|  | Landsat 7 ETM | |
Esercizi con i dati Landsat
Descrizione dei dati Landsat
Il satellite USA Landsat 7 ETM è il 6° satellite di osservazione della Terra operativo della NASA di questa serie (il lancio di Landsat 6 è fallito nel 1993) , varata nel 1972. Il sistema Landsat rappresenta pertanto il registro continuativo più lungo della superficie terrestre. I compiti principali di tutti i satelliti Landsat sono il monitoraggio ambientale, la valutazione dei disastri, la pianificazione dell'uso del terreno e regionale, la cartografia, la gestione delle catene e l'esplorazione petrolifera e mineraria.
Le modalità operative sono state costantemente migliorate. Oggi, Landsat ETM gestisce 8 canali, dalla luce visibile (canali 1,2,3) all'infrarosso vicino e medio (canali 4,5,7) e radiazione termica (canale 6). La risoluzione al suolo è 15 metri per il canale pancromatico (8) e 30 metri per i canali da 1 a 5 e 7. Il canale termico 6 fornisce una risoluzione di 80 metri. Il satellite Landsat 7 percorre un'orbita circolare eliosincrona e quasi polare.
Descrizione delle immagini del Cairo
Tutti i dati necessari sono compressi nel file cairo.zip.
In questo esercizio utilizzeremo le immagini Landsat 7 ETM del 2000.
Aprite il programma LEOWorks.
Per aprire la prima immagine, scegliete File>Open (Apri). Comparirà una finestra di dialogo. Scegliete la cartella Cairo e selezionate la prima immagine Cairo_Landsat_2000_Band_1.tif. Aprite anche tutte le altre immagini a banda singola del 2000.
Per ottenere una visualizzazione più chiara della superficie, occorre accentuare tutte le immagini.
Selezionate (attivate) la prima immagine Cairo_Landsat_2000_Band_1.tif e scegliete Enhance (Accentua)>Histogram Equalization (Equalizzazione istogramma). L'immagine cambierà. Convertite tutte le altre immagini nello stesso modo.
Sono ora presenti 9 immagini sullo schermo. Ogni singola immagine riflette una parte dello spettro elettromagnetico tra 0,45 µm e 12,5 µm (la luce visibile va da 0,45 µm a 0,7 µm).
Sono presenti così tante bande perchè le diverse caratteristiche della superficie terrestre sono visualizzabili in parti diverse dello spettro elettromagnetico oppure le stesse caratteristiche appaiono diseguali nelle diverse parti dello spettro. Ciò significa che tutte le caratteristiche o gli oggetti dell'immagine appaiono ai nostri occhi in colori diversi quando illuminate alla luce (compreso l'infrarosso). Per distinguere gli oggetti in base al loro colore abbiamo bisogno di uno strumento in grado di eseguire misurazioni in molte bande, che coprono tutti i colori visibili nonchè il settore dell'infrarosso.
Ora osservate le immagini e raggruppatele in due categorie di aspetto simile. Notate in particolare l'acqua e l'area di vegetazione nord-occidentale. Confrontate i due gruppi con la tabella contenente le diverse bande di dati Landsat. Questi due gruppi sono identificabili anche qui?
Qual è la differenza significativa per quanto riguarda i dettagli di Cairo_Landsat_2000_Band_61.tif/Cairo_Landsat_2000_Band_62.tif (Landsat ETM banda 6) e Cairo_Landsat_2000_Band_8.tif (Landsat ETM band 8) rispetto alle altre bande?
| | | Cairo visto dal satellite Landsat 7 ETM il 23 agosto 2000 |
Combinazione di immagini multispettrali
E difficile per l'occhio umano selezionare le diverse caratteristiche della superficie terrestre in un'immagine in scala di grigi. Pertanto, è utile combinare 3 immagini Landsat in scala di grigi in un'unica immagine a colori RGB.
RGB significa rosso (canale 3), verde (canale 2) e blu (canale 1) e utilizza le caratteristiche fisiche del sistema di colori additivo.
I colori delle diverse caratteristiche dipendono dalle bande selezionate per la combinazione, perchè ogni oggetto possiede proprie peculiarità di radiazione. Combinazioni diverse consentono rendering diversi della stessa caratteristica. Proveremo alcuni di essi nell'esercizio seguente.
| | Combinazione a colori veri utilizzando le bande 3, 2, 1 | |
Combinazione a colori veri
La combinazione a colori veri richiede i canali Landsat del Rosso (banda 3 - 0,63 - 0,69µm), del Verde (banda 2 - 0,52 - 0,60µm) e del Blu (banda 1 - 0,45 - 0,52µm). Questa combinazione produce un'immagine che assomiglia a una fotografia a colori.
Aprite il programma LEOWorks. Se non avete ancora scaricato le immagini del Cairo, passate alla sezione Scarica in cima alla scheda di lavoro e seguite le istruzioni fornite.
Scegliete File>Open (Apri). Comparirà una finestra di dialogo. Scegliete la cartella Cairo e selezionate la prima immagine Cairo_Landsat_2000_Band_1.tif. Aprite anche Cairo_Landsat_2000_Band_2.tif and Cairo_Landsat_2000_Band_3.tif.
Scegliete Image (Immagine)>Combine from... (Combina da)>Red Green Blue (Rosso Verde Blu). Si aprirà un menu a comparsa. Selezionate l'immagine Cairo_Landsat_2000_Band_3.tif per il Rosso, Cairo_Landsat_2000_Band_2.tif per il Verde e
Cairo_Landsat_2000_Band_1.tif per il Blu, quindi fate clic su OK.
La nuova immagine è l'immagine a colori veri prodotta dai 3 canali della luce visibile. Ma non è ancora a colori veri, a causa dei dati non accentuati.
Selezionate (attivate) la prima immagine Cairo_Landsat_2000_Band_3.tif quindi i comandi Enhance>Interactive Stretching. Comparirà un istogramma. Spostate la barra blu a sinistra nell'istogramma di input verso il punto iniziale sinistro dell'istogramma di input. Quindi spostate la barra rossa sul punto iniziale destro dell'istogramma e fate clic su Apply (Applica). Notate le variazioni nell'immagine combinata. Convertite le altre due immagini nello stesso modo.
Descrivete l'immagine e cercate di dividere le caratteristiche dell'immagine in 5 classi - parchi e aree coltivate, acqua, deserto e terreno spoglio, aree densamente urbanizzate, aree scarsamente edificate.
Quali altre caratteristiche riuscite a identificare?
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