B062.5.2. Ошибки разностных изображений
Разностные изображения, как правило, отягощены ошибками двух видов, влияние которых полностью исправить не представляется возможным. Ошибка первого вида является следствием того, что многие объекты, видимые на снимках, на самом деле имеют характерные
пространственные размеры менее, чем разрешение снимка.
Так, среднемасштабные снимки имеют пространственное разрешение 15-30 м, в то время как часто встречающиеся изменения территории — лесные и лесовозные дороги имеют ширину порядка 10-15 м, т.е. не выражены в масштабе снимка. Это приводит к появлению эффекта размытости (рис. 13).На рис. 13, А показано изображение новой лесовозной дороги в 3-м спектрально канале сенсора ETM+. Стрелкой указано направление дороги. Вдоль дороги, по направлению стрелки, получен профиль яркости, который показан на рис. 13, В. На рис. 13, С показана гистограмма изображения и штриховкой выделен диапазон, в котором наблюдается разброс значений. Диапазон настолько велик, что некоторые участки дороги на снимке выглядят очень темными, как лесопокрытые территории. Это приводит к значительному размытию изображения дороги. Если получим другой снимок, то для соответственных участков местности и профиль яркости и расположение отдельных пикселей, из которых складывается изображение дороги, будут иными. При формировании разностного изображения это приведет к еще большей размытости изображения, что отрицательно скажется на визуальном восприятии.
Для того чтобы уменьшить влияния данного эффекта, необходимо использовать снимки с пространственным разрешением, превышающим характерные размеры объектов, которые мы собираемся по ним дешифрировать.
Рис. 13. Эффект размытости изображений линейных объектов, ширина которых не выражается в масштабе снимка
Ошибка второго вида обусловлена тем, что точное пространственное совмещение снимков практически недостижимо: два снимка практически невозможно получить при совершенно одинаковом положении сенсора (а точнее, его оптической оси) в пространстве. Эффект неточного совмещения проиллюстрирован на рис.
14. Расстояние между центрами пикселей меньше пространственного разрешения снимка, однако, пиксели охватывают различные участки территории. Вертикальной штриховкой показана часть объекта земной поверхности, попадающая в пиксель снимка 1. Горизонтальной штриховкой показана часть объекта, попадающая в пиксель снимка 2. Очевидно, что количество отраженного излучения, попадающего в каждый пиксель от одного и того же объекта, а следовательно, и яркость каждого из пикселей будут различны. При создании разностного изображения наличие данного эффекта приведет к появлению яркой или, наоборот, темной каймы вдоль границ объектов.
Рис. 14. Эффект неточного совмещения пикселей разновременных снимков
Для того чтобы уменьшить влияние данного эффекта, необходимо, как и в предыдущем случае, использовать снимки с пространственным разрешением, превышающим характерные размеры объектов, которые мы собираемся по ним дешифрировать, а также более точно проводить взаимную пространственную привязку снимков.
Пример разностного изображения, отягощенного эффектами размытости и неточного совмещения, приведен на рис. 15 и 16. На рис. 16 представлен увеличенный фрагмент рис. 13, А. Вдоль узких, не выражающихся по ширине в масштабе снимка просек, наблюдается темная кайма Можно видеть, что по краям линейных объектов (небольших просек) наблюдается яркая кайма. Данная кайма показывает, что вдоль дороги имеется значительное изменение отражательных свойств объектов (вырубка леса), чего на самом деле нет.
Рис. 15. Разностной снимок, отягощенный эффектом размытости и неточного совмещения (стрелками показана кайма)
Рис. 16. Разностной снимок, отягощенный эффектом размытости и неточного совмещения