Bewerking en interpretatie van satellietbeelden
den met een pixelgrootte van 30 x 30 m (tabel 1). De
SPOT-satelliet heeft drie reflectiebanden met een pixel
grootte van 20 x 20 m en één reflectieband met een pixel
grootte van 10 x 10 m (tabel 2).
Band
Golflengteband ((jm)
Resolutie (m)
1
0,45 - 0,52
30
2
0,52 - 0,60
30
3
0,63 - 0,69
30
4
0,75 - 0,90
30
5
1,55- 1,75
30
6
10,40 - 12,5
120
7
2,08 - 2,35
30
Tabel 1. Overzicht van de golflengtebanden (pm) en de geometri
sche resolutie (m) van de Thematic Mapper-sensor in de
Landsat-satelliet. In band 6 wordt door het aardoppervlak
uitgezonden warmtestraling geregistreerd. Deze band
heeft een afwijkende geometrische resolutie.
Ruimtelijke variatie in reflectie
De reflectie van zonnestraling is afhankelijk van veel
factoren, waarvan de aard van het materiaal (vegetatie,
kale grond, verhard oppervlak, e.a.) een van de belang
rijkste is. Wanneer de bodem bedekt is met vegetatie,
wordt de reflectie verder beïnvloed door het gewastype,
de gewasontwikkeling en de structuur van het gewas, ter
wijl bij een kale bodem het vochtgehalte sterk bepalend
is voor de reflectie. Wanneer de oppervlakten van ob
jecten aan het aardoppervlak weinig verschillen van of
kleiner zijn dan de grootte van de pixels, dan omvatten de
meeste pixels twee of meer vormen van bodembedek
king. We spreken dan van „mixed pixels". De stralings
intensiteit van mixed pixels is afhankelijk van de opper
vlakteverdeling en de reflectie-eigenschappen van de
bodembedekkingsklassen die binnen deze pixel liggen.
Met name gebieden met een heterogene bodembedek
king, zoals stedelijke gebieden, natuurgebieden en klein
schalige landbouwgebieden bestaan voor een groot deel
uit mixed pixels. Maar ook relatief smalle lijnvormige ele
menten, zoals wegen, waterlopen en houtwallen bestaan
veelal voor een groot deel uit mixed pixels. In deze gebie
den kunnen de reflectiewaarden van de verschillende
pixels sterk wisselen over korte afstand, waardoor de
satellietbeelden een sterke heterogeniteit vertonen.
Wanneer de objecten aan het aardoppervlak relatief groot
zijn ten opzichte van de pixelgrootte, zullen de meeste
pixels slechts één vorm van bodembedekking omvatten.
We spreken dan van „zuivere" pixels. Zo bestaan groot
schalige landbouwgebieden (bijvoorbeeld de Flevopol-
der) voor een groot deel uit zuivere pixels. Omgevings
factoren zoals watervoorziening, bodemopbouw en ziekte
kunnen echter invloed hebben op de gewasontwikkeling
en daardoor op de reflectie. Bovendien kan de reflec
tie worden beïnvloed door menselijke ingrepen, zoals
maaien, beweiding, oogsten. Hierdoor kan ook binnen
„homogene" landbouwpercelen variatie in de reflectie
waarden voorkomen.
Omdat polygonen bestaan uit homogene oppervlakken,
die behalve door hun geografische positie worden ge
definieerd door één of meer kenmerken (bijvoorbeeld
reflectiewaarde) heeft het opslaan van satellietbeelden in
vector- of polygoonvorm weinig zin. De waarde of om
schrijving van een kenmerk kan binnen een polygoon niet
variëren. In satellietbeelden hebben aangrenzende pixels
echter over het algemeen afwijkende reflectiewaarden.
Bovendien bestaan satellietbeelden uit verscheidene
golflengtebanden (bijvoorbeeld in het groene, rode en
infrarode deel van het elektromagnische spectrum),
waardoor de kans dat aangrenzende pixels overeen
komstige reflectiewaarden hebben, nagenoeg nihil is. Bij
omzetting in vectorvorm zou daarom bijna iedere pixel
een afzonderlijke polygoon vormen.
Satellietbeelden kunnen informatie verschaffen over het
aardoppervlak en over processen die zich daarop afspe
len. Om deze informatie te verkrijgen, is het noodzakelijk
dat de beelden worden bewerkt en geïnterpreteerd. De
bewerking en interpretatie van digitale satellietbeelden
kan grotendeels worden uitgevoerd met de computer. In
sommige gevallen is aanvullende visuele interpretatie
van satellietbeelden gewenst. Visuele interpretatie van
satellietbeelden komt in dit artikel slechts terloops aan de
orde. In de loop der jaren is een groot aantal beeldbe
werkingsprocedures ontwikkeld. Voor het afleiden van
grondgebruiksgegevens zijn met name geometrische
correctie, contrastverbetering, beeldclassificatie, filtering
van het classificatieresultaat en combinatie met andere
bestanden van belang.
Geometrische correctie en resampling
Ruwe satellietbeelden bevatten geometrische verstorin
gen, waardoor zij niet zonder meer als een kaart kunnen
worden gebruikt. De oorzaken van deze verstoringen
lopen uiteen van variaties in hoogte, positie en snelheid
van de satelliet tot de kromming en rotatie van de aarde.
Om koppeling met andere geografische gegevens moge
lijk te maken, is correctie van de verstoringen nodig.
Ónderscheid kan worden gemaakt tussen systematische
en toevallige verstoringen. Systematische verstoringen
treden bijvoorbeeld op als gevolg van aardkromming en
aardrotatie. Deze verstoringen kunnen grotendeels wor
den gecorrigeerd door toepassing van formules die de
aard van de verstoring wiskundig beschrijven.
Toevallige verstoringen worden gecorrigeerd met pas-
punten. Paspunten zijn punten die op het remote sensing
beeld en de topografische kaart duidelijk zijn te herken
nen, zoals de kruising van twee wegen of waterlopen.
Regelmatig over het beeld verspreid wordt een aantal
paspunten aangewezen. Met een remote sensing beeld
verwerkingssysteem en een digitizer worden vervolgens
respectievelijk de beeld- en kaartcoördinaten van de
paspunten bepaald. Met behulp van wiskundige technie
ken worden de coëfficiënten van twee transformatiever
gelijkingen bepaald, waarmee uit de beeldcoördinaten de
overeenkomstige kaartcoördinaten kunnen worden be
rekend en omgekeerd. Op de kaart wordt vervolgens een
geometrisch correcte matrix van „lege" cellen gedefi
nieerd. Met behulp van de transformatieformules worden
voor de kaartcoördinaten van de kaartcellen de overeen
komstige beeldcoördinaten berekend. Aan iedere lege
kaartcel wordt vervolgens de pixelwaarde toegekend van
de overeenkomstige pixel(s) in het originele satelliet
beeld. Na de transformatie zullen de pixels van het origi
nele satellietbeeld en de cellen op de kaart echter nooit
precies samenvallen. In de praktijk blijkt dat satellietbeel
den kunnen worden gecorrigeerd met een nauwkeurig
heid van ongeveer de helft van de pixelgrootte. Daarom
zal een beslissing moeten worden genomen over de
pixelwaarden die moeten worden toegekend aan de nieu
we kaartcellen (pixels). Hiervoor zijn verschillende zoge
naamde ,,resampling"-methoden beschikbaar. Een veel
602
NGT GEODESIA 93-12
