បន្ទាប់ពីបញ្ចប់មេរៀន និស្សិតអាច៖
អ្នកស្រាវជ្រាវម្នាក់គណនា NDVI នៃចម្ការតែមួយ ដោយប្រើរូបភាព Sentinel-2 និង Landsat 8 ដែលថតក្នុងចន្លោះពេលបីថ្ងៃ។ លទ្ធផល៖ Sentinel-2 ផ្ដល់ NDVI ០,៨២ ចំណែក Landsat ផ្ដល់ ០,៧៦។ ភាពខុសគ្នា ០,០៦ តូច ប៉ុន្តែធំល្មមក្នុងការសិក្សាដែលប្រៀបធៀបនិន្នាការតូចៗ។
ភាពខុសគ្នានេះមិនមកពីរុក្ខជាតិផ្លាស់ប្ដូរក្នុងបីថ្ងៃទេ។ វាមកពីកត្តាបច្ចេកទេសយ៉ាងតិចបី៖ ទទឹងក្រុមរលកខុសគ្នាបន្តិចរវាងឧបករណ៍ · មុំព្រះអាទិត្យខុសគ្នាបន្តិចនៅពេលថត · និងកម្រិតកែតម្រូវបរិយាកាសខុសគ្នា។ ការវិភាគដ៏ត្រឹមត្រូវ ត្រូវការការកែតម្រូវឱ្យបានស៊ីគ្នា មុននឹងប្រៀបធៀប។
រយៈពេលបង្រៀនដែលស្នើ៖ ៣ ម៉ោង · មេរៀនទី ៧ ក្នុងចំណោម ១៥
:material-presentation-play: ស្លាយបង្រៀនមេរៀននេះ
តម្លៃ DN ដែលមកជាមួយរូបភាព មិនមែនជាការចាំងផ្លាតផ្ទៃដីទេ។ វាជាចំនួនគត់ដែលឧបករណ៍ចាប់កត់ត្រា ដែលរួមបញ្ចូលទាំងភាពប្លែងគ្នារវាងឧបករណ៍ចាប់ ភាពប្រែប្រួលនៃពន្លឺព្រះអាទិត្យតាមរដូវ និងឥទ្ធិពលបរិយាកាសដែលបានឃើញក្នុងមេរៀនទី២។ ការកែតម្រូវគឺជាដំណើរការដែលបំប្លែង DN …
មេរៀននេះជាដំណើរការជាក់ស្ដែងចំនួនបួនជំហាន៖ ការកែតម្រូវរ៉ាដ្យូម៉ែត្រមូលដ្ឋាន ការកែតម្រូវពន្លឺព្រះអាទិត្យ ការកែតម្រូវបរិយាកាស និងការគ្រប់គ្រងគុណភាព។
គោលដៅមិនមែនត្រឹមតែដឹងឈ្មោះជំហានទេ ប៉ុន្តែយល់ថាហេតុអ្វីជំហាននីមួយៗចាំបាច់ និងអ្វីនឹងខុសបើមិនធ្វើវា។
រូបទី៧.១៖ ដំណើរការកែតម្រូវពី DN ដល់ការចាំងផ្លាតផ្ទៃដីដែលត្រៀមសម្រាប់វិភាគ។ ការវិភាគពហុកាលបរិច្ឆេទស្ទើរតែទាមទារកម្រិត BOA ជានិច្ច។
ជំហានដំបូងគឺបម្លែងចំនួនគត់ (DN) ទៅជាការចាំងផ្លាតកំពូលបរិយាកាស ដោយប្រើមេគុណដែលផ្ដល់ដោយភ្នាក់ងារ៖
ការចាំងផ្លាត TOA = DN × Gain + Offset
សម្រាប់ Sentinel-2 (ចាប់ពី baseline 04.00)៖ ការចាំងផ្លាត = (DN − ១ ០០០) ÷ ១០ ០០០។
សម្រាប់ Landsat Collection 2 Level-1៖ ការចាំងផ្លាត = DN × ០,០០០០២ + (−០,១)។ មេគុណទាំងនេះមកពី ការក្រិត (calibration) ឧបករណ៍ចាប់នៅមន្ទីរពិសោធន៍ មុនបញ្ជូនឡើងលើអវកាស និងត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពតាមកាលកំណត់ ដោយសារឧបករណ៍ចាប់ ចាស់ទៅតាមពេលវេលា (sensor degradation)។
ចំណុចជាក់ស្ដែង៖ បើអ្នកប្រើ ផលិតផលដែលកែរួច (L2A · Collection 2 L2) ជំហាននេះត្រូវបានធ្វើរួចហើយ។
