محاسبه دمای سطح زمین – آموزشی محاسبه LST با استفاده از الگوریتم Single Channel در ماهواره لندست ۸
۳۸۹,۰۰۰ تومان
- مخاطب : علاقمندان به سنجش از دور حرارتی
- مدت زمان آموزش : ۱ ساعت
- نرم افزار : ENVI 5.3 به همرا IDL
- مدرس : مهندس امیرحسین احراری
توضیحات
محاسبه دمای سطح زمین یا LST به روش های مختلفی انجام می شود که روش Single channel از روش های پیشرفته و دقیق محاسبه دما در تصاویر ماهواره ای است.
محصول آموزشی محاسبه LST با استفاده از الگوریتم Single Channel برای ماهواره لندست ۸
در این محصول آموزشی یکی از مهم ترین و پرکاربردترین روش های محاسبه دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست آموزش داده شده است.
روش های مختلفی برای محاسبه دمای زمین ارائه شده اما روش Single Channel از موقعیت برجسته ای در میان سایر روش ها برخوردار است.
در این روش اثر نوع پوشش های مختلف سطح زمین به همرا، اثرات اتمسفر برای محاسبه دقیق تر حرارت سطح زمین در نظر گرفته شده است.
در این محصول آموزشی روش نوشتن تک تک پارامتر های الگوریتم Single Channel به صورت یک تابع در نرم افزار ENVI آموزش داده شده است.
دمای سطح زمین در سنجش از دور چه مفهومی دارد؟
دمای سطح زمین که اصطلاحا از آن با عنوان LST یاد می شود به عنوان یکی از مهم ترین و کاربردی ترین پارامترهای قابل محاسبه با استفاده از تصاویر ماهواره ای است.
دمای سطح زمین به عنوان حرارت منتشر شده از سطح زمین است که معمولا با حرارت ثبت شده در سنجنده متفاوت است.
در همین راستا روش ها و متدهای مختلفی ارائه شده که با استفاده از آنها میتوان از دمای ثبت شده در سنجنده به دمای سطح زمین رسید.
چند روش برای محاسبه دمای سطح زمین وجود دارد؟
دقیقا نمیتوان گفت چند روش برای این کار وجود دارد. درحقیقت روش های متنوع و گوناگونی برای این کار ارائه شده که در بین آنها روش هایی که دقیق تر پدیده های سطح زمین را شناسایی و مقدار گسیلمندی را برای آنها برآورد می کنند به همراه روش هایی که اثرات اتمسفر را دقیق تر در نظر می گیرند در مقایسه با سایر روش ها نتیجه بهتری را به ارمغان می آورند.
در این میان روش هایی چون Single Channel و mono window در بین سایر روش ها از موقعیت ویژه و برجسته ای برخوردار هستند.
محاسبه حرارت سطح زمین با envi
در این محصول آموزشی چه مواردی آموزش داده شده است :
- این محصول آموزشی شامل ۲۰ مرحله محاسباتی مختلف در ارتباط با محاسبه LST است.
- روش محاسبات تصحیحات رادیومتریکی تصاویر ماهواره ای
- روش محاسبه شاخص پوشش گیاهی NDVI و FVC برای گسیلمندی
- روش برآورد گسیلمندی
- روش برآورد اثرات اتمسفری برای محاسبه دمای سطح زمین
- روش محاسبه دمای سطح زمین
- تمامی مراحل مربوط به الگوریتم Single Channel با استفاده از روش تابع نویسی در IDL و بصورت کاربردی در Band Math داخل نرم افزار ENVI 5.3 آموزش داده شده است.
نقد و بررسی‌ها
محصولات مرتبط
یغما –
سلام
برنامه آموزش داده شده پس از نوشتن و اجرا خطای را به شکل زیر می دهد: لطفا راهنمای کنید.
ENVI>Lansat__LST_ALGORITHM.
