Correo atmosfrica Hyperion - ENVI

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    02-Jul-2015

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Ol a todos. Este tutorial partiu da necessidade de desenvolvimento de um estudo mais detalhado do comportamento espectral da vegetao. A utilizao das imagens de reflectncia de superfcie das bandas do sensor Hyperion, surgiram como uma tima alternativa diante de um cenrio onde no tnhamos dados detalhados das curvas espectrais dos alvos nvel terrestre. Se vocs se interessam pelo assunto, aconselhamos a leitura de bibliografias diversas sobre correo atmosfrica de imagens orbitais, devido a complexidade do tema. No se esqueam que os procedimentos para a correo de imagens Multiespectrais no ENVI, so semelhantes aos descritos aqui. Boa Sorte! 1. O primeiro passo para a correo, converter as cenas para o formato BIP, para que fiquem compatveis com a rotina do FLAASH. OBS: altamente aconselhvel que a cena seja recortada para uma rea de interesse especfica para a converso. Tal procedimento s no indicado quando a correo atmosfrica for realizada em computadores com alta capacidade de processamento de dados. Ao recortar nunca se esquea de utilizar TODAS as bandas Hyperion. Esse procedimento ser elucidado diante. 2. Para a converso para o formato BIP, clique em Basic Tools Convert Data (BSQ, BIL, BIP). Como na Figura a seguir.3. Ser aberta a seguinte janela:4. Escolha a imagem com a extenso dat, como na figura, e clique em Spectral Subset. Nesta janela clique em Select All, para que sejam selecionadas as 242 bandas do Sensor Hyperion.Nunca se esquece! Se voc for recortar a cena a partir de uma ROI (Region of Interest), este mesmo procedimento (seleo das 242 bandas) dever ser adotado, para que sejam recortadas s 242 bandas.5. Clique OK. 6. Na janela: Convert file Input File, tambm clique OK. 7. Agora, na janela Convert File Parameters, escolha BIP e no boto Choose, escolha a pasta onde deseja salvar os dados. 8. Aps escolhida a pasta, clique OK e espere a converso. Isso pode levar alguns minutos. OBS: Os dados convertidos para BIP sero utilizados para a correo atmosfrica em FLAASH. Devem ser utilizadas as 242 bandas do sensor Hyperion.4.1 - Correo a partir do mdulo FLAASH. Antes de proceder a correo, leia uma breve descrio sobre correes atmosfricas. importante um bom conhecimento sobre essa etapa, visto que, ela lida com algoritmos complexos e exige um alto grau de conhecimento de tcnicas de geoprocessamento e Sensoriamento Remoto. A correo atmosfrica pode ser feita a partir de duas metodologias distintas, lanandose mo a modelos de transferncia radioativa (MODTRAN), ou tendo como base algoritmos empricos. O primeiro mais eficiente e sofisticado, exigindo o conhecimento das condies atmosfricas do local onde foi coletada a cena, os parmetros detalhados de calibrao radiomtrica do sensor, alguns dados tcnicos de satlite, etc. Para a aplicao do mtodo emprico necessria somente a implementao de clculos a partir dos dados (Nveis de Cinza), disponveis nas prprias bandas, tendo-se como base, por exemplo, a tcnica de subtrao por pixel escuro. A aplicao da correo a partir de modelos de transferncia radiativa mais complexa e deve ser implementada tendo-se um conhecimento prvio das condies atmosfricas locais no momento da coleta da cena, pois, exige como parmetros de entrada, informaes meteorolgicas diversas, como, vapor d'gua, oxignio, dixido de carbono, metano, oznio, espalhamento de aerosol e outros efeitos adjacentes. Nem todos os parmetros so necessrios para que se proceda a correo, mas quanto maior o nmero de dados de entrada, mais real ser o resultado da correo. O texto acima ajuda a ter uma idia da complexidade das etapas de correo atmosfrica, sendo assim, para aplic-la adequadamente, aconselhvel a leitura de trabalhos que tratem do assunto. Posto isso, vamos partir para as etapas de correo:1. Na barra de tarefas do ENVI na opo espectral escolha a aba FLAASH2. Na janela que ir se abrir, clique em Input Radiance Image, e escolha a imagem BIP que foi gerada na etapa anterior.3. Clique Ok, aps selecionar a imagem BIP. Ir aparecer a seguinte janela:4. Nesta janela clique OK e iremos selecionar o arquivo txt, com o fator de escala para a calibrao em FLAASH.5. V at a pasta onde esto os dados originais importados a partir da ferramenta Hyperion Tools (Este procedimento foi descrito no tutorial sobre importao de dados Hyperion com uso da IDL: Hyperion Tools). 