អ្នកគ្រាន់តែត្រូវដឹងរូបមន្តបំលែងខ្ទង់ត្រឹមត្រូវ ដើម្បីអានតម្លៃឱ្យបានត្រឹមត្រូវ (ដូចបានឃើញក្នុងលំហាត់ទី១ និងទី២)។
ឯកសារ MTL នៃរូបភាព LC08_L1TP_126052_20190211 ផ្ដល់ REFLECTANCE_MULT_BAND_4 = 2.0E-05 · REFLECTANCE_ADD_BAND_4 = -0.1 · SUN_ELEVATION = 51.564°។ ក្រឡាធម្មតា (មធ្យមភាគ) លើទន្លេមេគង្គមាន DN = ៨ ៦៦០៖ - TOA = ៨ ៦៦០ × ០,០០០០២ − ០,១ = ០,០៧៣ - កែមុំព្រះអាទិត្យ៖ ០,០៧៣ ÷ sin(៥១,៥៦៤°) = ០,០៧៣ ÷ ០,៧៨៤ = ០,០៩៣ (៩,៣%) តម្លៃ ៩,៣% ក្នុងក្រុមរលកក្រហមខ្ពស់ជាងទឹកស្អាតច្រើន ព្រោះទន្លេមេគង្គមានល្បាប់ច្រើន ហើយពន្លឺផ្លូវនៅតែរួមបញ្ចូល (TOA)។ អ្នកនឹងធ្វើការគណនានេះលើរូបភាពទាំងមូលក្នុងលំហាត់ទី៧។
សរសេររូបមន្តបម្លែង DN ទៅជាការចាំងផ្លាត TOA សម្រាប់ Sentinel-2។
ឆ្លើយក្នុង ១ នាទី មុនបន្តទៅផ្នែកបន្ទាប់។
បរិមាណថាមពលដែលមកដល់ផ្ទៃដី អាស្រ័យលើ មុំព្រះអាទិត្យពីកំពូល (solar zenith angle) ដែលប្ដូរតាមរដូវ ម៉ោង និងទីតាំង។
ថ្ងៃត្រង់ខែមករា មុំតូចជាង (ព្រះអាទិត្យខ្ពស់ជាង) ធៀបនឹងអុសខែកក្កដា ដូច្នេះថាមពលមកដល់ច្រើនជាង ទោះជាផ្ទៃដីដូចគ្នា។
ការកែតម្រូវធ្វើដោយចែកនឹង cosine នៃមុំនោះ៖
ការចាំងផ្លាតកែមុំ = ការចាំងផ្លាត TOA ÷ cos(មុំព្រះអាទិត្យ)
ដោយគ្មានការកែនេះ រូបភាពពីរថ្ងៃខុសគ្នា (ជាពិសេសរដូវខុសគ្នា) នឹងមានកម្រិតពន្លឺខុសគ្នា ដោយមិនទាក់ទងនឹងផ្ទៃដីសោះ ដែលបំភាន់ការវិភាគស៊េរីពេលវេលា (មេរៀនទី១៤)។
ភ្នាក់ងារភាគច្រើនផ្ដល់ជាមួយរូបភាពនូវមុំព្រះអាទិត្យ ក្នុងឯកសារមេតាទិន្នន័យ ដូច្នេះការគណនានេះមិនចាំបាច់ធ្វើដោយដៃទេ ក្នុងផលិតផលកម្រិត L2A/Collection 2 L2។
ការកែតម្រូវនេះព្យាយាមដកឥទ្ធិពលនៃការស្រូប និងការខ្ចាត់ខ្ចាយ (មេរៀនទី២) ដើម្បីទទួលបានការចាំងផ្លាតផ្ទៃដីពិត។
វិធីសំខាន់ៗមានកម្រិតស្មុគស្មាញខុសគ្នា៖
| វិធី | គោលការណ៍ | ភាពត្រឹមត្រូវ |
|---|---|---|
| Dark Object Subtraction (DOS) | រកក្រឡាងងឹតបំផុត (ស្រមោល ឬទឹកជ្រៅ) សន្មតថាវាគួរមានតម្លៃជិតសូន្យ ដកតម្លៃនោះចេញពីគ្រប់ក្រឡា | សាមញ្ញ រហ័ស ធ្វើដោយខ្លួនឯងបាន ប៉ុន្តែសង្កត់សម្មតិកម្មសាមញ្ញ |
| 6S · MODTRAN (Radiative transfer models) | គណនាពិតប្រាកដតាមរូបវិទ្យា ដោយប្រើទិន្នន័យបរិយាកាសជាក់ស្ដែង (ចំហាយទឹក អាកាសត្រាត) | ត្រឹមត្រូវបំផុត ប៉ុន្តែស្មុគស្មាញ និងត្រូវការទិន្នន័យបន្ថែម |
