Info zur Aufbereitung von Rohdaten

Aufbereitung der Rohdaten

Wenn man einen Datensatz (Szene) z.B. von Landsat von Eurimage kauft, so erhält man eine CD-ROM, deren Daten man zuerst mit keinem PC-üblichen Programm lesen kann. Mit dem Windows-Explorer erkennt man zwar die Größe der Dateien, doch öffnen kann man sie nicht. Die Daten einer einzigen Szene haben zusammen etwas über 600 MB. An der gleichen Größe der einzelnen Dateien erkennt man, dass die Dateien ungepackt sind. Bildpunkt neben Bildpunkt, Zeile nach Zeile sind in Form einer Matrix (Columns, Raws) abgelegt.

Die kleinen ASCII-Dateien (einige KB) enthalten die Informationen über die Bildgröße und die Aufnahmebesonderheiten. Sie sieht man sich zuerst über einen Texteditor an und notiert sich Bildbreite (columns) und Bildhöhe (rows). Dann kopiert man sich eine große Datei von CD-ROM auf die Festplatte (am besten Kanal 4), nun entfernt man den Schreibschutz (Windows-Explorer Eigenschaften) und zuletzt ändert man die Endung der Datei auf ".raw".

Jetzt startet man PaintShopPro und öffnet damit die Datei *.raw. Das Programm möchte nun Bildbreite und Bildhöhe wissen. Wenn man alles richtig gemacht hat, so wird das Bild eingelesen und als sehr dunkles Bild dargestellt.
Am besten beginnt man mit Kanal 4, der ist der hellste, damit kann man für den Start am meisten anfangen. Sie können nicht alle Dateien gleichzeitig bearbeiten, dazu langt Ihnen das RAM Ihres PC nicht und die Auslagerungsdatei hat vielleicht auch nicht genügend Platz.

Wählen Sie nun im Kanal 4 den Ausschnitt, den Sie bearbeiten wollen und speichern Sie die gewählte Auswahl (bei PaintShopPro "als Datei speichern" mit Endung "*.sel", z.B. "Chiem.sel"). Das ist der Rahmen für alle weiteren gleichliegenden und gleichgroßen Ausschnitte der anderen Kanäle.

Nun gehen Sie auf "Bearbeiten" "Kopieren" in die Zwischenablage, dann "Bearbeiten" "Einfügen" "Als neues Bild". Die Auswahl erscheint als eigenständiges Bild. Dieses Bild legen Sie nun auf Festplatte, z.B. als "Chiem_4.gif" ab. In diesem GIF-Format bleiben alle Informationen des Graustufenbildes erhalten obwohl es komprimiert abgelegt wird. Das große Original-Bild löschen Sie nun von der Festplatte und wiederholen den Vorgang für alle weiteren Kanäle. Zum Ausschneiden wählen Sie jeweils "Chiem.sel", damit werden alle Ausschnitte deckungsgleich. Vorsicht beim panchromatischen Kanal, das Bild hat doppelte Breite und doppelte Höhe und ist über 160 MB groß. Den Ausschnitt müssen Sie hier nach Passpunkten neu bestimmen.

Und so sieht das Ergebnis für Kanal 4 (verkleinert) aus:

Die geschlossene Linie des Histogramms zeigt, dass dieses Bild nicht gestretcht worden ist, dass es sich also um ein Original, also um einen Rohdatensatz handelt.

Wie lässt sich ein Originaldatensatz von einem aufbereiteten Datensatz unterscheiden?
a) Radiometrische Veränderungen (Lichtintensitäten) sind mit den Augen nicht zu erkennen.
b) Geometrische Entzerrungen und Dehnungen sind mit dem Auge nicht zu erkennen, erst ein Überlagerungsversuch z.B. mit einer Karte über "Ebenen" in PSP zeigt Unstimmigkeiten.
c) Eine Drehung des Datensatzes läss sich vor allem am Pixelhüpfen bei Landebahnen und Autobahnen erkennen. Ursache sind Rundungseigenschaften des Rechenverfahrens, für einen Punkt wird auf-, für den Nachbarpunkt muss abgerundet werden.
d) Ist ein Datensatz über Stretch aufbereitet, so sieht man dies am Histogramm, die einzelnen Graustufen sind durch Lücken voneinander getrennt..

Normalerweise haben die Messwerte eines spektralen Datensatzes wenig Streuung, es sei denn, Wolken, Gletscher und größere Wasserflächen bestimmen einen Bildausschnitt. Im Vergleich haben die Spektralkanäle typische Profile, deren Peaks sich mit der Jahreszeit stark verschieben. Im Nordwinter bei schrägem Lichteinfall liegen die Peaks weit links, zum Sommer hin wandern sie nach rechts. Bei sehr hohem Sonnenstand werden Teile des Bildes überstrahlt.

Im sichtbaren Licht (VIS) gibt es wenig Streuung und zumeist nur einen Peak.
Im infraroten Licht (IR) tritt starke Streuung mit mehreren Peaks auf, insbes. beim Auftreten von Wasserflächen gibt es einen markanten zusätzlichen Peak am linken Rand.

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