% Compile module: Lansat__LST_ALGORITHM
Error loading sharable exeuravle.
symbol: IDL_Load, File = C:\program Files\ENVI|IDL85\bin\bin.86\idl_native.dll
the specified procedure could not be found.
execution halted at: Lansat__LST_ALGORITHM 13 F:\data\Lansat__LST_ALGORITHM
$MAIN$
در واقع در خط ۱۳ مربوط به دستور
raster = e.OpenRaster(file) ایراد میگرید
آیا در خط دوازه در مکان دیالوک پکیج ما باید ادرس را بنویسیم یا خیر ؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
دقیقا همان شکل کدنویسی را استفاده کنید که توضیح داده شده. اما این خطایی که ارسال کردید بیشتر مربوط به کرک نرم افزار است. به نظر بنده کرک نرم افزار را دوباره نصب کنید(کپی کنید). از کدام ورژن نرم افزار انوی دارید استفاده میکنید؟
موفق باشید
یغما –
سلام
وقت شما بخیر
سوالاتی در خصوص این بسته آموزشی به شرح زیر دارم بسیار سپاسگزار می شوم از پاسخ شما
۱- روش محاسبه دما کدام است (مثلا تک باندی کوین)؟ ممکن است نام مقاله یا روش مطالعه را بیان کنید
۲- آیا از میزان بخار آب در روز مرتبط به جو برای تصحیح میزان دما نیز استفاده می کنید یا خیر؟
۳-از شاخص NDVI برای محاسبه گسیلمندی و همچنین مقدار pv نیز استفاده می شود یا خیر؟
۴- تصحیات رادیومتریک و اتمسفریک نیز انجام می شود.
بابت سوالات متعدد پوزش می طلبم. من قصد خرید کالا را دارم ولی می بایست نسبت به این سوالات اطمینان حاصل کنم چرا که لازم است در ابتدای تحقیقاتم پیشینه آن را بیان کنم. بسیار سپاسگزارم
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام خدمت شما.
بابت تاخیر در پاسخ گویی از شما عذرخواهی میکنم. در حال آماده سازی کتابم هستم کمی سرم شلوغ هست.
روش ارائه شده در این آموزش بر اساس روش single channel هست.
برای اثرات اتمسفری از یکسری ضرایب ثابت استفاده کردم. البته قبلا یک وب سایتی بود که این ضرایب رو محاسبه میکرد اما متاسفانه به دلایل نامعلومی سایتش فعلا بسته است.
بله از شاخص ndvi برای این منظور استفاده شده است.
بله تصحیحات رادیومتریکی و اتمسفری نیز انجام میشود.
بازهم بدلیل تاخیر در پاسخ گویی از شما عذرخواهی میکنم.
موفق باشید
mehrdad –
با سلام و عرض ادب خدمت مهندس گرامی
اگر دمای سطح زمین (LST) و همچنین دمای ایستگاه در عمق ۵ سانتی متری ST را برای یکسری ایستگاه داشته باشیم، چطور می توانیم ارتباط و همبستگی بین این دو داده را بدست آورد برای پیش بینی .
اموزشی در این زمینه ندارید؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
ارتباط این دو نوع داده را با استفاده از روابط رگرسیونی میتوانید محاسبه کنید. نرم افزار saga قابلیت محاسبه انواع رابطه های رگرسیونی را دارد.
موفق باشید
ali ebrahimi –
درود خدمت استاد احراری گرامی
عذر میخوام. چند روز پیش پیام دادم خدمتتان. بنده دمای LST مربوط به سی سال و NDVI مربوط به همان سی سال رو محاسبه نمودم با تصاویر لندست. اما نمیدونم چطور این دو پارامتر رو به یکدیگر ربط بدهم. چون میخوام اثرات تغییرات پوشش را روی دما امتحان کنم که ببینم آیا رابطه معناداری بینشون هست یا خیر. لطفا اگر محبت بفرمایید مثل همیشه، یک راهکار به بنده بدهید خوشحال میشم. چون کار رسالم تو این قسمت یه مقدار گیر کرده. تو تفسیر نتایج که چگونه این دو پارامتر را به هم ربط بدهم موندم. نمیدونم از valu ها رگرسیون بگیرم یا اینکه رو شکل بصورت کلاسبندی مقادیر LST و NDVI توضیح بدهم. یک راهی که علمی تر باشه.
