تصویر گزینی یا Image Acquisition

اولین گام در پروژه‌های سنجش از دوری، تصویر‌گزینی یا Image Acquisition می‌باشد که متأسفانه در بسیاری از موارد نادیده گرفته می‌شود. این مرحله، پایه و اساس تحلیل‌های بعدی است و اگر با دقت و آگاهی انجام نشود، می‌تواند کل پروژه را تحت‌تأثیر قرار دهد. انتخاب یک تصویر نامناسب ممکن است باعث شود که پدیده موردنظر به‌درستی ثبت نشود، داده‌ها ناقص باشند، یا تحلیل نهایی دقت و اعتبار کافی نداشته باشد. در واقع، پیش از آن‌که سراغ نرم‌افزار یا روش پردازش برویم، باید این سؤال را از خود بپرسیم: “چه نوع تصویری برای هدف من مناسب‌تر است؟” پاسخ به این پرسش، مسیر کل پروژه را تعیین می‌کند.

یکی از مهم‌ترین و البته نادیده‌ گرفته‌ شده‌ترین مراحل در یک پروژه سنجش از دور، مرحله‌ی دریافت تصویر است. بسیاری از افراد تصور می‌کنند که پس از تهیه تصویر، کار اصلی آغاز می‌شود؛ اما واقعیت این است که اگر در همان ابتدا تصویر مناسبی انتخاب نشود، کل تحلیل ما ممکن است بی‌فایده یا حتی گمراه‌کننده باشد. به‌بیان ساده، بدون تصویر مناسب، خروجی‌ها هم قابل اعتماد نخواهند بود.

انتخاب تصویر مناسب فقط به معنای دانلود یک فایل از یک سامانه رایگان یا خرید تصویر با کیفیت بالا نیست. این انتخاب نیازمند شناخت دقیقی از سه مؤلفه اساسی است: اول، ویژگی‌های سنجنده مانند تفکیک مکانی، زمانی و طیفی؛ دوم، شرایط محیطی نظیر وضعیت جوی، پوشش ابر و توپوگرافی منطقه؛ و سوم، ویژگی‌های خود پدیده‌ی مورد بررسی. این سه مؤلفه هستند که تعیین می‌کنند چه نوع سنجنده‌ای و در چه زمانی بهترین بازده را برای هدف تحقیقاتی ما خواهد داشت.

برای مثال، تصور کنید هدف ما بررسی یک سیلاب ناگهانی باشد. در این حالت، اگر سنجنده‌ای انتخاب کنیم که هر ۱۶ روز یک‌بار تصویر‌برداری می‌کند، ممکن است اصلاً آن سیلاب را ثبت نکند. یا در مناطق مرطوب و ابری، استفاده از سنجنده‌های نوری که به نور خورشید وابسته‌اند، تصویرهای ناقصی ارائه می‌دهند و در این‌جا استفاده از سنجنده‌های راداری بسیار منطقی‌تر است.

درک اهمیت این مرحله و تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد آن، نقش کلیدی در موفقیت پروژه‌های سنجش از دور ایفا می‌کند. ما در این مقاله سعی کرده‌ایم با زبانی ساده و کاربردی، اصول انتخاب بهترین تصویر و سنجنده را توضیح دهیم تا مخاطبان، حتی بدون پیش‌زمینه‌ی تخصصی، بتوانند انتخاب‌هایی هوشمندانه‌تر در پروژه‌های خود داشته باشند.

