Guia Metodologica Envi

Sandro Sardón Nina I

GUÍA METODOLÓGICA EN

ENVI

Presentado por: SANDRO SARDÓN NINA

Sandro Sardón Nina II

ÍNDICE

1. Ubicación de las Imágenes Landsat en el Perú .................................................................. 1

2. Selección de una imagen según su coordenadas de satélite ........................................... 1

3. Ubicación de sitios de libre descarga .................................................................................... 2

4. Descarga de una imagen libre ................................................................................................ 2

5. Lectura de metadato de la imagen satelital (PAHT 04 ROW 69) ..................................... 4

6. Análisis visual de la imagen .................................................................................................... 7

7. Interpretación de la información de cada banda ............................................................... 11

8. Reproyección del sistema de coordendadas ..................................................................... 12

9. Corte de imagen ..................................................................................................................... 14

10. Combinación de bandas .................................................................................................... 16

11. Creación de imágenes multibandas ................................................................................ 17

12. Uso los realces y filtros ..................................................................................................... 18

13. Mejoramiento de la calidad de imagen ........................................................................... 20

14. Clasificación no supervisada ............................................................................................ 23

15. Clasificación supervisada .................................................................................................. 27

16. Mosaico ................................................................................................................................ 31

17. Exportar imágenes a otros formatos. .............................................................................. 34

18. Formatos de impresión en ENVI ...................................................................................... 36

19. Impresión en ArcGIS .......................................................................................................... 39

Sandro Sardón Nina 1

1. Ubicación de las Imágenes Landsat en el Perú

El Perú está cubierto por 76 escenas de imágenes del satélite Landsat7 ETM+, cuya

disposición de adquirir las imágenes nos da facilidades para su ubicación.

2. Selección de una imagen según su coordenadas de satélite

Con la ayuda del software ArcGIS podemos seleccionar el ámbito de estudio, en caso

seleccionaremos la imagen del centro del departamento de Cusco.

PATH 04 - ROW 69


3. Ubicación de sitios de libre descarga

Existe varias maneras de ingresar a sitios de libre descarga en el Google como: ESDI,

GLCF, en este caso se realizó en Google con ESDI.

Este servidor ofrece Imágenes satelitales Landsat MSS, TM y ETM+; ASTER; MODIS; NOAA AVHRR; Modelos de elevación digital (DEM) SRTM, y otros productos elaborados como composiciones multi-temporales de imágenes, NDVI, y otros. La mayoría de las imágenes y productos disponibles están en formato GeoTiff por lo que pueden ser importados directamente a muchas aplicaciones SIG gratuitas como DIVA-GIS y otros GIS. 4. Descarga de una imagen libre

Teniendo el Path y Row del lugar de estudio de interés seleccionaremos: Path/Row Search.


Teniendo el PATH 04 y ROW 069, insertamos las coordenadas para adquirir del sensor

ETM+ del satélite Landsat7.

Se seleccionó 4 escenas en el ámbito de estudio, posterior realizamos clic en Preview

and Downland ←

Posterior a ello seleccionamos la imagen a descargar y clic en Download ←


Seleccionamos banda por banda a descargar con su metadata y las imágenes estarán

para descomprimir.

5. Lectura de metadato de la imagen satelital (PAHT 04 ROW 69)

Para ver la METADATA se abrió con el Wordpad y es como se muestra:

GROUP = METADATA_FILE

PRODUCT_CREATION_TIME = 2004-02-12T15:02:04Z Fecha de proceso, hora en Greenwich

PRODUCT_FILE_SIZE = 577.4

STATION_ID = "EDC"

GROUND_STATION = "EDC"

