Global Mapper'da Uydu Verileriyle Çalışmak

Güneş parladığında, Dünya'ya elektromanyetik radyasyon yayar ve bunun bir kısmını ışık olarak algılarız. Farklı malzemeler, yüzeyler ve özellikler bu enerjiyi farklı şekillerde yansıtır. Elektromanyetik radyasyonun en yaygın bilinen aralığı, gözlerimizin algıladığı ve çevremizdeki görünür dünyayı algılamak için kullandığı ışık olan görünür ışıktır ve bu ışık 380 ila 720 nanometre dalga boyları arasında yer alır. Elektromanyetik radyasyonun tam spektrumu birçok dalga boyunu kapsar ve bu enerjinin belirli aralıkları belirli etkilere neden olur veya belirli amaçlar için kullanılır. Örneğin, güneş yanığına neden olan ultraviyole ışığın dalga boyu 300 ila 380 nanometre iken, X ışınları tarafından kullanılan enerji 0.03 ila 300 nanometre dalga boyuyla daha da kısadır. Spektrumun diğer ucunda ise mikrodalga radyasyonu yaklaşık 1 milimetre ila 30 santimetre dalga boyundadır.

Uydu verileri, belirli dalga boyu aralıklarından yansıyan ve yayılan elektromanyetik radyasyonun kaydedilmesiyle oluşturulur. Dünya yörüngesinde bulunan bir uydu bir bölgenin üzerinden geçerken, gelişmiş sensörler Dünya yüzeyinden uzaya yayılan ve geri yansıyan enerjiyi kaydeder. Bu veriler nihayetinde raster formatında sunulur ve her piksel, değişen radyasyon yansıtma değerini temsil eder.

Uydu verileri, aynı sahne için yansıyan enerjinin dalga boyuna göre aralıklarını ayrı görüntü katmanlarına ayırır. Bu katmanların her birine bant denir ve her bant, her piksele tek bir değer atanan kendi başına bir raster katmanı olabilir. Yaygın bir uydu veri kaynağı olan Landsat 8 (OLI), elektromanyetik radyasyonun farklı dalga boylarının yansımasını ayırt etmek için aşağıdaki bant tanımlamalarını kullanır.

Kaynak: Araştırmamda Kullanmak İçin En İyi Landsat Spektral Bantları Hangileridir?

Landsat 8 ve diğer uydu verileri, USGS tarafından barındırılan bir veri indirme portalı olan EarthExplorer'dan indirilebilir . Global Mapper'daki çevrimiçi veri kaynakları iletişim kutusu , Görüntüler klasöründe EarthExplorer'a doğrudan bir bağlantı içerir. Bu kaynağa bağlanmak, USGS EarthExplorer indirme sitesini bir web tarayıcısında başlatacak ve Global Mapper'daki mevcut ekran sınırlarını veri indirme için ilgi alanı olarak kullanacak, böylece bir proje alanı için uydu verilerini bulmak ve indirmek kolaylaşacaktır.

Çok Spektrumlu Görüntüler Oluşturma

Farklı bantlardaki verileri tek bir çok spektrumlu katmanda birleştirmek, bir alan için ek ayrıntılar gösterebilir. Çok spektrumlu görüntüler, Global Mapper'da ayrı bantların yüklenmesi ve bunların tek bir çok bantlı raster görüntü olarak dışa aktarılmasıyla oluşturulur. 

Ayrı bantlardan doğal renkli bir görüntü elde etmek için, dışa aktarma sırasında kırmızı, yeşil ve mavi bantları birleştirin. Bu, doğal görünen ve bölgedeki manzarayı nasıl gördüğümüze yakın bir görüntüyle sonuçlanır. 

Landsat 8 verilerinden elde edilen kırmızı, yeşil ve mavi bantlar (4, 3, 2 numaralı bantlar) birleştirilerek doğal renkli bir uydu görüntüsü oluşturulmuştur. 

Görüntüde gösterilen bantların daha fazla manipülasyonu, sahnedeki belirli özellikleri ortaya çıkarabilir. Yakın kızılötesi, kırmızı ve yeşil bantların üst üste bindirilmesi, genellikle renkli kızılötesi görüntü olarak adlandırılan özel bir sahte renkli görüntü oluşturur. Sağlıklı bitki örtüsünde bulunan klorofilin yakın kızılötesi ışığı yansıttığı bilindiğinden, bu bant kombinasyonu sağlıklı bitki örtüsünü tanımlamak için kullanışlıdır. 

Landsat 8 verilerinden 5, 4 ve 3 bantları dışa aktarılarak yakın kızılötesi görüntü oluşturulmuştur. Bu sonuçta kırmızı alanlar sağlıklı bitki örtüsünü göstermektedir. 

