Kongobecken - Übung mit Landsatdaten - Fortsetzung
|  | Kongobecken, FRC, 18. Februar 2001 | |
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 Strahlungseigenschaften aufweist. Durch unterschiedliche Kombinationen können unterschiedliche Ansichten 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 des Kongobeckens 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 "Kongo", und wählen Sie die Bilder Congo_Landsat_Band_1.tif, Congo_Landsat_Band_2.tif und Congo_Landsat_Band_3.tif aus.
Wählen Sie Image>Combine from...>Red Green Blue. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie das Bild Congo_Landsat_Band_1.tif für Red (Rot), Congo_Landsat_Band_2.tif für Green (Grün) und Congo_Landsat_Band_3.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 die Daten aber noch nicht verbessert sind, wird es noch nicht in Echtfarben dargestellt. Markieren Sie das erste Bild, Congo_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 fünf Klassen: dichter Wald, Buschland, klares Wasser, trübes Wasser und Wolken.
Falschfarbenkombination
Die Interpretierbarkeit von Satellitenbildern lässt sich mithilfe von Falschfarbenbildern verbessern.
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. Manchmal kommen in Falschfarbenbildern sogar unsichtbare Merkmale zum Vorschein.
Welche Merkmale waren im Echtfarbenbild nicht zu sehen?
Gibt es verborgene Vegetations- oder Wasserflächen?
Öffnen Sie das Programm LEOWorks. Wenn Sie die Aufnahmen des Kongobeckens 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 "Kongo", und wählen Sie das erste Bild, Congo_Landsat_Band_2.tif, aus. Öffnen Sie auch Congo_Landsat_Band_4.tif und Congo_Landsat_Band_7.tif.
Wählen Sie Image>Combine from...>Red Green Blue. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie das Bild Congo_Landsat_Band_7.tif für Red (Rot), Congo_Landsat_Band_4.tif für Green (Grün) und Congo_Landsat_Band_2.tif für Blue (Blau) aus, und klicken Sie auf OK. Verbessern Sie die Rohdaten, wie in der Übung zur Echtfarbenkombination beschrieben.
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?
Probieren Sie eine andere Kombination aus. Wählen Sie File>Open. Ein Windows-Dialogfeld wird angezeigt. Öffnen Sie den Ordner „Kongo“, und wählen Sie die Bilder Congo_Landsat_Band_1.tif, Congo_Landsat_Band_2.tif und Congo_Landsat_Band_4.tif aus.
Wählen Sie Image>Combine from...>Red Green Blue. Es wird ein Kontextmenü eingeblendet. Wählen Sie das Bild Congo_Landsat_Band_4.tif für Red (Rot), Congo_Landsat_Band_2 für Green (Grün) und Congo_Landsat_Band_1.tif für Blue (Blau) aus, und klicken Sie auf OK. Verbessern Sie die Rohdaten, wie in der Übung zur Echtfarbenkombination beschrieben.
Dieses neue Bild ist eine Falschfarbenkombination aus drei Schwarzweißbildern. Beschreiben Sie das Bild und unterteilen Sie seine Merkmale in fünf Klassen: dichter Wald, Buschland, klares Wasser, trübes Wasser und Wolken.
Welche Schlüsse lassen die grün eingefärbten Bereiche im Bild zu?
Begründen Sie Ihre Vermutung.
Vergleichen Sie die beiden Falschfarbenbilder. Erklären Sie die Unterschiede und die Gemeinsamkeiten der Bilder.
Kombinieren Sie Kanal 7 für Rot, Kanal 1 für Grün und Kanal 2 für Blau zu einem Falschfarbenbild. Was lässt sich über die Nützlichkeit dieses Bildes sagen?
Probieren Sie nun eine beliebige Kombination aus, und beachten Sie die Veränderungen.
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