GROUP = ORTHO_PRODUCT_METADATA

SPACECRAFT_ID = "Landsat7" satélite

SENSOR_ID = "ETM+" sensor

ACQUISITION_DATE = 2000-10-05 Fecha de adquisición de la imagen

WRS_PATH = 004

WRS_ROW = 069

SCENE_CENTER_LAT = -13.0188026 Latitud del centro de la imagen

SCENE_CENTER_LON = -72.0541043 Longitud del centro de la imagen

SCENE_UL_CORNER_LAT = -12.1004320 Coordenadas de los vértices

SCENE_UL_CORNER_LON = -72.7120073

SCENE_UR_CORNER_LAT = -12.3432476

SCENE_UR_CORNER_LON = -71.0460551

SCENE_LL_CORNER_LAT = -13.6926681

SCENE_LL_CORNER_LON = -73.0633541

SCENE_LR_CORNER_LAT = -13.9333046

SCENE_LR_CORNER_LON = -71.3957128

SCENE_UL_CORNER_MAPX = 749037.000 Coordenadas UTM de los vértices

SCENE_UL_CORNER_MAPY = -1338702.000

SCENE_UR_CORNER_MAPX = 930183.000


SCENE_UR_CORNER_MAPY = -1367686.500

SCENE_LL_CORNER_MAPX = 709450.500

SCENE_LL_CORNER_MAPY = -1514575.500

SCENE_LR_CORNER_MAPX = 889570.500

SCENE_LR_CORNER_MAPY = -1543303.500

BAND1_FILE_NAME = "p004r069_7t20001005_z18_nn10.tif" Banda 1





BAND61_FILE_NAME = "p004r069_7k20001005_z18_nn61.tif" Banda 6.1

BAND62_FILE_NAME = "p004r069_7k20001005_z18_nn62.tif" Banda 6.2


BAND8_FILE_NAME = "p004r069_7p20001005_z18_nn80.tif" Banda 8

GROUP = PROJECTION_PARAMETERS

REFERENCE_DATUM = "WGS84"

REFERENCE_ELLIPSOID = "WGS84"

GRID_CELL_ORIGIN = "Center"

UL_GRID_LINE_NUMBER = 1

UL_GRID_SAMPLE_NUMBER = 1

GRID_INCREMENT_UNIT = "Meters"

GRID_CELL_SIZE_PAN = 14.250 Res. especial banda pancromática

GRID_CELL_SIZE_THM = 57.000 Res. especial banda termal

GRID_CELL_SIZE_REF = 28.500 Res. especial banda multiespectrales

FALSE_NORTHING = 0

ORIENTATION = "NUP"

RESAMPLING_OPTION = "NN"

MAP_PROJECTION = "UTM"

END_GROUP = PROJECTION_PARAMETERS

GROUP = UTM_PARAMETERS

ZONE_NUMBER = +18 Número de la zona

END_GROUP = UTM_PARAMETERS

SUN_AZIMUTH = 76.6141098

SUN_ELEVATION = 60.9320158

QA_PERCENT_MISSING_DATA = 0

CLOUD_COVER = 20

PRODUCT_SAMPLES_PAN = 15714

PRODUCT_LINES_PAN = 14664

PRODUCT_SAMPLES_REF = 7857

PRODUCT_LINES_REF = 7332

PRODUCT_SAMPLES_THM = 3929

PRODUCT_LINES_THM = 3666

OUTPUT_FORMAT = "GEOTIFF" Formato de salida

END_GROUP = ORTHO_PRODUCT_METADATA

GROUP = L1G_PRODUCT_METADATA

BAND_COMBINATION = "123456678" Número de bandas: 9 bandas

CPF_FILE_NAME = "L7CPF20001001_20001231_09"

GROUP = MIN_MAX_RADIANCE

LMAX_BAND1 = 191.600

LMIN_BAND1 = -6.200


LMIN_BAND2 = -6.400


LMIN_BAND3 = -5.000


LMIN_BAND4 = -5.100

LMAX_BAND5 = 31.060


LMIN_BAND5 = -1.000


LMIN_BAND61 = 0.000


LMIN_BAND62 = 3.200

LMAX_BAND7 = 10.800

LMIN_BAND7 = -0.350


LMIN_BAND8 = -4.700

END_GROUP = MIN_MAX_RADIANCE

GROUP = MIN_MAX_PIXEL_VALUE

QCALMAX_BAND1 = 255.0

QCALMIN_BAND1 = 1.0


QCALMIN_BAND2 = 1.0


QCALMIN_BAND3 = 1.0


QCALMIN_BAND4 = 1.0


QCALMIN_BAND5 = 1.0


QCALMIN_BAND61 = 1.0


QCALMIN_BAND62 = 1.0


QCALMIN_BAND7 = 1.0


QCALMIN_BAND8 = 1.0

END_GROUP = MIN_MAX_PIXEL_VALUE

GROUP = PRODUCT_PARAMETERS

CORRECTION_METHOD_GAIN_BAND1 = "CPF"









CORRECTION_METHOD_BIAS = "IC"

BAND1_GAIN = "H"

BAND2_GAIN = "H"

BAND3_GAIN = "H"

BAND4_GAIN = "L"

BAND5_GAIN = "H"

BAND6_GAIN1 = "L"

BAND6_GAIN2 = "H"

BAND7_GAIN = "H"

BAND8_GAIN = "L"

BAND1_GAIN_CHANGE = "0"





BAND6_GAIN_CHANGE1 = "0"

BAND6_GAIN_CHANGE2 = "0"




BAND1_SL_GAIN_CHANGE = "0"





BAND6_SL_GAIN_CHANGE1 = "0"

BAND6_SL_GAIN_CHANGE2 = "0"



END_GROUP = PRODUCT_PARAMETERS

GROUP = CORRECTIONS_APPLIED

STRIPING_BAND1 = "NONE"









BANDING = "N"

COHERENT_NOISE = "N"

