Российская сеть изучения и охраны пернатых хищников
Я хочу сообщить о встрече окольцованной птицы!
Пернатые хищники
Соколообразные
Совообразные
Изучение
Ключевые виды
Мониторинг
Фаунистика
Миграции
Кольцевание
Охрана
Платформинг
Нестбоксинг
Птицы и ЛЭП
ООПТ
Информация о сети
Устав и программа
Члены сети
Проекты
Мероприятия сети
Блоги
СМИ о нас
Библиотека
Журнал “RC”
Методики
Книги
Статьи
Отчёты и доклады
Презентации
Новости
События
Конференции
Прочие объявления
Из соцсетей
Для спонсоров
Горящие проекты
МЫ В СОЦСЕТЯХ
RRRCN RRRCN
Fatbirder's Top 1000 Birding Websites
НАШИ БАННЕРЫ
RRRCN RRRCN

ArcView GIS для экологов

3.1.2.4. Обработка ДДЗЗ

Общая схема компьютерной обработки ДДЗЗ включает в себя:

1. Импорт каналов и их склеивание в единое изображение

2. Радиометрическая и/или атмосферная коррекция

3. Привязка и/или геометрическая коррекция

4. Классификация или дешифрирование

5. Анализ результатов дешифрирования

6. Презентация результатов

Далее будут рассмотрены основные этапы обработки ДДЗЗ методами и инструментарием ArcView. Пункт «Радиометрическая и/или атмосферная коррекция» опущен в описании, так как на современном этапе развития рынка ДДЗЗ большинство данных предоставляется компаниями-владельцами снимков уже с радиометрической и/или атмосферной коррекцией. Также не будут рассматриваться методы ортотрансформирования снимков, так как в большинстве случаев стандартный пакет предварительной обработки данных включает ортотрансформирование и снимки поставляются уже в формате GeoTIFF привязанные в определенную проекцию и необходима лишь коррекция привязки по опорным точкам.

3.1.2.4.1. Импорт ДДЗЗ

Сырые данные дистанционного зондирования Земли могут быть импортированы в ArcView с помощью Image Analyst. Импортированные данные после этого могут использоваться в среде ArcView GIS для дальнейшей работы с ними.

Image Analyst поддерживает импорт данных CADRG, CIB, DOQ, ERS, SPOT, IRS-1C и Landsat.

Для импорта данных:

1. В режиме открытого окна Вида в панели управления ArcView (при подключенном модуле Image Analyst) выбираем в меню «File – Файл» «Import Image – Импортировать изображение» — открывается окно загрузки файла.

2. В окне загрузки файла в меню «List Files of Type: – Лист типа файлов» выбираем необходимый для импорта формат, выбираем диск, папку, необходимый файл и нажимаем «ОК» – начинается процесс импорта. В строке состояния окна ArcView GIS отображается информация об импорте. В зависимости от объема и сложности данных, импорт может потребовать некоторого времени. В результате импортированный файл загружается в оглавление Вида.

3. Выделяем импортированный файл в оглавлении Вида, заходим в меню «Theme – Тема» в панели управления ArcView и выбираем команду «Save Image – Сохранить изображение» или «Save Image As – Сохранить изображение как» – открывается окно сохранения файла в котором выбираем диск, папку, формат файла и записав его имя, нажимаем «ОК». В результате импортированное изображение будет сохранено в нужном формате, понимаемом ArcView и другими ГИС-приложениями.

Во многих случаях для импорта изображений требуются дополнительные программы-конвертеры.

В результате интенсивного развития программы NASA Earth Observing System получили широкое распространением данные, получаемые сенсорами ASTER, MODIS, CERES и др., которые в «сыром» и обработанном виде в большинстве случаев распространяются в формате HDF. Hierarchical Data Format (HDF) – иерархический формат данных, разрабатываемый The National Center for Supercomputing Applications с 1987г. и довольно широко используемый в настоящее время научным сообществом. Более широкое использование формата ограничено его достаточно большой сложностью. В настоящее время поддержка и развитие формата осуществляется некоммерческой организацией The HDF Group, сайт которой является официальной страницей формата.

