Die folgende Übung soll dazu dienen, mithilfe der Bildklassifizierung mehr über Kathmandu zu erfahren. Man könnte meinen, das lässt sich per Knopfdruck erledigen. Dem ist aber nicht so. Recherche, Wissen und Genauigkeit sind für diesen Vorgang gefragt.

In den nachfolgenden Übungen wenden wir unterschiedliche Klassifizierungsmethoden an. Unser Ziel ist es, die Prinzipien der Bildklassifizierung zu verdeutlichen und die Ergebnisse der unterschiedlichen Verfahren zu vergleichen.

Die Klassifizierung ist ein sehr nützliches Hilfsmittel zum Sammeln von Informationen für Planungs- und Kontrollzwecke oder für die Aktualisierung von Kartenmaterial. Sie bietet eine vergleichsweise kostengünstige und einfache Methode, um Informationen über Landbedeckung, Landnutzung und entsprechende Veränderungen zu erhalten, insbesondere in abgelegenen oder unzugänglichen Gegenden. Doch selbst in gut bekannten Teilen der Welt gehören Satellitenbilder heute zum Alltag. Denke nur an die tägliche Wettervorhersage im Fernsehen mit ihren Wolkenanimationen. Ein gutes Beispiel für die Nutzung von Klassifikationen ist die Europäische Union.

Die Landwirtschaft wird mit Satelliten überwacht und die Klassifizierungen geben dem Landwirtschaftsministerium Auskunft über den Anteil an bestelltem und brachliegendem Land. Die Zuschüsse, die Bauern erhalten, richten sich nach der Menge des Landes, das sie brachliegen lassen. Wer aber könnte deren Aussagen kontrollieren, wenn nicht Satelliten?

Satellitenbilder und Klassifikationskarten finden auch in der Kartographie Anwendung. Deutlich wird dies an den genauen Waldgrenzen in topographischen Karten. Sie werden aus Satellitenbildern und deren Bildverarbeitungsprodukten entnommen.

Jede digitale Klassifizierung, ob automatisch („unüberwacht“) oder halbautomatisch („überwacht“, interaktiv), stellt nur eine Ausgangsbasis für die weitere Anpassung dar. Ohne manuelle Arbeit ist eine genaue und nützliche Klassifizierung nicht möglich. Die Informationsverarbeitung, die das menschliche Hirn leistet, ist zu viel komplexeren Verfahren fähig als Computerprogramme. Es bestehen zahlreiche vielschichtige Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Oberflächenarten, die nicht durch spektrale oder geometrische Unterschiede definierbar sind.

Da es sich um einen äußerst komplexen Vorgang handelt, können wir im Rahmen der nachfolgenden Übungen nur sehr grobe Klassifizierungen von Kathmandu vornehmen. Wir beginnen mit einer manuellen Übung, die zunächst die Methode veranschaulichen und uns einen Überblick über die verschiedenen Oberflächentypen der Stadt geben soll. Ein weiteres Resultat der Übung ist eine hübsche, handgezeichnete Karte, die du als persönliches Werk bezeichnen kannst. Diese Karte wird mit einer digitalen Klassifikation verschnitten, sodass die Ergebnisse der manuellen und der groben digitalen Klassifizierung verglichen werden können.

Damit das manuell klassifizierte mit dem digital klassifizierten Bild verschnitten werden kann, müssen wir die handgezeichnete Karte georeferenzieren. Das geht am einfachsten, indem wir Passpunkte (GCP, Ground Control Points) in die Falschfarbenbilder 4, 5, 3 einfügen und sie auf die Transparent-Folie übertragen.

Öffne das Bild Kathmandu_Landsat_Band_453.tif aus der Übung zur Falschfarbenkombination mit LEOWorks.

Die Passpunkte fügen wir mit dem GIS-Werkzeug von LEOWorks hinzu. Vergrößere das Bild, bis es den Bildschirm ausfüllt. Klicke dann in der Werkzeugleiste auf GIS. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Klicke auf File>New Theme, nenne das neue Thema „GCP“ und wähle Polyline. Wähle Edit>Start Edit, um mit dem Zeichnen zu beginnen.

Drucke das Bild aus. Wähle Print... und stelle „Scale:“ (die Massstabszahl) auf 100000 ein und drucke das Bild.


Manuelle Klassifizierung

Als Nächstes wird das Bild klassifiziert - also in Klassen unterteilt. Welche Klassen du auswählst, liegt in deinem eigenen Ermessen. Sinnvoll sind die folgenden Unterteilungen:

An eine Karte von Kathmandu ist leicht zu kommen. Dazu suchen wir einfach unter www.maps.google.com nach der Stadt.

Lade die Proba Bilder als ZIP-file herunter.

Als hochauflösende Bilder stellt ESA Aufnahmen von Kathmandu zur Verfügung, die mit dem Satelliten Proba erfasst wurden. Die Bodenauflösung der Bilder beträgt 5 m. Der ESA-Satellit Proba (Project for On-Board Autonomy) gehört zu den fortschrittlichsten Kleinsatelliten, die je in den Weltraum befördert wurden. Seit seinem Start im Jahre 2002 erledigt der Winzling, dessen Mission lautet, neue Technologien zu demonstrieren, Lenkung, Navigation, Kontrolle, Bordplanung sowie Nutzlast-Ressourcenverwaltung vollkommen selbständig. Unter seiner Nutzlast befinden sich ein kompaktes Instrument zur Multispektralbilderfassung sowie eine hochauflösende Kamera für die Aufnahme von Erdbeobachtungsdaten.(Quelle: ESA)