.تصویر گزینی یا Image Acquisition چیست؟

اینکه ما از کدام تصویر استفاده کنیم را تصویر گزینی گویند. شاید بتوان گفت اولین قدم بعد از انتخاب موضوع تصویر گزینی است. متخصصین محترم باید توجه داشته باشند که یکی از مهم ترین مباحث است. بسته به شرایط محیطی، سنجنده و عامل پدیده شما باید بهترین نوع تصویر انتخاب بکنید. مثلا اگه بخواید پوشش گیاهی یک منطقه بررسی کنید تصاویر لندست بهتر است یا سنتینل؟

• استر چی؟
• نه مودیس داریم!
• باید از کدوم یک از اینها استفاده کنیم؟

.برای پاسخ به این سوالات باید سه نوع پارامتر را در نظر بگیرید:

• عوامل محیطی
• عوامل مربوط به خود پدیده یا عامل مورد مطالعه
• عامل مربوط به سنسور یا ماهواره

عوامل مربوط به سنسور یا ماهواره

یکی از عوامل تاثیر گذار در انتخاب نوع سنسور یا ماهواره است. در انتخاب سنسور یا ماهواره موارد زیر را در نظر بگیرید:

• طول موج سنسور

اینکه یک سنجنده در چه طول موج هایی تصویر برداری میکند یکی از عوامل انتخاب سنسور است. برای مثال برای شناسایی پوشش گیاهی باید از ماهواره هایی استفاده کنید که در محدوده مادون قرمز دارای باند هستند.

یا اگر هدف شما کانی شناسی است بهتر است از تصاویر ماهواره استفاده کنید که در محدوده SWIR دارای باند میباشد.

اما از کجا بدانیم برای هر پدیده ای چه طول موجی بهتر است؟

برای پاسخ به این سوال باید گفت که بررسی رفتار طیفی پدیده های محتلف بهترین عامل خواهد بود.

• توان تفکیک مختلف

در انتخاب نوع سنسور حتما به توان تفکیک های مختلف مکانی، زمانی، طیفی و رادیومتریکی توجه کنید. برای اینکه بتوانید این مفاهیم بهتر درک کنید میتوانید آموزش مبانی سنجش از دور را مشاهده کنید.

تصاویر رادای یا تصاویر اپتیک؟

شاید این سوال بارها توی ذهن شما شکل گرفته سنتیل 1 که راداری است انتخاب کنم یا سنتینل 2 که اپتیکه؟

به هدف، شرایط منطقه و توانایی تحلیل میتوانید انتخاب کنید. اگر منطقه شما توپوگرافی شدید دارد یا تغییرات رطوبتی بالایی دارد استفاده از روش های راداری مناسب نیست یا دقت کمی دارد.

اما خوب هدف نیز بسیار مهم است. اگر هدف شما شناسایی مناطق سیلابی باشد. یا تداخل سنجی و بعد ارتفاعی بهترین گزینه تصاویر راداری است. اما برای مثال برای آتش سوزی اپتیک بهتر است.

اما یک نکته بسیار مهم تر تحلیل تصاویر راداری است. تصاویر راداری به شکل برفک است. تحلیل تصاویر راداری با اپتیک متفاوت است. در اپتیک چون باند مرئی دارد. و چشم انسان به محدوده مرئی حساستیت دارد. تحلیل ساده میشود.

عوامل محیطی

توجه به عوامل محیطی میتواند یکی از موارد تاثیر گذار باشد. توجه به رطوبت محیط، توپوگرافی و تغییرات فصلی بسیار میتواند بر روی نتایج شما اثر گذار باشد.

برای مثال اگر هدف شما شناسایی گندم از جو باشد شما نمیتوانید از فصل بهار است. فصل بهار جو و گندم رفتار طیفی  مشابه دارند. اما در فصل تابستان میتوانید این عوامل را شناسایی کنید.

توجه به توپوگرافی یا رطوبت منطقه نیز از عوامل اثر گذار باشد. توجه داشته باشد که در مناطق با توپوگرافی شدید یا روطوبت بالا استفاده از رادار بسیار دشوار است.

عوامل مربوط به پدیده

باید به خواص پدیده اندازه آن و فنولوژی آن توجه خاصی شود. فنولوژی گیاهان از مسائل مهم است. برای مثال برای شناسایی پوشش گیاهی توجه به فنولوژی بسیار مهم است.

برای مثال برای گیاهان یکساله که تغییرات زیادی در بازه زمانی کمی دارند. نمیتوان از تصاویر با توان تفکیک زمانی بالا استفاده کرد.