اخبار ، مقالات و تحقیقات گروهی را دنبال کنید.
محاسبه دمای سطح زمین (LST) با استفاده از الگوریتم Split-Window – در نرم افزار ENVI
محصول آموزشی محاسبه دمای سطح زمین با استفاده از الگوریتم Split Window در نرم افزار ENVI منتشر شد! در این محصول، روش محاسبه LST با استفاده از الگوریتم split window برای تصاویر ماهواره ای لندست ۸ و سنجنده استر آموزش داده شده است. تمامی مراحل محاسبه دمای سطح زمین با این روش، در نرم افزار ENVI و ابزار Band Math…
محصول آموزشی محاسبه دمای سطح زمین با استفاده از الگوریتم Split Window در نرم افزار ENVI منتشر شد!
در این محصول، روش محاسبه LST با استفاده از الگوریتم split window برای تصاویر ماهواره ای لندست ۸ و سنجنده استر آموزش داده شده است. تمامی مراحل محاسبه دمای سطح زمین با این روش، در نرم افزار ENVI و ابزار Band Math بصورت مرحله به مرحله به انجام رسیده است.
مشخصات محصول آموزشی
- مدرس: امیرحسین احراری
- تخصص: کارشناس سنجش از دور و پردازش تصاویر ماهواره ای
- موضوع: سنجش از دور حرارتی
- نرم افزار: ENVI
- داده های تمرینی: ندارد.
- پیش نیاز: آشنایی با دانلود تصاویر لندست و استر
تهیه آموزش
به منظور خرید محصول آموزشی بر روی دکمه زیر کلیک کنید. پس از خرید نسبت به دانلود محصول آموزشی اقدام نمایید.
توضیحات محصول
در این محصول آموزشی بر اساس مقالات معتبر دمای سطح زمین، روش محاسبه الگوریتم split window برای تصاویر ماهواره ای لندست ۸ و استر آموزش داده شده است. تمامی فرمول های الگوریتم مذکور به صورت مرحله به مرحله از روی مقالات در داخل band math نرم افزار ENVI محاسبه شده است.
در این روش که از ۲ باند حرارتی برای محاسبه LST استفاده می شود، بصورت جداگانه برای هریک از آنها باید پارامترهای اتمسفری و دمایی محاسبه گردد. به همین منظور سعی شده تا با ساده ترین روش های فرمول نویسی اجرای این دستورات آموزش داده شود.
عناوین آموزشی
مطالب آموزش داده شده بر اساس الگوریتم split window در نرم افزار ENVI عبارت اند از:
- فرمول مرجع split window برای ماهواره لندست ۸
- فرمول مرجع split window برای سنجنده استر
- روش محاسبه رادیانس باند حرارتی
- روش محاسبه دمای درخشندگی باند حرارتی
- روش محاسبه گسیلمندی بر اساس شاخص FVC
- روش محاسبه گسیلمندی برای باند ۱۰ و ۱۱ لندست
- روش محاسبه گسیلمندی باندهای ۱۳ و ۱۴ استر
- روش ترکیب باندهای حرارتی
- روش تولید تصویر LST ترکیبی از باندهای حرارتی
- روش محاسبه بخار آب موجود در جو
- روش محاسبه اثر اتمسفری
- روش تصحیح اتمسفری باند حرارتی
- در این محصول آموزشی تک تک پارامترهای فیزیکی محاسبه سطح زمین با روش Split Window معرفی و سپس بصورت دستی در band math نرم افزار envi محاسبه شده است. تمامی فرمول ها و نکات بر اساس مقالات معتبر بین المللی است و مطالب ارائه شده کاملا قابل استناد در پایان نامه ها و مقالات است.
