บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบื้องตน

วัตถุประสงค 1. เพื่อใหผูอานเขาใจความสําคัญของการจัดเตรียมขอมูลจากดาวเทียม กอนกระบวนการวิเคราะหขอมูล 2. เพื่อใหผูอานมีทักษะในการจัดเตรียมขอมูลจากดาวเทียมกอนกระบวนการวิเคราะหขอมูล

4.1 การเตรียมขอมูลภาพจากดาวเทียมเบื้องตน

การเตรียมขอมูลภาพจากดาวเทียมเบื้องตน เปนขั้นตอนในการจัดเตรียมขอมูลภาพจากดาวเทียมใหมีความเหมาะสมกับวัตถุประสงคของงาน โดยเปนขั้นตอนที่สําคัญกอนเขาสูกระบวนการขอมูลดาวเทียมเชิงตัวเลข เนื่องจากเปนขั้นตอนที่ตองทําการเลือกคุณสมบัติของขอมูลดาวเทียม ในเรื่องของชวงคลื่นที่เหมาะสม การสรางชั้นขอมูลภาพหลายชวงคลื่น ขนาดขอบเขตของพื้นที่ดําเนินงาน รูปแบบและประเภทของขอมูลภาพ เปนตน

ขอมูลภาพดาวเทียมเชิงเลขที่นํามาเขาสูกระบวนการวิเคราะหขอมูลภายใตโปรแกรม ERDAS IMAGINE มักจะอยูในรูปแบบของแฟมขอมูลนามสกุล img (*.img; Imagine image file) โดยบางครั้งแตละขอมูลในแตละชวงคลื่นอาจถูกบันทึกเก็บเปนแฟมขอมูลภาพที่แยกจากกันหรืออาจรวมอยูในแฟมขอมูลเดียวกันก็ได ดังแสดงในภาพที่ 1

ภาพแสดงการเก็บบันทึกขอมูลดาวเทียม (ERDAS, 1982) 4.2 ขั้นตอนในการจัดเตรียมขอมูลดาวเทียม

4.2.1 การเปดขอมูลภาพ

(1) ที่ Viewer #1 window ใหเลือกเมน ูFile แลวใชคําสั่ง Open | Raster Layer เพื่อเลือกขอมูลภาพที่ตองการเปด (หรือ คลิกที่ปุม Open Layer หรือ ใชปุม Ctrl-r)

ความรูพื้นฐานดานรีโมตเซนซิง - 238 -

คลิกเพื่อเปดแฟมขอมูล ที่ตองการแสดง

(2) ใน Select Layer To Add เลือกแฟมขอมูลภาพช่ือ “band1.img”

(3) เลือกแถบ Raster Option เพื่อกําหนดขนาดของขอมูลภาพ (“band1.img”) ที่จะแสดง แลวคลิกปุม OK เพื่อแสดงขอมูลภาพดาวเทียมใน Viewer #1

ขอมูลภาพที่แสดง ใน Viewer #1 ถูกเรียกวา “Layer” โดยที่แตละ Viewer จะสากันไดหลาย Layer

ร

(4) จากเมนู Utilities เลือกคําสั่ง Layer Info… เพื่อดูรายละเอียดตางๆ ของแฟมข

ใน File Info แสดงถึง ช่ือของแฟมขอมูล และวันเวลาที่แกไขเปลี่ยนแปลงครั้งลใน Layer Info แสดงถึง จํานวนแถว และ จํานวนคอลัมนของแฟมขอมูล

กําหนดประเภทกาแสดงขอมูลภาพ

กําหนดขนาดพื้นที่ของขอมูลภาพใหเทากับขนาดของกรอบ Viewer

มารถแสดงขอมูลซอนทับ

อมูลภาพ “band1.img”

าสุด

จรัณธร บุญญานุภาพ

- 239 - บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบือ้งตน

ใน Statistics Info แสดงคาคํานวณทางสถิติพ้ืนฐานของขอมูล ใน Map Info แสดง ขอบเขตทางพื้นที่ของขอมูลภาพ ขนาดของ Pixel หนวยวัดระยะทาง และ แบบจําลอง

ทางพิกัดภูมิศาสตร ใน Projection Info แสดงรายละเอียดของระบบพิกัดทางภูมิศาสตร (ระบบกริด) สเฟยรอยด เสนโครงแผนที่

