1
Obrazová spektrometrie
vytváření hyperspektrálních
snímků a příklady jejich využití
Obrazová spektrometrie
Obrazová spektrometrie
rozšiřuje tzv. multispektrální
přístup na přístup
hyperspektrální
Řada specifických rysů
spektrálního chování objektů je
na běžně používaných
multispektrálních snímcích
,,shlazena" hrubým spektrálním
rozlišením obrazových záznamů
(snímky jsou pořizovány v
širokém intervalu vlnových
délek)
Princip hyperspektrálního snímání Princip zobrazujícího spektrometru
Spektrální kostka
Přednosti dat obrazové spektrometrie
* Vytváření velkého množství (stovek) obrazových
záznamů daného území ve velmi úzkých, na sebe
navazujících intervalech spektra v oblasti viditelného,
blízkého a středního infračerveného
elektromagnetického záření
* Možnost snáze identifikovat objekty a jevy na snímcích
* Možnosti získat kvantifikovatelná měření odrazových
vlastností objektů
* Problém velkého objemu dat
* Nutnost korekce vlivů atmosféry a vlivů terénu
(osvětlení) před vlastním zpracováním a analýzou
snímků
2
Příklady konkrétních systémů - letadla
AIS (Airborne Imaging Spectrometer)
AVIRIS (Airborne Visible - Infrared Imaging Spectrometer).
CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager).
?0,4 - 0,9228CASI
81,2 - 2,4128AIS
200,4 - 2,45224AVIRIS
Velikost
pixelu
[m]
Interval
vlnových délek
[m]
Počet
snímků
Systém
Příklady konkrétních systémů - družice
Družice EO-1, skener
HYPERION ­ hyperspektrální
skener s 220 pásmy v
rozsahu 0,4 - 2,5 m s
rozlišením 30 metrů a
velikostí scény 7,7 x 100 km
Příklady využití
* Geologické mapování ­ rozpoznávání
jednotlivých minerálů a hornin
* Vegetační mapování - rozpoznávání
jednotlivých druhů zemědělských plodin a jejich
stavu
* Mapování výskytu znečišťujících látek
* Mapování v pobřežních zónách
Spektrální knihovny
http://speclab.cr.usgs.gov/spectral.lib04/spectral-lib04.html.
http://speclib.jpl.nasa.gov
* Uchovávají laboratorně zjištěná spektra odrazivosti
stovek nejběžnějších materiálů a druhů povrchů
* Obsahují údaje o absolutních hodnotách odrazivosti, lze
jich využívat obecně jako určitých ,,vzorových" spekter
* Mají význam interpretačních klíčů.
Druhy minerálů - příklady spektrální odrazivosti Druhy vegetace - příklady spektrální odrazivosti
3
Spektrální knihovny a automatické
rozpoznávání objektů
Příklady záznamů ze spektrální knihovny pro pět vybraných
materiálů. Na ose X jsou vlnové délky, na ose Y normalizované
hodnoty odrazivosti (R). (1 - smrkové jehličí, 2 - suchý travnatý
povrch, 3 - listy vlašského ořechu, 4 - listy javoru, 5 - kaolinit)
Rozpoznávání jednotlivých minerálů a hornin
Vegetační mapování
* Mapování druhů rostlin a jejich stavu pomocí
multispektrálních snímků je založeno na porovnávání
relativně malé odrazivosti ve viditelné části spektra a
vysoké odrazivosti v blízké infračervené části spektra
­ viz. vegetační indexy.
* S využitím hyperspektrálních dat lze přesněji
identifikovat vlnovou délku tohoto nárůstu odrazivosti
označovanou jako ,,red edge". Její poloha vypovídá o
řadě vlastností vegetačního krytu.
Mapování obsahu chlorofylu z hyperspektrálních
snímků na ploše jednotlivých polí
Cílené zemědělství
Precission farming
Mapování environmetálního znečištění - WTC