Warum tritt die Wellenlänge von Landsat ETM + panchromatischem Band über den sichtbaren Bereich?

Das Landsat ETM + Band-8 (Panchromatisch) ist hinsichtlich der räumlichen Auflösung, dh der Zellgröße von 15 x 15 m, identisch mit dem Landsat-8 OLI 'Panchromatisches Band-8. Es gibt jedoch große Unterschiede in den Wellenlängen beider Bänder; ETM + .52 - .90 und OLI 0.503 - 0.676 (Mikrometer).

Siehe https://landsat.usgs.gov/what-are-band-designations-landsat-satellites

Die für ETM + platzierte Wellenlänge überschreitet eindeutig den sichtbaren Bereich. Ein visueller Vergleich zwischen beiden Banden zeigt auch das Ergebnis dieser Unterschiede.

Offensichtlich wird bemerkt, dass das Pan-Band von OLI bei der visuellen Interpretation sehr praktisch ist und sich zum Pan-Schärfen und zur Bildklassifizierung eignet.

Es könnte einige gute Aspekte hinter der panchromatischen Wellenlänge von ETM + geben, die über den sichtbaren Bereich hinausgehen. Ich bin daran interessiert, über denselben Grund aufgeklärt zu werden.

Eine kurze Erklärung finden Sie in der PDF-Datei 'Landsat 8 (L8) Data Users Handbook', die unter Landsat.usgs.gov verfügbar ist .

Auf Seite 9, erster Absatz, heißt es:

Das panchromatische OLI-Band, Band 8, ist im Vergleich zum panchromatischen ETM + -Band ebenfalls schmaler, um einen größeren Kontrast zwischen Vegetationsflächen und Land ohne Vegetationsbedeckung zu erzeugen.

Dies entspricht Ihrem Eindruck, dass das panchromatische Band von Landsat 8 OLI für die visuelle Interpretation praktischer ist und sich zum Pan-Sharpening und zur Bildklassifizierung eignet.

Ein Vorteil der panchromatischen Bande von Landsat 7 bis ins nahe Infrarot (NIR) wird in der doppelten Frage behandelt. Warum enthält die panchromatische Bande von Landsat 8 NICHT das Infrarot? , das heißt, es sammelt mehr Daten.

Das Folgende ist ein Zitat aus dem Blog von Ian Brown 'Wie man eine Mission nicht plant (Teil 2: Die Sensoren)'

Band 8, das panchromatische Band, ist im OLI im Vergleich zu ETM + signifikant schmaler. Dies bedeutet kein Pansharpening der NIR-Band! Dies ist anscheinend darauf zurückzuführen, dass „das panchromatische OLI-Band, Band 8, im Vergleich zum panchromatischen ETM + -Band ebenfalls schmaler ist, um in panchromatischen Bildern einen größeren Kontrast zwischen Vegetationsflächen und Oberflächen ohne Vegetation zu erzeugen“ . Dieses Ziel kann jedoch durch Pansharpening des NIR und die Verwendung von Vegetationsindizes erreicht werden, sodass ich die Logik eines schmalen Pan-Bandes nicht sehe. Sicherlich ist für Landbedeckungs- / Landnutzungsstudien ein NIR-Band mit höherer Auflösung besser als ein höherer Kontrast in panchromatischen Bildern? ....

_Verweise:

_{+ United States Geological Survey (USGS). Landsat 8 (L8) Data Users Handbook. Version 2 (106 Seiten). März 2016. Zugriff am 7. Januar 2018. Verfügbar unter: https://landsat.usgs.gov/landsat-8-l8-data-users-handbook .}

_{+ Brown, Ian. Wie man eine Mission nicht plant (Teil 2: Die Sensoren). Digitale Geographie. November 2013. Zugriff am 7. Januar 2018. Verfügbar unter: http://www.digital-geography.com/landsat-8-how-not-to-plan-a-mission-part-2-the-sensors / .}

Ein Hauptgrund für panchromatische Bänder, die einen breiten Spektralbereich abdecken, ist ein technischer Grund: Der größte Teil der von der Erde reflektierten Sonnenenergie liegt in der NIR-Wellenlänge. Da das Ziel eines einzelnen panchromatischen Bandes darin besteht, eine bessere räumliche Auflösung zu erzielen, können Sie das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern, wenn Ihre Gesamtenergiemenge größer ist. Ursprünglich verwendeten panchromatische Bänder so viel Licht wie möglich (Etymologie PAN-chromatisch bedeutet ALLE Farben), um eine hohe räumliche Auflösung mit dem bestmöglichen SNR zu bieten (wenn Sie die räumliche Auflösung der Pixel durch 2 teilen, haben Sie viermal weniger Licht pro Pixel). Die meisten Satelliten verwenden daher einen breiten Spektralbereich für ihr panchromatisches Band.

Mit der verbesserten Sensortechnologie neuerer Satelliten gibt es jetzt weniger Einschränkungen für das SNR, was aus technischer Sicht mehr Flexibilität bietet. Dann haben Sie, wie Andre Silva erwähnt hat, die Möglichkeit, Ihren "panchromatischen" Bereich für eine bestimmte Anwendung zu optimieren (was zu einer "thematischen" Begründung und nicht mehr zu einem "technischen" Grund wird). BEARBEITEN: Es ist erwähnenswert, dass die Detektoren für sichtbares Licht und NIR-Licht von OLI Silizium-PIN-Fotodioden (Empfindlichkeit zwischen 250 und 1100 nm) sind, auf die Lichtfilter angewendet werden. Die Wahl des Spektralbereichs in VNIR wird daher hauptsächlich von den Bildgebungsanforderungen und SNR-Einschränkungen bestimmt (nicht von der Verfügbarkeit von Detektoren in einem bestimmten Bereich). Mit anderen Worten, ein niedriges SNR ist ein Kompromiss zwischen der spektralen Genauigkeit und der räumlichen Genauigkeit. Wenn Sie sich zum Beispiel das NIR ansehen,