رزولوشن در GIS و سنجش از دور

دسته بندی: دانشنامه

تعداد نظرات کاربران : 2

تاریخ بروز رسانی: 10 می 2020

رزولوشن داده رستری به طرق مختلف قابل توصیف است. چهار نوع «رزولوشن» برای رسترها تعریف میشود:

• مکانی (Spatial)
• طیفی (Spectral)
• رادیومتریک (Radiometric)
• زمانی (Temporal)

پیدا کردن تصویری با رزولوشن بالا در هر چهار مورد بالا، تقریبا غیرممکن است. پیدا کردن تصویری با رزولوشن بالا یک معامله پایای میان موارد بالا است و چنین تصویری بسیار گران قیمت و تهیه آن دشوار است. به همین خاطر، تعیین نوع رزولوشن مورد نیاز برای یک پروژه از اهمیت بسیاری برخوردار است.

مکانی (Spatial)

رزولوشن مکانی نوعی از رزولوشن است که اغلب افراد با آن آشنا هستند. رزولوشن مکانی معمولا به عنوان طول یک ضلع از یک تک پیکسل گزارش میشود. برای مثال، Landsat 8 دارای رزولوشن مکانی 30 متر می باشد. به عبارت دیگر، یک تصویر با رزولوشن مکانی 30 متر بدین معنی است که یک تک پیکسل نشان دهنده مساحت یک زمین 30 متری است.

در تصویربرداری آنالوگ، ابعاد (یا عرض) کوچکترین عارضه (شیء) بر روی زمین که قابل تشخیص باشد، مشخص کننده رزولوشن مکانی است. رزولوشن مکانی یک رستر با استفاده از خصوصیات سنسور مربوط به تصویربرداری دیجیتال و خصوصیات فیلم شامل میدان دید، ارتفاع مربوط به تصویربرداری فیلم مشخص میشود.

رزولوشن مکانی داده ماهواره ای

رزولوشن 30 متر	رزولوشن 15 متر	رزولوشن 1 متر

هر چه رزولوشن تصویری زیادتر (بیشتر) باشد، تهیه، پردازش و توزیع آن هزینه بیشتری خواهد داشت. بخشی از آن، اندازه خود تصویر مذکور است. با افزایش رزولوشن مکانی، اندازه رستر (منظور حجم فایلی است که قرار است دانلود شود) نیز افزایش می یابد.

به همین خاطر، انتخاب و کنترل رزولوشن اهمیت زیادی دارد، چرا که میخواهیم رزولوشن مذکور به قدری باشد که عوارض مورد نظر روی زمین را به صورت مناسب مشاهده کنیم و هم به گونه ای باشد که امکان پردازش اطلاعات آن به صورت موثر وجود داشته باشد.

رزولوشن مکانی سنسورها بسیار متفاوت بوده و معمولا با زمان برگشت (Return time) و مساحت تحت پوشش (Coverage area) رابطه عکس دارد. این یعنی ماهواره ای که هر روز تصویربرداری می کند، دارای رزولوشن مکانی درشت تر (بزرگتر) است.

سنسور	رزولوشن مکانی
MODIS	250-1000 متر
Landsat MSS	60 متر
Landsat TM, ETM+, OLI	30 متر
Sentinel-2	10-60 متر
ASTER	15 متر
Digital Globe	0.3 متر

طیفی (Spectral)

رزولوشن طیفی اشاره به این دارد که چند «باند» طیفی را یک ابزار ضبط کرده است. رزولوشن طیفی را اینگونه نیز میتوان تعریف کرد که، هر باند چقدر «عریض» است یا گستره طول موج های پوشش داده شده توسط یک تک باند چقدر است.

تصاویر سیاه و سفید فقط 1 باند دارند که طول موج های مرئی را پوشش می دهد، تصاویر رنگی (RGB) از 3 باند و Landsat 8 از یک مجموعه 11 تایی از باندها تشکیل شده است.

برای مثال، MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) دارای رزولوشن بزرگتری از Landsat 8 است زیرا دارای 36 باند نسبتا باریک است که طول موج های 0.4 تا 14 میکرومتر را پوشش می دهد. در طرف دیگر، Landsat 8 در مجموع 11 باند دارد که طول موج های کمتری را پوشش داده و هر باند از نظر طول موج عریض تر می باشد.

رادیومتریک (Radiometric)

رزولوشن رادیومتری به این معنی است که یک ماهواره یا سنسور چقدر خوب میتواند پرتوی دریافتی در هر باند را تقسیم کند. هر چه این رزولوشن بزرگتر باشد، گستره شدت پرتوهایی که سنسور میتواند تشخیص داده و ضبط کند، بزرگتر خواهد بود.

رزولوشن رادیومتری را با تعداد بیت های هر باند توصیف می کنند. داده 8 بیتی در داده های سنجش از دور بسیار رایج بود، اما سنسورهای جدیدتر (مانند Landsat 8) دارای محصولاتی با داده 16 بیتی هستند. 8 بیت = 2⁸ = 256 سطح (معمولا بین 0 تا 255) در حالیکه 16 بیت = 2¹⁶ = 65,536 سطح (بین 0 تا 65,535).

رزولوشن 8 بیتی 28 = 256 سطح	رزولوشن 2 بیتی 22 = 4 سطح	رزولوشن 1 بیتی 21 = 2 سطح

زمانی (Temporal)

داده های سنجش از دور نشان دهنده تصویر فوری در زمان هستند. رزولوشن زمانی، زمان بین دو داده متوالی تهیه شده برای یک ناحیه است. با نام «زمان برگشت (Return Time)» یا «زمان بازدیدمجدد (Revisit Time)» نیز شناخته می شود.

این رزولوشن وابسته به پلتفرم می باشد، برای مثال، ماهواره ها دارای زمان های برگشت تنظیم شده می باشند. برای ماهواره ها، زمان برگشت وابسته به خصوصیات مداری (مدار بالا و پایین)، عرض نواری و توانایی نشان دادن سنسور می باشد. Landsat دارای زمان برگشت حدودا 16 روز است، در حالیکه MODIS تقریبا زمان برگشت های روزانه دارد.

برگردان به فارسی از: Resolution