تصاویر چند طیفی (Multi-spectral) در مقایسه با تصاویر ابر طیفی (Hyper-spectral)


چرا پنجره اتمسفری در علوم زمین دارای اهمیت است ؟

تصاویر ماهواره DigitalGlobe: ووردویو(Worldview)، ژئوآی(GeoEye) و آیکونوس (IKONOS)

راهنمای طبقه بندی نزدیکترین همسایه در e-Cognition

نقشه های کروپلت – مقدمه ای بر طبقه بندی داده

تصاویر چند طیفی (Multi-spectral) در مقایسه با تصاویر ابر طیفی (Hyper-spectral)

فتوگرافی هوایی (Aerial Photography) در مقابل ارتوفوتوگرافی (Orthophotography)

راهنمای جامع لیدار (Light Detection and Ranging – LiDAR)

سنجش از دور چیست ؟

منابع داده GIS رایگان در سطح جهانی : داده های رستری و برداری

مقدمه ای بر سرویس های نقشه کشی تحت وب (WMS)

علم داده مکانی چیست ؟

تحلیل عوارض سه بعدی

ژئوانالیتیکس: آنالیز داده های مکانی حجیم

فرمت های داده در سیستم اطلاعات جغرافیایی بخش سوم

فرمت های داده در سیستم اطلاعات جغرافیایی بخش دوم

فرمت های GIS و پسوندهای داده مکانی بخش اول

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش سی ام

انتشار نخستین تصاویر لندست 9 توسط سازمان هوا و فضای آمریکا (NASA)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و نهم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و هشتم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و هفتم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و ششم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و پنجم

معرفی سامانه WEB GIS

نقشه متوسط دمای سطح زمین ایران (LST)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و چهارم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش یازدهم (تبدیل نوع و گرد کردن)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش دهم (اپراتورهای انتساب گمارشی)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش نهم (نمادهای علمی، ارزیابی عبارات و اولویت اجرای اپراتورها)

برنامه نویسی پایتون بخش هشتم (انتساب چندگانه، ثابت ها، نوع-داده های عددی و اپراتورها)

برنامه نویسی پایتون بخش هفتم (متغیرها، دستور انتساب و عبارات)

برنامه نویسی پایتون بخش ششم (Identifiers)

معرفی توانایی ها و ویژگی های ماهواره لندست 9

ماهواره لندست 9

نرم افزار Arc GIS Desktop در مقابل Arc GIS Pro

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش چهارم (برنامه نویسی مقدماتی در پایتون)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش سوم (محاسبات ریاضی، استایل و خطاها در برنامه نویسی)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش دوم (شروع به کار با پایتون)

ابزارهای برنامه نویسی (Programming Tools)

سیکل توسعه نرم افزار
چه تفاوتی بین تصاویر چند طیفی (Multi-spectral) و ابر طیفی (Hyper-spectral) در سنجش از دور وجود دارد ؟
مهترین تفاوت بین تصاویر ابر طیفی و چند طیفی در تعداد باندها و ضخامت، یا عرض باندهای آنها می باشد. تصاویر چند طیفی معمولاً دارای 3 تا 10 باند می باشند. هر باند دارای یک عنوان توصیفی می باشد. برای مثال می توان به کانال هایی که در زیر نشان داده شده است، شاره نمود که شامل قرمز، سبز، آبی، مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز موج کوتاه می باشد.

تصاویر ابر-طیفی شامل باندهای با عرض کمتری می شوند (10 – 20 نانومتر). یک تصویر ابر-طیفی می تواند دارای صدها یا شاید هزاران باند باشد. معمولاً این تصاویر دارای عناوین توصیفی برای هر ی از باندها نیستند (عملاً غیر ممکن است به دلیل تعداد بسیار بالای باندهای این تصاویر).

