i.pansharpengrass - Online in de cloud

PROGRAMMA:

NAAM

i.panverscherpen - Beeldfusie-algoritmen om multispectrale beelden met hoge resolutie te verscherpen
panchromatische kanalen

TREFWOORDEN

beelden, fusie, verscherpen, Brovey, IHS, HIS, PCA

KORTE INHOUD

i.panverscherpen
i.panverscherpen --help
i.panverscherpen [-sl] rood=naam groen=naam blauw=naam pan=naam uitvoer=basisnaam methode=snaar
[--beschrijven] [--uw] [--breedsprakig] [--rustig] [--ui]

vlaggen:
-s
Seriële verwerking in plaats van parallelle verwerking

-l
Herbalanceer het blauwe kanaal voor LANDSAT

--overschrijven
Toestaan ​​dat uitvoerbestanden bestaande bestanden overschrijven

--help
Gebruiksoverzicht afdrukken

--uitgebreid
Uitgebreide module-uitgang

--stil
Stille module-uitgang

--ui
Geforceerd starten van GUI-dialoogvenster

parameters:
rood=naam [verplicht]
Naam van de rasterkaart die moet worden gebruikt

groen=naam [verplicht]
Naam van de rasterkaart die moet worden gebruikt

blauw=naam [verplicht]
Naam van de rasterkaart die moet worden gebruikt

pan=naam [verplicht]
Naam van de rasterkaart die moet worden gebruikt voor panchromatisch kanaal met hoge resolutie

uitvoer=basisnaam [verplicht]
Naam voor uitvoer basisnaam rasterkaart(en)

methode=snaar [verplicht]
Methode voor het slijpen van pannen
Opties: brovey, ihs, pca
Standaard: IHS

PRODUCTBESCHRIJVING

i.panverscherpen maakt gebruik van een panchromatische band met hoge resolutie om een ​​multispectraal beeld te creëren
verscherp 3 lagere resolutiebanden. De 3 lagere resolutiebanden kunnen vervolgens worden gecombineerd tot
een RGB-kleurenafbeelding met een hogere (gedetailleerdere) resolutie dan mogelijk is met de
originele 3 bands. Landsat ETM heeft bijvoorbeeld spectrale banden met lage resolutie 1 (blauw), 2
(groen), 3 (rood), 4 (bij IR), 5 (mid-IR) en 7 (mid-IR) bij een resolutie van 30 m en een hoge
resolutie panchromatische band 8 bij een resolutie van 15 m. Panslijpen maakt banden 3-2-1 (of
andere combinaties van 30m resolutiebanden zoals 4-3-2 of 5-4-2) te combineren tot een 15m
resolutie kleurenafbeelding.
i.pansharpen biedt keuze uit drie verschillende 'pan slijp'-algoritmen: IHS, Brovey,
en PCA.
Voor IHS pan verscherping, de oorspronkelijke 3 lagere resolutiebanden, geselecteerd als rood, groen en
blauwe kanalen voor het creëren van een RGB-composietbeeld, worden omgezet in IHS (intensiteit,
tint en verzadiging) kleurruimte. De panchromatische band wordt dan vervangen door de
intensiteitskanaal (I), gecombineerd met de originele tint- (H) en verzadigingskanalen (S), en
terug getransformeerd naar RGB-kleurruimte met de hogere resolutie van de panchromatische band. De
algoritme hiervoor kan worden weergegeven als: RGB -> IHS -> [pan]HS -> RGB.
Met een brovey pan verscherping, elk van de 3 lagere resolutiebanden en panchromatische band
worden gecombineerd met behulp van het volgende algoritme om 3 nieuwe banden op het hoogste niveau te berekenen
resolutie (voorbeeld voor band 1):
band1
nieuwe band1 = ----------------------- * panband
band1 + band2 + band3
In PCA pan verscherping, wordt een hoofdcomponentenanalyse uitgevoerd op de oorspronkelijke 3 onderlagen
resolutiebanden om 3 hoofdcomponentafbeeldingen te creëren (PC1, PC2 en PC3) en hun
bijbehorende eigenvectoren (EV), zodat:
band1 band2 band3
PC1: EV1-1 EV1-2 EV1-3
PC2: EV2-1 EV2-2 EV2-3
PC3: EV3-1 EV3-2 EV3-3
en
PC1 = EV1-1 * band1 + EV1-2 * band2 + EV1-3 * band3 - gemiddelde (banden 1,2,3)
Vervolgens wordt een inverse PCA uitgevoerd, waarbij PC1 wordt vervangen door de panchromatische band. Om dit te doen,
de eigenvectormatrix is ​​omgekeerd (in dit geval getransponeerd), de pc-afbeeldingen zijn dat wel
vermenigvuldigd met de eigenvectoren waarbij de panchromatische band in de plaats komt van PC1, en het gemiddelde van
elke band wordt toegevoegd aan elke getransformeerde beeldband met behulp van het volgende algoritme (voorbeeld
voor band 1):
band1' = pan * EV1-1 + PC2 * EV2-1 + PC3 * EV3-1 + gemiddelde(band1)
De toewijzing van de kanalen is afhankelijk van de satelliet. Voorbeelden van satellietbeelden
met panchromatische banden met hoge resolutie, en spectrale banden met lagere resolutie omvatten
Landsat 7 ETM, QuickBird en SPOT.

