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AUF 11 - 03 Radiometrie
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AUF 11 - 03 Radiometrie

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  • 1. Introduction Corrections radiométriques Fusion Traitement d’images de télédétection Corrections radiométriques jordi.inglada@cesbio.cnes.fr C ENTRE D ’É TUDES S PATIALES DE LA B IOSPHÈRE , TOULOUSE , F RANCE Ce contenu est dérivé de la formation “Pragmatic Remote Sensing” dispensée par J. Inglada et E. Christophe en juillet 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. AUF - Marrakech 2011
  • 2. Introduction Corrections radiométriques FusionIntroduction Objectifs Obtenir des mesures physiques à partir des images 6S Nous utilisons le code de transfert radiatif : http ://6s.ltdri.org/ Code bien testé et validé Traduit automatiquement de Fortran à C Encapsulation transparente dans l’OTB AUF - Marrakech 2011
  • 3. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceLes corrections radiométriques en 4 étapes TOA CN vers Lum Adjacence vers Lum vers Réfl TOC Enchaînement de filtres Compatible avec la notion de pipeline de l’OTB AUF - Marrakech 2011
  • 4. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceOutline Corrections radiométriques Du compte numérique vers la luminance De la luminance vers la réflectance ToA vers ToC Effets d’adjacence Fusion AUF - Marrakech 2011
  • 5. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceDu compte numérique vers la luminance Xk Lk = TOA + βk αk Objectif Lk est la TOA luminance Transformation du comte numérique en incidente (en luminance W .m−2 .sr −1 .µm−1 ) Xk comte Utilisation de numérique otb : :ImageToLuminanceImageFilter αk gain filterImageToLuminance->SetAlpha(alpha) ; d’étalonnage filterImageToLuminance->SetBeta(beta) ; pour la bande k βk biais d’étalonnage pour la bande k AUF - Marrakech 2011
  • 6. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceComment obtenir ces paramètres ? Méta-données Ces informations accompagnent souvent les images. . . 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(); AUF - Marrakech 2011
  • 7. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceOutline Corrections radiométriques Du compte numérique vers la luminance De la luminance vers la réflectance ToA vers ToC Effets d’adjacence Fusion AUF - Marrakech 2011
  • 8. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceDe la luminance vers la réflectance π.Lk ρk = TOA TOA Objectif k ES .cos(θS ).d/d0 Transformer la luminance en rhok TOA réflectance réflectance θS angle solaire zénithal k Utilisation de otb : :LuminanceToReflectanceImageFilter ES éclairement solaire au filterLumToRef-> sommet de l’atmosphère SetZenithalSolarAngle(zenithSolar); à une distance d0 de la filterLumToRef-> SetDay(day); Terre filterLumToRef-> SetMonth(month); d/d0 rapport entre la filterLumToRef-> distance Terre-Soleil au SetSolarIllumination(solarIllumination); moment de l’acquisition par rapport à la moyenne AUF - Marrakech 2011
  • 9. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceOutline Corrections radiométriques Du compte numérique vers la luminance De la luminance vers la réflectance ToA vers ToC Effets d’adjacence Fusion AUF - Marrakech 2011
  • 10. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceDu sommet de l’atmosphère au sol Objectif Corriger les effets atmosphériques ρunif = A ρTOA − ρatm S 1 + SxA A= allgas T (µS ).T (µV ).tg ρTOA réflectance au sommet de l’atmosphère ρunif réflectance au sol sous hypothèse de surface S lambertienne et environnement uniforme ρatm réflectance intrinsèque de l’atmosphère allgas tg albédo sphérique T (µS ) transmittance vers le bas T (µV ) transmittance vers le haut AUF - Marrakech 2011
  • 11. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceDu sommet de l’atmosphère au sol Utilisation de otb::ReflectanceToSurfaceReflectanceImageFilter filterToAtoToC->SetAtmosphericRadiativeTerms(correctionParameters); otb::AtmosphericCorrectionParametersTo6SAtmosphericRadiativeTerms parameters->SetSolarZenithalAngle(); parameters->SetSolarAzimutalAngle(); parameters->SetViewingZenithalAngle(); parameters->SetViewingAzimutalAngle(); parameters->SetMonth(); parameters->SetDay(); parameters->SetAtmosphericPressure(); parameters->SetWaterVaporAmount(); parameters->SetOzoneAmount(); parameters->SetAerosolModel(); parameters->SetAerosolOptical(); AUF - Marrakech 2011
  • 12. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceOutline Corrections radiométriques Du compte numérique vers la luminance De la luminance vers la réflectance ToA vers ToC Effets d’adjacence Fusion AUF - Marrakech 2011
  • 13. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceEffets d’adjacence ρunif .T (µV )− < ρS > .td (µv ) S ρS = exp(−δ/µv ) ρunif réflectance au sol S sous hypothèse d’environnement Objectif uniforme T (µV ) transmittance vers Corriger les effets de voisinage le haut Utilisation de td (µS ) transmittance otb::SurfaceAdjacencyEffect6SCorrectionSchemeFilter filterAdjacency->SetAtmosphericRadiativeTerms(); diffuse vers le haut filterAdjacency->SetZenithalViewingAngle(); filterAdjacency->SetWindowRadius(); exp(−δ/µv ) filterAdjacency->SetPixelSpacingInKilometers(); transmittance directe vers le haut < ρS > proportion de la contribution de l’environnement à la AUF - Marrakech 2011 réflectance du pixel observé
  • 14. Introduction Corrections radiométriques Fusion CN vers Lum Lum vers Réf ToA vers ToC AdjacenceLa main à la pâte 1. Monteverdi : Calibration → Optical calibration 2. Choisir une image 3. Regarder les paramètres extraits des méta-données 4. Appliquer la correction 5. Comparer les différentes valeurs obtenues pour un même pixel AUF - Marrakech 2011
  • 15. Introduction Corrections radiométriques FusionFusionAjouter du contenu spectral à une image à haute résolution AUF - Marrakech 2011
  • 16. Introduction Corrections radiométriques FusionLa main à la pâte 1. Monteverdi : Ouvrir 2 images (Pan et XS) de même géométrie 2. Monteverdi : Filtering → Pan Sharpening AUF - Marrakech 2011