الگوریتم Split Window
ساختار محاسباتی LST بر اساس الگوریتم split window از یک تفاوت مهم در مقایسه با سایر روش های مشابه برخوردار است. این تفاوت در تعداد باندهای حرارتی مورد استفاده است. عموما سایر الگوریتم های محاسباتی از یک باند حرارتی برای محاسبه LST استفاده می کنند اما این در حالی است که در این الگوریتم بصورت همزمان از دو باند حرارتی برای انجام محاسبات استفاده می شود.
بر همین اساس، این روش تنها برای سنجنده ها و ماهواره هایی کاربردی است که دارای بیش از ۲ باند حرارتی باشند. زمانی که از ۲ باند حرارتی استفاده می شود یعنی به دو نوع گسیلمندی و دو دسته از پارامترهای اتمسفری برای انجام محاسبات احتیاج دارید که در این محصول بصورت کامل تشریح شده است.
ماهواره Landsat-8
از لحاظ حرارتی ماهواره لندست ۸ نسبت به ماهواره های پیشین سری لندست ارتقا یافته. بطوریکه در این ماهواره از یک سنجنده حرارتی جداگانه با عنوان TIRS بصورت دوبانده با توان تفکیک رادیومتریکی ۱۶ بیتی استفاده شده است.
با وجود آنکه باند ۱۰ ماهواره لندست در مقایسه با باند ۱۱ از دقت رادیومتریکی بالاتری در محاسبه LST برخوردار است اما استفاده ترکیبی از این دو باند امکان افزایش دقت برآورد دما را افزایش داده است.
سنجنده ASTER
سنجنده استر یکی از مهم ترین سنجنده های کاربردی در سنجش از دور حرارتی است. این سنجنده با دارا بودن ۵ باند حرارتی در بازه ۸ تا ۱۲ میکرومتر از موقعیت برجسته ای در مقایسه با سایر سنجنده ها برخوردار است. بر همین اساس سنجنده استر به عنوان یک سنجنده چندطیفی حرارتی شناخته شده است.
با استفاده از این سنجنده امکان محاسبه دمای سطح زمین با روش های چند بانده مانند split window به شکل مطلوبی فراهم است. وجه برتری سنجنده استر در داده های گسیلمندی آن است. پروداکت گسیلمندی استر، مقدار emissivity را برای هر ۵ باند حرارتی آن به شکل مطلوبی آماده کرده و به راحتی در محاسبات دمای سطح زمین کاربردی و قابل استفاده است.
کاربرد دمای سطح زمین (LST)
مهم ترین کاربرد محاسبه LST در زمینه مطالعات زمین گرمایی، آتش فشان ها، دمای سطح زمین، جزیره حرارتی شهری، طبقه بندی، کانی شناسی و غیره است. فراموش نکنید که LST برای محاسبه دمای مناطق غیر آبی کاربردی است. LST محاسبه شده برای پوشش گیاهی، مناطق شهری و پوشش های خاکی قابل استفاده است. برای محاسبه دمای سطح آبی بایستی از الگوریتم SST استفاده گردد که معادل Sea Surface Temperature است.
تهیه آموزش
به منظور خرید محصول آموزشی بر روی دکمه زیر کلیک کنید. پس از خرید نسبت به دانلود محصول آموزشی اقدام نمایید.
لینک های مفید
- آموزش جامع محاسبه خودکار دمای سطح زمین در QGIS
- آموزش محاسبه LST با روش single channel در ENVI
- آموزش محاسبه LST با روش Mono Window در ENVI
نوشته های مرتبط :
آموزش های رایگان پیشنهادی :
دانلود گوگل ارث با زوم بالا – آموزش گام به گام
2,688 بازدید
دانلود تصاویر ماهواره ای در محیط نرم افزار QGIS
1,679 بازدید
56 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید
با سلام و احترام
ممنون از آموزش مفید و کاربردی. بنده دو سوال از حضورتون دارم:
ساعت اخذ تصاویر ماهواره ای که از فایل متادیتا استخراج میشه به ساعت گرینویچ هست یا ساعت محلی منطقه؟
اگر به ساعت گرینویچ هست آیا نباید ابتدا به ساعت محلی تبدیل شود و سپس بر اساس ساعت محلی دما و رطوبت از سایت ogimet اخذ شود؟؟
باتشکر
با سلام و احترام
لندست به وقت محلی هر منطقه تصویر برداری می کند اما بر اساس ساعت گرینویچ زمان آن ذکر میشه. مثلا لندست از هر منطقه ای تو دنیا بین ساعت ۱۰ تا ۱۱ آن به وقت محلی تصویر برداری می کند اما بر اساس گرینویچ ساعت آن ذکر می شود.
