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Colorazione altimetrica di un'immagini satellitare usando SAGA e OSSIM Image Linker: le morene del Garda

(>>> Integrazione di dati altimetrici in immagini telerilevate)

In questa pagina vorrei mostrare come utilizzare praticamente i programmi SAGA (http://www.saga-gis.org/) e OSSIM Image Linker per creare una colorazione altimetrica ed applicarla ad un'immagine satellitare. Come dati utilizzato un DEM SRTM già ritagliato e geocodificato in proiezione UTM fuso 32N ed un'immagine DOI10M (© CNES/SPOT Image 1992-1994) in scala di grigi georeferenziata secondo coordinate geografiche (latitudine e longitudine in gradi).



SAGA:

1 - Per caricare il DEM in formato geotiff è sufficiente trascinarlo nella finestra del programma,
oppure:
usare "Modules > File > Grid > GDAL > Import Raster via GDAL", o "Modules > File > GDAL/ORG > GDAL: Import Raster" (può cambiare in base alla versione di SAGA). Nella finestra che si apre cliccare su "..." per andare a selezionare il file DEM, quindi dare "Okay".
saga01.png

2 - Nel "Workspace" (finestra in genere a sinistra ma si può cambiarne la posizione a proprio piacimento; se non è visualizzata spuntare "Window > Show Workspace") selezionare la scheda "Data" per visualizzare il riferimento al nostro DEM: doppio clic su di esso per visualizzarlo come immagine in scala di grigi. Tra le schede nella finestra "Object Properties" (in genere a destra) quella che al momento ci interessa di più è "Settings" con le opzioni di visualizzazione; cliccare alla voce "Colors" e "..." per visualizzare la finestra che ci permette di impostare una scala di colori: con "Presets" possiamo scegliere tra alcune scale preimpostate, ad es. "Rainbow" che è quella più ricca di colori. Per confermare dare "Okay" e nella finestra "Object Properties" premere "Apply"; ora occorre tarare i valori di minimo e massimo alla voce "Value Range": mi sembra che 20 e 200 diano buoni risultati per evidenziare l'apparato morenico del Garda (dare sempre Apply per confermare ed applicare i nuovi parametri).
colorazione altimetrica con SAGA

Se apriamo la scheda "Legend" (sempre della finestra "Object Properties") abbiamo la legenda della colorazione altimetrica. Può essere utile salvarla con un cattura immagine, oppure: selezionare "Map > Save As Image...", segliere cartella e nome del nuovo file e nella successiva finestra spuntiamo l'opzione per salvare la legenda (in questo modo salviamo una mappa di cui possiamo scegliere le dimensioni; se invece vogliamo salvare un immagine che abbia esattamente le dimensioni in pixels del nostro DEM è meglio seguire il punto 3)

3 - Salvare l'immagine a colori così ottenuta con "Modules > File > Grid > Export > Export Image (bmp, jpg, png)"; nella finestra che compare selezionare il "Grid System" ed il "Grid" che vogliamo salvare (lascimao "[not set]" alla voce "Shade"), quindi in "Image File" indichiamo percorso, nome ed estensione (.tif) del file di output (insieme ad esso viene salvato il rispettivo world file, .tfw, che ci servirà in seguito).
salvataggio immagine con SAGA



OSSIM Image Linker:

4 - Avviamo OSSIM Image Linker e con "File > Open Image" apriamo il file appena creato. Il programma ci avverte che l'immagine non contiene informazioni sulla proiezione usata e ci chiede se vogliamo dargli una proiezione ipotetica: diciamogli Yes (in seguito la modificheremo). Poi ci chiede di costruire il data set a risoluzione ridotta: anche qui acconsentiamo.

5 - Compare la nostra immagine che occorre ri-georeferenze: "Edit > Image Info", scheda "Image Projection", cambiamo "Projection"=="ossimUtmProjection", "Zone"==32 ed alle voci "Tie Point X", "Tie Point Y", "Scale X", "Scale Y" inseriamo i valori presenti nel world file creato al punto3 (ricordo che il valore più lungo è la latitudine che va quindi inserita come "Tie Point Y"). "Save" per salvare i nuovi parametri in un file .geom.
OSSIM image info

La nostra immagine scomparirà dalla vista. Per rivisualizzarla andiamo si "Edit > View" e cambiamo "Projection"=="ossimUtmProjection", "Zone"==32. "Apply", "Close" e quindi "Fit".

6 - Apriamo l'immagine satellitare (in questo esempio un'immagine DOI10m) sempre con "File > Open Image" e consentiamo al programma di costruire il data set a risoluzione ridotta.
Per migliorare il contrasto usiamo "Enhancements > Histogram operation", acconsentiamo a costruire l'istogramma e alla voce "stretch mode" della finestra "histogram" selezioniamo uno stretching preimpostato (ad es. "linear_2st_from_mean").
OSSIM histogram

7 - Torniamo sulla colorazione altimetrica e clicchiamo su "propagate": in questo modo anche l'immagine satellitare viene riproiettata in UTM fuso 32 (questa è una delle cose che più mi piace di OSSIM, ovvero poter cambiare proiezione istantaneamente senza dover creare un nuovo file e, quindi, risparmiando tempo e spazio su hard-disk; notiamo anche nella casella a scelta multipla a destra di "Refresh" possiamo scegliere tra numerosi metodi di ricampionamento oltre ai soliti nearest neighbor, bilinear e bicubic).

8 - Nella finestra principale cerchiamo "Layer > Fusion > Color Normalized" e selezioniamo le nostre due immagini nell'elenco che ci viene presentato. Qui è necessario che una delle due immagini sia a 3 bande (la colorazione altimetrica) e l'altra ad un'unica banda (l'immagine satellitare in scala di grigio); potrebbe succedere che quest'ultima sia (o venga letta) a 3 bande: in tal caso occorre andare su "Enhancements > Band selection", spuntare "Grey" e scegliere una banda.
OSSIM color normalized fusion

Se tutto va bene dovremmo ottenere la nostra immagine colorata in base alle quote come nella figura qui sotto:
morene del Garda

legend.pnge questa è la legenda della colorazione altimetrica salvata da SAGA.







 
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Aprile 2009 (rivisto nel 2015)
Alessandro Perego