Знакомство с открытой ГИС ILWIS

Материал из GIS-Lab
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Расчет индексов)
(Расчет индексов)
Строка 59: Строка 59:
 
==Расчет индексов==
 
==Расчет индексов==
 
NDVI - наше всё. Действительно, при знакомстве с ПО ILWIS возникает вопрос: почему так просто сделать расчет нормализованного вегетационного индекса (вызывается из бокового дерева инструментов Script/NDVI), и почему отсутствует возможность так же быстро вызвать инструменты для расчета немного более широкого спектра индексов. Объясняется это, по-видимому, легкостью написания собственных скриптов.   
 
NDVI - наше всё. Действительно, при знакомстве с ПО ILWIS возникает вопрос: почему так просто сделать расчет нормализованного вегетационного индекса (вызывается из бокового дерева инструментов Script/NDVI), и почему отсутствует возможность так же быстро вызвать инструменты для расчета немного более широкого спектра индексов. Объясняется это, по-видимому, легкостью написания собственных скриптов.   
Нет, так нет - вернемся к NDVI. С помощью этого индекса мы можем заведомо точно отделить водную поверхность от любой другой. Для этого нам потребуются 4 и 3 съемочные зоны Landsat. NDVI на суше уверенно стремится к 1, а на воде к -1.
+
Нет, так нет - вернемся к NDVI. С помощью этого индекса мы можем заведомо точно отделить водную поверхность от любой другой. Для этого нам потребуются 4 и 3 съемочные зоны Landsat. NDVI на суше уверенно стремится к 1, а на воде к -1. Произведя расчет нормализованного вегетационного индекса, в дальнейшем мы можем создать маску для объектов суши при помощи квантования значений растра. Читайте об этом чуть ниже.
 
[[Файл:Ilwis_NDVI.JPG|center|Map List]]
 
[[Файл:Ilwis_NDVI.JPG|center|Map List]]
  

Версия 13:05, 15 июля 2014

Эта страница является черновиком статьи.


Описание открытой ГИС ILWIS. Первые шаги

ILWIS (Integrated Land and Water Information System) - это открытый программный продукт для работы с векторными и растровыми данными. На протяжении нескольких лет он широко используется при исследованиях Географическим и Почвоведческим факультетами МГУ им.М.В.Ломоносова.

Содержание

Введение

ILWIS - это геоинформационная система, предназначенная для векторной и растровой обработки материалов ДЗЗ. Программный продукт поддерживает все основные функции, которые входят в современные системы обработки дистанционной информации, и обеспечивает выполнение следующих и многих других процедур:

  • геометрическая коррекция
  • повышение визуального качества изображений
  • извлечение информации
  • многозональная классификация
  • редактирование и дополнение результатов обработки снимков картографическими элементами

Для успешного анализа снимков предназначены процедуры повышения визуального качества изображений. Два самых распространенных метода – это синтез цветного изображения из трех зональных и контрастирование изображения путем растяжения гистограммы.

Методы извлечения информации из снимков представляют собой сочетание визуального анализа и автоматического выявления признаков, в частности, выполнение математических операций, имеющих целью получение как геометрических, так и яркостных количественных характеристик.

В системе ILWIS возможно применение различных методов работы со значениями яркостей в разных зонах спектра: метод главных компонент, факторный анализ, вычисление коэффициентов, в частности, нормализованного вегетационного индекса NDVI.

В системе ILWIS, как и в любой системе обработки изображений, предусмотрено выполнение обоих видов классификации: контролируемой на основе статистики признаков в обучающей выборке с использованием максимум восьми зональных снимков и кластеризация на основе спектральных признаков – максимум четыре канала.

Проведение контролируемой классификации возможно по трем наиболее распространенным методам – минимального расстояния, параллелепипеда и максимального правдоподобия. Считается, что последний дает наилучшие результаты, так как используется вероятностный подход к решению задачи классификации.

Функциональных возможностей ПО ILWIS достаточно, чтобы полноценно работать с векторными данными и производить оформление карт для вывода. Программный пакет поддерживает импорт наиболее распространенных векторных и растровых форматов, подключение баз данных и WMS-сервисов. В дополнение, программа поддерживает работу библиотеки GDAL, что позволяет ей работать с более широким списком форматов данных.

