Übung 1 - Landsat ETM-Daten


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True-colour image of the Niger Inland Delta
 
Echtfarbenbild des Nigerbinnendeltas (120 Meter)
 
 
Lage
 
Dieses Bild ist eine Echtfarbenkombination der drei sichtbaren Kanäle Rot, Grün und Blau (RGB) einer Landsatszene. Die Auflösung beträgt 120 Meter pro Pixel mit 512 Pixeln in jeder Richtung. Folglich deckt das Bild eine Fläche von ungefähr 61,4 x 61,4 km² ab. Doch welchen Teil des 10.000 - 30.000 km² großen (Trocken- bzw. Regenzeit) Nigerbinnendeltas stellt das Bild dar?

Öffnen Sie das Programm LEOWorks. Wenn Sie die Aufnahmen des Nigerbinnendeltas noch nicht heruntergeladen haben, gehen Sie zu "Download" am oberen Rand des Arbeitsblatts, und befolgen Sie die Anweisungen.

Öffnen Sie das Bild Nigerdelta_Landsat_Band_321_120m.tif. Wählen Sie File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner "Niger", und wählen Sie das Bild Nigerdelta_Landsat_Band_321_120m.tif aus.

Zum Beantworten dieser Fragen wählen Sie View>Cursor Position/Value. Ein Popup-Fenster wird eingeblendet. Setzen Sie das Fadenkreuz auf die Mündung des westlichen Flusses und notieren Sie sich den Längen- und Breitengrad. Möglich ist dies nur, weil die Daten im Format GeoTIFF vorliegen. In GeoTIFF sind geographische Daten in Form von Tags eingebettet.

Ziehen Sie eine Karte von Zentralafrika hinzu, suchen Sie die Namen der geographischen Merkmale, und orten Sie das Gebiet des Nigerbinnendeltas anhand der Angaben, die Sie sich notiert haben.

Was lässt sich über die Lage des in der Landsataufnahme abgebildeten Gebiets sagen?

Welche Flüsse und welchen See umfasst dieses Bild?

 
 
Landsat ETM
   
Landsat ETM
 
Beschreibung der Landsatdaten
 
a) Landsatdaten

Der US-Satellit Landsat 7 ETM ist der sechste in Betrieb genommene NASA-Erdbeobachtungssatellit seiner Serie (Start von Landsat 6 schlug 1993 fehl). Er ist der letzte dieser Serie von Erdbeobachtungssatelliten, die bis auf das Jahr 1972 zurückgeht. Damit stellt das Landsatsystem die längste durchgehende Beobachtungsreihe der Erdoberfläche. Alle Landsat-Satelliten werden in erster Linie für Umweltüberwachung, Katastrophenschutz, Landnutzung und Regionalplanung, Kartographie, Raumordnung und Öl- sowie Mineralexploration genutzt. Ihre Betriebsart wurde stetig verbessert.

Landsat ETM bietet heute acht Kanäle, die vom sichtbaren Licht (Kanäle 1, 2, 3) über nahes und mittleres Infrarot (Kanäle 4, 5, 7) bis hin zur thermischen Strahlung (Kanal 6) reichen. Die Bodenauflösung des panchromatischen Kanals (8) beträgt 15 Meter und diejenige der Kanäle 1 bis 5 und 7 beträgt 30 Meter. Der thermische Kanal 6 liefert eine Bodenauflösung von 80 Metern. Der Satellit Landsat 7 wird in einer nahezu kreisförmigen, sonnensynchronen und polnahen Bahn betrieben.
 
 
Satellite image of the Niger Inland Delta
 
Nigerbinnendelta, Mali, 27. September 2000
 
 
b) Beschreibung der Aufnahmen des Nigerbinnendeltas

Öffnen Sie das Programm LEOWorks. Wenn Sie die Aufnahmen des Nigerbinnendeltas noch nicht heruntergeladen haben, gehen Sie zu "Download" am oberen Rand des Arbeitsblatts, und befolgen Sie die Anweisungen.

Öffnen Sie die Bilder. Wählen Sie File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner „Niger“, und wählen Sie das erste Bild, Nigerdelta_Landsat_Band_1.tif, aus. Öffnen Sie auch alle anderen Einzelbandaufnahmen.

In allen Bildern müssen Kontrast und Helligkeit verbessert werden.

Markieren Sie das erste Bild, Nigerdelta_Landsat_Band_1.tif, und wählen Sie Enhance>Histogram Equalization. Das Bild verändert sich. Konvertieren Sie alle anderen Bilder auf dieselbe Weise.

Sie sehen nun neun Bilder auf dem Bildschirm. Jedes einzelne Bild stellt einen Bereich des elektromagnetischen Spektrums zwischen 0,45 µm und 12,5 µm dar (der Bereich des sichtbaren Lichts liegt zwischen 0,45 µm und 0,7 µm).

Es werden deshalb so viele Bänder verwendet, weil unterschiedliche Merkmale der Erdoberfläche in unterschiedlichen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums sichtbar sind oder sich dasselbe Merkmal in unterschiedlichen Bereichen des Spektrums anders darstellt. Das bedeutet, dass sich alle abgebildeten Merkmale oder Objekte für unsere Augen in unterschiedlichen Farben darstellen, wenn sie mit Licht (einschließlich Infrarotlicht) bestrahlt werden. Um diese Objekte nach ihrer Farbe unterscheiden zu können, benötigen wir ein Instrument, das in mehreren Bändern messen kann und alle sichtbaren Farben sowie den Infrarotbereich abdeckt.

Betrachten Sie nun die Bilder und teilen Sie sie in zwei Gruppen einander ähnlicher Bilder auf. Beachten Sie besonders das Wasser und die Vegetation im Nordwesten. Vergleichen Sie die beiden Gruppen mit der Tabelle der Landsatdatenbänder. Lassen sich die beiden Gruppen auch hier wiederfinden?

Worin besteht der bedeutendste Unterschied zwischen Nigerdelta_Landsat_Band_61.tif und Nigerdelta_Landsat_Band_62.tif (Landsat ETM Band 6) und den anderen Bildern?

Welches ist das besondere Merkmal von Nigerdelta_Landsat_Band_8.tif (Landsat ETM Band 8)?

 
 


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Last update: 27 Mai 2013


Nigerbinnendelta

 •  Einführung (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DE/SEMU8RXRA0G_0.html)
 •  Hintergrund (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DE/SEMWDRXRA0G_0.html)

Übungen

 •  Einführung (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DE/SEMEVRXRA0G_0.html)
 •  Übungen mit Landsat MSS-Daten (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DE/SEM7R1YRA0G_0.html)

Links

 •  Monitoring Landcover Changes of the Niger Inland Delta (Mali) by Means of Envisat-Meris Data (pdf) (http://envisat.esa.int/workshops/meris03/participants/112/paper_meris-workshop_2003_finalversion.pdf)

Eduspace - Software

 •  LEOWorks 3 (http://esamultimedia.esa.int/multimedia/LEOWorks3.exe)

Eduspace - Download

 •  niger_inlanddelta.zip (http://esamultimedia.esa.int/multimedia/eduspace/niger_inlanddelta.zip)
 •  landsat_mss.zip (http://esamultimedia.esa.int/docs/eduspace/landsat_mss.zip)