velikost textu

Normalizace dat časových řad Landsat metodou IR-MAD

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Normalizace dat časových řad Landsat metodou IR-MAD
Název v angličtině:
Normalization of Time Series Data of Landsat
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Bc. Jan Svoboda
Vedoucí:
RNDr. Přemysl Štych, Ph.D.
Oponent:
doc. Ing. Jan Kolář, CSc.
Id práce:
187351
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie (31-370)
Program studia:
Geografie (N1301)
Obor studia:
Kartografie a geoinformatika (NKARTGD)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
9. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Velmi dobře
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
Časové řady, Landsat Level-2, IR-MAD, Thematic Mapper, Operational Land Imager, invariantní prvky, relativní normalizace
Klíčová slova v angličtině:
Time series, Landsat Level-2, IR-MAD, Thematic Mapper, Operational Land Imager, invariant features, relative normalization
Abstrakt:
Abstrakt Spektrální odrazivost zemského povrchu získaná z družicových snímků by měla být nezávislá na vnějších faktorech a měla by vypovídat pouze o vlastnostech povrchu, konkrétně o podílu spektrální záře odražené od objektu. V časové řadě 63 snímků družice Landsat 5 bylo v rámci práce prokázáno, že některé vnější faktory se znatelně projevují i u snímků, které již prošly atmosférickou korekcí. Konkrétně se jednalo o stáří snímku a pozici WRS-2, ze které byl snímek pořízen. Stáří snímku se projevovalo postupným poklesem hodnot spektrální odrazivosti povrchu u neměnných lokalit především ve viditelné části elektromagnetického spektra a souvisí s degradací senzoru. Pozice WRS- 2 se projevuje především v infračervených pásmech. Západní části snímků jsou světlejší (vyšší hodnoty spektrální odrazivosti), než východní části. To může způsobovat rozdíl v hodnotách při pozorování jedné lokality ze dvou překrývajících se pozic WRS-2. Aplikováním metody určené původně pro relativní radiometrickou normalizaci IR-MAD na normalizaci dat spektrální odrazivosti povrchu byly tyhle problémy korigovány tak, že se v datech již přestaly jednoznačně projevovat. Pokud potřebujeme prodloužit časovou řadu družicových snímků, můžeme toho dosáhnout kombinací snímků z vícero družic. V takovém případě je nutné brát v úvahu možné rozdíly v konstrukci senzorů různých družicových misí. V této práci bylo porovnáváno 63 snímků ze senzoru TM (Landsat 5) s řadou 18 snímků ze senzoru OLI (Landsat 8). V časových řadách těchto snímků pro konkrétní neměnné lokality byl prokázán statisticky významný rozdíl mezi daty z těchto družic. Aplikováním normalizační metody IR-MAD na tato data, byly snímky upraveny tak, že tento rozdíl již nebyl prokazatelný a všechny snímky odpovídaly spektrální odrazivosti povrchu ze senzoru TM. Klíčová slova Časové řady, Landsat Level-2, IR-MAD, Thematic Mapper, Operational Land Imager, invariantní prvky, relativní normalizace
Abstract v angličtině:
Abstract Spectral reflectance of the Earth surface, obtained from the satellite images, should be independent from the external influences and should reflect the surface properties, specifically the proportion of the radiance reflected from the object. It was proved in this paper that the time series of the 63 images from the Landsat 5 satellite were visibly influenced by the external factors even in the case of the images already atmospherically corrected. These external factors were age of the image and WRS-2 position from which the image was obtained. Age of the image was documented with the steady decrease of the spectral reflectance values of the invariant features, especially in the visible part of the electromagnetic spectrum, caused by the sensor degradation. The influence of the WRS-2 position was documented especially in the infrared bands. The western parts of the images are lighter (have higher values of the surface reflectance) than the eastern parts. That may cause the difference between values when monitoring one spot in two overlapping WRS-2 positions. The method originally used for the relative radiometric normalization IR-MAD was here applied to normalize the surface reflectance data, and resulted in the fact that these influences did not show up any more. In order to extend the time series of the satellite images it is possible to combine the data from more satellites. In such a case it is important to consider the possible differences in the sensor design of the different satellites. Here the 63 images from the TM sensor of the Landsat 5 satellite were compared with 18 images from the OLI sensor of the Landsat 8 satellite. In the time series of these images of the invariant features the statistically significant difference was proved by applying the normalization IR-MAD method on these data. The images were modified so, that the differences diminished and all the normalized images had the surface reflectance values corresponding to those from the TM sensor. Key words Time series, Landsat Level-2, IR-MAD, Thematic Mapper, Operational Land Imager, invariantní prvky, relativní normalizace
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Jan Svoboda 8.88 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Jan Svoboda 776 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Jan Svoboda 586 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Přemysl Štych, Ph.D. 167 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Ing. Jan Kolář, CSc. 70 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby RNDr. Přemysl Štych, Ph.D. 152 kB