Détecter la cible à l’aide de spectres

L’outil Detect Target Using Spectra (Détecter la cible à l’aide de spectres) calcule un score de correspondance pour chaque pixel en évaluant à quel point le spectre du pixel correspond aux spectres cible définis par un fichier de signature spectrale en entrée.

La sortie correspond à une couche d'imagerie hébergée.

Exemples

Identifiez la localisation de minéraux argileux dans une image satellite hyperspectrale en utilisant le spectre du minéral en entrée.

Remarques sur l’utilisation

L’outil Detect Target Using Spectra (Détecter la cible à l’aide de spectres) inclut des configurations pour la couche en entrée, des paramètres de détection et la couche de résultat.

Couche en entrée

Le groupe Input layer (Couche en entrée) comprend les paramètres suivants :

• Input raster (Raster en entrée) indique le raster multibande qui contient les pixels cibles à détecter.
• Input spectra file type (Type de fichier de signature spectrale en entrée) indique le type du fichier de signature spectrale en entrée. Les options disponibles sont les suivantes :
  • Spectra file (Fichier de spectres) (valeur par défaut) : le fichier de signature spectrale est un fichier de bibliothèque spectrale Esri (.esl).
  • Feature layer (Couche d’entités) : le fichier de signature spectrale est une couche d’entités ponctuelles que vous pouvez créer dans ArcGIS Pro à l’aide du Gestionnaire d’échantillons d’entraînement.
• Input spectra file (Fichier de signature spectrale en entrée) désigne le fichier de signature spectrale contenant les spectres cible.

Paramètres de détection

Le groupe Detection settings (Paramètres de détection) comprend les paramètres suivants :

• Detection method (Méthode de détection) spécifie la méthode à utiliser pour calculer les scores de correspondance entre le raster en entrée et le fichier de signature spectrale. Tous les scores sont normalisés de zéro à un. Un score élevé indique une meilleure correspondance entre un spectre de pixel du raster en entrée et les spectres cible du fichier de signature spectrale. Les options disponibles sont les suivantes :
  • SAM (valeur par défaut) : utilisez la méthode Spectral Angle Mapper pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode mesure l’angle entre le spectre cible et le spectre du pixel. Elle ne tient pas compte des variations d’éclairage.
  • SID : utilisez la méthode Spectral Information Divergence pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode mesure la divergence entre les distributions des probabilités du spectre cible divisé par le spectre du pixel. Cette option est utile pour identifier les cibles dans les pixels avec spectres mixtes.
  • SID-SAM : utilisez une combinaison des méthodes Spectral Information Divergence et Spectral Angle Mapper pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode distingue mieux les cibles dans les pixels avec spectres mixtes que les méthodes SID et SAM utilisées individuellement.
  • NS3 : utilisez la méthode Normalized Spectral Similarity Score pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode utilise la distance euclidienne et le score SAM pour calculer le score de correspondance. Cette méthode distingue efficacement les cibles, mais requiert un grand volume de données de référence pour être précise.
  • CEM : utilisez la méthode Constrained Energy Minimization (CEM) pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode utilise un filtre FIR (Réponse d’impulsion finie) dont la réponse au spectre d’un pixel est supérieure si ce spectre est davantage similaire au spectre cible. Cette option est utile lorsque le bruit en arrière-plan est minimal.
  • ACE : utilisez la méthode Adaptive Cosine Estimator (ACE) pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode estime la similitude entre un vecteur cible et le spectre d’un pixel, après normalisation du bruit en arrière-plan. Cette option est utile lorsque le bruit en arrière-plan est important dans le raster en entrée.
  • MF : utilisez la méthode Matched Filter pour calculer les scores de correspondance. Cette méthode utilise un filtre FIR dont la réponse au spectre d’un pixel soustrait de la moyenne est supérieure si ce spectre est davantage similaire au spectre cible soustrait de la moyenne. Cette option est utile si le bruit en arrière-plan est un bruit blanc gaussien additif.

• Remove Continuum (Supprimer le continuum) précise si le spectre doit être normalisé ou pas, ce qui peut être fait à partir d’une image ou de données de référence. Par défaut, ce paramètre n’est pas sélectionné et les spectres ne sont donc pas normalisés. S’il est coché, les spectres sont normalisés.

