Kathmandu - Heute und damals - Stadterfassung mit optischen Aufnahmen - Fortsetzung
|  | Behausung in Kathmandu | |
Erkennen von Stadtgebieten
Manchmal ist es gar nicht so einfach, Stadtgebiete zu erkennen. Städtische Gebiete reflektieren einfallende Strahlen mitunter ähnlich wie ihre Umgebung.
Diese Erscheinung ist in den Satellitenbildern Kathmandus zu beobachten und auf die natürlichen Werkstoffe zurückzuführen, die beim Bau der Stadt eingesetzt werden. Die meisten Gebäude bestehen aus Holz und Lehm.
Da ein Teil dessen, was wie eine etwas karge Vegetation aussieht, tatsächlich bebaute Gebiete sind, fällt es schwer, die Stadt und ihr Umfeld voneinander zu unterscheiden.
Die Fernerkundung bietet jedoch einige Mittel zur Lösung dieses Problems. So führt beispielsweise die Rechenoperation LANDSAT-Band 1 - LANDSAT-Band 4 zu einer sehr starken Rückstrahlung entwickelter und einer geringeren Rückstrahlung nicht entwickelter Gebiete.
Dies liegt an der starken Reflexion städtischer Objekte im Blaukanal 1, wodurch helle Bereiche entstehen, und an der geringen Reflexion dieser Oberflächen im Nahinfrarotkanal 4, die dunkle Bereiche im Bild bewirkt. Aus der Subtraktion dieser zwei Bänder geht ein Bild mit betont hellen städtischen Strukturen und dunkleren nicht entwickelten, also ländlichen Flächen hervor.
| | | Neu berechnetes Bild (ohne Kontraststreckung) |
In der folgenden Übung versuchen wir genau das, um die Stadtgebiete Kathmandus zu erkennen.
Beachte aber, dass dieses Vorgehen keine allgemeine Gültigkeit hat. Exakte, qualitativ hochwertige Produkte erfordern viele Stunden manueller Arbeit. Eine Garantie für ein zufriedenstellendes Ergebnis ist selbst dann nicht immer gegeben.
Öffne die Bilder Kathmandu_Landsat_2001_Band_1.tif und Kathmandu_Landsat_2001_Band_4.tif.
Klicke auf Image>Arithmetic... und wähle das Bild Kathmandu_Landsat_2001_Band_1.tif als „Image #1“ und Kathmandu_Landsat_2001_Band_4.tif als „Image #2“ aus. Wähle die Operation „Subtract“ und gib unter Modifiers „Scale pixel values“ an.
Diese Rechenoperation führt zu einem empirischen Index, der eine sehr empfindliche Reaktion auf städtische Objekte gewährleistet. Trotzdem bleibt es problematisch, bebaute Gebiete vom Boden zu unterscheiden. Zur Trennung der beiden Klassen muss das Bild verbessert werden.
| | Neu berechnetes Bild (nach Kontraststreckung) | |
Wähle Enhance>Interactive Stretching. Es wird ein Histogramm angezeigt. Verschiebe die linke Leiste (blau) im Eingangshistogramm (Input Histogram) auf 200. Verschiebe dann die rechte Leiste (rot) im Histogramm auf 220. Jetzt hebt sich das Stadtgebiet deutlich vom Umland ab.
Save als Kathmandu_2001_1sub4 (TIF) im Ordner „Kathmandu“.
Das aufgearbeitete Bild ist jetzt gut dafür geeignet, bebaute Gebiete zu erkennen.
Für die nachfolgende Übung benötigen wir auch die Subtraktionsbilder von Kathmandu aus den Jahren 1989 und 1976. Um sie zu erstellen, wiederholst du diese Übung mit den Bildern
Kathmandu_Landsat_1989_Band_1.tif und
Kathmandu_Landsat_1989_Band_4.tif und den Bildern Kathmandu_Landsat_1976_Band_4.tif und
Kathmandu_Landsat_1976_Band_1.tif und speicherst die verbesserten Bilder.
| 