تصاویر چند طفی (Multi-spectral) در قیاس با تصاویر ابر-طیفی (Hyper-spectral)
به صورت خلاصه می توان این دو نوع تصور را اینطور قیاس نمود. تصاویر چند طیفی دارای 3 – 10 باند عریض می شوند در حالیکه تصاویر ابر-طیفی داای صدها و یا هزاران باند باریک تر می شوند.
مثال هایی از تصاویر چند طیفی (Multi-spectral)
نمونه ای از یک سنسور چند طیفی، لندست 8 می باشد. برای مثال، لندست 8 دارای 11 تصویر در باندهای زیر است :
هواویزهای ساحلی در باند 1 (0.43 – 0.45 میکرون)
آبی در باند 2 (0.45 – 0.51 میکرون)
سبز در باند 3 (0.53 – 0.59 میکرون)
قرمز در باند 4 (0.64 – 0.67 میکرون)
مادون قرمز نزدیک یا NIR در باند 5 (0.85 – 0.88)
مادون قرمز موج کوتاه یا SWIR-1 در باند 6 (1.57 – 1.65 میکرون)
مادون قرمز موج کوتاه یا SWIR-2 در باند 7 (2.11 – 2.29)
پانکروماتیک در باند 8 (0.50 – 0.068 میکرون)
سیروس در باند 9 (1.36 – 1.38 میکرون)
مادون قرمز حرارتی (TIRS-1) در باند 10 (10.60 – 11.19 میکرون)
مادون قرمز حرارتی (TIRS-2) در باند 11 (11.50 – 12.51 میکرون)
هر باند دارای قدرت تفکیک مکانی 30 متری می باشد به جز باند 8، 10 و 11. به طوری که باند 8 دارای قدرت تفکیک مکانی 15 متری و باند 10 و 11 دارای ابعاد پیکسلی 100 متری است. به دلیل آنکه اتمسفر نور را در این طول موج ها جذب می کند هیچ باندی در دامنه 0.88 – 0.136 وجود ندارد.

مثالی از یک تصویر ابر- طیفی در سنجش از دور
در سال 1994، ناسا اولین ماهواره ابر-طیفی خود را به نام TRW Lewis برنامه ریزی کرد. متاسفانه، ناسا ارتباط با این ماهواره را بعد از مدت کوتاهی از دست داد. اما بعدتر ناسا ماموریت موفقی در این زمینه به دست آورد. در سال 2000، ناسا ماهواره EO-1 را که حامل سنسور ابر-طیفی، هایپریون بود، راه اندازی و در مدار قرار دارد. در حقیقت، طیف-سنجش تصویر بردار هایپریون اولین سنسور ابر-طیفی در فضا بود که توسط ناسا در مدار قرار داده شد.
هایپریون تصاویری با قدرت تفکیک 3 متر ایجاد می کند که دارای 242 باند طیفی است (0.4 – 2.5 میکرون). اگر بخواهید تصاویر هایپریون را خودتان تست کنید این داده ها به صورت رایگان در سایت سازمان زمین شناسی آمریکا در دسترس می باشد. برای دانلود این داده ها می توانید به سایت این مرکز مراجعه کنید :

تصاویر ماهواره ای هایپریون در اصل شروعی بر تصویربرداری ابر-طیفی از فضا است. برای مثال سایر ماموریت های تصویربرداری ابر-طیفی از فضا شامل موارد زیر می شود :
- PROBA-1 (ESA) در سال 2001
- PRISMA (Italy) در سال 2019
- EnMap (Germany) در سال 2020
- HISUI (Japan) در سال 2020
- HyspIRI (United States) در سال 2024
طیف الکترومغناطیس (Electromagnetic Spectrum)
باندهای مرئی (قرمز، سبز و آبی)، محدوده مادون قرمز و ماورابنفش همگی نواحی توصیفی طیف الکترومغناطیسی هستند. انسان ها این نواحی را با این نام ها برای سادگی در استفاده از آنها ایجاد کرده اند. هر ناحیه بر اساس فرکانس طبقه بندی و دسته بندی می شود:
- انسان می تواند نور مرئی یا visible را در محدوده 380 تا 700 میکرون ببینید.
- ماهی قرمز می تواند نور مادون قرمز را در محدوده 700 تا 1 میکرون ببینید.
- زنبور بزرگ می تواند نور ماورابنفش در محدوده 10 تا 380 میکرون را ببینید.
تصاویر چند طیفی و ابر-طیفی به انسان این قدرت را می دهد که همچون انسان، در محدوده مرئی همچون ماهی قرم در محدود مادون قرمز و همچون زنبور درشت در محدوده ماورابنفش ببیند. در اصل، ما می توانیم حتی بیش از این محدوده را نیز با استفاده از سنسورهای انعکاسی تابش الکترومغناطیسی ببینیم.
تصاویر چند طیفی در مقابل ابر-طیفی
داشتن سطوح بیشتری از جزئیات طیفی در تصاویر ابر-طیفی قابلیت و توانایی بالاتری در مشاهده عوارض به ما می دهد. برای مثال سنجش از دور ابر-طیفی می تواند بین 3 ماده معدنی تمایز و اختلاف ایجاد کند که دلیل آن قدرت تفکیک طیفی بالاتر می باشد در نتیجه امکان تفکیک این مواد معدنی مشابه را به ما می دهد. اما تصاویر چند طیفی لندست به طور مثال نمی تواند اختلاف این سه نوع ماده معدنی مشابه را تشخیص دهد. اما یی از معایت استفاده از تصاویر ابر-طفی آن است که درجه و سطح پیچیدگی را بالا می برد. فرض کنید با 200 باند باریک طیفی در یک ار مواجه باشید، چطور می توانید سطوح تکرار داده ها در کانال های مختلف را کاهش دهید. در نتیجه برای حذف جزئیات ناخواسته و داده های تکراری با مشکل رو به رو شده و وقت و زمان و توان پردازشی بیشتری نیاز دارد. در نتیجه در همه پروژه ها استفاده از تصاویر ابر-طیفی منطقی نیست و بسته به مورد و ماهیت کاری که مد نظر است، بین این دو دسته انتخاب انجام می شود.
تصاویر چند-طیفی و ابر-طیفی، دارای کاربردهای بسیاری در دنیای امروزی ما هستند. برای مثال، ما از تصاویر ابر-طیفی در تشخیص گونه های مختلف گیاهی و یا در تهیه نقشه های جنس و کانی شناسی سطح زمین به طور گسترده استفاده می کنیم.
صدها و هزاران کاربرد مختلف برای استفاده از تصاویر چند طیفی و ابر-طیفی در فهم جهان وجود دارد. برای مثال از این تصاویر در زمینه کشاورزی، اکولوژی، نفت و گاز ، مطالعات اتمسفر و بسیاری موارد دیگر استفاده می کنیم.

