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AUF - Marrakech 2011
Introduction Corrections radiométriques Fusion
Traitement d’images de télédétectionCorrections radiométriques
CENTRE D’ÉTUDES SPATIALES DE LA BIOSPHÈRE, TOULOUSE, FRANCE
Ce contenu est dérivé de la formation “Pragmatic Remote Sensing” dispensée par J. Inglada et E. Christophe enjuillet 2010 dans le cadre du colloque IGARSS. Il est mis à disposition selon les termes de la licence :
Creative Commons Paternité – Partage à l’Identique 3.0 non transcrit.
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Introduction Corrections radiométriques Fusion
Introduction
Objectifs
I Obtenir des mesures physiques à partir des images
6SI Nous utilisons le code de transfert radiatif :
http ://6s.ltdri.org/I Code bien testé et validéI Traduit automatiquement de Fortran à CI Encapsulation transparente dans l’OTB
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Les corrections radiométriques en 4 étapes
CN versLum
Lumvers Réfl
TOAversTOC
Adjacence
Enchaînement de filtresCompatible avec la notion de pipeline de l’OTB
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Outline
Corrections radiométriquesDu compte numérique vers la luminanceDe la luminance vers la réflectanceToA vers ToCEffets d’adjacence
Fusion
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Du compte numérique vers la luminance
Objectif
I Transformation du comte numérique enluminance
Utilisation deotb : :ImageToLuminanceImageFilterfilterImageToLuminance->SetAlpha(alpha) ;filterImageToLuminance->SetBeta(beta) ;
LkTOA =
X k
αk+ βk
I LkTOA est la
luminanceincidente (enW .m−2.sr−1.µm−1)
I Xk comtenumérique
I αk gaind’étalonnagepour la bande k
I βk biaisd’étalonnagepour la bande k
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Comment obtenir ces paramètres ?Méta-données
I Ces informations accompagnent souvent les images. . .I Mais le format des fichiers doit être connu !
A partir d’un fichier ASCII, ou à la main
VectorType alpha(nbOfComponent);alpha.Fill(0);std::ifstream fin;fin.open(filename);double dalpha(0.);for( unsigned int i=0 ; i < nbOfComponent ; i++){
fin >> dalpha;alpha[i] = dalpha;
}fin.close();
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Outline
Corrections radiométriquesDu compte numérique vers la luminanceDe la luminance vers la réflectanceToA vers ToCEffets d’adjacence
Fusion
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
De la luminance vers la réflectance
Objectif
I Transformer la luminance enréflectance
Utilisation de otb : :LuminanceToReflectanceImageFilterfilterLumToRef->SetZenithalSolarAngle(zenithSolar);filterLumToRef-> SetDay(day);filterLumToRef-> SetMonth(month);filterLumToRef->SetSolarIllumination(solarIllumination);
ρkTOA =
π.LkTOA
EkS .cos(θS).d/d0
I rhokTOA réflectance
I θS angle solaire zénithal
I EkS éclairement solaire au
sommet de l’atmosphèreà une distance d0 de laTerre
I d/d0 rapport entre ladistance Terre-Soleil aumoment de l’acquisitionpar rapport à la moyenne
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Outline
Corrections radiométriquesDu compte numérique vers la luminanceDe la luminance vers la réflectanceToA vers ToCEffets d’adjacence
Fusion
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Du sommet de l’atmosphère au sol
Objectif
I Corriger les effets atmosphériques
ρunifS =
A1 + SxA A =
ρTOA − ρatm
T (µS).T (µV ).tallgasg
I ρTOA réflectance au sommet de l’atmosphèreI ρunif
S réflectance au sol sous hypothèse de surfacelambertienne et environnement uniforme
I ρatm réflectance intrinsèque de l’atmosphèreI tallgas
g albédo sphériqueI T (µS) transmittance vers le basI T (µV ) transmittance vers le haut
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Du sommet de l’atmosphère au sol
I Utilisation de otb::ReflectanceToSurfaceReflectanceImageFilterfilterToAtoToC->SetAtmosphericRadiativeTerms(correctionParameters);
I otb::AtmosphericCorrectionParametersTo6SAtmosphericRadiativeTermsparameters->SetSolarZenithalAngle();parameters->SetSolarAzimutalAngle();parameters->SetViewingZenithalAngle();parameters->SetViewingAzimutalAngle();parameters->SetMonth();parameters->SetDay();parameters->SetAtmosphericPressure();parameters->SetWaterVaporAmount();parameters->SetOzoneAmount();parameters->SetAerosolModel();parameters->SetAerosolOptical();
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Outline
Corrections radiométriquesDu compte numérique vers la luminanceDe la luminance vers la réflectanceToA vers ToCEffets d’adjacence
Fusion
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
Effets d’adjacence
Objectif
I Corriger les effets de voisinage
Utilisation deotb::SurfaceAdjacencyEffect6SCorrectionSchemeFilterfilterAdjacency->SetAtmosphericRadiativeTerms();filterAdjacency->SetZenithalViewingAngle();filterAdjacency->SetWindowRadius();filterAdjacency->SetPixelSpacingInKilometers();
ρS =ρunif
S .T (µV )− < ρS > .td (µv )
exp(−δ/µv )
I ρunifS réflectance au sol
sous hypothèsed’environnementuniforme
I T (µV ) transmittance versle haut
I td(µS) transmittancediffuse vers le haut
I exp(−δ/µv )transmittance directevers le haut
I < ρS > proportion de lacontribution del’environnement à laréflectance du pixelobservé
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Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC Adjacence
La main à la pâte
1. Monteverdi : Calibration→ Optical calibration2. Choisir une image3. Regarder les paramètres extraits des méta-données4. Appliquer la correction5. Comparer les différentes valeurs obtenues pour un même
pixel
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Introduction Corrections radiométriques Fusion
FusionAjouter du contenu spectral à une image à haute résolution
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Introduction Corrections radiométriques Fusion
La main à la pâte
1. Monteverdi : Ouvrir 2 images (Pan et XS) de mêmegéométrie
2. Monteverdi : Filtering→ Pan Sharpening