Dlaczego długość fali Landsat ETM + panchromatycznego pasma przekracza zakres widzialny?

10

Pasmo 8 Landsat ETM + (Panchromatic) jest identyczne z pasmem Landsat-8 OLI 'Panchromatic-8 pod względem rozdzielczości przestrzennej, tj. Wielkości komórki 15 x 15 m. Istnieje jednak ogromna różnica w długości fal obu pasm; ETM + .52 - .90 i OLI 0,503 - 0,676 (mikrometry).

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

Oczywiście długość fali umieszczona dla kroków ETM + w zakresie widzialnym. Wizualne porównanie obu pasm wskazuje również na wynik tych różnic.

Porównanie

Oczywiście zauważono, że opaska panoramiczna OLI jest bardzo przydatna w interpretacji wizualnej, a także nadaje się do ostrzenia panoramicznego i klasyfikacji obrazów.

Mogą istnieć pewne dobre aspekty za panchromatyczną długością fali ETM + wykraczającą poza zakres widzialny, jestem zainteresowany oświeceniem z tego samego powodu.

Ben
źródło

Odpowiedzi:

7

Krótkie wyjaśnienie można znaleźć w pliku pdf „Landsat 8 (L8) Data Users Handbook”, dostępnym na stronie landsat.usgs.gov .

Na stronie 9 akapit pierwszy jest powiedziane:

Pasmo panchromatyczne OLI, Pasmo 8, jest również węższe w porównaniu z pasmem panchromatycznym ETM +, aby stworzyć większy kontrast między obszarami wegetowanymi a terenem bez pokrywy roślinnej.

Byłoby to zgodne z twoim wrażeniem, że ta panchromatyczna opaska Landsat 8 OLI jest bardziej przydatna w interpretacji wizualnej, a także nadaje się do wyostrzania panoramy i klasyfikacji obrazów.

Jedną z zalet posiadania pasma panchromatycznego z Landsat 7 rozciągającego się do bliskiej podczerwieni (NIR) jest omówione w duplikacie pytania Dlaczego pasmo panchromatyczne Landsat 8 NIE obejmuje podczerwieni? , czyli zbiera więcej danych.

Oto cytat z bloga Iana Browna „Jak nie planować misji (część 2: czujniki)”

Pasmo 8, pasmo panchromatyczne, jest znacznie węższe na OLI w porównaniu z ETM +. Oznacza to brak ostrzału pasma NIR! Widocznie wynika to z tego, że „pasmo panchromatyczne OLI, pasmo 8, jest również węższe w stosunku do pasma panchromatycznego ETM +, aby stworzyć większy kontrast między obszarami wegetacyjnymi a powierzchniami bez roślinności na obrazach panchromatycznych” . Cel ten można jednak osiągnąć poprzez ostrzenie NIR i zastosowanie wskaźników wegetacji, więc nie dostrzegam logiki wąskiego pasma pan. Z pewnością w przypadku badań pokrycia terenu / użytkowania terenu pasmo NIR wyższej rozdzielczości jest lepsze niż wyższy kontrast w obrazach panchromatycznych? ...


Bibliografia:

+ United States Geological Survey (USGS). Landsat 8 (L8) Podręcznik użytkownika danych. Wersja 2 (106 stron). Marzec 2016. Dostęp 7 stycznia, 2018. Dostępny na stronie : https://landsat.usgs.gov/landsat-8-l8-data-users-handbook .

+ Brown, Ian. Jak nie planować misji (część 2: czujniki). Geografia cyfrowa. Listopad 2013 r. Dostęp: 7 stycznia 2018 r. Dostępny pod adresem : http://www.digital-geography.com/landsat-8-how-not-to-plan-a-mission-part-2-the-sensors / .

Andre Silva
źródło
7

Głównym powodem posiadania pasm panchromatycznych obejmujących szeroki zakres widmowy jest powód techniczny: większość energii słonecznej odbijanej przez Ziemię ma długość fali NIR. Ponieważ celem pojedynczego pasma panchromatycznego jest uzyskanie lepszej rozdzielczości przestrzennej, można poprawić stosunek sygnału do szumu, jeśli całkowita ilość energii jest większa. Początkowo pasma panchromatyczne wykorzystywały jak najwięcej światła (etymologia PAN-chromatyczna średnia WSZYSTKIE kolory), aby zaoferować wysoką rozdzielczość przestrzenną z najlepszym możliwym współczynnikiem SNR (jeśli podzielimy rozdzielczość przestrzenną pikseli przez 2, otrzymamy cztery razy mniej światła na piksel). Dlatego większość satelitów wykorzystuje szeroki zakres widmowy dla swojego pasma panchromatycznego.

Dzięki ulepszonej technologii czujników w nowszych satelitach SNR ma teraz mniej ograniczeń, co zapewnia większą elastyczność z technicznego punktu widzenia. Następnie, jak wspomniał Andre Silva, masz możliwość zoptymalizowania zakresu „panchromatycznego” dla danego zastosowania (co staje się uzasadnieniem „tematycznym”, a nie powodem „technicznym”). EDYCJA: Warto zauważyć, że wykrywaczami światła widzialnego i NIR OLI są fotodiody krzemowe PIN (czułość między 250 a 1100 nm), na które nakładane są filtry światła. Wybór zakresu widmowego w VNIR zależy zatem głównie od potrzeb obrazowania i ograniczeń SNR (a nie od dostępności detektorów w danym zakresie). Innymi słowy, niski SNR jest kompromisem między precyzją widmową a precyzją przestrzenną. Jeśli na przykład spojrzysz na NIR,

radouxju
źródło
1
@Andre Silva, radouxju dziękuję za oświecenie mnie w tym kontekście.
Ben