Участвуя в проекте для МЧС РФ по пожарам, мы столкнулись с весьма любопытной задачей. Нужно, ведя наблюдение из космоса (то есть анализируя космические снимки), посмотреть через непроглядную облачность и увидеть лес, которого уже нет, потому что он сгорел. Нужно найти гари.
Берем снимок Landsat-8. Это растровое изображение с несколькими каналами. Три из них по длинам волн соответствуют примерно нашим оптическим RGB.
На этом снимке облачность и дымы от пожаров. Район - примерно центральная Сибирь, август 2014 года. Снимки можно увеличить если на них кликнуть мышкой.
Определим, что каналы будем нумеровать по порядку как они идут по паспорту снимка, от единицы - b1, b2 и так далее. В таких обозначениях примерное соответствие каналов:
b1 - ультрафиолет
b2 - синий
b3 - зеленый
b4 - красный
b5 - ближний ИК (NIR)
b6 - дальний ИК (SWIR)
Для того чтобы примерно ориентироваться где там что горит, выставим вместо красного канала канал SWIR, и посмотрим подсветку огней на земле.
Для того чтобы увидеть невидимое, надо посмотреть в невидимом. Используем каналы в невидимых длинах волн. Построим обычный индекс на ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном (NIR) каналах
Здесь светлые пятна очерчивают выгоревшую растительность, в том числе находящуюся под облаками и немного под задымлением. Сопоставив яркие красные области второго снимка с светлыми областями индекса, получим общую картину - где расположено сгоревшее, не сгоревшее, какие очаги активного горения относятся к одному большому пожару, и на какой границе этой области идет активное горение.
К минусам метода индекса на ультрафиолете и ближнем инфракрасном относится то, что он активно подсвечивает всевозможные водные объекты - реки, озера, моря.
К плюсам относится то, что показываются области под облачностью и в том числе от давно погасших пожаров, когда гарь еще есть и не заросла, но активного горения уже нет. У спутника Landsat-8 период повторения составляет 16 суток, и в этом интервале могут появиться, разгореться, закончиться большие пожары, и при следующем пролете получим лишь гарь, не привязанную к очагам активного горения. Но, тем не менее, это действительно гарь, и ее можно обнаружить и примерно оценить площадь без привязки к очагам. Кроме того, возможность детектировать гарь лишь по одному снимку а не сопоставляя NDVI по двум разновременным, это тоже немалый плюс. Для окна прохода в 16 суток и требования сопоставлять гари по снимкам разделенным во времени не более чем на 10 дней это очень даже плюс.
Физическая составляющая индекса, предположительно, та же самая что и у вегетационного NDVI, но с непривычки проницаемость и информативность каналов выглядит конечно эффектно, особенно учитывая их разнесенность по длинам волн.
Работа выполняется в проекте Image Media Center
Берем снимок Landsat-8. Это растровое изображение с несколькими каналами. Три из них по длинам волн соответствуют примерно нашим оптическим RGB.
На этом снимке облачность и дымы от пожаров. Район - примерно центральная Сибирь, август 2014 года. Снимки можно увеличить если на них кликнуть мышкой.
Определим, что каналы будем нумеровать по порядку как они идут по паспорту снимка, от единицы - b1, b2 и так далее. В таких обозначениях примерное соответствие каналов:
b1 - ультрафиолет
b2 - синий
b3 - зеленый
b4 - красный
b5 - ближний ИК (NIR)
b6 - дальний ИК (SWIR)
Для того чтобы примерно ориентироваться где там что горит, выставим вместо красного канала канал SWIR, и посмотрим подсветку огней на земле.
(b1 - b5) / (b1 + b5)Выставим диапазон от -0.5 до +0.5, посмотрим яркости индекса:
К минусам метода индекса на ультрафиолете и ближнем инфракрасном относится то, что он активно подсвечивает всевозможные водные объекты - реки, озера, моря.
К плюсам относится то, что показываются области под облачностью и в том числе от давно погасших пожаров, когда гарь еще есть и не заросла, но активного горения уже нет. У спутника Landsat-8 период повторения составляет 16 суток, и в этом интервале могут появиться, разгореться, закончиться большие пожары, и при следующем пролете получим лишь гарь, не привязанную к очагам активного горения. Но, тем не менее, это действительно гарь, и ее можно обнаружить и примерно оценить площадь без привязки к очагам. Кроме того, возможность детектировать гарь лишь по одному снимку а не сопоставляя NDVI по двум разновременным, это тоже немалый плюс. Для окна прохода в 16 суток и требования сопоставлять гари по снимкам разделенным во времени не более чем на 10 дней это очень даже плюс.
Физическая составляющая индекса, предположительно, та же самая что и у вегетационного NDVI, но с непривычки проницаемость и информативность каналов выглядит конечно эффектно, особенно учитывая их разнесенность по длинам волн.
Работа выполняется в проекте Image Media Center
Комментариев нет:
Отправить комментарий