Kairo damals und heute - Fortsetzung
Page 12
|  | ERS Satelitte | |
Bemessung
Siehe: Flächenberechnung - Kairo, in
Übungen mit Landsatdaten.
In der Übung zur Ausrichtung haben Sie versucht, die Größe der Stadt Kairo im Jahr 1874 zu schätzen. Jetzt können wir die Größe messen, da die Aufnahme Cairo_1874_REF.tif nun dieselbe Auflösung wie die Landsatbilder aufweist. 1 Pixel entspricht also 30 Metern.
Wählen Sie File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner "Kairo", und wählen Sie das Bild Cairo_1874_REF.tif aus.
Wählen Sie Image>Pixel Size, und stellen Sie den Wert für X und Y auf 30 ein. Wählen Sie Image>Measure Tool und anschließend Units>Meters.
Ziehen Sie ein Polygon um den roten, bebauten Bereich von Kairo im Jahr 1874. Beginnen Sie an der Südseite, indem Sie dort mit der rechten Maustaste klicken. Ziehen Sie das Polygon an den Stadtgrenzen entlang und schließen Sie es, indem Sie mit der linken Maustaste klicken.
Im Dialogfeld werden die Länge aller einzelnen Vektoren, die Länge des Polygons und die Fläche angegeben.
Konvertieren Sie die Flächeneinheit m² in km². Vergleichen Sie den gemessenen Umfang mit Ihrer vorherigen Schätzung.
GIS
ArcExplorer ist ein von ESRI entwickeltes einfaches GIS-Datenanzeigeprogramm. Die frei verfügbare Software stellt ein einfaches Hilfsmittel für grundlegende GIS-Vorgänge dar. ArcExplorer wird für zahlreiche Anzeige-, Abfrage- und Datenabrufanwendungen eingesetzt und unterstützt die verschiedensten Standard-Datenquellen. Sie kann als eigenständiges Programm für die Arbeit mit lokalen Datensätzen oder als Client für Internetdaten und Kartenserver eingesetzt werden. www.esri.com .
Herunterladen Sie ArcExplorer.
Wie wir aus den vorigen Übungen bereits wissen, ist Kairo eine Stadt, die sich ständig verändert und ausdehnt. Wir konnten die geographischen Daten aber bislang nicht darstellen. Das Ziel dieser Übung ist es, eine ansprechende Datei auszudrucken, aus der das gewaltige Wachstum der Stadt Kairo ersichtlich wird.
Wählen Sie in der Werkzeugleiste von LEOWorks File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner "Kairo", und wählen Sie das Bild Cairo_1874_REF.tif aus.
Vergrößern Sie das Bild, bis es den Bildschirm ausfüllt. Wählen Sie dann GIS in der Werkzeugleiste.
Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie File>New Theme, nennen Sie das neue Thema "1874", und wählen Sie Polygon aus. Wählen Sie Edit>Start Edit, um mit dem Zeichnen zu beginnen.
Ziehen Sie ein Polygon um den roten, bebauten Bereich von Kairo im Jahr 1874. Beginnen Sie an der Südseite, indem Sie dort mit der rechten Maustaste klicken. Ziehen Sie das Polygon an den Stadtgrenzen entlang und schließen Sie es, indem Sie mit der linken Maustaste klicken.
Um das Zeichnen zu beenden, wählen Sie Edit>Stop Edit. Speichern Sie die Datei unter dem Namen "1874" in Ihrem Ordner "Kairo". Beenden Sie das Programm LEOWorks.
Öffnen Sie das Programm ArcExplorer. Falls Sie das Programm noch nicht heruntergeladen haben, gehen Sie zum Anfang der Übung, und befolgen Sie die Anweisungen.
Wählen Sie Theme>Add Theme..... Öffnen Sie den Ordner "Kairo", und wählen Sie das Bild Cairo_Landsat_2000_Band_321.tif aus. Wählen Sie nun die mit LEOWorks erstellte Vektordatei 1874.shp aus.
Beide Dateien werden im Feld Local in ArcExplorer angezeigt. Markieren Sie die Kästchen links neben den Dateinamen.
Um eine gute Druckqualität zu erzielen, müssen wir die Vektordatei ändern. Doppelklicken Sie auf die Datei 1874 im Feld Local. Wählen Sie Cross fill als Stil (Style), und ändern Sie die Farbe in Rot ab.
Das nun entstandene Bild ist gut zum Vorzeigen und Erläutern geeignet. Drucken Sie es zu diesem Zweck aus und nehmen Sie es mit nach Haus.