  Pour créer le continuum, l’outil utilise des lignes droites pour relier les valeurs maximales locales dans le spectre et place une enveloppe convexe au sommet du spectre. Pour supprimer le continuum, celui-ci est divisé en spectre de chaque pixel du raster en entrée et en spectres cible du fichier de signature spectrale en entrée. Cette suppression vous permet de comparer les entités d’absorption dans le raster en entrée avec le fichier de signature spectrale en entrée d’une ligne de base commune.

Couche de résultat

Le groupe Result layer (Couche de résultat) comprend les paramètres suivants :

• Output score raster (Raster de score en sortie) spécifie le nom de la couche qui contient le raster de score de correspondance créé et affiché. Le nom doit être unique. Si une couche du même nom existe déjà dans votre organisation, l’outil échoue et vous êtes invité à utiliser un autre nom.
• Le paramètre Output layer type (Type de couche en sortie) détermine le type de raster en sortie à créer. La sortie peut correspondre à une couche d’imagerie tuilée ou une couche d’imagerie dynamique.
• Le paramètre Save in folder (Enregistrer dans un dossier) indique le nom d’un dossier de My content (Mon contenu) dans lequel est enregistré le résultat.

Limitations

Les limitations suivantes s’appliquent à l'outil :

• Si le fichier de signature spectrale en entrée est une couche d’entités ponctuelles, le nombre de bandes dans le raster en entrée et dans le fichier de signature spectrale en entrée doivent correspondre.
• Si le fichier de signature spectrale en entrée est un fichier .esl et que le nombre de bandes dans le fichier ne correspond pas au nombre de bandes dans le raster en entrée, les données spectrales dans le fichier de signature spectrale en entrée sont rééchantillonnées au moyen de la méthode Moyenne des bandes. Il est également possible de rééchantillonner les spectres en utilisant l’outil Resample Library Spectra (Rééchantillonner les spectres de bibliothèque).
• Si les données du fichier de signature spectrale en entrée proviennent d’une bibliothèque spectrale dans laquelle les valeurs de réflectance sont comprises entre 0 et 1, comme la bibliothèque spectrale USGS, le raster en entrée doit également contenir des valeurs comprises entre 0 et 1.
• Si la plage des valeurs de pixel du raster en entrée ne s’étend pas de 0 à 1, comme dans une imagerie 8 bits ou 16 bits, il est recommandé d’activer l’option Remove Continuum (Supprimer le continuum) pour normaliser les spectres. Il est également possible de collecter les signatures spectrales du matériau cible à l’aide de l’outil Spectral Viewer (Visionneuse de signature spectrale) dans ArcGIS Pro afin d’enregistrer les spectres dans une plage définie par un raster en entrée.

Environnements

Les paramètres d’environnement d’analyse sont des paramètres supplémentaires qui affectent les résultats d’un outil. Vous pouvez accéder aux paramètres d’environnement d’analyse de l'outil à partir du groupe de paramètres Environment settings (Paramètres d'environnement).

Cet outil respecte les environnements d'analyse suivants :

• Système de coordonnées en sortie
• Transformations géographiques
• Etendue de traitement

  Remarque :

  L’étendue de traitement par défaut des outils d’analyse raster et des fonctions raster est Display extent (Étendue d’affichage). Cet étendue par défaut est différente de celle des autres types d’analyse.

• Raster de capture
• Taille de cellule
• Méthode de rééchantillonnage

Crédits

Cet outil consomme des crédits.

Utilisez le paramètre Estimate credits (Estimer les crédits) pour calculer le nombre de crédits requis pour exécuter l’outil. Pour plus d’informations, reportez-vous à la rubrique Comprendre les crédits pour l’analyse spatiale.

Sorties

La sortie comprend une couche d’imagerie qui représente les scores de correspondance entre le raster en entrée et le fichier de signature spectrale. Si le fichier de signature spectrale en entrée contient plusieurs signatures spectrales, la sortie est multibande, avec une bande par signature.

Conditions d’utilisation

Cet outil requiert le type d’utilisateur et les configurations suivants :

• Type d’utilisateur Creator, Professional ou Professional Plus
• Rôle d’éditeur, de facilitateur ou d’administrateur, ou rôle personnalisé équivalent

Ressources

Référez-vous aux ressources suivantes pour en savoir plus :

• Détecter la cible à l’aide de spectres dans ArcGIS API for Python
• Détecter la cible à l’aide de spectres dans ArcGIS Pro