Av Charlie Loyd, MapBox
Landsat 8 måler forskjellige frekvenser langs det elektromagnetiske spektret – en farge, men ikke nødvendigvis en farge synlig for det menneskelige øye. Hvert område kalles et band, Og Landsat 8 har 11 band. Landsat nummererer sine røde, grønne og blå sensorer som 4, 3 og 2, så når vi kombinerer dem, får vi et fargebilde som dette:
Landsat 8 utsikt Over Los Angeles-området, 13. Mai 2013. Bildet er rotert så nord er opp. Alle bildedata gjengitt med tillatelse fra U. S. Geological Survey.
Ta en titt på Hele Listen Over Landsat 8s band:
| Båndnummer | µ | Oppløsning |
|---|---|---|
| 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 |
Av sine 11 band er det bare de i de korteste bølgelengdene (band 1-4 og 8) som ser synlig lys-alle de andre er i deler av spekteret som vi ikke kan se. Den sanne fargeutsikten Fra Landsat er mindre enn halvparten av det den ser. For å forstå verdien av alle bandene, la oss se på dem hver i sin tur:
Bandene
Band 1 sanser dyp blues og fioler. Blått lys er vanskelig å samle inn fra rommet fordi det er spredt lett av små biter av støv og vann i luften, og til og med av luftmolekyler selv. Dette er en grunn til at svært fjerne ting (som fjell i horisonten) vises blåaktig, og hvorfor himmelen er blå. Akkurat som Vi ser mye disig blå når Vi ser opp på plass på en solrik dag, Ser Landsat 8 himmelen under den når den ser ned på oss gjennom samme luft. Den delen av spekteret er vanskelig å samle inn med nok følsomhet til å være nyttig, Og Band 1 er det eneste instrumentet i sitt slag som produserer åpne data ved denne oppløsningen – en av mange ting som gjør denne satellitten spesiell. Det kalles også kyst – / aerosolbåndet, etter de to hovedbrukene: imaging grunt vann, og sporing av fine partikler som støv og røyk. I seg selv ser produksjonen ut Som Band 2(normal blå), men hvis vi kontrasterer dem og markerer områder med mer dypblå, kan vi se forskjeller:
Band 1 minus Band 2. Havet og levende planter reflekterer mer dype blå-violette fargetoner. De fleste planter produserer overflatevoks (for eksempel frostbelegget på friske plommer) når de vokser, for å reflektere skadelig ultrafiolett lys bort.
Båndene 2, 3 og 4 er synlige blå, grønne og røde. Men mens vi besøker dem, la oss ta en referansedel Av Los Angeles, med en rekke forskjellige bruksområder, for å sammenligne med andre band:
En Del av det vestlige LA-området, fra jordbruksland nær Oxnard i vest Til Hollywood og sentrum i øst. Som de fleste urbane områder, fargene i byen gjennomsnitt ut til lys grå på denne skalaen.
Band 5 måler nær infrarød, ELLER NIR. Denne delen av spekteret er spesielt viktig for økologi fordi sunne planter reflekterer det-vannet i bladene sprer bølgelengdene tilbake i himmelen. Ved å sammenligne det med andre band får vi indekser som NDVI, som lar oss måle plantehelsen mer presist enn om vi bare så på synlig grønnhet.
de lyse funksjonene er parker og annen tungt irrigert vegetasjon. Punktet nær bunnen av denne utsikten mot vest Er Malibu, så det er en trygg innsats at det lille lyspunktet i åsene i nærheten er en golfbane. På vestkanten er det mørke arret av en stor brann, som bare var en liten misfarging i sannfargebildet.
Bånd 6 og 7 dekker forskjellige skiver av kortbølge infrarød, ELLER SWIR. De er spesielt nyttige for å fortelle våt jord fra tørr jord, og for geologi: bergarter og jord som ligner i andre band har ofte sterke kontraster I SWIR. La oss lage et falskt fargebilde ved å bruke SWIR som rød, NIR som grønn og dypblå som blå (teknisk, et 7-5-1 bilde):
brannen arr er nå umulig å gå glipp av-reflekterer sterkt I Band 7 og knapt i det hele tatt i de andre, noe som gjør det rødt. Tidligere subtile detaljer om vegetasjon blir også klare. Det ser ut til at planter i canyons nord For Malibu er mer frodige enn de på ryggene, som er typisk for klima der vann er den viktigste begrensningen på vekst. Vi ser også vegetasjonsmønstre i LA-noen nabolag har mer løvverk (parker, fortau trær, plener) enn andre.