OPMERKINGEN

De module werkt momenteel alleen voor 8-bit afbeeldingen.
Het commando verandert tijdelijk het rekengebied naar de hoge resolutie van het
panchromatische band tijdens verscherpingsberekeningen, waarna het vorige gebied wordt hersteld
instellingen. De huidige regiocoördinaten (en nulwaarden) worden gerespecteerd. De hoge
panchromatisch beeld met resolutie is een histogram dat is afgestemd op de band waarvoor het eerder is vervangen
vervanging (dat wil zeggen, het intensiteitskanaal voor IHS-verscherping, de geselecteerde lage resolutieband
voor elk kleurkanaal met Brovey-verscherping en het PC1-beeld voor PCA-verscherping).
Standaard probeert de opdracht parallelle verwerking toe te passen, waarbij maximaal 3 kernen worden gebruikt
tegelijkertijd. De vlag -s schakelt parallelle verwerking uit, maar gebruikt wel een geoptimaliseerd
r.mapcalc-expressie om schijf-I/O te verminderen.
De drie pan-geslepen uitgangskanalen kunnen worden gecombineerd met d.rgb or r.composiet. Kleuren
kan optioneel worden geoptimaliseerd met i.kleuren.verbeteren. Terwijl het resulterende kleurenbeeld dat wel zal doen
Omdat ze in alle gevallen een hogere resolutie hebben, verschillen de 3 algoritmen voor pan-verscherping in termen
van spectrale respons.

Voorbeelden

Pan-verscherping van een Landsat-afbeelding uit Boulder, Colorado, VS:
# R, G, B composiet op 30m
g.region raster=p034r032_7dt20010924_z13_10 -p
d.rgb b=p034r032_7dt20010924_z13_10 g=lp034r032_7dt20010924_z13_20
r=p034r032_7dt20010924_z13_30
# i.pansharpen met IHS-algoritme
i.pansharpen red=p034r032_7dt20010924_z13_30 green=p034r032_7dt20010924_z13_20
blue=p034r032_7dt20010924_z13_10 pan=p034r032_7dp20010924_z13_80
uitvoer=ihs321 methode=ihs
# vertoning op 15m
g.regio raster=ihs321_blue -p
d.rgb b=ihs321_blauw g=ihs321_groen r=ihs321_rood
Resultaten:

R, G, B samengesteld of Landsat at 30m R, G, B samengesteld of brovey geslepen beeld at 15m

R, G, B samengesteld of IHS geslepen beeld at 15m R, G, B samengesteld of PCA geslepen beeld at 15m"

Voorbeeld: LANDSAT ETM+ (Landsat 7), voorbeeldgegevensset uit North Carolina:
# origineel op 28m
g.regio raster=lsat7_2002_10 -p
d.mon wx0
d.rgb b=lsat7_2002_10 g=lsat7_2002_20 r=lsat7_2002_30
# i.pansharpen met IHS-algoritme
i.pansharpen rood=lsat7_2002_30@PERMANENT \
green=lsat7_2002_20 blue=lsat7_2002_10 \
pan=lsat7_2002_80 methode=ihs \
uitgang=lsat7_2002_ihs
# vertoning op 14.25m
g.regio raster=lsat7_2002_ihs_red -p
d.wissen
d.rgb r=lsat7_2002_ihs_red g=lsat7_2002_ihs_groen b=lsat7_2002_ihs_blauw
# vergelijk voor/na (RGB-ondersteuning in "Geavanceerd"):
g.gui.mapswipe
# optioneel kleurbalans:
i.colors.enhance r=lsat7_2002_ihs_red g=lsat7_2002_ihs_green b=lsat7_2002_ihs_blue

Gebruik i.pansharpengrass online met behulp van onworks.net-services