(5) ใน Image Info dialog box, เลือกแถบ (tab) Histogram เพื่อแสดง “กราฟแทงแสดงความถี่ของคาขอมูลภาพ หรือ คาระดับสีเทา (DN Value หรือ Pixel data) ในแฟมขอมูล”

(6) เลือกแถบ (tab) Pixel data เพื่อแสดง “คาตัวเลขของแตละ Pixel data ในแฟมขอมูล”

(7) คลิกที่ Viewer icon เพื่อเปด Viewer windows ใหมขึ้นมา

(8) ทําตามขั้นตอนที่ (1) ถึง (3) เพื่อเปดแฟมขอมูลภาพที่เหลือทั้งหมดตั้งแต band2.img จนถึง band7.img โดยใหแสดงภาพใน Viewer #2 ถึง Viewer #6

ขอมูล Band 1 (0.45-0.52 µm.) ของดาวเทียม LANDSAT-7 ระบบ ETM (Enhanced TM)

ขอมูล Band 2 (0.52-0.60 µm.) ของดาวเทียม LANDSAT-7 ระบบ ETM (Enhanced TM)

ขอมูล Band 3 (0.63-0.69 µm.) ของดาวเทียม LANDSAT-7 ระบบ ETM (Enhanced TM)

จรัณธร บุญญานุภาพ

ความรูพื้นฐานดานรีโมตเซนซิง - 240 -

ขอมูล Band 4 (0.75-0.90 µm.) ของดาวเทียม LANDSAT-7 ระบบ ETM (Enhanced TM)

ขอมูล Band 5 (1.55-1.75 µm.) ของดาวเทียม LANDSAT-7 ระบบ ETM (Enhanced TM)

ขอมูล Band 7 (2.08-2.35 µm.) ของดาวเทียม LANDSAT-7 ระบบ ETM (Enhanced TM)

4.2.2 การรวมชั้นขอมูลภาพหลายชวงคลื่น (Layer Stacking)

(1) คลิกที่ Interpreter icon เพื่อเปด Image Interpreter และเลือกกลุมคําสั่ง Utilities…

(2) เลือกคําสั่ง Layer Stack…

(3) ที่ Layer Selection and Stacking dialog box ใหคลิกปุม Select the Input File และเลือกขอมูลภาพช่ือ “band1.img” ลงใน Input File (*.img) box

(4) คลิกปุม Add เพื่อเพิ่มแฟมขอมูลภาพ “band1.img” เขาสูขั้น

(5) ทําตามขั้นตอนที่ (3) และ (4) แลวเลือกขอมูลภาพที่เหลือทเพื่อเพิ่มแฟมขอมูลภาพทุกชวงคลื่น (Bands) เขาสูขั้นตอนกแฟมขอมูลเดียวกัน

(6) ต้ังช่ือช้ันขอมูลภาพใหม (“Phisanulok-ETM.img”) ลงใน ของทุกชวงคลื่น (ต้ังแต band 1 ถึง band 7 [ยกเวน band 6]

เลือกประเภทของมูลของ Output เปน “Unsigned 8 bit” เลือก Output Option เปน “Union” (ขอบเขตพื้นที่ของขอมูลInput File)

คลิกเพ่ือเลือกแฟมขอมูลภาพ สําหรับทําการรวมชั้นขอมูลหลายชวงคล่ืน

ตอนการรวมช้ันขอมูลภาพหลายชวงคลื่น

ั้งหมดคือ “band1.img” ถึง “band7.img” ารรวมชั้นขอมูลภาพหลายชวงคลื่นใหเปน

Output File (*.img) ซึ่งเปนแฟมขอมูลภาพ) เขาดวยกัน

ภาพใหมจะเทากับขอบเขตพื้นที่ทั้งหมดของ

จรัณธร บุญญานุภาพ

- 241 - บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบือ้งตน

(7) คลิกปุม OK เพื่อดําเนินการการรวมชั้นขอมูลภาพหลายชวงคลื่นเขาดวยกัน

ทํา

คลิกเพ่ือเพ่ิมแฟมขอมูลภาพที่ตองการการรวมชั้นขอมูลเขา

(8) เปด “Viewer” window…เลือกเมนู File ใชคําสั่ง Open | Raster Layer เพื่อเปดขอมูลภาพใหม

“Phisanulok-ETM.img”

(9) เลือกแถบ “Raster Option” เพื่อกําหนดรูปแบบการแสดงภาพใหเปนภาพสีผสม (Color Composite) โดยกําหนด Display as : เปน True Color และ เลือกแถบชวงคลื่น (Layer) 3 Layers สําหรับสรางภาพสีผสม

