
- Nếu chúng ta chỉ nhìn vào độ hấp thụ/ phản xạ mà kết luận ngay ở thực địa là không
chính xác. Vì nếu nhìn vào hình có độ phản xạ của đất cao hơn nhiều so với thực vật
mà kết luận đây là đất trống là không chính xác.
- Quang phổ là hình chiếu của đám mây quang phổ trong không gian 3 chiều sang 2
chiều qua nhiều hướng chiếu khác nhau. Chúng có thể có nhiều hình dạng khác nhau,
nhưng giá trị độ phản xạ của từng đối tượng tại các kênh là không thay đổi.
- Chúng ta có thể xác định được các đối tượng nghiên cứu dựa vào tổ hợp màu/ hình
biểu diễn quang phổ/ đám mây quang phổ.
17
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
