de Charlie Loyd, MapBox
Landsat 8 măsoară diferite intervale de frecvențe de – a lungul spectrului electromagnetic-o culoare, deși nu neapărat o culoare vizibilă pentru ochiul uman. Fiecare gamă se numește bandă, iar Landsat 8 are 11 benzi. Landsat numără senzorii săi roșii, verzi și albastre ca 4, 3 și 2, așa că atunci când le combinăm obținem o imagine în culori reale, cum ar fi aceasta:
Landsat 8 vedere din zona Los Angeles, 13 Mai 2013. Imaginea este rotit atât de Nord este în sus. Toate datele de imagine prin amabilitatea U. S. Geological Survey.
aruncați o privire la lista completă a benzilor Landsat 8:
| număr bandă | rezoluție | |
|---|---|---|
| 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 |
dintre cele 11 benzi ale sale, doar cele cu cele mai scurte lungimi de undă (benzile 1-4 și 8) simt lumina vizibilă – toate celelalte sunt în părți ale spectrului pe care nu le putem vedea. Vizualizarea true-color de la Landsat este mai puțin de jumătate din ceea ce vede. Pentru a înțelege valoarea tuturor trupelor, să le privim pe rând:
benzile
trupa 1 simte blues și violete profunde. Lumina albastră este greu de colectat din spațiu, deoarece este împrăștiată cu ușurință de bucăți mici de praf și apă din aer și chiar de moleculele de aer în sine. Acesta este unul dintre motivele pentru care lucrurile foarte îndepărtate (cum ar fi munții de la orizont) apar albăstrui și de ce cerul este albastru. Așa cum vedem o mulțime de albastru tulbure când privim spațiul într-o zi însorită, Landsat 8 vede cerul de sub el când ne privește în jos prin același aer. Acea parte a spectrului este greu de colectat cu suficientă sensibilitate pentru a fi utilă, iar banda 1 este singurul instrument de acest gen care produce date deschise la această rezoluție – unul dintre multele lucruri care fac acest satelit special. Se mai numește banda de coastă / aerosoli, după cele două utilizări principale: imagistica apei de mică adâncime și urmărirea particulelor fine precum praful și fumul. În sine, producția sa seamănă foarte mult cu banda 2 (Albastru normal), dar dacă le contrastăm și evidențiem zonele cu un albastru mai profund, putem vedea diferențe:
banda 1 minus banda 2. Oceanul și plantele vii reflectă nuanțe mai profunde de albastru-violet. Majoritatea plantelor produc ceară de suprafață (de exemplu, acoperirea înghețată pe prune proaspete) pe măsură ce cresc, pentru a reflecta lumina ultravioletă dăunătoare.
benzile 2, 3 și 4 sunt vizibile albastru, verde și roșu. Dar în timp ce le revizităm, să luăm o secțiune de referință din Los Angeles, cu o serie de utilizări diferite ale terenului, pentru a compara cu alte trupe:
o parte din zona de Vest LA, de la terenuri agricole lângă Oxnard în vest la Hollywood și centrul orașului în est. La fel ca majoritatea zonelor urbane, culorile orașului ajung în medie la gri deschis la această scară.
banda 5 măsoară infraroșu apropiat sau NIR. Această parte a spectrului este deosebit de importantă pentru ecologie, deoarece plantele sănătoase o reflectă – apa din frunzele lor împrăștie lungimile de undă înapoi în cer. Comparând-o cu alte benzi, obținem indici precum NDVI, care ne permit să măsurăm sănătatea plantelor mai precis decât dacă am privi doar verdele vizibil.
caracteristicile luminoase sunt parcurile și alte vegetații puternic irigate. Punctul din partea de jos a acestei priveliști din vest este Malibu, deci este un pariu sigur că micul punct luminos de pe dealurile din apropiere este un teren de golf. Pe marginea de Vest este cicatricea întunecată a unui foc mare, care a fost doar o ușoară decolorare a imaginii în culori adevărate.