Landsat 1982
Kairo ist eine schnell wachsende Stadt mit dringendem Bedarf an neuem Untergrund für weitere Wohngebiete und ein größeres Straßennetz. Satellitenbilder dienen als Planungs- und Kontrollinstrumente und dokumentieren die Veränderungen.
Welche Veränderungen lassen sich durch einen Vergleich der Landsatdaten von 1982 und 2000 erkennen? Ist die Stadt während dieses Zeitraums gewachsen und hat sich ihre Infrastruktur erweitert?
Öffnen Sie das Programm LEOWorks. Wenn Sie die Aufnahmen von Kairo noch nicht heruntergeladen haben, gehen Sie zu "Download" am oberen Rand des Arbeitsblatts, und befolgen Sie die Anweisungen.
Wählen Sie File>Open. Ein Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner "Kairo", und wählen Sie das Bild Cairo_Landsat_1982_Band_1.tif aus. Öffnen Sie auch die Bilder Cairo_Landsat_1982_Band_2.tif und Cairo_Landsat_1982_Band_3.tif.
Wählen Sie Image>Combine from...>Red Green Blue. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie das Bild
Cairo_Landsat_1982_Band_3.tif für Red (Rot),
Cairo_Landsat_1982_Band_2.tif für Green (Grün) und
Cairo_Landsat_1982_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. Es besteht aber noch aus unbearbeiteten Rohdaten und erscheint deshalb noch nicht in Echtfarben. Markieren Sie das erste Bild, cairo_landsat_1.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 Histogramms. 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.
Das Bild zeigt Kairo im Jahr 1982. Zum Vergleich der Stadtentwicklung öffnen Sie das Bild Cairo_Landsat_2000_Band_321.tif. Drucken Sie beide Bilder in Farbe aus.
Zeichnen Sie die in der Aufnahme von Kairo aus dem Jahr 2000 erkennbaren neuen Merkmale in den Ausdruck von Kairo im Jahr 1982 ein. Setzen Sie dabei die verschiedenen Merkmale, z. B. das Straßennetz, die Stadtausdehnung, Brücken usw., durch unterschiedliche Farben voneinander ab.
Vergleichen Sie Ihre Zeichnung mit denen Ihrer Klassenkamerad/innen.
Beschreiben Sie das Wachstum der Stadt Kairo während der letzten 18 Jahre, und vergleichen Sie die Anzahl der neuen Merkmale sowie die Dynamik der Veränderungen mit Ihrer Heimatstadt.
ERS
ERS-Radarbilder (SAR = Synthetic Aperture Radar) bestehen aus drei Datensätzen (Bildern), die zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen wurden. Jedes der Graustufenbilder wird in einer anderen Farbe dargestellt (rot, grün oder blau). Zusammen ergeben sie ein Farbbild, das auf den Veränderungen beruht, die zwischen den Aufnahmen am Boden stattgefunden haben (ohne Veränderungen käme bei der Überlagerung der Einzelbilder ein Schwarzweißbild zustande).
Ein Radar ist ein aktives System, das Mikrowellenimpulse (Wellenlänge von 5,6 cm) aussendet und das vom Boden zurückgestrahlte Echo empfängt. Radaraufnahmen enthalten keine Informationen über die Farbe der abgebildeten Oberfläche oder über deren Beleuchtung. Sie geben jedoch Aufschluss über die Oberflächenbeschaffenheit.
Mit dem Wachstum der Pflanzen (Vegetation) wird die Bodenoberfläche zunehmend rauher und erscheint in einer Bildfolge somit heller. Wälder sind recht hell und Gebäude in der Regel die hellsten Objekte in einer Aufnahme. Wasserflächen sind häufig farbig, da ihre Oberflächenbeschaffenheit aufgrund von veränderlichen Windbedingungen nur selten gleich bleibt.
Das multitemporale Radarbild von Kairo, Cairo_ERS_SAR.tif, wurde aus Daten von 1992, 1997 und 2002 erstellt. Dabei wurde die Aufnahme von 2002 als Rotkanal, die von 1997 als Grünkanal und diejenige von 1992 als Blaukanal verwendet.
Welche der bereits erkannten neuen Merkmale von Kairo sind im ERS-Bild sichtbar?
In welcher Farbe ist das auffällige Merkmal dargestellt und weshalb?
Können Sie neue Merkmale erkennen, die in den Echtfarbenbildern nicht zu sehen waren?
Page12
| 