درصورتی که سایت ogimet نیز بر اساس وقت محلی باشد، بله نکته ای که شما فرمودید کاملا درست هست و بنده در این رابطه اشتباه کردم و پوزش میخواهم.
موفق باشید
درود . کد تخیف ارسال شده در ایمیل پیام خطای زیر را می دهد………………..برای استفاده از این کدتخفیف باید محصولاتی را داشته باشید که ندارید.
سلام
مجددا تست کنید
با سلام و احترام
پس از اینکه دمای سطح زمین رو محاسبه کردم چطوری میتونم یک نقشه ی رنگی برای دمای سطح و بر اساس دامنه تغییرات دما درست کنم. یعنی کنار نقشه یه راهنما ایجاد بشه که نشون بده مثلا رنگ زرد نشان دهنده دمای بین ۲۰ تا ۳۰ درجه، رنگ قرمز دمای ۳۰ تا ۴۰ درجه و …
با سلام و احترام
پیشنهاد میکنم برای این مورد از نرم افزار arcgis و ابزار layout استفاده کنید.
موفق باشید
با سلام و احترام
وقتی دمای سطح رو با این روش محاسبه میکنم دامنه تغییرات دما بین -۱ تا ۲۰۲۹ درجه کلوین میشه. چندین بار تمام فرمولها رو چک کردم و دوباره نوشتم اما باز هم اعداد خیلی بزرگ بدست میان و نمیدونم مشکل از کجاست. امکانش هست شما راهنمایی بفرمایید مشکل از کجا میتونه باشه.
باتشکر
با سلام و احترام
قطعا نتایج شما اشتباه هست. دلیل این امر هم اشتباه نوشتن سهوی فرمول ها و محاسبات اشتباه هست. مثلا اگر بخار آب جوی اشتباه محاسبه شود نتیجه نهایی اشتباه می شود. تنها راه حل چک کردن فرمول ها و تطابق دادن آن با مقالاتی است که براتون ضمیمه کردم.
موفق باشید
ببخشید ممنون میشم لطف کنید و این فرمول رو چک بفرمایید. خودم بارها چک کردم ولی بازم نتیجه اشتباه بدست میاد.
B10+1.378*(B10-B11)+0.183*((B10-B11)^2.0)-0.268+(54.300-2.238*1.088)*(1-B1)+(-129.200+16.400*1.088)*B2
تصویر Bt و B1 , B2 زو دقیقا دوباره چک کنید. مخصوصا B1 و B2. احتمالا این دو پارامتر اشتباه محاسبه شده. تصویر گسیلمندی رو هم چک کنید.
موفق باشید
با سلام
atmosc water pressure contect در الگریتم split widow چگونه محاسبه می شود.
با سلام و احترام
در محصول تمامی پارامترهای مورد نیاز رو توضیح داده ام. در حال حاضر در ارتباط با این روش در حال حاضر حضور ذهن ندارم.
موفق باشید
یعنی فرمول خاصی داره؟ من این محصول را تهیه نکردم و خودم دارم محاسبه میکنم اما تو این قسمت گیر کردم میشه کمک کنید؟
بله. روش محاسبه هریک از پارامترها داخل مقالات گفته شده. بنده روش محاسبه رو حفظ نیستم. اما اگر مقالات این روش را مشاهده کنید داخل آن ها توضیح داده شده است.
