3. Bestimmung der Pflanzen

San Luis Tal
Ein Teil des San Luis Tals. Sicht eines Satelliten (Echtfarbenbild).
Quelle: Google Earth

Erstellung von Erntefeldkarten

Durch die Kombination verschiedener Bänder von Satellitenbildern, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, ist es möglich, die Pixel eines Bildes zu klassifizieren und ihnen einen bestimmten Pflanzentyp zuzuweisen. Diese Zuweisung wird Bildklassifizierung genannt. Es ist eine sehr aufwändige Prozedur, die viele Berechnungen umfasst. Glücklicherweise gibt es Bildverarbeitungsprogramme, die mit Algorithmen ausgestattet solche Berechnungen sehr effizient durchführen. Die Programme berücksichtigen bei den Berechnungen alle verfügbaren Bänder, gruppieren Pixel ähnlicher "spektraler Signatur" in einer gemeinsamen Klasse und nutzen dann die Informationen der Vegetationsdecke, um Pflanzentypen zu bestimmen.

Das Ergebnis einer solchen Klassifikation stellt das Bild auf der rechten Seite dar. Für dieses spezielle Beispiel wurden die Daten des Sensors AVIRIS in einer Flugzeugmission benutzt, es ist also kein Satellitenbild. Flugzeugdaten haben den Vorteil, dass sie eine hohe räumliche Auflösung (normalerweise um 1 Meter pro Pixel) haben, und Flugzeugsensoren besitzen häufig viele Bänder. Zusätzlich kann der Nutzer entscheiden, wann die Daten gemessen werden (im Gegensatz zu Satelliten, die normalerweise einem festgelegten Orbit folgen).

Zoom Sign
Verteilung der Erntetypen
Bildklassifikation der verschiedenen Erntetypen.
Quelle: U.S. Geological Survey
Mithilfe der Daten von verschiedenen Zeitpunkten einer Wachstumsphase ist es möglich, verschiedene Pflanzen zu bestimmen, da die Vegetationsdecke jedes Pflanzentyps sich unterschiedlich verändert. Zusätzlich sind der Anpflanz- und Erntezeitpunkt unterschiedlich. Werden diese Informationen mit Fernerkundungsdaten verknüpft, so können wir zwischen den verschiedenen Pflanzentypen unterscheiden und diese ebenfalls bestimmen. Man muss jedoch in Betracht ziehen, dass Pflanzen unter Stress stehen können. In diesem Fall verändert sich die Strahlungsreflexion der Pflanzen, und man kann einen Pflanzentyp mit einem anderen verwechseln. Dieses Risiko lässt sich reduzieren, wenn Fernerkundungsdaten von mehr als zwei Zeitpunkten einer Wachstumsperiode zur Verfügung stehen.