Görüntüyü göstermek için yalnızca üç veri bandı kullanılacak olsa da, Global Mapper belirli bir alan için tüm bantları içeren çok bantlı veri dosyaları dışa aktarabilir. Yaygın olarak kullanılan yedi bandı tek bir çok bantlı dosyaya dışa aktararak, bant sırası ve görüntüleme şekli Katman Seçenekleri iletişim kutusunda değiştirilebilir ve yapılandırılabilir. 

Bant Ayarları sekmesi, yaygın uydu verisi kaynakları için çok sayıda önceden tanımlanmış bant kombinasyonu sunar. Yanlış Renk bant kombinasyonu 6,5,4, bitki örtülü alanları yeşil, çıplak tarla alanlarını ise pembe ve macenta renklerle açıkça gösterdiği için tarımsal analizlerde faydalı olabilir. 

 

 

Tava Bileme

Uydu verileri genellikle daha düşük irtifadaki hava fotoğraflarına göre daha düşük çözünürlükte toplanır. Yukarıda gösterilen Landsat 8 verileri 30 metrelik bir uzamsal çözünürlüğe sahiptir; bu, her pikselin yer yüzeyinin 30 metreye 30 metrelik bir bölümünü temsil ettiği anlamına gelir. Landsat uydusu ayrıca, daha geniş bir dalga boyu aralığı için yansıma verilerini yakalayan 15 metrelik çözünürlükte bir pankromatik veri bandı da toplar. 

Daha yüksek çözünürlüklü pankromatik bant, çok spektrumlu görüntünün detay seviyesini ve rengini iyileştirmek için Pan Keskinleştirme işleminde doğal renkli görüntüyle birlikte kullanılır. 

 

Raster Hesaplaması

Sahnedeki belirli özellikleri ve malzemeleri gösteren bir harita görüntüsü oluşturmak için bant değerlerinin katmanlandırılmasına ek olarak, bireysel bantlar Global Mapper'ın Raster Hesaplayıcısında daha da fazla bilgi çıkarmak için kullanılabilir. Farklı yüzeylerin ve varlıkların elektromanyetik radyasyonla nasıl etkileşimde bulunduğunu gösteren çalışmalar sayesinde, birden fazla banttan gelen koordinat piksellerinden elde edilen enerji yansıtma değerleri kullanılarak yeni veri katmanları türetmek için formüller uygulanabilir. 

Raster Hesaplayıcı, kaynak verilerin bant yapısındaki varyasyonları yansıtan çeşitli varyasyonlarla birlikte, yaygın hesaplamalar için çok sayıda önceden tanımlanmış formül sunar. Ayrıca, yeni raster katmanları oluşturmak için özel formüller ve matematiksel ifadeler girilmesine de olanak tanır. 

Aşağıdaki örnekte, bir alan için Normalleştirilmiş Fark Su İndeksi (NDWI) hesaplamak amacıyla Landsat 8 verilerinin yeşil ve yakın kızılötesi bantları kullanılmıştır. Yaygın olarak kullanılan bu formül, çevredeki suyun varlığını tespit eder ve hassas sulak alanların izlenmesi ve değerlendirilmesi için faydalıdır. 

Global Mapper'da seçilen Landsat 8 NDWI formülü, B3 ve B5 formüllerinde bu bantları doğru şekilde adlandırmaktadır.

NDWI, ortamda suyun varlığını belirtmek için -1 ile +1 arasında bir ölçek kullanır. Mavi renkte gösterilen pozitif değerler, bu sahnede su kütlelerinin bulunduğunu gösterir. 

Farklı ışık dalga boylarının belirli yüzeylerle nasıl etkileşime girdiğini ve yansıdığını anlamak, ücretsiz olarak erişilebilen uydu verilerinden zengin bir arazi örtüsü ve yüzey tipi bilgisi elde etme fırsatı yaratır. Bu veriler piksel tabanlı olduğundan, katmanlar Global Mapper'ın sunduğu tüm raster analiz araçlarıyla kullanılabilir. 

Global Mapper'daki uydu verilerini ve diğer araçları keşfetmek isterseniz, bugün 14 günlük ücretsiz deneme sürümünü indirin ! Herhangi bir sorunuz varsa, bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

Referanslar: 

Araştırmamda Kullanmak İçin En İyi Landsat Spektral Bantları Nelerdir? , USGS, www.usgs.gov/faqs/what-are-best-landsat-spectral-bands-use-my-research?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products.

Campbell, James B. ve Randolph H. Wynne. Uzaktan Algılamaya Giriş . Beşinci baskı, Guilford Press, 2011.