موفق باشید
میشه یک مقاله معرفی کنید من مقالاتی متعددی را نگاه کردم. مثلا FVC با PV یکی هستند یا فرق دارند مثلا برای FVC توان ۲ نداره اما PV توان ۲ داره یا ضریبها فرق دارند. ممنون میشه مقاله مورد تائید خودتون را معرفی کنید
من برای یکی از محصولات آموزشی از این مقاله استفاده کردم.
https://www.mdpi.com/2072-4292/8/5/413/htm
موفق باشید
با سلام و احترام
چگونه می توانم پس از تهیه نقشه دمای سطح، یک نقشه خطوط کنتور بر اساس دمای سطح تهیه شده ایجاد کنم؟
با تشکر
با سلام و احترام
راستش خودم هم هنوز در این رابطه به دستور مناسبی نرسیدم. متاسفانه در این رابطه اطلاعات مناسب ندارم. با عرض پوزش.
موفق باشید
با سلام و احترام
پس از محاسبه دمای سطح و باز کردن کوئیک استات نیاز دارم که پیکسل هایی که دمای سطح خاصی را داشته اند پیدا کنم چطور میتوانم اینکار را انجام دهم؟
باتشکر
با سلام و احترام
با استفاده از دستور band threshold to roi می توانید این کار را انجام دهید.
موفق باشید
سلام وعرض ادب. آیا به کمک نرم افزار QGIS امکان محاسبه دمای سطحی زمین به روش Split window وجود ندارد
؟ متشکرم
با سلام و احترام
تا جایی که در خاطر هست روش های اصلی در پلاگین QGIS وجود داشت اما واقعا دقیق یادم نیست. می توانید در همان منوی پلاگین مشاهده نمایید.
موفق باشید
سلام
وقتتون بخیر
در رابطه با مطالعه و تحلیل،روی شبکه های (ریشه) ماگما اطراف لایه های زیرین کوه آتش فشانی محصول اموزشی موجود هستش؟
ممنون
قطعا سنجش از دور حرارتی در این زمینه کاربردی است اما بنده در باره موضوع شما شناختی ندارم و در این محصول صرفا روش محاسبه دمای سطح زمین آموزش داده شده است و به موضوع دیگری نپرداخته.
موفق باشید
سلام از این اموزش برای لندست ۵ و ۷ هم میتوان استفاده کرد ؟
با سلام و احترام
این محصول فقط برای تصاویر لندست ۸ معتبر است. چون مقاله مرجع آن برای لندست ۸ این روش رو توصیه کرده.
موفق باشید
ممنونم
من دیتا ۳۰ سال رو نیاز دارم و باید از لندست ۵ و ۷ هم استفاده کنم اگه از الگوریتم mono window استفاده کنم از نظر دقت اندازه گیری مشکلی وجود نداره ؟
با سلام و احترام
البته بنده مقایسه نکردم اما هم روش mono window و هم روش single channel هر دو معتبر هستند و می توانید برای این تصاویر ماهواره ای که فرمودید استفاده نمایید.
موفق باشید
سلام
این بسته در بسته جامع محاسبه LST موجود می باشد؟ به طور کلی اگه بسته جامع تهیه کنیم نیازی به تهیه این بسته نمی باشد؟
با سلام و احترام
در بسته جامع محاسبه دمای سطح زمین روش محاسبه دما با تمامی روش ها در نرم افزار متلب آموزش داده شده است اما این آموزش در نرم افزار انوی است.
موفق باشید
با سلام و احترام
در ارتباط با تصاویر AHS کمی توضیح دهید تا بهتر بتونم راهنمایی کنم. بنده با این تصاویر آشنایی ندارم.