| Sen2Cor (Sentinel-2 L2A) | ដំណើរការស្វ័យប្រវត្តិដោយ ESA ដោយប្រើគំរូ atmosphere-specific | ស្ដង់ដារឧស្សាហកម្ម · ធ្វើរួចហើយក្នុងផលិតផល L2A |
ពិសោធន៍នេះប្រើ DN ពិតនៃ Landsat 8 លើភ្នំពេញ និងមេគុណពិតពីឯកសារ MTL។ ចុចជំហានទាំងបួនតាមលំដាប់ ហើយសង្កេតអ៊ីស្តូក្រាម តម្លៃអប្បបរមា និង NDVI នៃដើមឈើ នៅជំហាននីមួយៗ។
ចំណុចសំខាន់៖ ការកែតម្រូវបរិយាកាសមិនអាចដកអ័ព្ទចេញ ១០០% ទេ។
វិធីទាំងអស់សង្កត់លើសម្មតិកម្មខ្លះ ដែលអាចខុសក្នុងករណីជាក់លាក់ (ឧទាហរណ៍ DOS ខុសកាលណាគ្មានក្រឡាងងឹតពិតប្រាកដក្នុងទិដ្ឋភាព)។ ដូច្នេះការប្រៀបធៀបរូបភាពពីរដែលកែតម្រូវខុសវិធី គួរធ្វើដោយប្រយ័ត្នប្រយែង។
ហេតុអ្វីត្រូវកែតម្រូវតាមមុំព្រះអាទិត្យ?
ឆ្លើយក្នុង ១ នាទី មុនបន្តទៅផ្នែកបន្ទាប់។
មុននឹងវិភាគ ត្រូវពិនិត្យរូបភាពរកបញ្ហាទូទៅ៖
| បញ្ហា | មូលហេតុ | របៀបរកឃើញ |
|---|---|---|
| ស្នាមឆ្នូត (Striping) | ការក្រិតឧបករណ៍ចាប់មិនស៊ីគ្នា (ជាពិសេស whiskbroom ចាស់) | បន្ទាត់ស្រប ឬកែងច្បាស់ក្នុងផ្ទៃរាបស្មើ |
| ចន្លោះទិន្នន័យបាត់ (Scan-line gaps) | Landsat 7 ចាប់ពី ២០០៣ ដោយសារបញ្ហាឧបករណ៍ (SLC-off) | ឆ្នូតខ្មៅចាំង ២ ទាំងសងខាងរូបភាព |
| ស្រមោលពពក | ពពកបាំងពន្លឺមុនដល់ដី | តំបន់ងងឹតជាមួយពពកពណ៌សនៅជិត |
| កំហុសធរណីមាត្រ | ការក្រិតទីតាំងមិនត្រឹមត្រូវ | វត្ថុមិនត្រូវគ្នាជាមួយផែនទីមូលដ្ឋាន |
| Bowtie effect | ជាយរូបភាពខូចទ្រង់ទ្រាយ (MODIS) | ក្រឡាធំជាងនៅជាយទទឹងថត |
សម្រាប់ Landsat 7 ចាប់ពីខែឧសភា ២០០៣ ឧបករណ៍ Scan Line Corrector (SLC) បានខូច ដែលបណ្ដាលឱ្យបាត់ទិន្នន័យប្រហែល ២២% នៃរូបភាពនីមួយៗ ជាឆ្នូតឆ្លាស់។
រូបភាព Landsat 7 ចាប់ពីពេលនោះមក អាចប្រើបានសម្រាប់ការវិភាគមួយចំនួន ប៉ុន្តែត្រូវជៀសវាងសម្រាប់ការវាស់ផ្ទៃជាក់លាក់។
ការត្រួតពិនិត្យគុណភាពជាទម្លាប់៖ បើកមើលរូបភាពសព្វបន្សំពណ៌ជានិច្ចមុនចាប់ផ្ដើមវិភាគ · ពិនិត្យអ៊ីស្តូក្រាមរកតម្លៃខុសប្រក្រតី (០ ឬតម្លៃអតិបរមាដដែលៗ) · និងប្រៀបធៀបជាមួយផែនទីមូលដ្ឋានដើម្បីពិនិត្យទីតាំង។
មិនមែនការវិភាគទាំងអស់ត្រូវការកម្រិតកែតម្រូវដូចគ្នាទេ៖
| ប្រភេទការវិភាគ | កម្រិតដែលត្រូវការ |
