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QGISでLandsat-9の衛星画像から輝度温度画像を作る

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衛星画像のダウンロード

ユーザー登録(初回のみ)

EarthExplorerにアクセスします。
スクリーンショット 2023-01-10 16.58.43.png
画面右Loginをクリックします。

スクリーンショット 2023-01-10 16.58.58.png

Create New Accountをクリックします。

スクリーンショット 2023-01-10 17.03.49.png

ユーザーを登録します。

画像の選択

スクリーンショット 2023-01-10 10.15.23.png
ダウンロードする領域にズームします。

スクリーンショット 2023-01-10 10.17.23.png
Enter Search CriteriaのPolygonでUse Mapをクリックします。
これにより地図の表示範囲でデータの絞り込みを行います。
スクリーンショット 2023-01-10 10.20.24.png
Date Rangeではfromからtoで日時の絞り込みも可能です。
スクリーンショット 2023-01-10 10.20.51.png
Cloud Coverでは対象の雲量の絞り込みが可能です。

絞り込み後にメニュー下部のDate Setsをクリックします。

スクリーンショット 2023-01-10 10.21.25.png

Data Setsタブがアクティブになっています。
Landsat->Landsat Collection 2 Level-1->Landsat 8-9 OLI/TIRS C2 L1
をチェックします。

メニュー下部のResultsをクリックします。

スクリーンショット 2023-01-10 13.21.38.png

メニュー欄の処理したい画像の下矢印のあるダウンロードアイコンをクリックします。

スクリーンショット 2023-01-10 13.22.37.png

ポップアップ上部のProduct Bundleのダウンロードアイコンをクリックします。
*.tarファイルがダウンロードされため完了後に解凍します。
スクリーンショット 2023-01-10 14.07.33.png

画像処理

スクリーンショット 2023-01-10 14.08.04.png
QGISを起動後上記の画像のアイコンをクリックしてレイヤーを追加します。

スクリーンショット 2023-01-10 17.44.26.png
メニューからラスタを選択し、
ダウンロードした圧縮ファイルを解凍したディレクトリから*B10.TIF開きます。
このファイルが衛星画像です。

スクリーンショット 2023-01-10 14.08.28.png
レイヤーが表示されたことを確認し、ラスタ->ラスタ計算機をクリックします。

輝度を算出

圧縮ファイルを解凍したディレクトリから*MTL.TXTを開きます。
このファイルに変換に使用するパラメーターが記載されています。

スクリーンショット 2023-01-10 15.34.33.png
式に*MTL.TXTのパラメーターを用いて下記の式を入力します。
RADIANCE_MULT_BAND_10 * "B10" + RADIANCE_ADD_BAND_10

今回のパラメーターの場合は

RADIANCE_MULT_BAND_10 = 3.8000E-04
RADIANCE_ADD_BAND_10 = 0.10000

であるため最終的な式は
3.8000E-04 * "LC09_L1TP_107035_20230108_20230108_02_T1_B10@1" + 0.10000
となります。

今回の例では出力される輝度のレイヤ名はB10Rとします。

輝度温度を算出

算出した輝度のレイヤーから輝度温度を算出します。
再度ラスタ計算機を開きます。

スクリーンショット 2023-01-10 18.07.06.png
式に*MTL.TXTのパラメーターを用いて下記の式を入力します。
( K2_CONSTANT_BAND_10 / ln ( ( K1_CONSTANT_BAND_10 / "B10R" ) + 1 ) ) - 273.15
-273.15の定数はケルビン温度の処理結果を摂氏温度に変換するためのものです。

今回のパラメーターの場合は

K1_CONSTANT_BAND_10 = 799.0284
K2_CONSTANT_BAND_10 = 1329.2405

であるため最終的な式は
( 1329.2405 / ln ( ( 799.0284 / "B10R@1" ) + 1 ) ) - 273.15
となります。

今回の例では出力される輝度のレイヤ名はTEMPとします。

結果表示

スクリーンショット 2023-01-10 16.58.09.png
輝度温度が山間部が低く、平野部や海沿いが高い事が確認できます。

参考

Using the USGS Landsat Level-1 Data Product

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