Pseudofarbbilder - Die Technik,
die Graustufenbilder koloriert, damit Intensitätswerte
auch "farb-assoziativ" erfasst werden können

Teil 2

Das Kalibrieren von Messwerten

Beispiel Temperatur-Messwerte

Der Kanal 6 von Landsat liefert die Temperatur-Strahlung der Erdoberfläche im thermischen infraroten Licht (TIR). Diese Werte sind nicht geeicht (=kalibriert), d.h. der Einfluss von Dunst und Wasserdampf der Atmosphäre ist nicht korrigiert.
Die Werte können also überhöht oder zu niedrig sein.

(Merke: Für skalierte Messwerte ist ein Stretch nicht sinnvoll, damit würde z.B. aus 4° neue 16° und aus 16° neue 64° werden.)

Kennt man die mittlere Temperatur eines Tages im Untersuchungsgebiet, so kann man über das Konvertiertool "Kurven" von PSP7 alle Werte gemeinsam erhöhen oder erniedrigen. Man korrigiert damit den Einfluss der Atmosphäre. Ein solches Vorgehen nennt man Kalibrierung. Nach dem Kalibrieren eines Datensatzes kann man standardisierte Farblegenden und Farbpaletten verwenden, z.B. SST, LST-Day, LST-Night.
Merke: Die gemessene Strahlungstemperatur hat fast nicht mit der gemessenen Lufttemperatur in 2 m Höhe über dem Boden zu tun. Bei Inversionslagen wird die Situation noch extremer, dann ist der Boden sehr kalt, die Höhe relativ sehr warm.

Vorgehensweise in PSP7:

1. Originaldatensatz laden und Histogramm-Fenster öffnen.
Im Histogramm-Fenster Minimum Min, Maximum Max und Mittelwert MW, das sind 3 Graustufenwerte, über den Mauszeiger ermitteln.

2. Nun erstellt man sich ein XY-Diagramm aus den Interpretationswerten (Temperaturen) und den Messwerten des Datensatzes (Graustufen).

Dem Graustufen-Mittelwert MW  entspricht der Interpretationswert IW in °. Der tatsächliche Temperatur-Mittelwert ist aber nur 6° (IWneu), dieser zeigt zurück auf den neuen Graustufenwert MWneu.
Daraus folgt: Alle Graustufen müssen um die Differenz Diff=MWneu-MW verschoben werden. Im Beispiel ist Diff = -55 Graustufen

Input

Min = 64

Max = 86

MW = 77

Output

Min + Diff = 9

Max + Diff = 31

MWneu = 22

 

3. Nun ruft man das Konvertier-Tool "Kurven" auf und setzt die 2 Randpunkte der Häufigkeitsverteilung entsprechend den Werten der Tabelle. Nach dem "OK" wird im gezeigten Beispiel das Graustufenbild wesentlich dunkler.

Und das Ergebnis mit der Palette LST_day.pal sieht nun so aus:


Die Temperatur-Unterschiede sind mit dieser Palette und dieser Legende kaum zu erkennen. Die Schneeflächen haben Temperaturen unter 0°, in Schattengebieten (sehr dunkel) sogar weit darunter. Alle offenen Wasserflächen und nach Süd-Osten exponierte Abhänge sind etwas wärmer (heller).
Der Flugzeug-Kondensstreifen ist eine Wolke in großer Höhe, dort ist es kälter als am Boden, deshalb tritt der Kondenststreifen als dunkler Streifen auf. Erst über eine spezielle Farbpalette können die Unterschiede sichtbar gemacht werden. Siehe Aufgabe 3.