Интерпретация комбинаций каналов данных Landsat TM / ETM+
по адресу http://gis-lab.info/qa/landsat-bandcomb.html
Описание различных комбинаций каналов и того, что можно на них увидеть.
Описание камеры TM/ETM+ включающее перечень спектральных диапазонов (каналов).
Статья про создание растровых композитов в QGIS (использована в ходе подготовки примера № 3).
Приведенные ниже описания в определенной степени зависят от условий конкретной сцены (район, сезон и т.д.), но являются достаточно универсальными. Если у вас есть хорошие примеры иллюстрирующие приведенные комбинации каналов или наоборот исключения из этих правил, пожалуйста, присылайте, мы добавим их к примерам на этой странице. Или сами добавьте, если вы - участник проекта GIS-LAB и хоть немного понимаете в Wiki-разметке.
Пример 1 - окрестности к СВ от г. Хабаровска (где именно), пример 2 - то же, южнее Хабаровска (где именно), пример 3 - Томь-Обское междуречье (где именно), спутник Landsat 7, тайлы LE71480202003144ASN00 и LE71480212003144ASN00 от 14 апреля 2003 г. Нажмите на картинку с изображением чтобы посмотреть увеличенную версию.
Подробнее о примере 3. На данной территории (расположенной в зоне южной подтайги Западной Сибири) имеются объекты, хорошо различимые в разных сочетаниях каналов: а) крупный город (Томск, справа) и множество сёл; б) таёжный массив (частично коренной, частично - вторичный) в центре (это лесхоз), а также отдельные леса, преимущественно елово-сосново-пихтового состава, с примесью или массивами сосны сибирской, смешанные или нет; равно как и множество лиственных массивов - берёза, осина; в поймах рек - заросли ивы; в) разные типы сельхозугодий: луга-покосы, огороды и поля (б.ч. кормовые зерновые и бобовые, картофель); г) 2 крупных реки и множество мелких речек и стариц, а также много мелких таёжных (обычно проточных) озёр; д) практически отсутствуют почвенные обнажения и выходы скальных пород; е) слева имеется маленькое облачко, не менее полезное для сравнения. К указанной дате снег на данной территории б.ч. сходит, но Обь (как подсказывает Яндекс про этот год) была ещё во льду, тогда как на Томи, возможно, уже начался ледоход.
Технические детали по примеру № 3: нижняя часть является описываемой комбинацией каналов с растяжением контраста, верхняя - везде комбинация 3-2-1 без растяжения.
| Комбинация Landsat 5,7 | Комбинация Landsat 8 | Возможная информация | Примеры |
|---|---|---|---|
| 4,3,2 | 5,4,3 | Стандартная комбинация «искусственные цвета». Растительность отображается в оттенках красного, городская застройка – зелено-голубых, а цвет почвы варьируется от темно до светло коричневого. Лед, снег и облака выглядят белыми или светло голубыми (лед и облака по краям). Хвойные леса будут выглядеть более темно-красными или даже коричневыми по сравнению с лиственными. Эта комбинация очень популярна и используется, главным образом, для изучения состояния растительного покрова, мониторинга дренажа и почвенной мозаики, а также для изучения агрокультур. В целом, насыщенные оттенки красного являются индикаторами здоровой и (или) широколиственной растительности, в то время как более светлые оттенки характеризуют травянистую или редколесья/кустарниковую растительность. | |
| 3,2,1 | 4,3,2 | Комбинация «естественные цвета». В этой комбинации используются каналы видимо диапазона, поэтому объекты земной поверхности выглядят похожими на то, как они воспринимаются человеческим глазом. Здоровая растительность выглядит зеленой, убранные поля – светлыми, нездоровая растительность – коричневой и желтой, дороги – серыми, береговые линии – белесыми. Эта комбинация каналов дает возможность анализировать состояние водных объектов и процессы седиментации, оценивать глубины. Также используется для изучения антропогенных объектов. Вырубки и разреженная растительность детектируются плохо, в отличие от комбинации 4-5-1 или 4-3-2. Облака и снег выглядят одинаково белыми и трудноразличимы. Кроме того, трудно отделить один тип растительности от другого. Эта комбинация не позволяет отличить мелководье от почв в отличие от комбинации 7-5-3. | |
