Voorbeeld project
Digitaal terreinmodel
Satellietbeeldclassificatie
1995-XXI-3
KARTOGRAFISCH TIJDSCHRIFT
ingezet om onze traditionele klanten (kaartgebruikers) te
voorzien van actuele informatie. In het kader van een onder-
zoek voor de BCRS heeft KLM Aerocarto de bruikbaarheid van
SPOT-satellietopnamen ten behoeve van topografische kaart-
vervaardiging onderzocht. Dit onderzoek is weergegeven in de
hierbij gevoegde poster, die samen met het rapport verstuurd
is aan alle potentiele gebruikers van satellietbeelden.
Voor dit voorbeeldproject hebben we gekozen voor een
gebied in de Andes, omdat daar door lokale schaalverschillen
de grootste horizontale verschuivingen (kilometers) waar-
neembaar zijn in een satellietbeeld. Bovendien hebben we
gekozen voor een SPOT-beeld, omdat SPOT-gegevens het
meest geschikt zijn voor de huidige kerntaken van het bedrijf:
het vervaardigen van topografische bestanden met een hoge
geometrische nauwkeurigheid. Met dit project demonstreren
we niet alleen de mogelijkheden van satellietbeelden voor
topografische en thematische kaartvervaardiging, maar ook
van de daarbij benodigde digitale terreinmodellen. Een drie-
dimensionaal model van het terrein is te vervaardigen met
behulp van externe broninformatie. In dit project is het
gebeurd door van een topografische kaart de hoogtelijnen te
digitaliseren, maar het kan ook gedaan worden met een ste-
reobeeld, met luchtfoto's of satellietbeelden. Een andere
mogelijkheid is de toepassing van radarbeeiden, die de moge-
lijkheid bieden om hoogte af te leiden uit de tijd tussen het
verzenden en de ontvangst van radargolven. Het belangrijk-
ste is echter dat we veel voordeel kunnen opdoen met een
digitaal terreinmodel. De gebruiksmogelijkheden nemen toe.
We kunnen met een digitaal terreinmodel het satellietbeeld
digitaal verschalen op pixelniveau, zodanig dat elke pixel
exact dezelfde oppervlakte krijgt (het resultaat is een zoge-
naamd orthobeeld). Bij een niet-orthobeeld wordt de schaal
van elke pixel namelijk bepaald door de afstand van het
object ten opzichte van de camera of satelliet. Bij hoge ber
gen zal de pixel die de top bedekt een kleiner oppervlak heb
ben dan de pixel die het dal beschrijft. Ortho-rectificatie
geeft de gebruiker echter de mogelijkheid om afstanden en
oppervlakten direct op het satellietbeeld te meten. En er zijn
meer gebruiksmogelijkheden van een digitaal terreinmodel.
Met behulp van zo'n model kan bijvoorbeeld berekend wor
den welke helling gericht is op het zuiden of op een wille-
keurige andere invalshoek van de zon. Aangezien lichtinten-
siteit een bepalende factor is voor veel gewassen kan de
gebruiker mede daarmee de landbouwkundige geschiktheid
van percelen bepalen. Natuurlijk is de invalshoek van de zon
niet het enige aspect dat de geschiktheid van een perceel
bepaalt. De gevoeligheid voor erosie bijvoorbeeld is in grote
delen van de wereld ook van invloed. De belangrijkste motor
achter het erosieproces is de snelheid waarmee het water van
hellingen afstroomt. Dit wordt op haar beurt in hoge mate
bepaald door de hellingshoek. Hier komt direct weer het
voordeel van het beschikken over een digitaal terreinmodel
naar voren. De meeste Software kan op eenvoudige wijze de
hellingshoek en -richting bepalen en hiermee kunnen thema
tische kaarten worden gemaakt die in een GIS-omgeving per-
fect gebruikt kunnen worden om de bodemgeschiktheid op
grond van meerdere factoren, waarvan de parameters in een
model zijn vastgelegd, te bepalen. Voor
het onderzoeken van processen die van
invloed zijn op een gebied wordt vaak
gebruik gemaakt van modellen. Water-
afstromingsmodellen bijvoorbeeld kun
nen prima gebruik maken van een digi
taal terreinmodel om de afstroming en
accumulatie van regenwater te simule-
ren. Een up-to-date digitaal terreinmodel
biedt dan ook zeer veel toepassingsmoge-
lijkheden.
Tijdens het project hebben we ook ge-
keken naar de voordelen van digitale
opname van het beeldmateriaal. De
Franse SPOT-beelden hebben een be-
hoorlijk hoge ruimtelijke resolutie ge-
combineerd met een niet zo hoge spec-
trale resolutie. Met andere woorden: de
SPOT-satelliet neemt weliswaar kleine
objecten nauwkeurig waar, maar kan
van die objecten slechts weinig infor
matie inwinnen. Een object van 10
meter zal alleen in grijstonen worden
weergegeven (i band) terwijl een object
van 20 meter al in drie banden (groen,
rood, nabij-infrarood) opgeslagen kan
worden. Ter vergelijking is het wellicht
interessant te vermelden dat de LAND-
SAT-satelliet 7 banden opneemt met
een grondresolutie van 30 meter. Het
voordeel van een hoge ruimtelijke reso
lutie is natuurlijk dat zelfs kleine details
herkend kunnen worden. Het grote
voordeel van meer spectrale informatie
is dat de gebruiker van dergelijke beei
den meer informatie krijgt over een
object. Met behulp van beeldbewer-
kingssoftware kan de gebruiker uiterst
minieme verschillen in de reflectie
onderzoeken. Zo kan de reflectie in een
zeker gebied uitwijzen of een bodem
koper of een ander metaal bevat. De
aanwezigheid van veel van dit soort
metalen geeft informatie over de geologi
sche ondergrond en de bodem. Bodem-
eigenschappen geven weer informatie
over de geschiktheid voor bepaalde
gewassen of toepassingen. Spectrale
gegevens bieden dus de mogelijkheid
om allerlei informatie over het aardop-
pervlak in te winnen die we met lucht
foto's of visuele technieken niet direct
kunnen zien. Bovendien kunnen de
gegevens, die digitaal worden aangele-
verd, direct door een Computer worden
geclassificeerd. Deze voordelen van sa
tellietbeelden worden ook op de poster
gedemonstreerd aan de hand van een
grondgebruikskaart. Ter verduidelijking
van de potenties van een digitale beeld-
kaart en een digitaal terreinmodel is er
82