Формат HDF существует в двух основных версиях 4 и 5 и позиционируется как формат для любых сложных составных данных, включающих разнотипные данные, такие как текст, растры, таблицы и т.д.. Для ДДЗЗ используются расширения формата адаптированные NASA: например расширение HDF-EOS (HDF-Earth Observing System) – это специальная надстройка для формата HDF, позволяющая более эффективно хранить данные получаемые со спутников системы EOS (Terra, Aqua и др.). Программное обеспечение для обработки этого формата распространяется через сайт HDF Group.

HDF-EOS дополнен следующими форматами данных: grid, swath, point, отличие этих данных от других заключается в наличие пространственной привязки. С точки зрения программирования, программные библиотеки HDF при обращению к HDF-EOS будут вести себя с ними как с обычными HDF данными, игнорируя привязку, поэтому для правильной работы с этим расширением формата HDF, необходимы специальные библиотеки, понимающие географическую привязку.

HDF-EOS существует в двух основных версиях: v2.x является расширением к HDF v4, v5.x является расширением HDF v5. Эти версии плохо совместимы из-за сильных изменений введенных в формат HDF начиная с версии 5.

На сайте GIS-lab имеется подборка различной документации по формату HDF, с которой имеет смысл ознакомиться при необходимости работы с данными в этом формате.

Программное обеспечение для работы с данными в формате HDF:

NOeSYS – разработка компании RSINC. Программа предоставляет, пожалуй, самый полный визуальный контроль за данными в формате HDF, иерархически представляет их структуру, позволяет экспортировать любую из компонентов файла (растр, таблицы и т.д.). К сожалению, программа платная, но кроме демо-версии по запросу авторам, разработчики предоставляют файл лицензии делающей программу полностью работоспособной на несколько дней.

HDF Explorer – программное обеспечение португальского производства, так же позволяющее визуализировать иерархическую структуру HDF в удобной для восприятия форме и работать с ней. Имеются бесплатные версии:

HDF Explorer v1.1, 7Mb, загрузка через GIS-Lab

HDF Explorer v1.4.014, 14Mb, загрузка через домашнюю страницу программы

HDFView – программное обеспечение от создателей формата HDF, NCSA и Университета Иллинойса. Написана на языке Java, поэтому требует также установки виртуальной машины Java. К сожалению, не позволяет просматривать метаданные (CoreMetadata.0, StructMetadata.0, archiveMetadata.0).

Multispec – учебная программа, позволяющая импортировать растровые данные из формата HDF. К сожалению, не визуализирует иерархическую структуру, не позволяет импортировать текстовые и табличные данные, но распространяется бесплатно.

HDF2Bin – пожалуй наиболее распространенная утилита для конвертирования растров, содержащихся в HDF файле в простой бинарный растр (ссылка 1, ссылка 2). Автор Wenli Yang, George Mason University. В результате работы программы создаются бинарные файлы для каждого из входящего в HDF набора данных, размерность растров по осям записывается в лог-файл. Запускается программа из командной строки: hdf2bin aster.hdf > logfile.txt

Достаточно большой пакет программ для работы с HDF доступен на сайте Лаборатории передовых ИТ и стандартов – Laboratory for Advanced Information Technology & Standards.

При необходимости работы с данными AST_07 (ASTER On-Demand L2 Surface Reflectance) имеет смысл использовать программу ImgImporter, доступную бесплатно на сайте GIS-lab.

