صور Pan Sharpen Landsat في QGIS
تعد تقنية Pan Sharpening تقنية مستخدمة على نطاق واسع لتعزيز الدقة المكانية لصور الأقمار الصناعية متعددة الأطياف. تجمع هذه العملية بين النطاق اللوني عالي الدقة لصورة القمر الصناعي ونطاقاتها متعددة الأطياف ذات الدقة المنخفضة، مما يؤدي إلى إنتاج صورة مفصلة بصريًا دون فقدان معلومات الألوان.
بالنسبة لصور Landsat، تعد ميزة شحذ المقلاة مفيدة بشكل خاص نظرًا لأن نطاقها البانكروماتي (النطاق 8) يتمتع بدقة تبلغ 15 مترًا مقارنة بدقة 30 مترًا للنطاقات متعددة الأطياف. توفر هذه المقالة دليلاً خطوة بخطوة لتوضيح صور Landsat باستخدام QGIS، وهو نظام معلومات جغرافية مفتوح المصدر.
لماذا تعتبر شحذ المقلاة أمرًا مهمًا
تُستخدم صور لاندسات بشكل شائع في المراقبة البيئية والتخطيط الحضري والتحليل الزراعي. ومع ذلك، فإن دقة النطاقات متعددة الأطياف البالغة 30 مترًا يمكن أن تحد من عمليات الرصد التفصيلية. من خلال دمج الدقة الأعلى للنطاق البانكروماتيك مع البيانات متعددة الأطياف، تعمل ميزة الوضوح الشامل على تحسين إمكانية التفسير البصري للصور، مما يسهل تحديد الميزات مثل الطرق والمباني وأنماط النباتات.
تعد شحذ المقلاة باستخدام QGIS إحدى الطرق لتحسين صور Landsat ذات الألوان الطبيعية من دقة 30 إلى 15 مترًا باستخدام النطاق البانوكروماتيك. الخطوة الأولى هي العثور على صور Landsat وتنزيل النطاقات المناسبة.
الوصول إلى صور Landsat لشحذ عموم
تتيح هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية منتجات صور Landsat مجانًا عبر EarthExplorer. EarthExplorer عبارة عن منصة مجانية عبر الإنترنت للوصول إلى البيانات الجغرافية المكانية، بما في ذلك صور الأقمار الصناعية والصور الجوية ونماذج الارتفاع الرقمية. وهو يوفر أرشيفًا شاملاً لمجموعات البيانات، مثل Landsat وSentinel-2 وMODIS وبيانات الرادار، مع أدوات للبحث حسب الموقع والتاريخ ونوع البيانات.
نشرة إخبارية أسبوعية مجانية
املأ عنوان بريدك الإلكتروني لتلقي نشرتنا الإخبارية!
بإدخال عنوان بريدك الإلكتروني فإنك توافق على تلقي رسائلنا الإخبارية وتوافق على سياسة الخصوصية الخاصة بنا.
يمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.
بينما يمكن للمستخدمين تصفح البيانات والبحث عنها، يلزم تسجيل EROS (مجاني) لتنزيل البيانات من EarthExplorer. بمجرد قيامك بإعداد تسجيل الدخول الخاص بك، يمكنك بعد ذلك البحث عن طريق النص أو عبر واجهة الخريطة لمنطقة الاهتمام.
يستخدم هذا البرنامج التعليمي صور Landsat لمنطقة خليج سان فرانسيسكو. بمجرد تعيين منطقة الاهتمام ضمن علامة التبويب “معايير البحث”، انتقل إلى علامة التبويب “مجموعات البيانات” لتحديد منتج بيانات Landsat. يستخدم هذا البرنامج التعليمي نطاقات RGB والبانكروماتية من بيانات Landsat 8/9. للبحث عنها، انقر فوق رمز الزائد الموجود بجوار خيار القائمة Landsat Collect 2 Level-1 ثم حدد Landsat 8-9 OLI TRIS C2 L1.
ثم الضغط على زر النتائج الموجود في أسفل الصفحة. سيؤدي هذا إلى إرجاع قائمة بصور Landsat التي تتداخل مع المنطقة الجغرافية محل الاهتمام. في جزء النتائج، ابحث عن مربع الصورة الذي تريد استخدامه ثم انقر فوق أيقونة خيار التنزيل (الرمز الخامس في القائمة).
انقر بعد ذلك على الزر الأخضر الذي يقول “تحديد الملفات”.
اختيار النطاقات الطيفية لاندسات
يلتقط القمران Landsat 8 و9، المزودان بجهاز تصوير الأرض التشغيلي (OLI) ومستشعر الأشعة تحت الحمراء الحراري (TIRS)، البيانات عبر 11 نطاقًا طيفيًا، بما في ذلك الأطوال الموجية المرئية وNIR وSWIR وTIR.