MEMORY_EFFECT = "N"

SCAN_CORRELATED_SHIFT = "N"

INOPERABLE_DETECTORS = "N"

DROPPED_LINES = N

END_GROUP = CORRECTIONS_APPLIED

END_GROUP = L1G_PRODUCT_METADATA

END_GROUP = METADATA_FILE

END

6. Análisis visual de la imagen

Antes de realizar todos los procedimientos para realizar de manera rápida realizaremos

una configuración de preferencias:

Menú File ← Preferences ←


Data del directorio de entrada


Directorio de archivos temporales

Directorio de salida de archivos

Seguidamente para la visualización de la imagen se realiza en diferentes programas de

SIG en este caso se visualizó con el software de ENVI.


Visualizando una combinación de en falso color 543


7. Interpretación de la información de cada banda

Banda 1. Se encuentra en la longitud de onda (0.45-0.52) azul 0.4825 (A)

Banda 2. Se encuentra en la longitud de onda (0.53-0.61) verde 0.5650 (V)

Banda 3. Se encuentra en la longitud de onda (0.63-0.69) rojo 0.6600 (R)

Banda 4. Se encuentra en la longitud de onda (0.76-0.90) infrarrojo cercano 0.8250 (NIR)

Banda 5. Se encuentra en la longitud de onda (1.55-1.75) infrarrojo de onda corta 1.6500 (SWIR)

Banda 7. Se encuentra en la longitud de onda (2.08-2.35) infrarrojo medio 2.2200 (MIR)

Banda 61. Se encuentra en la longitud de onda (10.4-12.5) infrarrojo termal 11.4500

Banda 62. Se encuentra en la longitud de onda (10.4-12.5) infrarrojo termal 11.4500

Banda pancromática 8. Se encuentra en la longitud de onda (0.52-0.90) infrarrojo 0.7199

Imagen de la banda 1. Se encuentra en la longitud de onda (0.45-0.52) azul 0.4825 (A)


Banda pancromática 8. Se encuentra en la longitud de onda (0.52-0.90) infrarrojo 0.7199

8. Reproyección del sistema de coordendadas

Para la reproyección se realizó independientemente las imágenes satelitales sin usar la

metadata.


Primero clic en menú MAP ←

Convert Map Projection ←

Cambiar a la zona SUR

Finalmente dar la salida y listo OK← a si completando con todas las bandas del satélite Landsat7

ETM+.


9. Corte de imagen

Con la el software ENVI el procedimiento es lo siguiente:

Agregar las imágenes en caso imágenes del satélite Landsat7 ETM+.

Las imágenes se pueden cortar banda por banda o en conjunto. En este caso se

realizó por cada banda.

Con el software ENVI una de las formas de cortar una imagen es guardando el

archivo raster.

Save file as ←

Envi standard ←

Import file ←

Selección la imagen a cortar y clic en Spatial subset ←


En la ventana Select Spatial Subset se puede realizar de 4 maneras de cortar la

imagen: Image, Map, File y ROI/EVF.

Pondremos dimensiones:

Samples: 2000 y Lines: 2000

Y clic en OK←


Le damos salida del corte en Choose ← y OK ← y agregamos el corte.

10. Combinación de bandas

Una vez agregada todas las bandas seguiremos la siguiente secuencia para la

combinación 543 (Cobertura vegetal - cultivos).

Clic en RGB Color ←


Posterior a ello clic en Load RGB ← y listo se tiene la combinada.

11. Creación de imágenes multibandas

En la barra de menú MAP ←

Layer Stacking ←


Seleccionamos Import file ←

Ordenadamente seleccionamos las banda que vamos a unir, para ello se realizara la

creación de la combinación 543, posterior a ello damos una nueva dirección en

Choose ← OK ←

12. Uso los realces y filtros

Existen varias formas de realizar los realces y filtros en las tres ventanas disponibles

(Image, Scroll y Zoom) en software ENVI.

En la primera ventana Image

En la barra de menú Enhance ←

|Image| Linear 2% ←


En la ventana Image, guardaremos de la siguiente manera:

File ←

Save Image As ←

Image File ←

Y podremos trabajar en cualquier programa de GIS


13. Mejoramiento de la calidad de imagen

Para mejorar una imagen satelital, lo primero se debe tener una imagen multiespectral y

segundo la imagen pancromática, para este caso se utilizara la imagen satelital Landsat7

sensor ETM+ que posee una imagen pancromática de 15 metros de resolución espacial.

El paso siguiente es:

En la barra de menú:

Transform ←

Image Sharpening ←

HSV ←

Imagen multiespectral Imagen pancromática


Seleccionamos Available Bands List ← OK←

Seleccionar las 3 bandas a mejorar: 543

OK ←

Seleccionamos la imagen de pancromática de 15 metros de resolución espacial. OK ←

Le damos salida a la imagen que se va mejorar y OK ←


Cargamos la imagen mejorada de la combinación 543 y realizamos los trabajos del ámbito

de estudio.