6. O arquivo a ser selecionado tem o seguinte nome: FLAASH_Hyperion_Scale_Factors.txt OBS: Quando as cenas Hyperion so importadas para o ENVI deve ser marcada a opo Output FLAASH Scale Factor. 7. Na janela que se abrir aps a seleo do arquivo citado acima, clique OK, mantendo as opes como esto.8. Em Output Reflectance File, escolha a pasta onde voc deseja salvar os dados corrigidos. 9. Em Output Directory for FLAASH Files, escolha a pasta onde voc deseja que sejam salvos os parmetros do Modelo (MODTRAN) adotados na correo. 10. Em Rootname for FLAASH files, escolha o nome a ser apresentado para as bandas. 11. A prxima etapa ser explicada a partir da Figura abaixo, e corresponde aos parmetros de entrada da CENA:D A B CE12. As letras em vermelho, na figura acima, representam as funes que devero ser alteradas como segue na explicao a seguir: A. Latitude e Longitude da cena Hyperion. Consultar no site de USGS onde foram baixadas as imagens. B. Altitude do sensor em Km. Para o EO-1 so 705 Km. C. Elevao mdia do terreno em Km. No meu caso: 0.650 Km. D. Tipo de sensor: Hyperion. E. Parmetros do momento da obteno da cena. Tambm disponvel no site da USGS.13. Veja abaixo os parmetros de entrada da cena que estamos utilizando:14. Agora iremos selecionar os parmetros de entrada do modelo (MODTRAN). Para tanto, aconselho a leitura do seguinte arquivo:http://www.ittvis.com/portals/0/pdfs/envi/Flaash_Module.pdf15. Veja abaixo breve descrio dos parmetros do modelo: A B C D16. Parmetros primordiais para a correo no Mdulo FLAASH: A. Modelo Atmosfrico. Para o caso do Brasil utiliza-se o Tropical. B. Espessura da coluna dgua. O Guia do usuria especifica o mais aconselhvel para cada situao. Para este caso, aplicou-se o valor 2. C. Modelo de Aerosol. Tambm explicitado no manual. Neste caso aplicouse o modelo rural. D. Visibilidade inicial em metros. Adotou-se o valor 30 km.17. Aps ter selecionado adequadamente os parmetros da CENA e do MODELO, clique em Advanced Settings.18. Nesta janela escolha, ISAACS para Modtran Multsactter Model e clique OK. 19. Clique APLY na janela de correo atmosfrica do FLAASH e aguarde. Isso pode levar vrios minutos...20. Quando o processamento for encerrado as cenas sero adicionadas automaticamente ao ENVI. 21. Veja abaixo a comparao entre as curvas espectrais corrigidas e calibradas, e as mesmas com radincia no calibrada, para os mesmos alvos.RadinciaReflectnciaOBS: Reflectncia e Radincia para os alvos: Vegetao Natural (linha Preta); rea Urbana (Linha vermelha) e Solo Exposto (linha verde).22. Veja agora comparao entre as imagens corrigidas (Esquerda) e no corrigidas (Direita) para a composio das bandas 206, 46 e 21 (RGB, respectivamente), com contraste linear 2% aplicado para a mesma regio das imagens:OBS: Sempre quando forem aplicados dados hyperespectrais Hyperion, importante atentar-se para os parmentros externos (atmosfera) e internos (relativos ao sensor imageador), que podem provocar rudos nas respostas espectrais dos alvos.Referncias: TRW, Space Defense and Information System, EO-1/ Hyperion Science Data Users Guide, Level 1B, CAGE, N. 11982, P. 60, 2001 USGS (2010). Earth Resources Observation and Science (EROS) Center. Pgina consultada em 10 de setembro de 2010, . Espero que tudo tenha dado certo, qualquer dvida entre em contato,osvaldojrp2003@yahoo.com.br ou http://geotecnologias.wordpress.com/ Mensagem: Toda a ao designada em termos do fim que procura atingir. (Maquiavel)

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