# Documentazione STEM

## Pansharpening

Il modulo utilizza la banda pancromatica di un’immagine multispettrale per incrementare la risoluzione di altre tre bande a più bassa risoluzione geometrica. Le tre bande vengono poi combinate in un’immagine RGB a più alta risoluzione geometrica. Per esempio, un’immagine Landsat ETM ha alcune bande a 30 m di risoluzione spaziale [banda 1 (blu), 2 (verde), 3 (rosso), 4 (NIR), 5 (mid-IR), and 7 (mid-IR)], e una banda pancromatica a più alta risoluzione(banda 8 a 15m di risoluzione geometrica). Il modulo pansharpening permette alle bande 3-2-1 (o ad altre combinazioni di bande a 30 m di risoluzione, come ad esempio 4-3-2 or 5-4-2) di essere combinate in un’immagine a 15 metri di risoluzione.

Per maggiori informazioni si veda la documentazione del comando di GRASS GIS utilizzato i.pansharpen

Warning

La profondità di colori dei raster utilizzati dev’essere di 8 bit. Si conisglia di utilizzare il pansharpening Brovery.

## Input

Dati di input: selezionare il raster a risoluzione più bassa contenente le tre bande per cui la risoluzione va incrementata. Il raster deve essere precedentemente aperto in QGIS.

> - Selezionare la banda per il canale rosso: selezionare tra le bande dell’immagine caricata sopra la banda corrispondente al canale del rosso;
> - Selezionare la banda per il canale verde: selezionare tra le bande dell’immagine caricata sopra la banda corrispondente al canale del verde;
> - Selezionare la banda per il canale blu: selezionare tra le bande dell’immagine caricata sopra la banda corrispondente al canale del blu;

Dati di input: selezionare il raster contente la banda a risoluzione migliore da utilizzare per il pansharpening. Il raster deve essere precedentemente aperto in QGIS.

> - Selezionare la banda a risoluzione migliore: selezionare tra le bande dell’immagine caricata sopra la banda a maggiore risoluzione.

Selezione bande: selezionare le bande che si vogliono utilizzare; se non si seleziona nulla vengono utilizzate tutte le bande.

## Parametri

Seleziona il tipo di Pansharpening: si possono scegliere diversi metodi per effettuare il pansharpening:

> - brovey: nel pansharpening Brovey, ognuna delle 3 bande a bassa risoluzione e la banda pancromatica sono combinati utilizzando il seguente algoritmo per calcolare 3 nuove bande alla risoluzione più elevata (ad esempio, per la banda 1):

>   > nuova_banda1 = [banda1/(banda1+banda2+banda3)]*pancromatica

> - ihs: nel pansharpening IHS le 3 bande a bassa risoluzione originali, selezionate come canali rosso, verde e blu per creare un’immagine composita RGB, vengono trasformate in IHS (intensità, tonalità e saturazione). La banda pancromatica viene quindi sostituita al canale intensità (I), in combinazione con la tonalità (H) e saturazione (S) originali. L’immagine IHS viene poi ritrasformata verso lo spazio colore RGB alla risoluzione spaziale della banda pancromatica. L’algoritmo può essere rappresentato come: RGB - > IHS - > [pan]HS - > RGB.

> - pca: nel pansharpening PCA un’analisi delle componenti principali viene eseguita sulle 3 bande a bassa risoluzione originali per creare 3 immagini delle componenti principali (PC1, PC2 e PC3) e i loro autovettori associati (EV), in modo tale che:

>   > | banda1 | banda2 | banda3
>   > PC1 | EV1-1 | EV1-2 | EV1-3
>   > PC2 | EV2-1 | EV2-2 | EV2-3
>   > PC3 | EV3-1 | EV3-2 | EV3-3

> > e

> > > PC1 = EV1-1 * banda1 + EV1-2 * banda2 + EV1-3 * banda3 - media(bande 1,2,3)

> > Una PCA inversa e’ poi applicata sostituendo la banda pancromatica al posto della prima componente principale (PC1). Per fare questo la matrice degli autovettori è invertita (in questo caso trasposta), le immagini delle componenti principali (PC) sono moltiplicate per gli autovettori con la banda pancromatica sostituita a PC1, ed il valore medio di ogni banda è aggiuntoad ogni immagine trasformata secondo il seguente algoritmo (as esempio per la banda 1):

> > > nuova_banda1 = pancromatica * EV1-1 + PC2 * EV2-1 + PC3 * EV3-1 + media(banda1)

## Output

Risultato: inserire il percorso e il nome del file di output.