AST_07 – атмосферно скорректированные данные ASTER уровня обработки L1B (значения излучения на сенсоре). В продукте исправлены эффекты газовой абсорбции и молекулярного рассеивания. Для расчетов используются данные о профилях атмосферы полученных с помощью моделирования на основе данных NOAA (NCEP). Получаемые данные целиком зависят от точности атмосферных профилей. Планируется, что следующие поколения данных будут учитывать данные о температурных профилях атмосферы и содержании влаги получаемые из данных прибора MODIS, аэрозольное рассеивание по данным прибора MISR.

Помимо данного продукта доступен следующий ряд производных продуктов на базе ASTER:

Программа предназначена для конвертирования снимков спутникового сканера ASTER в виде файлов hdf, в растровые файлы формата tiff. Программа работает в пакетном режиме – задаётся исходная директория с набором файлов hdf (File->Set source folder) и выходная директория, куда будут складываться результаты в формате tiff (File->Set target folder). В качестве входного файла используется файл *.hdf0 Таким образом, в текущей версии программы импортируются только VNIR данные (видимого и ближнего инфракрасного диапазона, 15м разрешения). Программа способна создавать 3 типа выходных файлов: обычный tiff; tiff, сопровождаемый файлом twf (файл привязки ArcView\Arcinfo и понимаемый другими ГИС); GeoTiff (расширение стандарта tiff предназначенное для интеграции информации о привязке в сам файл, не имеет внешнего файла привязки). Данные для географической привязки берутся из метаданных. Выходной снимок состоит из трёх 256 битных каналов исходного снимка (band1,band2,band3), разложенных в 3 компонента RGB, развернут на угол (MAPORIENTATIONANGLE), взятый из метаданных.

Для импорта данных MODIS первого уровня обработки в формате HDF с переводом данных в нужную проекцию и формат TIF имеет смысл использовать пакет MRT Swath (MODIS Swath Reprojection Tool), для склейки в единые многоканальный файлы – пакет FW Tools, для пакетной обработки данных – MODIS-Swath-Import-tool. Последняя программа работает при наличии установленных предыдущих пакетов.

Для импорта данных MODIS уровней 2G, 3, 4 в формате HDF с переводом данных в нужную проекцию и формат TIF с одновременным созданием мозаик из граничащих фрагментов имеет смысл использовать пакет MRT (MODIS Reprojection Tool), для пакетной обработки данных – MODIS-Import-tool.

Пакеты MRT Swath (MRT – Swath) и MRT (MODIS Reprojection Tool) доступны на сайте LP DAAC, программа FW Tools версии 2.2.8 доступна на одноименном сайте, программы MODIS-Swath-Import-tool и MODIS-Import-tool доступны на сайте GIS-lab (ссылка 1, ссылка 2, ссылка 3, ссылка 4)

Перед началом конвертирования данных вышеуказанными программными пакетами имеет смысл установить набор библиотек, доступных на сайте GIS-lab.

ДДЗЗ MODIS Level 1 and Atmosphere Archive and Distribution System – снимки MODIS первого уровня обработки с атмосферной коррекцией. На данный момент, существует 3 уровня обработки данных MODIS: 2G, 3, и 4. Продукты MODIS подвергаются многократной обработке (фактически несколько раз переделываются заново), необходимость ее повторения связана с совершенствованием алгоритмов обработки, улучшением параметров радиометрической и геометрической коррекции. Версия продукта называется коллекцией и заложена в названии продукта. Таким образом, каждый продукт на базе данных MODIS, может иметь несколько версий (коллекций). Рекомендуется для работы использовать последнюю версию продукта. Коллекция 1 – данные созданные в первый год функцирования камеры MODIS: 2000-2001. Коллекция 3 – данные полученные на базе Коллекции 1, а также отснятые в ноябре 2000 — декабре 2002 гг. Коллекция 4 – обработанные данные из Коллекций 1 и 3, а также данные за период до 2008 г. С 2009 г. начинается продукция 5-й версии продуктов.