با سپاس
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام خدمت شما.
معمولا در مکان هایی که پوشش گیاهی باشد دما نیز کمتر است. هرچه میزان تراکم گیاه بیشتر شود به همان میزان نیز کاهش دما صورت میگیرد. رگرسیون معمولا در این اینگونه از موارد استفاده میشود اما خب به نظرم چون کار تز و پایان نامه هست بهتره که در مقالات و سایر روش ها جستجو کنید تا از این طریق مبنای علمی محکمی برای کارتون ذکر کنید. چون من در این مورد خیلی کار نکردم که با مدل های مختلف آشنایی داشته باشم. به عنوان مثال یک الگوریتمی بر اساس رابطه رگرسیونی بین شاخص گیاهی و دمای سطح زمین هست که اصطلاحا tsharp نامیده میشه و برای افزایش توان تفکیک مکانی باندهای حرارتی با استفاده از شاخص گیاهی کاربردی است. تنها موردی که بنده قبلا در این رابطه کار کردم همین الگوریتم است که در آن از این رابطه رگرسیونی استفاده میشود.
موفق باشید
ali ebrahimi –
ممنون. سپاسگزارم از لطفتان استاد
ali ebrahimi –
سلام و درود خدمت استاد احراری گرامی.
استاد، بنده الان دمای LST مربوط به سی سال و NDVI مربوط به همان سی سال رو محاسبه نمودم با تصاویر لندست. اما نمیدونم چطور این دو پارامتر رو به یکدیگر ربط بدهم. چون میخوام اثرات تغییرات پوشش را روی دما امتحان کنم که ببینم آیا رابطه معناداری بینشون هست یا خیر. لطفا اگر محبت بفرمایید مثل همیشه، یک راهکار به بنده بدهید خوشحال میشم. چون کار رسالم تو این قسمت یه مقدار گیر کرده. تو تفسیر نتایج که چگونه این دو پارامتر را به هم ربط بدهم موندم. نمیدونم از valu ها رگرسیون بگیرم یا اینکه رو شکل بصورت کلاسبندی مقادیر LST و NDVI توضیح بدهم. یک راهی که علمی تر باشه.
با سپاس
حیدری –
سلام چطور میتونم تصاویر fvc و ndvi رو به صورت جدا بدست بیارم؟
تو این روشی که شما گفتید همه رو باهم تابع نویسی کردیم و یک خروجی گرفتم. حالا من تصاویر ذکر شده در بالا رو به صورت جدا لازم دارم. ممنون میشم راهنمایی کنید.
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
همان فرمول آموزش داده شده در این آموزش را در Band Math وارد کنید و محاسبه را از طریق band math انجام دهید.
موفق باشید
حیدری –
سلام چطور میتونیم کیفیت تصویر رو بعد محاسبه LST افزایش بدیم. تصویر بدست اومده واضح نیست
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
اگر تصویر حاصله از محاسبه نسبت به تصویر ورودی کیفیتش خراب شده نشان دهنده آن است که احتمالا بصورت سهوی بخشی از محاسبات را به اشتباه انجام دادید. مجددا محاسبات راتکرار نمایید.
موفق باشید
حیدری –
سلام چطور میتونیم کیفیت تصویر رو بعد از محاسبه LST. افزایش بدیم؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
پاسخ سوال شما ارائه شده.
موفق باشید
حیدری –
سلام. چطور میشه کیفیت تصویر LST رو افزایش داد. تصویرش تاره.
