Kleurcomposieten
Kleurcomposieten
Door verschillende spectrale banden te combineren tot één samengesteld beeld (composiet), kunnen kenmerken zichtbaar worden die in afzonderlijke banden moeilijk te onderscheiden zijn. Een satellietbeeld bestaat typisch uit drie kleurkanalen — blauw, groen en rood — die samen één RGB-afbeelding vormen.
In een ware of natuurlijke kleurencomposiet worden de blauwe, groene en rode banden toegewezen aan hun overeenkomstige kleurkanalen:
- Rood → Band 4
- Groen → Band 3
- Blauw → Band 2
Het resulterende beeld komt overeen met wat het menselijk oog waarneemt.Deze composiet wordt daarom vaak gebruikt voor visuele interpretatie van landschappen, stedelijke gebieden en waterlichamen.
In een valse kleurencomposiet worden de spectrale banden anders toegewezen aan de kleurkanalen om specifieke kenmerken beter zichtbaar te maken. Een veelgebruikte valse kleurencomposiet voor Sentinel-2 is:
- Rood kanaal → NIR (Band 8)
- Groen kanaal → Rood (Band 4)
- Blauw kanaal → Groen (Band 3)
Deze combinatie accentueert vegetatie in roodtinten, omdat vegetatie een sterke reflectie vertoont in het nabij-infrarood. Water krijgt daarentegen een blauwachtige tint, omdat het meer licht reflecteert in de groene band en bijna geen NIR-licht weerkaatst.
Aanmaken van een composiet in Google Earth Engine
Werk verder in je script in Belem, of maak - om het overzichtelijk te houden - een nieuw script aan en kopieer onderstaande code:
// Sentinel-2-beeld van Belém (11 september 2024)
var S2_Belem = ee.Image('COPERNICUS/S2_SR_HARMONIZED/20240911T133831_20240911T133831_T22MGD');
print(S2_Belem);
// Kaart centreren op het beeld
Map.centerObject(S2_Belem, 9);
// Herschaal het volledige beeld
var S2_Belem= S2_Belem.multiply(0.0001)
Om een composiet te visualiseren, kun je het volledige S2-beeld naar de Map-view brengen
//Visualiseren van het satellietbeeld
Map.addLayer(S2_Belem);
Pas dit opnieuw manueel aan. Klik op het tandwieltje en pas de parameters aan, zodat je een normale kleurencomposiet verkrijgt, met een stretch van 3*sigma en druk op 'Apply'. Je krijgt nu een visueel beter resultaat.
Het is echter niet handig om steeds opnieuw de visualisatie handmatig in te stellen. Gelukkig kan deze ook als code geïmporteerd worden in GEE (klik op 'Import'). De visualisatieparameters worden toegevoegd in de Imports. Deze kunnen dan in de Map.addLayer() -functie worden meegeven tijdens het visualiseren.
In de code-editor zelf kunnen de visualisatieparameters eveneens gedefinieerd worden als een Object.
// Aanmaken van visualisatieparameters
var visualization = {
min: 0,
max: 0.3,
bands: ['B4', 'B3', 'B2'],
};
Map.centerObject(S2_Belem, 9);
Map.addLayer(S2_Belem, visualization,'Bèlem_met_Vis');
Info - Resampling
Resampling is het aanpassen van de spatiale resolutie van een rasterbeeld. Hiermee kan bijvoorbeeld een spectrale band met resolutie van 20m worden omgezet naar 10m, zodat deze kan gecombineerd worden met een band van 10m resolutie. Het verhogen van de spatiale resolutie is upsampling, terwijl het verlagen van de spatiale resolutie downsampling wordt genoemd. In Google Earth Engine vindt een automatische resampling plaats op basis van het Zoom-niveau waar je je in bevindt.
Principe van resampling. Boven: upsampling (via 'nearest neighbor'). Onder: Downsampling (via 'minimum').
Oefening
Test nu ook enkele andere typische Sentinel-2 composieten (Red, Green, Blue):
- Natural Colour: 4 3 2
- False colour Infrared: 8 4 3
- False colour Urban: 12 11 4
- Agriculture: 11 8 2
- Atmospheric penetration: 12 11 8a
- Healthy vegetation: 8 11 2
- Land/Water: 8 11 4
- Natural Colours with Atmospheric Removal: **12 8 3 **
- Shortwave Infrared: 12 8 4
- Vegetation Analysis: 11 8 4
Beeldcomposieten: oefeningen
Volgende oefeningen hebben tot doel kleurcomposieten beter te begrijpen. Hiervoor heb je geen Google Earth Engine nodig.
Oefening 1 - Mackenzie River
Gegeven zijn 4 verschillende kleurencomposieten van hetzelfde beeld. Met welke bandcombinaties zou je deze kunnen verbinden?
| Kleur => Banden (R,G,B) | Beeld |
|---|---|
| R,G,B => 3,2,1 | |
| R,G,B => 3,4,5 | |
| R,G,B => 4,3,2 | |
| R,G,B => 5,4,3 |
Mackenzie River, N.W.T., LANDSAT TM. Figuur C: bossen zijn rood, de donkerder bruine gebieden in het midden van het gebied zijn stukken afgebrand bos. De witte gedeelten zijn bergtoppen bedekt met sneeuw.
Oplossing
Oplossing komt na dit practicum online ;)
Oefening 2 - Roermond
Gegeven zijn 4 verschillende kleurencomposieten van hetzelfde Landsat-8 beeld. Met welke bandcombinaties zou je deze kunnen verbinden?
| Kleur => Banden (R,G,B) | Beeld |
|---|---|
| R,G,B => 5,4,3 | |
| R,G,B => 6,5,4 | |
| R,G,B => 5,6,2 | |
| R,G,B => 4,3,2 |
Roermond, Landsat 8 OLI.
Oplossing
Oplossing komt na dit practicum online ;)