هناك تسعة نطاقات طيفية من OLI:
- النطاق 1 الهباء الجوي الساحلي (0.43 – 0.45 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 2 الأزرق (0.450 – 0.51 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 3 الأخضر (0.53 – 0.59 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 4 الأحمر (0.64 – 0.67 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 5 للأشعة تحت الحمراء القريبة (0.85 – 0.88 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 6 SWIR 1(1.57 – 1.65 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 7 SWIR 2 (2.11 – 2.29 ميكرومتر) 30 م
- النطاق 8 بانكروماتيك (PAN) (0.50 – 0.68 ميكرومتر) 15 م
- النطاق 9 سيروس (1.36 – 1.38 ميكرومتر) 30 م
في هذا البرنامج التعليمي، نحن مهتمون بالنطاقات 2 و3 و4 و8.
في واجهة الملفات ذات الصلة، انقر فوق الرابط “إلغاء تحديد الكل”. ثم قم بالتبديل مرة أخرى إلى B2.TIF، وB3.TIF، وB4.TIF، وB8.TIF. يؤدي هذا إلى تحديد النطاقات الأزرق والأخضر والأحمر والبانكروماتيك.
بعد ذلك، انقر فوق الزر “Download All Selected Now” الأخضر الموجود بالأسفل لتخزين صور Landsat على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
إضافة النطاقات الطيفية Landsat إلى QGIS
بعد ذلك افتح QGIS. انتقل إلى المجلد الموجود على جهاز الكمبيوتر الخاص بك حيث يتم تخزين ملفات TIF لصور Landsat الأربعة. يمكنك ببساطة سحب الملفات وإفلاتها في QGIS لعرضها.
إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل، قم بتغيير CRS إلى منطقة UTM الصحيحة لصور Landsat الخاصة بك عن طريق الانتقال إلى Project -> Properties -> CRS من عنصر القائمة العلوي. (شمال كاليفورنيا جزء من المنطقة 10 لهذا البرنامج التعليمي).
دمج نطاقات الألوان في صورة واحدة
يتم عرض كافة النطاقات بشكل افتراضي بتدرج رمادي. الخطوة التالية هي دمج النطاقات الأزرق والأخضر والأحمر في صورة قمر صناعي واحدة ذات ألوان طبيعية.
للقيام بذلك، حدد من القائمة العلوية: Raster -> Miscellaneous -> Build Virtual Raster. في الواجهة، حدد النقاط الثلاث الموجودة على يمين مربع طبقات الإدخال (1) وحدد الملفات الثلاثة للنطاقات 2 و3 و4. بعد ذلك، حدد الموقع على جهاز الكمبيوتر الخاص بك لتخزين ملف VRT (2). أخيرًا، تأكد من تحديد “وضع كل ملف إدخال في نطاق منفصل”.
بعد تعيين كافة المعلمات، انقر فوق الزر “تشغيل”.
ستتم بعد ذلك إضافة صور القمر الصناعي ذات الألوان الطبيعية المدمجة إلى QGIS. تأكد من إدراج النطاقات الموجودة في وسيلة الإيضاح بالترتيب باللون الأزرق (النطاق 1 في وسيلة الإيضاح)، والأخضر (النطاق 2 في وسيلة الإيضاح)، والأحمر (النطاق 3 في وسيلة الإيضاح) لمطابقة ترتيب النطاق الطيفي لـ Landsat. وإلا فإن صورتك لن تبدو طبيعية.
عموم شحذ صورة لاندسات
الآن بعد أن تم دمج النطاقات الأزرق والأخضر والأحمر في صورة واحدة، يمكننا زيادة دقة الصورة متعددة الأطياف البالغة 30 مترًا لتتناسب مع النطاق اللوني البالغ طوله 15 مترًا.
أضف مربع أدوات المعالجة إلى جزء في QGIS بالانتقال إلى عرض -> اللوحات -> صندوق أدوات المعالجة. سيتم تحميل لوحة جديدة على يمين لوحة الخريطة. في مجموعة أدوات GDAL ضمن Raster Miscellaneous، حدد أداة Pansharpening.
في واجهة Pansharperning، حدد الصورة متعددة الأطياف المدمجة لخيار Spectral Dataset. بالنسبة للبانكروماتيك، حدد نطاق Landsat 8 من القائمة المنسدلة.
ابق على خوارزمية إعادة التشكيل التكعيبية الافتراضية ثم حدد موقعًا على جهاز الكمبيوتر الخاص بك لتخزين ملف VRT. بمجرد تعيين كافة المعلمات، انقر فوق الزر “تشغيل”.
سيبدو ملف VRT الذي تمت إضافته بدقة 15 مترًا مع الصورة الأكثر وضوحًا مطابقًا لصورة الألوان الطبيعية الأصلية بدقة 30 مترًا حتى تقوم بتكبيرها.
