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| | | | | | | | | Vgl. Beispiel des Landsat Bildes nach Kanälen | |
Spektrale Signaturen
Verschiedene Oberflächenarten wie Wasser, kahler Boden oder Vegetation sind an unterschiedlichen Reflexionen in den einzelnen Wellenlängenbereichen zu erkennen. Die Abhängigkeit des Reflexion von der Wellenlänge ist die sogenannte spektrale Signatur der Oberfläche.
A. Diagramme der spektralen Signaturen von Wasser, Erde und Vegetation. Die Reflexion von Vegetation liegt im nahen Infrarotbereich (Kanal 4) sehr hoch und im sichtbaren Rotbereich (Kanal 3) ausgesprochen niedrig. Dadurch lassen sich Gebiete mit Vegetation von kahler Erde unterscheiden.
B. Spektrale Signaturen werden im Scanner des Satelliten in Digitalwerte umgesetzt. Hier ein Beispiel dafür, wie ein Landsat Satellit Wasser, grüne Vegetation und kahlen Boden aufzeichnen würde.
Die Reflexion des kahlen Bodens nimmt vom sichtbaren zum Infrarot- Bereich des Spektrum leicht zu. Zwischen den unterschiedlichen Bodenarten und trockener oder nasser Erde gibt es große Unterschiede. Auch die unterschiedliche mineralische Zusammensetzung der Oberflächen ist in der spektralen Signatur zu erkennen. In der Abbildung wird nur die Durchschnittskurve für kahlen Erdboden gezeigt.
Wasser reflektiert Strahlung normalerweise nur im sichtbaren Bereich. Da im nahen Infrarotbereich fast gar keine Strahlung abgegeben wird, lässt sich Wasser eindeutig von anderen Oberflächen unterscheiden. In Bildern, die im nahen Infrarotbereich aufgezeichnet werden, erscheinen Wasseroberflächen als dunkle Flecken (niedrige Pixelwerte).
Die spektrale Signatur grüner Pflanzen ist unverwechselbar. Das Chlorophyll in wachsenden Pflanzen absorbiert sichtbares und insbesondere rotes Licht für die Fotosynthese. Licht aus dem nahen Infrarotbereich wird hingegen reflektiert, da die Pflanze hierfür keine Verwendung hat (vgl. Abbildung). Die Pflanze vermeidet so eine unnötige Erwärmung und den Verlust ihres Saftes durch Verdunstung. Zwischen der Reflexion im nahen Infrarotbereich und in den sichtbaren Bereichen des Spektrums besteht daher ein großer Unterschied. Aus dem Umfang dieses Unterschieds lässt sich ablesen, welcher Flächenanteil mit wachsenden grünen Blättern bedeckt ist (Blattflächenindex).
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