เลือกการสรางภาพสผีสมเท็จ โดยเลือก band 4 band 5 และ band 3 ซึ่งถูกแทนดวยแมสี แดง เขียว และน้ําเงิน ตามลําดับ (เพื่อกําหนดใหพืชพรรณถูกแสดงเปนกลุมของสีแดง)

กําหนดขอบเขตพื้นที่ทั้งหมดของขอมูลภาพใหถูกแสดง เทากับขนาดของ Viewer ดวยการเลือก Fit to Frame

(10) ที่เมนู Utilities เลือกคําสั่ง Layer Info เพื่อดูรายละเอียดตางๆ ของแฟมขอมูลภาพ “Phisanulok-ETM.img”

กําหนดการเปลี่ยน layer ใหถูกแทนดวยแมสีแสงหลัก (red green

จรัณธร บุญญานุภาพ

ความรูพื้นฐานดานรีโมตเซนซิง - 242 -

(11) ใน “ImageInfo” window เลือกคําสั่ง Edit | Add/Change Projection เพื่อกําหนดรายละเอียดของระบบพิกัดภูมิศาสตรใหกับแฟมขอมูลภาพ “Phisanulok-ETM.img”

(12) เลือกแถบ “Custom” เพื่อกําหนดรายละเอียดของระบบพิกัดภูมิศาสตรใหกับขอมูลภาพใหเหมาะสมในการใชงานขอมูลภาพบริเวณประเทศไทย โดยมีรายละเอียดของพารามิเตอรตางๆ ดังตอไปน้ี

Projection Type : “UTM” (ประเภทเสนโครงแผนที่) Spheroid Name : “Everest” (สเฟยรอยด หรือ แบบจําลองรูปรางของโลก) Datum Name : “Indian 1975”(หลักฐานทางแนวนอน) UTM Zone : “47” (เขตพื้นที่ของเสนโครงแผนที่แบบ UTM) NORTH or SOURTH : “North” (ตําแหนงเหนือเสนศูนยสูตร)

(13) คลิกปุม OK เพื่อบันทึกรายละเอียดของระบบพิกัดภูมิศาสตรใหกับทุก Layer (band : ชวงคลื่น) ในแฟม ขอมูลภาพ “Phisanulok-ETM.img”

ยังไมมีรายละเอียดทางระบบพิกัดภูมิศาสตร

บันทึกรายละเอียดของระบบพิกัดภูมิศาสตรใหกับทุก Layer ท่ีอยูในแฟม

ระบบพิกัดภูมิศาสตรท่ีใชกับชุดแผนที่ภูมิประเทศรุนใหมของกรมแผนที่ทหาร L7018

จรัณธร บุญญานุภาพ

- 243 - บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบือ้งตน

(14) เลือกแถบ “Histogram” เพื่อสังเกต “กราฟแทงแสดงความถี่ของคาระดับสีเทา (Pixel value หรือ DN value)” ซึ่งจะใหรายละเอียดเกี่ยวกับ จํานวน Pixel ของคา DN value ในแตละชวงคลื่น (Layer หรอื Band)

คลิกที่ Popup list เพื่อเลือก Layer หรือ Band ที่ตองการแสดงกราฟ Histogram

(15) เลือกแถบ “Pixel Data” เพื่อสังเกตคาระด

ทดลองเลือก Layer_1 (Band 1) และ Layeคลื่น ในบริเวณพื้นที่เดียวกัน ซึ่งโดยปกร(ชวงคลื่น Near Infrared) ตํ่ากวา ใน bandพ้ืนดิน มักจะมีคาระดับ สีเทาสูงกวาใน band 1

l

เลือก Layer หรือ Band ท่ีตองการแสดงกราฟ Histogram

4.2.3 การตัดขอมูลภาพดวยชั้นขอมูลเชิงเสน (Image Su

(1) เปดขอมูลเชิงเสน โดยเลือกคําสั่ง File | O

(2) ที่ Files of Type : ใหเลือกประเภทของแฟรูปแบบ Shape ของโปรแกรม ArcView G

จํานวน Pixe

ับสีเทา (DN

r_4 (Band 4ติแลวบริเวณ 1 (ชวงคลื่น

)

bset by Vec

pen | Vector

มขอมูลเปนIS

คาระดับสีเทา (DN Value

Value) ของแตละชวงคลื่น (Layer หรือ Band)