نرم افزار Coordinate Format Changer V.1 برای تبدیل فرمت مختصات

مقدمه ای بر برنامه نویسی کامپیوتر بخش سخت افزار

دانلود رایگان تصاویر ماهواره ای ژئورفرنس شده با رزولوشن بالا

فیلم آموزشی زمین مرجع یا ژئورفرنس لایه ها و داده های مکانی در نرم افزار Arc GIS Desktop

نرم افزار Coordinate to Map V.1 برای ترسیم عوارض برداری نقطه ای، خطی و پلیگونی بر اساس اطلاعات نقطه ای برداشت شده در عملیات نقشه برداری

آموزش صفر تا صد ترسیم نقشه های توپوگرافی حرفه ای در نرم افزار Arc GIS

نقشه های پوششی زمین شناسی ایران در مقیاس 1:100000 بخش هفتم

کارگاه آموزشی تحلیل داده های رستری با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش سیزدهم (توابع مرسوم پایتون)

دانلود نرم افزار Arc GIS Pro 2.5 + روش نصب گام به گام

نقشه های توپوگرافی اسکن شده با مقیاس 1/50000 برگه جازموریان به شماره NG-40-4

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و دوم

فیلم آموزشی زمین مرجع یا ژئورفرنس لایه ها و داده های مکانی در نرم افزار Surfer

نرم افزار Slope Calculator V.1 برای استخراج نقشه شیب از مدل رقومی ارتفاعی با استفاده از 5 الگوریتم مختلف

روش برش حواشی نقشه های اسکن شده در نرم افزار Global Mapper

نقشه های زمین شناسی اسکن شده ایران در مقیاس 1:250000

دانلود رایگان محاسبه سرعت دانلود و آپلود اینترنت

نقشه های پوششی زمین شناسی ایران در مقیاس 1:100000 بخش پنجم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش پانزدهم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش اول

نقشه حوضه های هیدرولوژیکی ایران

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش شانزدهم

آموزش تحلیل های هیدرولوژی در نرم افزار Arc GIS Desktop

نقشه های پوششی زمین شناسی ایران در مقیاس 1:100000 بخش چهارم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و سوم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش دوازدهم (پروسه توسعه نرم افزار)

دانلود نقشه راههای ایران استایل 3

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و یکم

نقشه های پوششی زمین شناسی ایران در مقیاس 1:100000 بخش هشتم

نقشه های پوششی زمین شناسی ایران در مقیاس 1:100000 بخش دوم

آموزش ویدئویی تحلیل های هیدرولوژی در نرم افزار ArcGIS Pro

دانلود نقشه راههای ایران استایل 1

نقشه های توپوگرافی اسکن شده با مقیاس 1/50000 برگه زابل به شماره NH-41-1

فیلم آموزشی زمین مرجع یا ژئورفرنس لایه ها و داده های مکانی در نرم افزار Global Mapper

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش هجدهم

روش های ترانسفورم (Transformation) مختصاتی در نرم افزار ArcGIS Pro

نقشه های پوششی زمین شناسی ایران در مقیاس 1:100000 بخش ششم

نقشه تقسیمات سیاسی ایران

دانلود نقشه راههای ایران استایل 2

دیدگاهتان را بنویسید