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
ممنون میشم دقیقا منظورتون از کیفیت را تشریح بفرمایید. چون خیلی برای بنده کلی هست. آیا منظور شما دقت دمای سطح زمین برآورد شده است؟
موفق باشید
حیدری –
سلام. وقتتون بخیر.
تصویر بدست اومده بعد از محاسبه ی دمای سطح کیفیت پایینی دارد. برای افزایش کیفیت تصویر چکار باید انجام بدیم؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
پاسخ کامنت شما داده شده است و منتظر پاسخ شما هستیم.
موفق باشید
قاسم زارع –
تفاوت lst با نقشه جزایر حرارتی در چی هست؟
من میخوام نقشه دما رو واسه یکی از معیارهای مکان یابی جنگلهای شهری در کارم استفاده کنم .این نقشه lst میتونه به من کمک کنه؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
جزیره حرارتی شهری از طریق اختلاف دمایی محدوده شهر با محیط اطراف آن ایجاد میشود که با استفاده از LST قابل محاسبه است.
موفق باشید
حیدری –
سلام تعداد پیکسل هارو چطور باید مشخص کنم؟
و اینکه پس از چه ضرایبی باید استفاده کنم؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با استفاده از دستور band threshold to roi معین کنید که در چه قسمت هایی از تصویر مقادیر منفی قرار گرفته است. اگر در حاشیه تصویر باشد مشکلی نیست.
بهترین راهکار برای ضرایب محلی استفاده از داده های زمینی و کار میدانی است که در مقالات توضیح داده شده است. البته کدتون رو دوباره بررسی کنید شاید مشکل از کدی که نوشتید باشه. توجه داشته باشید که مولفه هایی که توان میگیرند رو داخل پرانتز بزارید و عدد توان رو با .۰ بنویسید مثلا GAMMA^2.0
موفق باشید
حیدری –
سلام.
دماهایی که برای تصویر من بدست اومد خیلی اغراق امیزن. تصویر من برای شهر کرمانه ماه ژانویه. کم ترین دما رو ۷۲- درجه سانتی گراد داده.
به نظرتون مشکل از کجاست؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
سلام. چه تعداد پیکسل مقدار منفی گرفتن؟ در این آموزش ما برای اثر اتمسفر از ضرایب ثابت استفاده کردیم. احتمالا این ضرایب ثابت برای منطقه مورد مطالعه شما مناسب نبوده است. اما در ارتباط با مقدار منفی باید مشخص شود که چه تعداد پیکسل و در چه قسمتهایی از اون این مقدار منفی رو گرفتند تا بتونم بهتر بررسی کنم.
موفق باشید
حیدری –
عذر میخوام دستور resize data رو از کدوم قسمت باید فرا خوانی کنم؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
اگر در محیط کلاسیک نرم افزار انوی هستید از بخش basic tools وارد این دستور شوید.
در محیط استاندارد envi هم با تایپ کردن نام این دستور در بخش سرچ دستورات میتوانید به آن دسترسی داشته باشید .
موفق باشید
حیدری –
سلام. وقتتون بخیر.
دمای سطح تصویررو بدست اوردم. حالا میخوام منطقه مورد نظرم رو برش بدم ببرم تو محیط ارک جی ای اس. چطور باید این کار رو انجام بدم ؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام و احترام
با استفاده از دستور resize data تصویر رو برش بزنید و سپس با فرمت tif ذخیره سازی کنید تا وارد ArcMap شود.
موفق باشید
حیدری –
سلام.
من خطای قبل رو اصلاح کردم. ولی الان از خط اول که اسم تابع رو نوشتیم خطا گرفته و وارد band math نمیشه.
این پیام رو میده:
Multiple markers at this line-Debug current instruction pointer line Breakpoint:(line:1.
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
سلام
در پیغامی که برای بنده ارسال کردید مشخص هست ک خط آغازین کد شما ایراد داره. یکبار خط اول رو بررسی کنید.