) เพื่อเปรียบเทียบคาระดับสีเทาของทั้งสองชวงที่เปน “แหลงน้ํา” จะมีคาระดับสีเทาใน band 4 Bule-Green) แตบริเวณที่เปนพืชพรรณหรือ

ง

เลือก Layer หรแสดงกราฟ His

tor Data)

Layer…หรือ ใชปุม Crt+V

Shapefile (*.shp) ซึ่งเปนขอมูลเชิงเส

จรัณธร

ปดหนาตา

ือ Band ที่ตองการtogram

นใน

บุญญานุภาพ

ความรูพื้นฐานดานรีโมตเซนซิง - 244 -

(3) เลือกเปดขอมูล shape ที่ช่ือวา “amphoe_maung.shp” แลวคลิกปุม OK เพื่อแสดงภาพขอมูล shape ซอนทับบนขอมูลภาพ “Phisanulok-ETM.img”

(4) ที่เมนู Vector เลือกคําสั่ง Viewing Properties เพื่อแสดงคุณสมบัติของการแสดงผลขอมูล“amphoe_maung.shp” เนื่องจากเปนขอมูลเชิงเสนประเภทพื้นที่รูปปด หรือ Polygon ซึ่งทําใหบดบังรายละเอียดของชั้นขอมูลภาพ “Phisanulok-ETM.img” ที่อยูดานหลัง

(5) ใน Properties for ………. window คลิกปุม เพื่อเปลี่ยนรูปแบบ (Style) การแสดงผลของขอมูล polygon หลังจากนั้นเลือก Other เพื่อแสดงรูปแบบการแสดงผลเพิ่มเติม

(6) ใน Use Solid Color: check box ใหคลิกเครื่องหมาย √ ออก หลังจากนั้น กําหนดรูปแบบของเสนรอบรูป (Outline) ที่ปุม

(7) ใน Line Style Chooser window สามารถกําหนดประเภท ขนาด และ สี ของเสนรอบรูป (Width และ Outline Color) ไดตามความตองการ แลวคลิกปุม OK เพื่อกลับไปที่ Properties for ………. window

เลือกประเภทของขอมูลเชิงเสน

กําหนดรูปแบบการแสดงผลขอมูลประเภท Polygon

จรัณธร บุญญานุภาพ

- 245 - บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบือ้งตน

(8) ใน Properties for ………. window ใหคลิกปุม Apply เพื่อเปลี่ยนรูปแบบการแสดงผลขอมูลเชิงเสน

คลิกปุม Yes ใน Attention box เพื่อบันทึกรูปแบบการแสดงผลสัญลักษณที่กําหนด ใหเปนแฟมขอมูลใหมประเภท ERDAS Vector Symbology (*.evs)

(9) ต้ังช่ือแฟมสัญลักษณ เปน “amphoe_maung.evs“ แลวคลิกปุม

(10) ที่เมนู Utilities เลือกคําสั่ง Layer Info เพื่อแสดงรายละเอียดของช้ันขอมูล “amphoe_maung.shp“

(11) ใน VectorInfo:…… window เลือกคําสั่ง Edit | Add Coverage Projections เพื่อกําหนดระบบพิกัดทางภูมิศาสตรใหกับช้ันขอมูล “amphoe_maung.shp”

กําหนดขนาดและสีของเสนรอบรูป

กําหนดรูปแบบของเสนรอบรูป (Outline)

บันทึกรูปแบบการแสดงผลของขอมูลเชิงเสน เปนแฟมขอมูลสัญลักษณประเภท Vector Symbology

จรัณธร บุญญานุภาพ

ความรูพื้นฐานดานรีโมตเซนซิง - 246 -

(12) กําหนดหนวยระยะทางของแผนที่ (Map Unit) เปน METERS แลวคลิกปุม Edit Projection Parameters เพื่อกําหนดคาพารามิเตอรตางๆ ของระบบพิกัดทางภูมิศาสตร ดังภาพขางลาง หลังจากนั้นคลิกปุม OK เพื่อเพิ่มระบบพิกัดทางภูมิศาสตรลงในชั้นขอมูล “amphoe_maung.shp”

(13) กลับไปที่ Viewer #2 ใช Mouse Pointer (ลูกศร) คลิกไปที่เสนรอบรูป (Outline) ของชั้นขอมูล “amphoe_maung.shp” เพื่อเลือกเปน Area of Interest (AOI) หรือ พ้ืนที่ดําเนินงาน หรือ พ้ืนที่ที่สนใจ