Band 8 er panchromatic – eller bare pan-band. Det fungerer akkurat som svart-hvitt film: i stedet for å samle visibile farger separat, kombinerer den dem til en kanal. Fordi denne sensoren kan se mer lys på en gang, er den den skarpeste av alle båndene, med en oppløsning på 15 meter (50 fot). La oss zoome inn På Malibu på 1: 1 skala i pan band:
og i ekte farger, strukket for å dekke det samme området:
fargeversjonen ser ut av fokus fordi disse sensorene ikke kan se detaljer om denne størrelsen. Men hvis vi kombinerer fargeinformasjonen de gir med detaljene fra panbåndet – en prosess som kalles pan-skarphet-får vi noe som er både fargerikt og skarpt:
Pansharpet Malibu, 15 m (50 fot) per piksel. Legg merke til bølgetekstur i vannet.
Band 9 viser minst, men det er en Av De mest interessante funksjonene I Landsat 8. Den dekker et veldig tynt stykke bølgelengder: bare 1370 ± 10 nanometer. Få rombaserte instrumenter samler denne delen av spekteret, fordi atmosfæren absorberer nesten alt. Landsat 8 gjør dette til en fordel. Nettopp fordi bakken er knapt synlig i dette bandet, må alt som vises tydelig i det, reflektere veldig sterkt og / eller være over det meste av atmosfæren. Her Er Band 9 for denne scenen:
Band 9 er bare for skyer! Her er det å plukke opp fluffy cumulus skyer, men det er designet spesielt for cirrusskyer-høye, pistrete»horsetails». Cirrus er en ekte hodepine for satellittbilder fordi deres myke kanter gjør dem vanskelig å få øye på, og et bilde tatt gjennom dem kan inneholde målinger som er av med noen få prosent uten noen åpenbar forklaring. Band 9 gjør dem enkle å gjøre rede for.
Bånd 10 og 11 er i termisk infrarød, ELLER TIR-de ser varme. I stedet for å måle temperaturen i luften, som værstasjoner gjør, rapporterer de på bakken selv, noe som ofte er mye varmere.
en studie for noen år siden fant noen ørkenoverflatetemperaturer høyere enn 70 °C (159 °F) – varm nok til å steke et egg. Heldigvis, LA er relativt temperert i denne scenen:
Legg Merke til at de svært mørke (kalde) flekkene samsvarer med skyene i Band 9. Etter dem er vannet vegetasjon kuleste, etterfulgt av åpent vann og naturlig vegetasjon. Brennearret nær Malibu, som er dekket av kull og tørt, dødt løvverk, har en meget høy overflatetemperatur. Innenfor byen, parker er generelt kuleste og industrielle nabolag er varmeste. Det er ingen klar urban varmeøy i denne scenen – en effekt som DISSE TIR-bandene vil være spesielt nyttige for å studere.
Band kan kombineres på mange forskjellige måter for å avdekke ulike trekk i landskapet. La oss lage et annet falskt fargebilde ved å bruke DETTE TIR-båndet for rødt, ET SWIR-bånd for grønt og det naturlige grønne bandet for blått (et 10-7-3-bilde):
Urbane områder og noen typer jord er rosa. I sann-fargebilde, vill vegetasjon er nesten jevnt oliven-farget, men her ser vi et skille mellom fersken-farget kratt, mahogni-farget skog, og så videre. Kjøling onshore bris vises som en liten lilla gradient langs kysten av byen. De fargede stripene på hver side av bildet er områder der ikke alle sensorer har dekning.
Tekst høflighet Charlie Loyd, MapBox. Opprinnelig innlegg med tittelen Putting Landsat 8 ‘ S Bands To Work, publisert 14. juni 2013.