Originally Posted Sunday, July 25, 2004
Landsat TM Landsat ETM
Risultano particolarmente efficaci le immagini ottiche della superficie terrestre per fornire la rappresentazione di insieme del territorio dove possiamo immediatamente individuare le diverse tipologie dei terreni. Le immagini fornite dal sensore Thematic Mapper, installate a bordo dei satelliti Landsat 5 e Landsat 7 sono profiquamente usate a questi scopi.
Ogni pixel riproduce quindi una supercie di 28,5 x 28.5 metri.
Risoluzione geometrica
La definizione (risoluzione) fornita da questi sensori è di 28.5 metri ogni pixel
Una buona risoluzione esalta le caratteristica del terreno, differenziando gli oggetti presenti.
Risoluzione radiometrica
Le bande utilizzate sono 7, esse coprono una lunghezza d’onda che va dallo spettro visibile all’infrarosso
Colori Naturali Sintesi Additiva (RGB)
Lo schema classico della sintesi additiva, è l’effetto che si ottiene sovrapponendo tra loro tre raggi luminosi: uno verde, uno rosso ed uno blu, opportunamente corretti in partenza.
Sintesi sottrattiva (CMY)
Ogni colore può essere ottenuto sottraendo il bianco dai 3 fondamentali, ottenendo così il ciano-magenta-giallo
Colori Naturali e ‘Falsi Colori’
In questo modo si ottengono immagini in tricromia dove ogni colore è associata una immagine ripresa in una particolare banda dello spettro, o una particolare elaborazione digitale di immagini diverse, in modo che ognuno dei tre colori fondamentali evidenzi le differenzedella superficie esaltandone le caratteristiche. Questo metodo, chiamato ‘falsi colori’ non associano al rosso, verde e blu i corrispondenti colori naturali degli oggetti rappresentati.
Canali Alfa
Per comprendere con un esempio il funzionamento delle ‘bande’ potete provare ad aprire una qualsisi foto digitale con Photoshop o altro editor di immagini.
Dalla barra di explorer selezionate la voce ‘finestra’ e poi ‘canali’.
La finestra che si apre vi mostra quattro icone, le tre inferiori, in grigio, se unite, producono la prima in alto, a colori
Satellite
Ad oggi (5-2004) i satelliti operativi sono 2, il Landsat 5 e il Landsat 7, messo in orbita nel 1999.
Landsat TM
Il sistema di ripresa installato a bordo del landsat 5 è denominato Thematic Mapper (TM). Esso esegue la scansione della superficie terrestre utilizzando 7 bande dello spettro elettromagnetico
Corrispondenze delle bande
1) blu (0.45-0.52 µm
2) verde (0.52-0.60 µm),
3) rosso (0.63-0.69 µm)
4) infrarosso vicino (0.76-0.90 µm),
5) primo infrarosso medio (1.55-1.75 µm)
6) infrarosso termico (10.4-12.5µm)
7) secondo infrarosso medio (2.08-2.35 µm)
Risoluzione geometrica al suolo delle bande
La risoluzione al suolo per le bande 1-5-7 è di 28.5 metri
La nada termica (6) è di 120 metri
Intervallo di ripresa
L’intervallo di ripetizione della ripresa si ripete ogni 16 giorni
Intervallo di ripresa
L’intervallo di ripetizione della ripresa si ripete ogni 16 giorni
Ampiezza di ripresa
Al suolo, la fascia di ripresa è ampia 185 km
Indica la proporzione di luce incidente che una data superficie è in grado di riflettere.
Landsat ETM
Il miglioramento di ripresa si ottiene con un sensore più sofisticato denominato Enhanced Thematic Mapper Plus, ETM+ Esso dispone di un’ottava banda pancromatica di 15 metri di risoluzione al suolo. Viene migliorata anche la banda 6 (infrarosso) raddoppiando la definizione a 20 m.
Scala
La risoluzione geometrica disponibile permette la restituzione di immagini ad una scala di 1:500.000
In valori compresi tra 0 e 1, l’albedo è la grandezza che indica la proporzione di energia luminosa riflessa o diffusa da un corpo illuminato rispetto a quella ricevuta.
In Pratica
La riflettanza dei suoli privi di vegetazione o di edifici, aumenta con la lunghezza d’onda del campo visibile e dell’infrarosso. Il contenuto del suolo produce una variabilità che condiziona il colore. Sostanza organica, ossidi, sabbie quarzifere aumentano la riflettanza dalla banda TM 3, corrispondente al rosso. Le zone umide inveceha effetto su riflettanze di bande caratteristiche dell’assorbimento dell’acqua: TM 4,5 e 7.
‘Falsi Colori’
La scelta delle bande da utilizzare è fatta in relazione alla superficie che si vuole evidenziare o/e differenziare. La scelta delle 3 bande per rappresentare la sintesi RGB può riprodurre quindi una immagine con dei colori non naturali all’occhio umano. Anche se alcune combinazioni sono di uso comune la scelta rimane arbitraria. Tale rappresentazione si chiama in ‘falsi colori’.
Albedo
In relazione al valore di riflessione di un oggetto, tale oggetto può risultare visibile anche se la dimnsione dello stesso è inferiore alla risoluzione geometrica del sensore. Il caso delle strade che, pur essendo di dimensioni inferiori della risoluzione del sensore (28.5m) ,risulta apparire nella scena.
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Sintesi RGB(bande) – Composizione – RGB – Esempio
Landsat TM path 176 row 39 Cairo Le Piramidi 11-11-2000
3-2-1
Colori naturali, generati dai colori visibili, l’effetto è tipicamente fotografico. Il terreno è beige marrone, la vegetazione verde mentre gli edifici tendono al rosso, sabbie e ghiaie bianche. Si distingue facilemente le varie tipologie geologiche. In ambiente antropizzato risulta difficile distinguere l’acqua dalla vegetazione e terreno nudo da edificato. I tono chiari della vegetazione si confondono con terreni chiari
4-3-2
Tipica rappresentazione di falsi colori delle foto denominate Zulu, L’infrarosso vicino è associato il rosso. Al verde il rosso e al blu il verde; il risultato è che la vegetazione appare rossa, il suolo scoperto verdem lacqua in nero. Appare più marcata la differenza con la vegetazione. Gli arbusti appaiono magenta.
4-5-3
Vengono in questo modo esaltati gli difici, la vegetazione rimane rossa, il terreno azzurro. Migliore la vegetazione che differenzia la tipologia delle piante, tendente al marrone.
5-4-1
Questa composizione migliora la visione naturale della vegetazione staccandola dal suolo. Anche le abitazioni e le strade si distinguono meglio.
7-4-1
Un variante della precedente con minore riflettanza della banda 7 rispetto alla 5.