เมื่อช้ันขอมูล “amphoe_maung.shp” ถูกเลือกแลว เสนรอบรูปจะเปลี่ยนเปน “สีเหลือง”

(14) ที่เมนู AOI เลือก Copy Selection To AOI เพื่อแปลงชั้นขอมูล “amphoe_maung.shp” ใหเปน AOI (Area of Interest)

ปดหนาตาง

จรัณธร บุญญานุภาพ

- 247 - บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบือ้งตน

(15) ที่เมนู File เลือกคําสั่ง Save | AOI Layer As… เพื่อบันทึกช้ันขั้นมูล AOI แลวต้ังช่ือช้ันขอมูลเปน “amphoe_maung.aoi”

• แฟมขอมูล “amphoe_maung.aoi” จะถูกกําหนดใหเปนขอบเขตพื้นที่ดําเนินงาน และถูกในไปใชในการตัด (Image Clipping or Subset) ขอมูลภาพ“Phisanulok-ETM.img” เพื่อใหมีขอบเขตและรูปรางเหมือนกับพื้นที่ดําเนินงาน (“amphoe_maung.aoi”)

(16) คลิกที่ Interpreter icon เพื่อเปด Image Interpreter | Utilities แลวเลือกคําสั่ง Subset

(17) ที่ Subset dialog box ใหกําหนดชั้นขอมูลภาพที่ตองการถูกตัดขอบเขตพื้นที่ (“Phisanulok-ETM.img”) หลังจากนั้นคลิกปุม AOI เพื่อเลือกช้ันขอมูลขอบเขตพื้นที่การดําเนินงาน

เลือกแฟมขอมูล Aof Interest

rea

ขอมูลภาพที่ตองการจะถูกตัดขอบเขตพื้นที่

จรัณธร บุญญานุภาพ

ความรูพื้นฐานดานรีโมตเซนซิง - 248 -

(18) กลับสู Subset dialog box และต้ังช่ือช้ันขอมูลภาพใหม (Output file) เปน (“Ph_Maung.img”) แลวคลิกปุม OK เพื่อดําเนินการตัดขอมูลภาพ

• ขอมูลภาพ “Ph_Maung_ETM.img” จะมีรายละเอียดของตัวขอมูลเหมือนกับขอมูลภาพ “Phisanulok-ETM.img” ซึ่งเปนขอมูลภาพจากดาวเทียมหลายชวงคลื่น (6 ชวงคลื่น ระบบ ETM ของดาวเทียม LANDSAT-7) คือบันทึกขอมูลต้ังแต band 1 ถึง band 7 (ยกเวน band 6) แตขนาดขอบเขตและรูปรางพื้นที่ของภาพจะเหมือนกับ “amphoe_maung.aoi” ซึ่งเปนขอบเขตพื้นที่ของอําเภอเมือง จังหวัดพิษณุโลก

(19) เปดขอมูลภาพ “Ph_Maung_etm.img” โดยกําหนดเปนภาพสีผสมเท็จ (False Color Composite image) แบบ 4 5 3 (ขอมูล band 4 band 5 และ band 3 ถูกแทนดวยสีแดง สีเขียว และ สีน้ําเงิน ตามลําดับ)

กําหนดการเปลี่ยน layer ใหถูกแทนดวยแมสีแสงหลัก (red

(20) ที่เมนู Raster เลือกคําสั่ง Data Scaling เพื่อเนนขอมูลภาพใหมีความชัดเจนขึ้น (Image Enhancement)

• คําสั่ง Data Scaling เปนหนึ่งในหลายเทคนิคที่ใชเพื่อการเนนภาพใหชัดเจน โดยใชการยืดคาระดับสีเทาของขอมูลภาพ (Original data) ดวยการกําหนดคาต่ําสุดและคาสูงสุดของระดับสีเทาที่จะแสดงภาพขึ้นมาใหม

กราฟแทง Histogram แสดงคา DN value ตํ่าสุดและสูงสุดของขอมูลภาพ

จรัณธร บุญญานุภาพ

- 249 - บทปฏิบัติการที่ 4 การเตรียมขอมูลดาวเทียมเบือ้งตน

บรรณานุกรม

ERDAS. 2001. ERDAS IMAGINE Tour Guides. ERDAS, Inc. Atlanta, Georgia. p 13.

ESRI (Thailand). 2002. ERDAS IMAGINE 8.5 Quick Tutorial Guide. Digital Imagery Department. ESRI (Thailand).

จรัณธร บุญญานุภาพ