|---|---|
| មើលរូបភាពម្ដង (visual interpretation) | L1C/TOA ក៏បានដែរ |
| គណនាសន្ទស្សន៍ក្នុងកាលបរិច្ឆេទតែមួយ | L2A/BOA ណែនាំ |
| ប្រៀបធៀបចម្រុះកាលបរិច្ឆេទ ឬស៊េរីពេលវេលា | L2A/BOA ចាំបាច់ ព្រមទាំងកែមុំព្រះអាទិត្យ |
| ផ្សំរូបភាពពីឧបករណ៍ខុសគ្នា (Sentinel-2 + Landsat) | ត្រូវការការកែតម្រូវឱ្យស៊ីគ្នា (cross-calibration) បន្ថែម |
សម្រាប់វគ្គសិក្សានេះ ការប្រើ L2A / Collection 2 Level-2 ជានិច្ច ធានាថាការកែតម្រូវជំហានទី១ ដល់ទី៣ ត្រូវបានធ្វើរួច។
កិច្ចការសំខាន់នៅសល់សម្រាប់អ្នកវិភាគគឺ ការត្រួតពិនិត្យគុណភាព (ជំហានទី៤) និងការយល់ដឹងពីដែនកំណត់ដែលនៅសល់។
ត្រឡប់ទៅស្ថានភាពបើកមេរៀន៖ ត្រូវប្រៀបធៀប NDVI ចម្ការមួយពី Sentinel-2 និង Landsat 8។
ប្រើ Sentinel-2 L2A និង Landsat Collection 2 Level-2 ទាំងពីរ ដើម្បីធានាថាការកែតម្រូវ TOA→BOA ត្រូវបានធ្វើរួច។
អានពីមេតាទិន្នន័យ៖ Sentinel-2 មុំ ៣២° · Landsat មុំ ៣៥° (ខុសគ្នាបន្តិចដោយសារពេលថតផ្សេងគ្នា)។
ភាពខុសគ្នាតូចនេះនៅតែអាចមានឥទ្ធិពលបន្តិចលើតម្លៃ ទោះជា L2A បានកែរួច។
បើករូបភាពទាំងពីរជាបន្សំពណ៌ពិត។
ពិនិត្យថាគ្មានស្នាមឆ្នូត ស្រមោលពពក ឬកំហុសធរណីមាត្រនៅលើតំបន់ចម្ការ។
ក្រុមរលកក្រហម និង NIR របស់ Sentinel-2 (665 · 842 nm) ខុសពី Landsat (655 · 865 nm) បន្តិច។
ភាពខុសគ្នានេះនៅតែបន្សល់ទុកភាពខុសគ្នាតូចក្នុង NDVI ដែលមិនអាចកែបានទាំងស្រុង ដោយគ្មានការកែតម្រូវឱ្យស៊ីគ្នារវាងឧបករណ៍ (cross-sensor harmonization)។
ភាពខុសគ្នា NDVI ០,០៦ អាចពន្យល់ដោយផ្សំគ្នានៃ (ក) ភាពខុសគ្នាតូចនៃមុំព្រះអាទិត្យ (ខ) ភាពខុសគ្នាតូចនៃទីតាំងក្រុមរលក និង (គ) ភាពខុសគ្នាតូចនៃកម្រិតកែតម្រូវបរិយាកាស។
សម្រាប់ការសិក្សានេះ ភាពខុសគ្នា ០,០៦ គួរចាត់ទុកជា ភាពមិនប្រាកដប្រជានៃវិធីសាស្ត្រ មិនមែនភាពខុសគ្នាពិតនៃរុក្ខជាតិទេ។
ការកែតម្រូវមិនអាចលុបបំបាត់ភាពខុសគ្នារវាងឧបករណ៍ចាប់ខុសគ្នាទាំងស្រុងបានទេ។ ការសិក្សាដែលត្រូវការភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ណាស់ (ដូចជាការតាមដានការផ្លាស់ប្ដូរតូចៗ) ត្រូវប្រើឧបករណ៍តែមួយប្រភេទ ឬអនុវត្តវិធីកែតម្រូវឱ្យស៊ីគ្នារវាងឧបករណ៍ ដែលជាប្រធានបទស្រាវជ្រាវទំនើប។
