PDF, 3 MB - CENIA, česká informační agentura životního prostředí

OBR. 4.6 | Pásmová hloubka
a =
∑
O − b
c
n
∑
L
c
(6)
b =
∑
⎛
O ⎜
cLc
−
⎝
∑
L
2
o
−
∑
O
c
∑
( ∑ Lc)
n
n
Lc
⎞
⎟
⎠
2
(7)
kde
b
k = 1−
b
(8)
50
Zdroj: USGS Spectroscopy Lab
Spektrální projevy zkoumaného materiálu měřené
dálkovým průzkumem nejsou tak kvalitní jako projevy
měřené na čistém referenčním materiálu. Osvětlení,
sklon terénu a atmosférické vlivy mají vliv na hodnotu
odrazivosti. Tyto faktory nedovolují přímé porovnávání
spektra referenčních materiálů a zkoumaného materiálu
měřeného dálkovým průzkumem. Protože různé materiály
povrchu jsou téměř vždy smíchané, můžeme provést
porovnávání až po izolaci průběhu zkoumaného spektra.
Také intenzita měření, která je vždy nižší při měření dálkovým
průzkumem se musí opravit, což je zabezpečeno
změnou spektrálního kontrastu referenčního spektra
s odstraněným kontinuem (vzorec 2).
Lc'= 1
( Lc
+ k)
( + k)
(2)
kde L c
je měřené spektrum, L c
’ je normalizovaný spektrální
projev s odstraněným kontinuem (odrazivost),
které nejlépe odpovídá zkoumanému spektru tzn. je zároveň
upraven jeho kontrast k. Pokud k je menší než 0
spektrální kontrast se zvyšuje a obráceně.
Rovnici můžeme napsat i takto:
kde
L
c' = a + bL c
(3)
k
a = (4)
1 + k
(5)
1
b = 1 + k
Tento vzorec linearizuje problematiku spektrální
hloubky, takže můžeme najít přímé řešení bez iterací.
Pro tuto rovnici chceme najít hodnotu proměnných koeficientů
a a b, které dávají nejlepší výsledky pro zkoumaný
spektrální projev O c
. Řešením je standardní lineární
metoda nejmenších čtverců.
nebo
a
k = 1− a
(9)
kde n je počet spektrálních pásem. Nakonec se určí korelační
koeficient F (vzorec 11).
b'
=
∑
O L
∑
c
O
c
2
c
−
∑
∑
( ∑Oc)
−
O
c
n
n
L
2
c
(10)
F = bb'
(11)
SFF je metoda založená na absorpčních vlastnostech.
Referenční spektrální projev je po odstranění kontinua
přizpůsoben spektrálnímu projevu snímku, ve kterém je
také odstraněno kontinuum [11]. Tato metoda je součástí
nástrojů v ENVI Spectral Analyst a také nástroje
Mapping Methods.
2. Metoda SAM (Spectral Angle Mapper)
Spectral Angle Mapper (SAM) je metoda spektrální
klasifikace, která předpokládá, že data byla redukována
na zjevnou odrazivost (skutečná odrazivost vynásobená
neznámým faktorem zkreslení). Tento algoritmus určuje
podobnost mezi dvěma spektry pomocí výpočtu spektrálního
úhlu mezi nimi. Spektrální projevy jsou v tomto
nástroji brány jako vektory v n-D prostoru, kde n je počet
pásem. Tato metoda, pokud je použita pro kalibrovaná
data odrazivosti, je relativně necitlivá pro efekt ozáření
a albeda. SAM porovnává úhly mezi vektorem spektrálního
projevu referenčního materiálu a vektorem neznámého
materiálu v každém pixelu v n-D prostoru. Menší
úhel znamená lepší shodu s referenčním spektrálním
projevem. Pixely s hodnotou větší než definované maximum
nejsou vyhodnocovány. Tato metoda je určena pro
hodnoty odrazivosti, ale pokud budou použity i hodnoty
záření, nebude chyba významná.
Pro názornost si můžeme představit referenční i neznámý
spektrální projev složený ze dvou pásem. Tyto dva
rozdílné materiály jsou zobrazeny v 2D zobrazení a to bodem
pro každý osvit (iluminaci) a jako linie (vektor) pro
všechny možné iluminace. Protože SAM používá pouze