موفق باشید
سلام استاد وقت بخیر
من برای شهر کرمان و شهر اهواز دمای سطح زمین را براساس الگوریتم split widow محاسبه کردم ولی در هر دو شهر دمای اطراف شهر بیشتر ار خود شهر شده این امکان داره؟؟ یا دچار اشتباه شدم در یک موردی؟؟
با سلام و احترام
در مناطق خشک در طول روز که تابع مستقیم خورشید وجود دارد دماء اطراف شهر از خود شهر بیشتر است. اما در شب بدلیل عدم وجود تابش مستقیم خورشید این گونه نیست.
موفق باشید
سلام وقت بخیر، خسته نباشید
من با استفاده از الگوریتم splitwindow اومدم و برای شهر اهواز lst رو حساب کردم اما در اخر وقتی چک کردم برخی پیکسلا و نقاط رو دمایی نزده بود و NaN زده که تعداد این نقاط هم خیلی زیاده، میشه راهنمایی کنید مشکل از کجاست، خیلی ممنون
*از لندست ۸ و تایم شب برای محاسبه استفاده کردم
اگر فرض کنیم محاسبات شما درست بوده و سهوا اشتباهی در فرایند کدنویسی نداشتید این مقادیر nan اگر در پوشش های ابی باشد ایرادی ندارد. چون شما دارید دمای سطح زمین رو محاسبه می کنید و شامل آب از لحاظ علمی نمیشه.
در غیر این صورت سهوا در فرایند نوشتن فرمول ها احتمالا اشتباهی داشتید که مقادیر تعریف نشده زیادی ایجاد شده. در این گونه از موارد بهتر است که کاملا تمامی مراحل را با دقت چک کنید.
موفق باشید
با سلام
چرا در الگوریتم پنجره مجزا بعضی مقالات برای fvc توان ۲ گذاشتند و بعضی مقالات توان ۲ نداره کدوم درسته?
با سلام و احترام
در این رابطه کار مقایسه ای انجام ندادم. اما برای انتخاب بهترین گزینه این هست که یک بار با توان ۲ و یک بار بدون توان ۲ محاسبه را انجام دهید. هر کدام نتیجه نهایی دما رو بهتر کرد مبنای خود را روی همان بزارید.
موفق باشید
سلام
جناب احراری در دستور زیر اگه بخوام فیلتر ابر بکار ببرم، چطوری میشه. من هر کاری میکنم ارور میده؟ ممنون میشم راهنمایی بفرمایید
https://code.earthengine.google.com/6e89eadc56f5ba2e24bf21e329c2a1b7
با سلام و احترام
بنده یک خط کد در این رابطه اضافه کردم. مثلا تصاویر فراخوانی شود که درصد ابر آن ها کمتر از ۴۰ درصد باشد.
https://code.earthengine.google.com/ab7933dfb2e8cba538cae7c98e1941b3
موفق باشید
ممنونم.۱- فرق نمیکنه چه درصدی وارد کنیم؟ مثلا اگه ۲۰ وارد کنم و…
۲- چرا وقتی فیلتر ابر اعمال میشه تعداد تصاویر کم میشه؟ مگه این الگوریتم میزان ابر تصاویر را کاهش نمیده؟
من میخوام تو دوره زمانی سه ماهه میانگین دما را به دست بیارم اما با فیلتر ابر که دو تا تصویر میده؟ چرا؟
با سلام و احترام
فیلتر ابر یعنی تصاویری فراخوانی شوند که کمترین درصد ابر را دارند. عدد ۲۰ یعنی تصاویری که کمتر از ۲۰ درصد ابر دارند. عدد فیلترابر کاملا دست خودتون هست. بصورت نرمال عدد ۴۵ رو میزارن.
همیشه در بخش زیادی از داده های ماهواره ای پدیده طبیعی ابر وجود دارد. با استفاده از فیلتر شما عملا تصاویر ابری رو دارید حذف می کنید. طبیعی هست که تعداد تصاویر کم شود.
در بازه زمانی شما و منطقه مورد مطالعه تون ابر زیادی شاید وجود داشته که تا این حد تعداد تصاویر رو کم کرده. می توانید از همان عدد ۴۵ درصد استفاده کنید که کمترین کاهش تصویر رو داشته باشید.