benzile 6 și 7 acoperă diferite felii de infraroșu cu unde scurte sau SWIR. Sunt deosebit de utile pentru a spune pământul umed de pământul uscat și pentru Geologie: rocile și solurile care arată similar în alte benzi au adesea contraste puternice în SWIR. Să facem o imagine în culori false folosind SWIR ca roșu, NIR ca verde și albastru intens ca albastru (tehnic, o imagine 7-5-1):
cicatricea de foc este acum imposibil de ratat – reflectând puternic în banda 7 și cu greu deloc în celelalte, făcându-l Roșu. Detaliile subtile ale vegetației devin, de asemenea, clare. Se pare că plantele din canioanele de la nord de Malibu sunt mai luxuriante decât cele de pe creste, ceea ce este tipic climelor în care apa este principala constrângere asupra creșterii. De asemenea, vedem modele de vegetație în LA – unele cartiere au mai mult frunziș (parcuri, copaci trotuar, peluze) decât altele.
banda 8 este panchromatic – sau doar pan-band. Funcționează la fel ca filmul alb-negru: în loc să colecteze culori vizibile separat, le combină într-un singur canal. Deoarece acest senzor poate vedea mai multă lumină simultan, este cel mai ascuțit dintre toate benzile, cu o rezoluție de 15 metri (50 de picioare). Să mărim Malibu la scara 1:1 în banda pan:
și în culori adevărate, întinse pentru a acoperi aceeași zonă:
versiunea color nu pare focalizată, deoarece acei senzori nu pot vedea detalii de această dimensiune. Dar dacă combinăm informațiile de culoare pe care le furnizează cu detaliile din banda pan – un proces numit ascuțire pan – obținem ceva care este atât colorat, cât și clar:
Pansharpened Malibu, 15 m (50 ft) pe pixel. Observați textura valurilor din apă.
banda 9 arată cel mai puțin, dar este una dintre cele mai interesante caracteristici ale Landsat 8. Acesta acoperă o felie foarte subțire de lungimi de undă: doar 1370 de 10 nanometri. Puține instrumente bazate pe spațiu colectează această parte a spectrului, deoarece atmosfera absoarbe aproape totul. Landsat 8 transformă acest lucru într-un avantaj. Tocmai pentru că Pământul este abia vizibil în această bandă, orice lucru care apare clar în ea trebuie să reflecte foarte luminos și/sau să fie deasupra majorității atmosferei. Iată trupa 9 pentru această scenă:
Band 9 este doar pentru nori! Aici se iau nori cumulus pufos, dar este conceput special pentru nori cirrus – mare, wispy „coada calului”. Cirrus sunt o adevărată durere de cap pentru imagistica prin satelit, deoarece marginile lor moi le fac greu de observat, iar o imagine luată prin ele poate conține măsurători care sunt dezactivate cu câteva procente fără nicio explicație evidentă. Bandă 9 le face ușor de cont pentru.
benzile 10 și 11 sunt în infraroșu termic sau TIR – văd căldură. În loc să măsoare temperatura aerului, așa cum fac stațiile meteorologice, acestea raportează chiar la sol, care este adesea mult mai fierbinte.
un studiu cu câțiva ani în urmă a constatat că unele temperaturi de suprafață ale deșertului sunt mai mari de 70% (159%) – suficient de fierbinți pentru a prăji un ou. Din fericire, LA este relativ temperat în această scenă:
observați că petele foarte întunecate (reci) Se potrivesc cu norii din banda 9. După ele, vegetația irigată este cea mai tare, urmată de apă deschisă și vegetație naturală. Cicatricea de arsură de lângă Malibu, care este acoperită cu cărbune și frunziș uscat, mort, are o temperatură foarte ridicată a suprafeței. În oraș, parcurile sunt în general cele mai tari și cartierele industriale sunt cele mai calde. Nu există o insulă de căldură urbană clară în această scenă-un efect pe care aceste benzi TIR vor fi deosebit de utile pentru studiu.
benzile pot fi combinate în mai multe moduri diferite pentru a dezvălui caracteristici diferite în peisaj. Să facem o altă imagine în culori false folosind această bandă TIR pentru roșu, o bandă SWIR pentru verde și banda verde naturală pentru albastru (o imagine 10-7-3):
zonele urbane și unele tipuri de sol sunt roz. În imaginea în culori adevărate, vegetația sălbatică este aproape uniform de culoare măslinie, dar aici vedem o distincție între tufărișuri de culoare piersică, păduri de culoare mahon și așa mai departe. Răcirea brizelor de pe uscat apare ca un ușor gradient violet de-a lungul coastei orașului. Benzile colorate de pe ambele părți ale imaginii sunt zone în care nu toți senzorii au acoperire.
text curtoazie Charlie Loyd, MapBox. Mesaj Original intitulat punerea la lucru a trupelor Landsat 8, publicat pe 14 iunie 2013.