Charlie Loyd, MapBox
Landsat 8 opatření různé rozsahy frekvence elektromagnetického spektra – barvy, i když ne nutně barvy viditelné lidským okem. Každý rozsah se nazývá pásmo a Landsat 8 má 11 pásem. Landsat čísla jeho červené, zelené a modré senzory jako 4, 3 a 2, takže když je dáme dohromady, dostaneme true-color obrázek, například tento:
Landsat 8 pohled na Los Angeles, 13. Května, 2013. Obraz je otočen, takže sever je nahoru. Všechna obrazová data s laskavým svolením amerického Geologického průzkumu.
podívejte se na úplný seznam Landsat 8 kapel:
| Kapela Číslo | µm | Rozlišení |
|---|---|---|
| 1 | 0.433–0.453 | 30 m |
| 2 | 0.450–0.515 | 30 m |
| 3 | 0.525–0.600 | 30 m |
| 4 | 0.630–0.680 | 30 m |
| 5 | 0.845–0.885 | 30 m |
| 6 | 1.560–1.660 | 30 m |
| 7 | 2.100–2.300 | 30 m |
| 8 | 0.500–0.680 | 15 m |
| 9 | 1.360–1.390 | 30 m |
| 10 | 10.6-11.2 | 100 m |
| 11 | 11.5-12.5 | 100 m |
jeho 11 kapel, pouze ty, ve velmi nejkratší vlnové délky (pásma 1-4 a 8) smysl, viditelné světlo – všechny ostatní jsou v části spektra, které nemůžeme vidět. Skutečný barevný pohled z Landsatu je méně než polovina toho, co vidí. Abychom pochopili hodnotu všech kapel, podívejme se na ně postupně:
kapely
kapela 1 cítí hluboké blues a fialky. Modré světlo se těžko sbírá z vesmíru, protože je snadno rozptýleno malými kousky prachu a vody ve vzduchu a dokonce i samotnými molekulami vzduchu. To je jeden z důvodů, proč velmi vzdálené věci (jako hory na obzoru) vypadají modře a proč je obloha modrá. Stejně jako vidíme hodně mlhavé modré, když se podíváme na vesmír za slunečného dne, Landsat 8 vidí oblohu pod ním, když se na nás dívá stejným vzduchem. Která část spektra je těžké vybírat s dostatečnou citlivost, aby byly užitečné, a Band 1 je jediným nástrojem svého druhu, produkuje open data v tomto rozlišení – jedna z mnoha věcí, které dělají tento satelitní zvláštní. To je také nazýváno pobřežní / aerosol band, po jeho dvou hlavních použití: zobrazování mělké vody a sledování jemných částic, jako je prach a kouř. Sám o sobě, jeho výstup vypadá hodně jako Kapela 2 (normální, modrá), ale pokud bychom rozdíl od nich, a upozornit na oblasti, s více deep blue, můžeme vidět rozdíly:
Skupina 1-Skupina 2. Oceán a živé rostliny odrážejí více hlubokých modrofialových odstínů. Většina rostlin produkuje povrchový vosk (například mrazivý povlak na čerstvých švestkách), jak rostou, aby odrážely škodlivé ultrafialové světlo.
pásma 2, 3 a 4 jsou viditelná modře, zeleně a červeně. Ale zatímco budeme oživovat je, pojďme si referenční část Los Angeles, s řadou různých využití půdy, ve srovnání s dalšími kapelami:
Část západní LA oblast, ze zemědělských pozemků v blízkosti Oxnardu v west Hollywood a downtown east. Jako většina městských oblastí, Barvy Města se v tomto měřítku průměrně mění na světle šedou.
pásmo 5 měří blízké infračervené nebo NIR. Tato část spektra je zvláště důležitá pro ekologii, protože zdravé rostliny ji odrážejí-voda v jejich listech rozptyluje vlnové délky zpět do oblohy. Porovnáním s jinými pásmy získáváme indexy jako NDVI, které nám umožňují měřit zdraví rostlin přesněji, než kdybychom se dívali pouze na viditelnou zelenost.
jasnými prvky jsou parky a další silně zavlažovaná vegetace. Bod v dolní části tohoto pohledu na západ je Malibu, takže je to sázka na jistotu, že malé světlé místo v kopcích poblíž je golfové hřiště. Na západním okraji je tmavá jizva velkého ohně, která byla jen mírným zabarvením v pravém barevném obrazu.
