Lagos - Übungen mit Landsatdaten - Fortsetzung
|  | Echtfarbenkombination von Lagos aus den Bändern 3, 2 und 1 | |
Multispektralbildkombination
Für das menschliche Auge sind die unterschiedlichen Merkmale der Erdoberfläche in einem Schwarzweißbild nur schwer zu erkennen. Deshalb ist es hilfreich, drei schwarzweiße Landsatbilder zu einem RGB-Farbbild zu kombinieren.
RGB steht für Rot (Kanal 3), Grün (Kanal 2) und Blau (Kanal 1) und beruht auf dem physikalischen Prinzip des additiven Farbsystems.
Die Farben der unterschiedlichen Merkmale hängen von den für die Kombination ausgewählten Bändern ab, da jedes Objekt eigene Reflexionseigenschaften aufweist. Durch unterschiedliche Kombinationen können unterschiedliche Darstellungen von ein und demselben Merkmal erreicht werden. In der nächsten Übung werden wir mit einigen Kombinationen experimentieren.
Echtfarbenkombination
Für die Echtfarbenkombination benötigen wir den roten (Band 3 - 0,63 - 0,69 µm), den grünen (Band 2 - 0,52 - 0,6 µm) und den blauen Landsatkanal (Band 1 - 0,45 - 0,52 µm). Das aus dieser Kombination entstehende Bild sieht einem Farbfoto sehr ähnlich.
Öffnen Sie das Programm LEOWorks. Wenn Sie die Aufnahmen von Lagos noch nicht heruntergeladen haben, gehen Sie zu "Eduspace -Download" im rechten Navigationsstab, und befolgen Sie die Anweisungen.
Wählen Sie File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner "Lagos", und wählen Sie das erste Bild,
Lagos_Landsat_Band_1.tif, aus. Öffnen Sie auch
Lagos_Landsat_Band_2.tif und Lagos_Landsat_Band_3.tif.
Wählen Sie Image>Combine from...>Red Green Blue. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie das Bild Lagos_Landsat_Band_3.tif für Red (Rot), Lagos_Landsat_Band_2.tif für Green (Grün) und Lagos_Landsat_Band_1.tif für Blue (Blau) aus, und klicken Sie auf OK.
Das neue Bild ist das aus den drei Kanälen des sichtbaren Lichts erzeugte Echtfarbenbild. Da es aber noch aus unbearbeiteten Rohdaten besteht, wird es noch nicht in Echtfarben dargestellt. Markieren Sie das erste Bild, Lagos_Landsat_Band_3.tif, und wählen Sie Enhance>Interactive Stretching. Es wird ein Histogramm angezeigt. Verschieben Sie die blaue Leiste links im Eingangshistogramm (Input Histogram) an den äußerst linken Punkt des Eingangshistogramms.
Verschieben Sie dann die rote Leiste rechts an den äußerst rechten Punkt des Histogramms, und klicken Sie auf Apply. Beachten Sie die Veränderungen im kombinierten Bild. Konvertieren Sie die anderen beiden Bilder auf dieselbe Weise.
Beschreiben Sie das Bild und unterteilen Sie seine Merkmale in sieben Klassen: dichte Bewaldung, dicht bebaute Gebiete, gemäßigt bebaute Gebiete, Wohngebiete mit Gärten und Industrieanlagen, natürliche Vegetation (Grünflächen), Strand, Wasser.
Weshalb ist das Echtfarbenbild so unscharf?
Sind die sieben Klassen leicht im Bild zu erkennen?
Welche Möglichkeiten zum Verbessern der Bilddaten stehen uns zur Verfügung?
| | | False-colour combination of Lagos using bands 4,5,3 |
Falschfarbenkombination
Zur Verbesserung der Interpretierbarkeit von Satellitenbildern werden häufig Falschfarbenbilder eingesetzt.
Meistens enthält ein Falschfarbenbild mindestens einen Infrarotkanal. Der Infrarotbereich eignet sich sehr gut zur Interpretation der Erdoberfläche, da er sowohl die reflektierte als auch die abgestrahlte Energie umfasst.
Infrarotlicht ist für das menschliche Auge nicht sichtbar, birgt aber sehr viele Informationen. Insbesondere reflektieren Pflanzen mehr Energie im nahen Infrarotbereich als im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Die Intensität gibt sogar Aufschluss über den Gesundheitszustand der Pflanzen.
Öffnen Sie das Programm LEOWorks. Wenn Sie die Aufnahmen von Lagos noch nicht heruntergeladen haben, gehen Sie zu "Eduspace - Download" am rechten Rand des Arbeitsblatts, und befolgen Sie die Anweisungen.
Wählen Sie File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner "Lagos", und wählen Sie das erste Bild,
Lagos_Landsat_Band_3.tif, aus. Öffnen Sie auch
Lagos_Landsat_Band_4.tif und Lagos_Landsat_Band_5.tif.
Wählen Sie Image>Combine from...>Red Green Blue. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie das Bild Lagos_Landsat_Band_4.tif für Red (Rot), Lagos_Landsat_Band_5.tif für Green (Grün) und Lagos_Landsat_Band_3.tif für Blue (Blau) aus, und klicken Sie auf OK.
Verbessern Sie die Rohdaten, wie in der Übung zur Echtfarbenkombination beschrieben. Speichern Sie die Bilder als lagos_landsat_453 (TIF) in Ihrem Ordner "Lagos".
Dieses neue Bild ist eine Falschfarbenkombination aus drei Schwarzweißbildern.
Wie haben sich die Farben der Klassen zwischen dem Echt- und dem Falschfarbenbild verändert?
Lassen sich die Klassen in beiden Bildern erkennen?
Welches Bild würden Sie zur Unterscheidung der Merkmale im Satellitenbild bevorzugen?
Lassen sich in diesem Bild mehr Merkmale unterscheiden als im Echtfarbenbild?
Wenn ja, welche und weshalb?
Interpretieren Sie die Oberflächenmerkmale von Lagos und weisen Sie sie folgenden Klassen zu: dichte Bewaldung, dicht bebaute Gebiete, gemäßigt bebaute Gebiete, Wohngebiete mit Gärten und Industrieanlagen, natürliche Vegetation (Grünflächen), Strand und Wasser.
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