លំហាត់ប្រើទិន្នន័យវគ្គ RS_Data (Landsat 8 ភ្នំពេញ · Sentinel-2 ក្រុងព្រះសីហនុ) ហើយមានរូបលទ្ធផលគំរូ តារាងកំហុសទូទៅ និងប្រអប់ពិនិត្យលទ្ធផលដោយខ្លួនឯង។
ការកែតម្រូវរូបភាពមានបួនជំហាន៖ បម្លែង DN ទៅជាការចាំងផ្លាត TOA · កែតាមមុំព្រះអាទិត្យ · កែតម្រូវបរិយាកាសទៅជាការចាំងផ្លាត BOA · និងត្រួតពិនិត្យគុណភាព។
ផលិតផលកម្រិត L2A/Collection 2 L2 បានធ្វើបីជំហានដំបូងរួចហើយ ប៉ុន្តែការត្រួតពិនិត្យគុណភាព (ស្នាមឆ្នូត ស្រមោលពពក បញ្ហា SLC-off) នៅតែជាការទទួលខុសត្រូវរបស់អ្នកវិភាគ។ ការកែតម្រូវធ្វើឱ្យទិន្នន័យអាចប្រៀបធៀបបានច្រើនជាង ប៉ុន្តែមិនលុបបំបាត់ភាពមិនប្រាកដប្រជាទាំងអស់ទេ ជាពិសេសរវាងឧបករណ៍ខុសគ្នា។
ការកែតម្រូវមិនមែនជាជំហានដែលអាចរំលងបានទេ។ វាជាភ្នាក់ការពារដែលធ្វើឱ្យអ្នកអាចជឿទុកចិត្តថាការផ្លាស់ប្ដូរដែលអ្នកឃើញ គឺមកពីផ្ទៃដីពិត មិនមែនពីឧបករណ៍ ឬបរិយាកាសទេ។
| ពាក្យខ្មែរ | ពាក្យអង់គ្លេស | អត្ថន័យខ្លី |
|---|---|---|
| ការចាំងផ្លាត TOA | Top-of-atmosphere reflectance | តម្លៃមុនកែបរិយាកាស |
| ការចាំងផ្លាត BOA | Bottom-of-atmosphere reflectance | តម្លៃក្រោយកែបរិយាកាស |
| Gain/Offset | Gain and offset | មេគុណបម្លែង DN |
| មុំព្រះអាទិត្យពីកំពូល | Solar zenith angle | មុំរវាងព្រះអាទិត្យ និងបញ្ឈរ |
| Dark Object Subtraction | Dark Object Subtraction (DOS) | វិធីកែតម្រូវសាមញ្ញ |
| Sen2Cor | Sen2Cor | កម្មវិធីកែតម្រូវ Sentinel-2 ស្វ័យប្រវត្តិ |
| ស្នាមឆ្នូត | Striping | បញ្ហាការក្រិតឧបករណ៍ចាប់ |
| SLC-off | Scan Line Corrector off | បញ្ហាឧបករណ៍ Landsat 7 |
| ពាក្យខ្មែរ | ពាក្យអង់គ្លេស | អត្ថន័យខ្លី |
|---|---|---|
| ការក្រិតឱ្យស៊ីគ្នា | Cross-sensor calibration | ការសម្របទិន្នន័យរវាងឧបករណ៍ |
យកតម្លៃ DN ដែលអ្នកកត់ត្រាបានពីលំហាត់ទី១ (ចំណុចលើទន្លេ និងព្រៃ)។ គណនាការចាំងផ្លាត TOA ដោយប្រើរូបមន្តត្រឹមត្រូវ។ បើអ្នកមានទាំង L1C ទាំង L2A នៃចំណុចដូចគ្នា ប្រៀបធៀបលទ្ធផល ហើយសរសេរការពន្យល់ភាពខុសគ្នា ២ ទៅ ៣ ប្រយោគ។
រូបភាពរបស់យើងកែតម្រូវរួច និងស្អាតហើយ។ ជំហានបន្ទាប់គឺធានាថាវាមាន ទីតាំងត្រឹមត្រូវ លើផែនដី ហើយអាចផ្សំជាមួយរូបភាពផ្សេងទៀត។
អានមេរៀនពេញ និងធ្វើលំហាត់ទី៧
https://khgeo.github.io/remote-sensing/lessons/lesson-07/