pásma 6 a 7 pokrývají různé řezy krátkovlnného infračerveného záření nebo víření. Jsou zvláště užitečné pro vyprávění mokré země ze suché země, a pro geologii: horniny a půdy, které vypadají podobně v jiných pásmech, mají často silné kontrasty ve víru. Pojďme udělat false-barevný obrázek pomocí SWIR jako red, NIR jako zelené a hluboké modré jako modré (technicky, 7-5-1 obrázek):
oheň jizva je nyní nemožné minout – silně odráží v Pásmu 7 a skoro vůbec na ostatní, což je červená. Dříve jemné detaily vegetace jsou také jasné. Zdá se, že rostliny v kaňonech severně od Malibu jsou bujnější než rostliny na hřebenech, což je typické pro podnebí, kde je voda hlavním omezením růstu. Vidíme také vegetační vzorce v LA-některé čtvrti mají více listů (parky ,chodníky, trávníky) než jiné.
pásmo 8 je panchromatické – nebo jen pan-pásmo. Funguje to stejně jako černobílý film: místo toho, aby sbíral viditelné barvy Samostatně, kombinuje je do jednoho kanálu. Protože tento senzor vidí více světla najednou, je to nejostřejší ze všech pásem s rozlišením 15 metrů (50 stop). Pojďme přiblížit Malibu v měřítku 1: 1 v pásmu pan:
A v true color, natažené na pokrytí stejné oblasti:
barevná verze vypadá rozostřený, protože tyto senzory nemohou vidět podrobnosti o této velikosti. Ale pokud budeme kombinovat barevné informace, které poskytují, s detaily z pánve band – proces volal pan ostření – dostaneme něco, co je barevné a ostré:
Pansharpened Malibu, 15 m (50 ft) na pixel. Všimněte si struktury vln ve vodě.
pásmo 9 ukazuje nejméně, přesto je to jedna z nejzajímavějších vlastností Landsat 8. Pokrývá velmi tenký plátek vlnových délek: pouze 1370 ± 10 nanometrů. Jen málo vesmírných nástrojů shromažďuje tuto část spektra, protože atmosféra absorbuje téměř všechny. Landsat 8 z toho dělá výhodu. Právě proto, že země je v tomto pásmu sotva viditelná, vše, co se v ní jasně objevuje, musí odrážet velmi jasně a / nebo být nad většinou atmosféry. Tady je kapela 9 pro tuto scénu:
pásmo 9 je jen pro mraky! Zde sbírá načechrané kupovité mraky, ale je určen zejména pro cirrusové mraky-vysoké, choulostivé „přesličky“. Cirrus je skutečnou bolestí hlavy pro satelitní zobrazování, protože jejich měkké hrany je ztěžují, a snímek pořízený skrze ně může obsahovat měření, která jsou vypnutá o několik procent bez jakéhokoli zřejmého vysvětlení. Kapela 9 usnadňuje jejich účet.
pásma 10 a 11 jsou v tepelném infračerveném záření nebo TIR-vidí teplo. Místo měření teploty vzduchu, jako to dělají meteorologické stanice, hlásí na samotné zemi, která je často mnohem teplejší.
studie před několika lety zjistila některé teploty povrchu pouště vyšší než 70 °C (159 °F) – dostatečně horké, aby smažily vejce. Naštěstí, LA je poměrně mírné v tomto scény:
Všimněte si, že velmi tmavé (studené) skvrny zápas mraky v Kapele 9. Po nich je zavlažovaná vegetace nejchladnější, následovaná otevřenou vodou a přirozenou vegetací. Spálená jizva poblíž Malibu, která je pokryta dřevěným uhlím a suchým, mrtvým listím, má velmi vysokou povrchovou teplotu. Ve městě, parky jsou obecně nejchladnější a průmyslové čtvrti jsou nejteplejší. Na této scéně není jasný městský tepelný ostrov – což znamená, že tyto kapely TIR budou zvláště užitečné pro studium.
pásma lze kombinovat mnoha různými způsoby, aby se odhalily různé rysy v krajině. Udělejme další falešně barevný obrázek pomocí tohoto pásma TIR pro červenou, vířivé pásmo pro zelenou a přírodní zelené pásmo pro modrou (obrázek 10-7-3):
městské oblasti a některé druhy půdy jsou růžové. V true-color, obraz, divoká vegetace je téměř rovnoměrně olivové barvy, ale zde vidíme rozdíl mezi broskev-barevné křovin, mahagon-barevné lesy, a tak dále. Chladící pobřežní vánek se jeví jako mírný fialový gradient podél pobřeží města. Barevné proužky na obou stranách obrazu jsou oblasti, kde ne všechny senzory mají pokrytí.
Text s laskavým svolením Charlie Loyd, MapBox. Původní příspěvek s názvem Putting Landsat 8 ‚ s Bands to Work, publikovaný 14. Června 2013.