Существует целая серия типов продуктов MODIS, распространяемых через систему WIST (см. главу 3.1.2.2.1. Каталог ДДЗЗ WIST и его использование):

MOD09 – Surface Reflectance – Отражающая способность земной поверхности,

MOD11 – Land Surface Temperature and Emissivity – Температура и излучательная (эмиссионная) способность земной поверхности,

MOD12 – Land Cover/Change – Классификация типов земной поверхности и их изменений,

MOD13 – Vegetation Indices – Индексы растительности,

MOD14 – Thermal Anomalies/Fire – Термические аномалии/Пожары,

MOD15 – Leaf Area Index/Fraction of Photosynthetically Active Radiation (LAI/FPAR) – Индекс поверхности листовой пластинки/Доля фотосинтетически активной радиации (LAI/FPAR),

MOD17 – Net Primary Vegetation Production – Первичная продуктивность растительности,

MOD43 – Bidirectional Reflectance Distribution Function/Albedo – Функция двунаправленного распределения отражающей способности

MOD44 – Vegetation Conversion/Continuous Fields – Изменения растительности/Проективное покрытие растительности

Единицы хранения данных для продуктов 2G и 3 – гранула (granule), для 4 уровня обработки – фрагмент (tile). Одному фрагменту обычно соответствует один файл в формате HDF-EOS. Название фрагмента (granule ID или tile ID) расшифровывается следующим образом:

ESDT.AYYYYDDD.hHHvVV.CCC.YYYYDDDHHMMSS.hdf , где:

ESDT — Тип данных (Earth Science Data Type) (например MOD14A1),

YYYYDDD — Дата съемки, год (YYYY) и дата по Юлианскому календарю (DDD: 1..365),

hHH — Номер фрагмента по горизонтали (0-35),

vVV — Номер фрагмента по вертикали (0-17),

CCC — Номер коллекции (версии данных),

YYYYDDDHHMMSS — Дата обработки фрагмента: Год, дата по Юлианскому календарю и время UTC,

hdf — расширение формата HDF.

Исходно, данные MODIS, коллекций 1 и 3 распространяются в равноплощадной проекции ISIN (Integerized Sinusoidal), которая не поддерживается большинством ГИС-приложений. Данные из коллекции 4 имеют проекцию Sinusoidal. Продукты других дисциплин, например Snow and Ice могут распространяться в других проекциях. Для работы с данными, необходимо сначала перевести их в более привычный формат и систему координат/проекцию.

 

Содержание

 

 

Страниц: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

Наверх

Пернатые хищники и их охрана
Форум сети
Фотоальбом
Видеотека
  • Login

  • Войти через loginza

    30.11.2016

    Международная конференция по сохранению птиц в Венгрии

    Международная конференция по охране птиц в Венгрии

    Международная конференция по сохранению птиц, организованная Венгерской национальной сетевой компанией MAVIR , в сотрудничестве с Обществом охраны птиц Венгрии (MME/Birdlife) и Институтом Германа Отто, прошла в Венгрии 7-8 ноября 2016.

    29.11.2016

    Прослеживание балобанов, помеченных передатчиками, подтверждает, что браконьерство наносит основной урон популяциям соколов

    DSC_7919-

    Из 10 балобанов (6 самок и 4 самцов), помеченных передатчиками в Алтае-Саянском регионе в 2016 г. после сезона браконьерского лова соколов продолжило миграцию лишь 4 сокола (3 самца и 1 самка).

    Все новости

    Flora Hoser on the conference. Photo by Márton Horváth

    Презентации докладов Международной конференции по сохранению птиц в Венгрии

    Презентации докладов Международной конференции по сохранению птиц в Венгрии, проходившей 7-8 ноября 2016 г.

    Эльвира Николенко на конференции «Сохранение биоразнообразия в Южной Сибири»

    Презентации докладов конференции «Сохранение биоразнообразия в Южной Сибири»

    Презентации докладов конференции «Сохранение биоразнообразия в Южной Сибири», проходившей в г. Новосибирск (Россия) 4–6 ноября 2016 г.

    Все публикации