| | Übungen - Fortsetzung
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8. Zeichne ein Koordinatensystem wie das folgende auf ein Stück Papier und trage alle Werte aus der obigen Tabelle durch Kreuzchen ein. Verwende für jede Oberflächenart (Gletscher, Wasser, Land) eine andere Farbe und verbinde die Kreuzchen jeder Oberflächenart miteinander. Du hast somit spektrale Signaturen erzeugt!
Beschreibe die Unterschiede zwischen den drei Oberflächenarten. Vergleiche deine Kurven mit den Ergebnissen einiger Mitschüler/Mitschülerinnen. Wie du siehst, ist es prinzipiell möglich, von der Spektralkurve einer einzelnen Stelle in einem Bild auf die Art der Oberfläche an dieser Stelle zu schließen. Dies ist das Prinzip der multispektralen Fernerkundung.
9. Kannst du anhand der beschriebenen Methode mithilfe der Reflexionswerte zwischen Eis und Schnee unterscheiden?
10. Schließe alle Bilder und erzeuge eine Animation aller sechs Kanäle, die uns vorliegen. Wähle unter Tools > Animation alle sechs Einzelkanal-Dateien aus und starte die Animation. Da sie alle Kanäle durchläuft, lässt sich die Änderung des Reflexionsvermögens in einem bestimmten Punkt gut beobachten. Passe mit Animation Speed nach Belieben die Animationsgeschwindigkeit an. Achte darauf, dass du nicht die Mulitkanal-Datei, sondern die Einzelkanal-Bilddateien auswählst. Alternativ kannst du die Animation auch mit der Pause-Schaltfläche unterbrechen und die Bilder schrittweise durchlaufen.
11. Schließe alle Bilder und erstelle zusammengesetzte Farbbilder. Öffne die Mehrkanal-Datei und wähle RGB-Farbkombinationen für unterschiedliche Kombinationen von Bildkanälen. Stelle Kanal 1 in B(lau), Kanal 2 in G(rün) und Kanal 3 in R(ot) dar. Dazu klickst du auf R und wählst Kanal 3 in der Liste aus, dann klickst du auf G und wählst Kanal 2 aus und dann auf B und wählst Kanal 1 aus. Wähle zur Kontrastverbesserung der Bilder Enhance > Histogram Equalization oder Enhance > Interactive Stretching.
Wie sieht dieses Bild aus? Vergleiche das Ergebnis mit einem so genannten Falschfarbenbild, das sich wie folgt erstellen lässt: Lade die Mehrkanal-Bilddatei erneut und stelle z. B. Kanal 3 in Blau, Kanal 4 in Grün und Kanal 5 in Rot dar. Welche Unterschiede sind zu erkennen?
12. Beschreibe auf der Grundlage deiner Ergebnisse, wo sich im Satellitenbild Gletscher, Schnee, Landflächen und Meer finden lassen.
Schlussfolgerungen
Schnee und Eis weisen im sichtbaren Licht ein hohes Reflexionsvermögen auf, im nahen Infrarot ein mittleres bis hohes und im kurzwelligen Infrarot ein sehr geringes. Häufig ist der Unterschied (die Variation) des Reflexionsvermögens zwischen sichtbarem Licht, nahem und kurzwelligem Infrarot für eine bestimmte Oberflächenart sehr charakteristisch. Diese Variation lässt sich deshalb zur automatischen Abbildung der Oberflächenarten aus einem Multispektralbild nutzen. Dies ist das Prinzip und der Zweck der multispektralen Fernerkundung.
In unserem Beispiel funktioniert die Methode für die Oberflächenarten Eis, Schnee, Wasser und Land gut. Es kann jedoch auch vorkommen, dass unterschiedliche Oberflächenarten ähnliche Variationen des Reflexionsvermögens (= spektrale Signaturen) aufweisen und sich deshalb mit der multispektralen Methode schlecht abbilden lassen.
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