Установка

Установочные файлы можно получить с сайта ILWIS 3.8 Download Обзор интерфейса и рабочих возможностей составлен под актуальную версию программы 3.8.2. На том же сайте Вы можете найти подробную документацию по ILWIS на разных языках. После успешной установки желательно скачать файл Файл:Ilwis DATUM DEF.zip, распаковать и поместить в директорию C:\Program Files\n52\ILWIS38\Resources\Def. В противном случае, программа может работать нестабильно.

Первые шаги

В целом, после установки и первого запуска интерфейс приложения будет выглядеть примерно так:

Интерфейс

Сверху открывается стандартный тулбар и строка состояния, слева открывается дерево операций - список стандартных операций с данными (список можно расширять, создавая свои скриптовые операции). По центру открывается список имеющихся файлов в папке ILWIS. Следует отметить, что файловая система ILWIS требует импорта данных, иначе операции просмотра и редактирования данных не будут поддерживаться.

Импорт данных

В нашем обзоре, мы будем пользоваться данными Landsat. Стандартная сборка файлов после распаковки архива одного снимка выглядит так:

Данные Ландсат 7

Эти файлы нужно импортировать во внутренний формат данных ILWIS. Для этого нажимаем в стандартной строке: File/Import и откроется окно импорта данных, в котором задаем путь к tiff-файлам сборки Landsat и имя файла на выходе

Окно импорта

После нажатия ОК, программа выполнит перевод файла во внутренний формат ILWIS и на экране появится изображение импортированного файла в черно-белом цвете. Так же, вместе с файлом изображения, в каталоге появляются файлы привязки, датума и диаграмма распределения яркостей.

Импортированный снимок (одна съемочная зона Ландсат)

С целью упрощения/ускорения импорта остальных файлов, скопируем команду импорта (Import tiff....) из строки состояния и найдем в дереве операцию Create - New Script. Для файла каждой съемочной зоны вставляем данный скрипт и переименовываем входные и выходные данные.

Импорт снимков

После запуска скрипта проимпортируются все необходимые файлы, и их можно будет объединить в единый Map List (операция Create - New Map List), для того чтобы иметь возможность быстро осуществлять композицию каналов.

Map List

Аналогичным образом, в программу можно импортировать различные форматы растровых, векторных и DEM-данных.

Просмотр данных

Для того, чтобы открыть изображение с определенным набором каналов, нужно дважды щелкнуть на созданный вами Map List. Откроется окно просмотра карты. В таблице содержания этого окна нужно найти вкладку Display tools - Color Composite и выбрать её. Далее очень просто выбрать те каналы, синтез которых вам необходим.

Map List

В окно карты можно добавлять другие типы данных, которые будут отображаться в заданном пользователем порядке, а также можно выбирать разные способы отображения данных.

Решение отдельных задач

В статье мы будем проводить обзор возможностей ILWIS при решении некоторых задач, встречающихся в деятельности любого специалиста по обработке данных дистанционного зондироания.

Расчет индексов

NDVI - наше всё. Действительно, при знакомстве с ПО ILWIS возникает вопрос: почему так просто сделать расчет нормализованного вегетационного индекса (вызывается из бокового дерева инструментов Script/NDVI), и почему отсутствует возможность так же быстро вызвать инструменты для расчета немного более широкого спектра индексов. Объясняется это, по-видимому, легкостью написания собственных скриптов. Нет, так нет - вернемся к NDVI. С помощью этого индекса мы можем заведомо точно отделить водную поверхность от любой другой. Для этого нам потребуются 4 и 3 съемочные зоны Landsat. NDVI на суше уверенно стремится к 1, а на воде к -1. Произведя расчет нормализованного вегетационного индекса, в дальнейшем мы можем создать маску для объектов суши при помощи квантования значений растра. Читайте об этом чуть ниже.

Map List

Квантование

Обрезка

Склеивание

Проецирование растра

Контролируемая классификация

Фильтрация

Кластеризация

Векторизация

Экспорт векторных данных

Работа с DEM

Выводы

Благодарности

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Статьи
Спецпроекты
Инструменты