EnPT - EnMAP Processing Tool

Das Environmental Mapping and Analysis Program (EnMAP) ist eine deutsche Hyperspektralsatellitenmission, welche die Umwelt der Erde weltweit überwachen und charakterisieren soll. Das EnPT Python-Paket ist eine automatisierte Vorverarbeitungspipeline für die neuen EnMAP-Hyperspektralsatellitendaten. Es bietet freie und quelloffene Funktionen zur Umwandlung von EnMAP Level-1B-Daten in Level-2A. Das Paket wurde am Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) als Alternative zur Verarbeitungskette des EnMAP Bodensegments entwickelt.

Die Software wurde im Rahmen des EnMAP-Projekts entwickelt, das von der DLR-Raumfahrtverwaltung mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und unter Beteiligung des DLR, des GFZ und der OHB System AG gefördert wird.

Zielgruppe

EnPT wurde speziell für die Bedürfnisse der Hyperspektraldaten-Community entwickelt, die eine umfassende Kontrolle über die Prozesse und Algorithmen in der EnMAP-Level-2-Verarbeitungskette haben möchte. Das Paket ist frei verfügbar über den Python package index oder conda-forge.

Funktionen

Die EnPT-Verarbeitungskette umfasst Algorithmen und Routinen für die folgenden Verarbeitungsschritte:

  • Einlesen der EnMAP Level-1B Eingabedaten
  • Radiometrische Konvertierung in Top-of-Atmosphere Radiance
  • Dead-Pixel-Korrektur
  • Atmosphärenkorrektur (basierend auf SICOR für Land und ACwater/Polymer via Polymer für Wasseroberflächen)
  • Umwandlung der Top-of-Atmosphere-Strahlung in Top-of-Atmosphere-Reflexion
  • Erkennung und Korrektur von geometrischen Fehlregistrierungen im Vergleich zum vom Benutzer bereitgestellten Raumbezug (basierend auf AROSICS)
  • Orthorektifizierung basierend auf sensormapgeo und zur Laufzeit generierten Geolocation-Arrays
  • Schreiben von EnMAP Level-2 Ausgangsdaten

Jeder Verarbeitungsschritt bietet mehrere Konfigurationsparameter und ist daher in hohem Maße an die Bedürfnisse der Nutzenden anpassbar. Als Ergebnis erzeugt EnPT einen einzelnen hyperspektralen Oberflächenreflexionsdatenkubus, der orthorektifiziert ist und auch mit einem von den Benutzenden bereitgestellten Referenzbild ko-registriert werden kann. Das Ausgabeformat ist dem offiziellen EnMAP Level 2 Datenformat des Bodensegments sehr ähnlich, enthält aber auch einige zusätzliche Daten und nützliche Nebenprodukte, die zur Laufzeit erzeugt werden.

Der Screenshot zeigt ein beispielhaftes EnMAP Level 2A Ausgabebild von EnPT (Arcachon Testdatensatz), visualisiert in der EnMAP-Box.

 

EnPT kann als Kommandozeilenwerkzeug verwendet werden, bietet aber auch eine Python-API. Zusätzlich wird die Software mit einer grafischen Benutzeroberfläche ausgeliefert, die in QGIS als Plugin der EnMAP-Box installiert werden kann. Diese GUI hilft, eine komplexe Verarbeitungskette schnell zu parametrisieren, die Verarbeitung mit einem Klick zu starten und den Überblick über den aktuellen Verarbeitungsstatus, die Logmeldungen und den Gesamtfortschritt zu behalten.

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