حیدری –
با عرض سلام و ادب،
من دارم دمای سطح زمین رو با استفاده از تصویر لندست ۵ انجام میدم.(تو تصویر من باند حرارتی ۶، باند مادون قرمز نزدیک۴، باند قرمز۳ هست.
تو قسمتی که میخواهم تابع رو وارد band math کنم از قسمت reflectance red خطا میگره (همون قسمتی که خودتون هم اصلاح کردین تو فیلم آموزشی، قسمت VNIR radiometric calibration).
من یه بار با reflectane نوشتم خطا گرفت باز بدون reflectance هم می نویسم خطا میگیره . به این صورت
float: variable is undefind :RELECTANCE RED
float: variable is undefind : RED
ممنون میشم راهنمایی کنید.
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام
متغیری که در ابتدای کد تصحیح میشود بایستی در سایر قسمت های کد هم که بکار برده شده تصحیح گردد.
موفق باشید
علی صفایی –
با سلام تو اجرای تابع این پیغام خطا رو میده چیکار باید کرد؟
Attempt to call undefined function: ‘LSTSC’.
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام
لطفا محیط IDL+ENVI را فراخوانی کنید.
موفق باشید
mohamadi68 –
با سلام و خسته نباشید.
آیا در این آموزش تصحیحات اتمسفری باندهای حرارتی هم توضیح داده شده اند؟ تا جایی که من در تکست ها و بحث های گروهی متوجه شدم برای بدست آوردن LST نیاز به تصحیح اتمسفریست. منظور تصحیح اتمسفری باندهای حرارتیست یا تصحیح اتمسفری سایر باندها برای محاسبه شاخص ها مثلا شاخص NDVI؟
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلا و احترام
بله صحبت شما کاملا درست هست. اما این آموزش بر اساس قابلیت های تابع نویسی IDL طراحی شده است. به همین دلیل امکانات محدودی در این رابطه وجود داشته است اما در محصولی که دمای سطح زمین را بر اساس محیط گرافیکی ENVI محاسبه کردیم کاملا تصحیحات اتمسفری بر روی باندهای بازتابی و حرارتی اعمال شده اما آن محصول دمای سطح زمین را بر اساس SC محاسبه نکرده است.
seti –
با سلام و احترام،
ممنون از اموزش خوبتون،
اگه بخوایم دماها رو تو یه فایل txt ذخیره کنیم ، بطوریکه بشه واسه هر طول و عرض جغرافیایی دما رو داشته باشیم چه جوری باید خروجی رو ذخیره کرد. من با فرمت txt فایل رو ذخیره کردم و در محیط متلب اون رو وارد کردم ، ولی هیج طول و عرض جغرافیایی متناظر با دما ها وجود نداشت.
ممنون میشم در این مورد بنده رو راهنمایی بفرمایید.
با تشکر،
Amirhossein.Ahrari@Gmail.com –
با سلام خدمت شما متخصص محترم
تا آنجا که بنده اطلاع دارم نرم افزار envi نمیتونه فرمت text رو همراه با مختصات خروجی بگیره. اما درنرم افزار ArcGIS فکر کنم بشه با یک روش چنین داده ای رو تولید کرد. اما حتما تست کنید. بعد از اینکه تصویر LST تولید شده رو در نرم افزار ArcMap باز کردید سپس با دستور raster to point تصویر LST را به یک لایه نقطه ای تبدیل کنید. هر نقطه دقیقا معادل با مرکز یک پیکسل هست و مقدار حرارت آن پیکسل نیز برای نقطه متناظرش در جدول توصیفی آن نشان داده شده است. بنابراین لایه نقطه ای بدست آمده حاوی مختصات هر نقطه و مقدار درجه حرارتی است که پیکسل معادل آن دارد. در گام بعد از جدول توصیفی لایه نقطه ای یک خروجی excel یا text بگیرید.
امیدوارم این روش برای شما پاسخ گوی نیاز شما باشد.
با احترام