Correcciones radiométricas

Reflectividad: Calibración. Corrección atmosférica. Corrección topográfica. Corrección BRDF. Temperatura: Calibración. Corrección atmosférica. Corrección de ...
3MB Größe 45 Downloads 95 vistas
Correcciones radiométricas Bandeado (sensores de barrido): producido por desajustes en el calibrado de los detectores Líneas o píxeles perdidos (fallos del sensor o la transmisión) Conversión a parámetros físicos

Pérdida de datos

Stripping

Líneas perdidas

16

Bandeado (stripping) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ...

1

4

2

5

3

NDi,j’ = ai + bi NDi,j bi = s / si = ND ai

6

Fuente: Chuvieco (1996)

bi NDi

Bandeado (stripping)

Imagen ETM - Banda térmica - agosto 99 Fuente: Chuvieco (1996)

17

Conversión a unidades físicas Reflectividad: Calibración Corrección atmosférica Corrección topográfica Corrección BRDF

Temperatura: Calibración Corrección atmosférica Corrección de nubes

18

Necesidad de variables físicas Cuando se pretenda obtener modelos deductivos Cuando se comparen diversos sensores y/o fechas Cuando se calibren las imágenes con radiometría de campo

Variables físicas derivadas de teledetección Reflectividad: Efecto atmosférico Topografía

Temperatura: Efecto atmosférico Emisividad

Coeficiente de retro-dispersión Altitud / topografía marina Fuente: Chuvieco (1996)

19

Cálculo de radiancia L = ((Lmax – Lmin) / 255) DN + Lmin Donde L es la radiancia expresada en W / m2 sr Lmax: Radiancia espectral correspondiente al valor DN Máximo Lmin: Radiancia espectral correspondiente al valor DN Mínimo

20

21

Cálculo de reflectividades: modelo simplificado Lsen = ao+a1ND Lsol = Eo* cos i i

K = (1 + 0,0167 (sen (2p (D - 93,5) / 365)))²

 = Lsen / Lsol

KL sen , k  *k = E 0, k cos  i Fuente: Chuvieco (1996)

Band k

Ek (W/m²m) 0.5 1957 0.3 1829 0.25 1557 0.20 1047 0.125 219.3 0.075 74.52

a0,k

a1,k

TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM7

-1.5 -2.8 -1.2 -1.5 -0.37 -0.15

0.602 1.17 0.806 0.815 0.108 0.057

Ejemplo de reflectividad aparente 250

0.6 0.5

200

ND

150 0.3 100 0.2 50

Reflectividad

AGUA ND

0.4

SUELO ND VEG ND AGUA REF SUELO REF VEG REF

0.1

0

0 ETM1

ETM2

ETM3

ETM4

ETM5

ETM7

Bandas

Fuente: Chuvieco (1996)

22

Asunciones del modelo simplificado Sin atmósfera: Transmisividad completa Reflectividad de la atmósfera Radiancia difusa

Observación vertical Sin topografía Lambertiano

Efecto de la atmósfera

i Ed

o i

o

 = Lsu,o / Lsu,i

Fuente: Chuvieco (1996)

23

Efecto de la atmósfera Rayo incidente: Esu,k = E0,k cos qi tk,i + Ed, k Rayo reflejado: Lsen, k = Lsu,k tk,o + La,k Efecto de la atmósfera: tk,o = exp (- toz,k - ta,k - tr,k) / cos qo tk,i = exp (- toz,k - ta,k - tr,k) /cos q

Cálculo de reflectividades: modelo avanzado k 

K(( L sen,k  L a ,k ) /  k ,o ) E o,k cos  i  k ,i  E d,k

Asunciones: Sin topografía Lambertiano

24

Corrección atmosférica Corrección absoluta: Métodos basados en la imagen: • Estimación a partir del objeto oscuro • Relación entre bandas

Uso de atmósferas estándar

Corrección relativa: ajuste multitemporal

Métodos basados en la imagen Objeto oscuro: NDi,j,k’ = NDi,j,k - NDmin,k

Banda 1

Banda 4

Relaciones entre bandas / ajuste multit. Banda 1 Fuente: Chuvieco (1996)

Banda 4

25

Efecto de la corrección atmosférica 0.6 0.5 Reflectividad

AGUA Ref Ch SUELO Ref Ch

0.4

VEG Ref Ch AGUA REF

0.3

SUELO REF VEG REF

0.2 0.1 0 ETM1

ETM2

ETM3

ETM4

ETM5

ETM7

Bandas

Fuente: Chuvieco (1996)

Ajuste multitemporal Regresión: Elección de áreas con reflectividades invariantes Ajuste entre fechas

Composición temporal: Máximo valor del NDVI

26

Cálculo de reflectividades: efecto topográfico

Asunciones: .Lambertiano i

il

Área en sombra

p Fuente: Chuvieco (1996)

Efecto de sombras

Área de Soto-Miraflores (Torrel00) Fuente: Chuvieco (1996)

27

Fases en la corrección 1. Calcular el ángulo de iluminación (i): ángulo cenital (i) y acimutal solar (a ). Requiere latitud, día del año y hora de adquisición. pendiente (p) y orientación del terreno (o). Requiere modelo digital del terreno

IL  cos  i  cos  p cos  i  sen p sen i cos a   o   2. Aplicar corrección de iluminación Fuente: Chuvieco (1996)

Ángulos que intervienen

i Normal

i

90o

p Norte

a o

Fuente: Chuvieco (1996)

28

Fórmulas para la corrección de iluminación Civco:

  H   T   T 

Minnaert:

 IL m  IL i , j       IL m   

 cos i   H  T    IL 

kk

k coeficiente de no-lambertianidad

Meyer:

c

b m

NDin  m * cos(i )  b

 cos  i  ck  H  T   IL  ck

  

Efecto de la corrección topográfica Original

Meyer,1993

Fuente: Chuvieco (1996)

29