| 7,4,2 | 7,5,3 | Эта комбинация дает изображение близкое к естественным цветам, но в тоже время позволяет анализировать состояние атмосферы и дым. Здоровая растительность выглядит ярко зеленой, травянистые сообщества – зелеными, ярко розовые участки детектируют открытую почву, коричневые и оранжевые тона характерны для разреженной растительности. Сухостойная растительность выглядит оранжевой, вода- голубой. Песок, почва и минералы могут быть представлены очень большим числом цветов и оттенков. Эта комбинация дает великолепный результат при анализе пустынь и опустыненных территорий. Кроме того, может быть использована для изучения сельскохозяйственных земель и водно-болотных угодий. Сгоревшие территории будут выглядеть ярко красными. Эта комбинация используется для изучения динамики пожаров и пост-пожарного анализа территории. Городская застройка отображается в оттенках розово-фиолетового, травянистые сообщества – зелеными и светло зелеными. Светло зеленые точки внутри городских территорий могут быть парками, садами или полями для гольфа (актуально для России :)). Оливково-зеленый цвет характерен для лесных массивов и более темный цвет является индикатором примеси хвойных пород. | |
| 4,5,1 | 5,6,2 | Здоровая растительность отображается в оттенках красного, коричневого, оранжевого и зеленого. Почвы могут выглядеть зелеными или коричневыми, урбанизированные территории – белесыми, серыми и зелено-голубыми, ярко голубой цвет может детектировать недавно вырубленные территории, а красноватые – восстановление растительности или разреженную растительность. Чистая, глубокая вода будет выглядеть очень темно синей (почти черной), если же это мелководье или в воде содержится большое количество взвесей, то в цвете будут преобладать более светлые синие оттенки. Добавление среднего инфракрасного канала позволяет добиться хорошей различимости возраста растительности. Здоровая растительность дает очень сильное отражение в 4 и 5 каналах. Использование комбинации 3-2-1 параллельно с этой комбинацией позволяет различать затопляемые территории и растительность. Эта комбинация малопригодна для детектирования дорог и шоссе. | |
| 4,5,3 | 5,6,4 | Эта комбинация ближнего, среднего ИК-каналов и красного видимого канала позволяет четко различить границу между водой и сушей и подчеркнуть скрытые детали плохо видимые при использовании только каналов видимого диапазона. С большой точностью будут детектироваться водные объекты внутри суши. Эта комбинация отображает растительность в различных оттенках и тонах коричневого, зеленого и оранжевого. Эта комбинация дает возможность анализа влажности и полезны при изучении почв и растительного покрова. В целом, чем выше влажность почв, тем темнее она будет выглядеть, что обусловлено поглощением водой излучения ИК диапазона. | |
| 7,5,3 | 7,6,4 | Эта комбинация дает изображение близкое к естественным цветам, но в тоже время позволяет анализировать состояние атмосферы и дым. Растительность отображается в оттенках темно и светло зеленого, урбанизированные территории выглядят белыми, зелено-голубыми и малиновыми, почвы, песок и минералы могут быть очень разных цветов. Практически полное поглощение излечения в среднем ИК-диапазоне водой, снегом и льдом позволяет очень четко выделять береговую линию и подчеркнуть водные объекты на снимке. Горячие точки (как, например, кальдеры вулканов и пожары) выглядят красноватыми или желтыми. Одно из возможных применений этой комбинации каналов – мониторинг пожаров. Затопляемые территории выглядят очень темно синими и почти черными, в отличие от комбинации 3-2-1, где они выглядят серыми и плохо различимы. | |
| 5,4,3 | 6,5,4 | Как и комбинация 4-5-1 эта комбинация дает дешифровщику очень много информации и цветовых контрастов. Здоровая растительность выглядит ярко зеленой, а почвы – розовато-лиловыми. В отличие от 7-4-2, включающей 7 канал и позволяющей изучать геологические процессы, эта комбинация дает возможность анализировать сельскохозяйственные угодья. Эта комбинация очень удобна для изучения растительного покрова и широко используется для анализа состояния лесных сообществ. | |
| 5,4,1 | 6,5,2 | Комбинация похожа на 7-4-2, здоровая растительность выглядит ярко зеленой, за исключением того, что эта комбинация лучше для анализа сельскохозяйственных культур. | |
| 7,5,4 | 7,6,5 | Эта комбинация не включает ни одного канала из видимого диапазона, и обеспечивает оптимальный анализ состояния атмосферы. Береговые линии четко различимы. Может быть использован для анализа текстуры и влажности почв. Растительность выглядит голубой. | |
| 5,3,1 | 6,4,2 | Эта комбинация показывает топографические текстуры, в то время как 7-3-1 позволяет различить горные породы. | |
В статье использованы материалы James W. Quinn.
Пример 3 подготовил и добавил Д.В. Курбатский.