موفق باشید
اینجوری دیگه سری زمانی نمیشه؟
فیلتر ابر را کامل از کارتون حذف کنید. چون بازه زمانی تون کوتاه هست کلا فیلتر ابر را حذف کنید.
موفق باشید
تصاویر خیلی ابر دارن و خیلی روی نتایج اثر گذاشته؟ ممکنه غیر منطقی بودن دمای سطح زمین نسبت به دمای ایستگاه ناشی از وجود ابر باشه؟ اگه اینطوره فیلتر ابر اعمال کنم؟
هدف من اینه میانگین دما را در دوره ۳ ماهه بهار به دست بیارم. چه روشی انجام بدم؟
وجود ابر در تصاویر در مکان هایی که ابر وجود دارد و مکان های متاثر از سایه آن تاثیر منفی خواهد داشت.
ابر را نمی توان از تصاویر ماهواره ای حذف کرد. مگر اینکه چند تصویر از زمان ها محتلف را با یکدیگر ترکیب کنید تا یک تصویر بدون ابر تولید شود.
بهتر است برای هر تاریخ دما محاسبه شده و سپس میانگین تصاویر موجود را بگیرید. برای اینکه دقت بالاتر بره و اثر ابر کمتر شود پیشنهاد میکنم از میانه به جای میانگین استفاده کنید.
موفق باشید
راهی هست بشه میزان ابر تصویر (مثلا یک تصویر) را کاهش داد؟
با سلام و احترام
تنها راه کاهش ابر تصویر ترکیب تصاویر چند زمانه هست. مثلا تصاویر یک ماه را با روش میانه با یکدیگر ترکیب کنید و یک تصویر یک ماهه بدون ابر تولید شود.
موفق باشید
سلام و خسته نباشید
برای محاسبه دمای سطحی پهنه آبی یا همانSST در نرم افزار ENVI آموزشی هست که معرفی بفرمایید
ممنون
با سلام و احترام
فعلا آموزشی در این زمینه هنوز منتشر نکردیم. با عرض پوزش از خدمت شما.
موفق باشید
سلام جناب مهندس وقتتون بخیر.
آموزش در مورد استخراج دمای سطح آب با تصاویر لندست 8 و 7 و 5 ندارین؟ که با ارث انجین هم کار شده باشه؟
با سلام و احترام
خیر فعلا آموزشی بصورت تخصصی در این رابطه در سایت تولید نشده است.
موفق باشید
سلام وقتتون بخیر. تو مرحله تصحیحات اتمسفری قبل از استخراج شاخص گوشش گیاهی که شما از روش کوییک استفاده کردید من میتونم از روش فلاش استفاده کنم و در محاسبه رادیانس گزینه فلاس سیتینگ رو بزنم؟
با سلام و احترام
بله فلش قابل استفاده است و گزینه apply setting را نیز حتما بزنید.
موفق باشید
سلام وقتتون بخیر
تو مرحله انجام تصحیحات اتمسفری که شما از روش کوییک استفاده کردید من میتونم ار روش فلاش استفاده کنم و تو قسمت قبلش برا تصحیحات رادیومتریک گزینه تصحیحات فلاش رو انتخاب کنم تا بشه تصحیحات اتمسفری فلاش رو اعمال کرد؟
در مرحله آخر از کجا میشه فهمید که نتایج بذست آمده درست هست یا نه؟
با سلام و احترام
بر اساس رفتار طیفی پوشش های مختلف مانند خاک، آب و پوشش گیاهی درستی تصحیح اتمسفری مشخص می شود. بنده در آموزش های رایگان انوی در سایت روش اعتبار سنجی نتیجه رو بصورت کامل توضیح داده ام. برای تصحیح اتمسفری نیز از فلش نیز می توان استفاده کرد.
موفق باشید