14. Clasificación no supervisada

Este método se dirige a definir las clases espectrales presentes en la imagen. No implica

ningún conocimiento del área de estudio. Por lo que la intervención humana se centra

más en la interpretación que en la consecución de los resultados.

En esta estrategia se asume que los ND de la imagen forman una serie de agrupaciones

o conglomeraciones (cluster), más o menos nítidos según los casos. Estos grupos

equivaldrían a pixeles con un comportamiento espectral homogéneo y por tanto, deberían

definir clases temáticas de interés. Desgraciadamente estas categorías espectrales no

siempre pueden equiparse a las clases informacionales que el usuario pretende deducir,

por lo que resta a este interpretar el significado temático de esas categorías espectrales.

Para ello agregaremos la imagen multiespectral.

Classification ←

Unsupervised ←

IsoData ←


Seleccionamos la imagen para su clasificación no supervisada OK ←

Posterior a ello ponemos el número de clasificaciones tanto mínimo de 4 y máximo 6 y

finalmente guardar su salida. OK ←

Agregamos la clasificación no supervisada y listo.


Para comparar con la imagen inicial y la clasificación no supervisada es necesario activar

el link geográfico. Y activar

Tools ←

Geográfich Link ←

En ambos On ←


También Tools ← Link Displays ← a Display # 2 ←

Para interactuar la comparación

En la ventana Image. Overlay ← Classification ←


15. Clasificación supervisada

El método supervisado parte de un cierto conocimiento de la zona de estudio, adquirido

por experiencia previa o por trabajos de campo. Esta mayor familiaridad con la zona de

estudio, permite al interprete delimitar sobre sobre la imagen unas áreas suficientemente

representativas de cada una de las categorías que componen la leyenda. Estas áreas se

denominan, en la bibliografía anglosajona, training fields (áreas de entrenamiento). El

término indica que tales áreas sirven para entrenar el ordenador de reconocimiento de las

distintas categorías. En otras palabras, a partir de ellas el ordenador calcula los ND que

definen cada una de las clases, para luego asignar el resto de los pixeles de la imagen a

una de esas categorías en función de sus ND.

Los pasos a seguir son la siguiente:

Agregar la imagen para su clasificación supervisada, resolución espectral (543).

En la ventana Image Overlay ←

Region of Interest ←


Se muestra una ventana de ROI Tool, seleccionaremos en la ventana de Image:

Una vez seleccionado las zonas para su supervisión clasificada, guardar File ←

Save ROIs ←

Seleccionar todas las regiones y dar la salida Choose ←


Una vez guardado se prosigue a la clasificación supervisada.

Menú Classification ← Supervised ← Parallelepided ←

Seleccionar la imagen y OK ←


Seleccionamos Classes from Regions:

Select All Items ←

Guardar Choose ←

Finalmente evaluar la clasificación supervisada


16. Mosaico

Para realizar el procedimiento del mosaico se deberá contar con dos escenas de

imágenes satelitales, en este caso las dos escenas de Path y Row, (01-071 y 02-072).

Se prosigue: a la barra de menú

Map ← Mosaicking ← Georeferenced ←


Una vez estando en la ventana de Map Based Mosaic

Import ← Import Files ←

Seleccionar las dos imágenes ←


Ajustamos las dos escenas para su mosaico:

Seguidamente:

File ← Apply ← Choose ←


Al final la escena se ajustó a uno de ellos como se muestra en el mosaico:

17. Exportar imágenes a otros formatos.

Una imagen satelital de cualquier formato de imagen en ENVI se puede exportar a otros formatos compatibles con otros softwares. Para exportar la imagen satelital con las bandas combinadas se sigue: Barra de menú File ← Save File As (Formato ha exportar) ←


Seleccionamos y OK ← posterior a ello ubicamos su salida en Choose ←

Y abrimos el archivo en ERDAS

Si se quiere exportar solo las combinaciones, se realizará el procedimiento en la ventana Image de menú: File ← Save File As (Formato ha exportar) ←


18. Formatos de impresión en ENVI

Se sigue el siguiente procedimiento:

Barra de Menú de la ventana Image

File ← Quickmap ← New QuickMap ←

Configurar la unidad de medida, tamaño de la hoja, escala de impresión y la orientación de la hoja. Una vez configurado le damos OK ←

Unidad de medida

Orientación de la hoja

Escala de impresión

Ancho de hoja

Largo de hoja


Posterior a ello se ubica el área de impresión y le damos OK ←

Apply ←


Imagen satelital listo para la impresión en el ámbito de estudio.


19. Impresión en ArcGIS

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