قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ای:مطلبی خواندنی با نگاهی متفاوت


قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ای یکی از مهمترین محدودیت ها و مشکلات سنجش از دور در بخش پردازش تصاویر ماهواره ای است.
قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ای یا رزولوشن Resolution در تصاویر ماهواره ای را می توان در گروه های زیر بحث کرد: (توان تفکیک تصاویر ماهواره ای در سنجش از دور(
• توان تفکیک مکانی Spatial Resolution
• توان تفکیک طیفی Spectral Resolution
• توان تفکیک رادیومتریک Radiometric Resolution
• توان تفکیک زمانی Temporal Resolution
قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ای :
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 مکانینگاهی 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 قدرت تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای بالاتری را دارد و قاعدتاً حجم تصویر هم بالاتر می رود. این خصوصیت بیانگر یاخته های بسیار کوچک خواهد بود. قدرت تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای بسیار مهم و کاربردی است.با دانستن قدرت تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای بهتر می توانید به پژوهش در سنجش از دور بپردازید.
در قدرت تفکیک مکانی تصاویر ماهواره ای 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.

آموزش سنجش از دور،آموزش ENVI،آموزش پردازش تصاویر ماهواره ایی

قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ایی

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*۳۰سانتی 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.

 

قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ای:
قدرت تفکیک طیفی تصاویر ماهواره ای طیفی یا Spectral Resolution در بخش توان تفکیک تصاویر ماهواره ای در سنجش از دور
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.

 

قدرت 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.
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.

قدرت تفکیک تصاویر ماهواره ای:

قدرت 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.

Temporal Resolution. Orbit 2, Day 1. Orbit 1, Day 1. Orbit 2, Day 8. Orbit 1, Day 8. Landsat. 185 Km Km at. the Equator. Principals of Remote Sensing.

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

تصاویر ماهواره ای رزولوشن بالا به چه تصاویری گفته می شود؟
عنوان تصاویر ماهواره ای رزولوشن بالا با تعاریف زیادی استفاده می شود. به تعریف برگزیده ما، این داده ها تصاویری هستند که رزولوشن و یا قدرت تفکیک مکانی آنها بین ۱ و تا ۵ متر می باشد. برخی دیگر این تصاویر را “تصاویر با رزولوشن متوسط” نام گذاری کرده اند.
اصطلاح رزولوشن برای مشخصه های دیگر تصاویر مانند تفکیک طیفی و یا عمق بیت نیز به کار می رود اما به طور کلی زمانی که به تنهایی به کار می رود منظور قدرت تفکیک مکانی می باشد.
لازم به ذکر است برای بیشتر سنجنده های ماهواره ای، وقتی صحبت از قدرت تفکیک مکانی آنها می شود منظور قدرت تفکیک مکانی باند پانکروماتیک آنها می باشد.
اهمیت تصاویر رزولوشن بالا امکان تهیه تصاویر برای پوشش های وسیع با هزینه واحد کم می باشد. همچنین این تصاویر برخلاف تصاویر رزولوشن بسیار بالا دارای پوشش سراسری می باشند. به عنوان مثال ماهواره ای اسپات ۶ و۷ ایران را تقریباً دو بار در سال تحت پوشش قرار می دهد.

ادامه داغرد……

10 نظرات

دیدگاهتان را بنویسید