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Ein paar Kommentare zum neuen Google Maps Landsat 7 Mosaik

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Ich habe meist kein großes Interesse an neuen Bilddaten bei Google maps, da diese gewöhnlich recht planlos und uninspiriert zusammengewürfelt werden – potentiell nützlich, wenn man die Maulwurfshaufen auf seinem Rasen im Internet sehen möchte aber unerfreulich von jedem ästhetischen Gesichtspunkt her. Aber Google hat jetzt eine größere Erneuerung ihrer Bilder bei geringen Vergrößerungen herausgegeben, welche einen genaueren Blick und ein paar Kommentare wert ist.

Zusammengefasst – Google hat die Datenbasis für die Landflächen in ihrer Satellitenbild-Ansicht durch neuere Landsat 7 Bilder ersetzt. Zuvor haben sie ein Landsat-Mosaik aus den Jahren 1999-2003 verwendet, wie es weit verbreitet in Internet-Karten genutzt wurde und auch noch wird. Diese Zusammenstellungen werden traditionell recht mechanisch aus einzelnen Landsat-Szenen mit geringem Wolkenanteil zusammengesetzt ohne dass tatsächlich die Wolken erkannt und ausgeschnitten werden. Im Gengensatz zu anderen Karten, welche bei geringen Zoom-Stufen MODIS-Daten verwenden, basiert die Karte bei Google bereits von der geringsten Vergrößerung an auf Landsat-Bildern.

Das neue Mosaik scheint vollständig auf Landsat-7-Daten zu basieren welche – nach 2003 – durch den SLC-Defekt beeinträchtigt sind, was ihre Verwendung erschwert. Google hat diese Daten nun trotz der Schwierigkeiten verwendet und es ist interessant zu sehen, wie das geklappt hat. Zunächst einmal sind die neuen Bilder ein großer Schritt vorwärts was die Farben angeht im Vergleich zu den vorher bei niedrigen Zoom-Stufen gezeigten Bildern. Die neuen Bilder zeigen zumindest annähernd die tatsächliche Färbung der Erdoberfläche, was man vorher beim besten Willen nicht sagen konnte.

Die für die Bearbeitung der SLC-off-Daten verwendete Methode scheint den typischen Google-Ansatz zu verwenden – man schmeißt eine sehr große Menge Daten zusammen unter der Annahme, dass mit genügend Daten auch bei einem wenig anspruchsvollen Verfahren am Ende etwas Vernünftiges herauskommt. Das Ergebnis ist durchaus beeindruckend – zum Beispiel wenn man meine übliche Beispielregion für die Wolken betrachtet:

Man beachte, dass der Vergleich mit einem MODIS-Mosaik (wie bei meinem Blick auf das Mapbox-Bild) ein wenig unfair ist, da MODIS täglich ein Bild liefert, während das Intervall bei Landsat zwei Wochen sind und die Bilder zusätzlich noch die SLC-Lücken aufweisen. Interessanterweise gibt es auch Gebiete mit sichtbarer Wolkenbedeckung, wo ich weiß, dass wolkenfreie (oder zumindest weniger durch Wolken beeinträchtigte) Landsat-7-Szenen existieren – wie auf Bioko wo Google weit verbreitet Wolken zeigt während Szenen mit wesentlich weniger Wolken verfügbar sind. Diese sowie weitere Beobachtungen in anderen Gegenden deuten darauf hin, dass die Bilder der letzten Jahre nicht mit in die Produktion eingingen oder zumindest nicht mit Priorität verwendet wurden. Dies bedeutet, dass auch die neuen Bilder im Schnitt mindestens 5 Jahre alt sind.

Auch im Bioko-Beispiel erkennbar sind die deutlich sichtbaren Streifen, welche weit verbreitet in den Bildern zu sehen sind, insbesondere in Gegenden mit starken saisonalen oder anderweitigen Schwankungen im Erscheinungsbild. Google verwendet beim Zusammensetzen einen anderen Ansatz als Mapbox bei ihrem MODIS-Mosaik – dies ist unvermeidbar, da die höhere Auflösung der Bilder (30/15 Meter im Gegensatz zu 500/250 Meter) verschiedene spezifische Probleme mit sich bringt. Aber wie bereits angedeutet scheint das verwendete Verfahren auch recht einfach zu sein, man vertraut darauf, dass bei genügender Anzahl der Bilder ein ordentliches Ergebnis herauskommt. Dies funktioniert in unkritischen Gegenden wie Wüsten durchaus, anderswo jedoch weniger. Wenn man Bilder mit unterschiedlicher Beleuchtung auf kleinem Raum miteinander überlagert ist das Ergebnis nicht konsistent und irritiert den Betrachter. Da Google die Bilder auch überblendet und mischt ist das Ergebnis außerdem oft mehr oder weniger verschwommen, was eine geringere Auflösung bewirkt, als man eigentlich von Landsat-Daten erwarten könnte.


Außerdem ist das neue Mosaik nicht wirklich global, verschiedene Inseln innerhalb der Landsat-Abdeckung sind nicht enthalten. Aber das ist nichts wirklich Neues – Vollständigkeit war nie etwas, worauf Google stolz sein konnte, wie man an einer Vielzahl von Beispielen sehen kann.

Im Gegensatz zu Bing und anderen Kartendiensten, welche die Verwendung ihrer Bilder zum Kartieren in Openstreetmap erlauben, können Google-Maps-Bilder nicht außerhalb von Google verwendet werden. Aber nach dem was ich bei diesem ersten Überblick gesehen habe ist dies was das neue Landsat-7-Mosaik angeht kein großer Verlust, denn die angesprochen Punkte schränken den Nutzen bei der Datenerfassung sowieso stark ein. Die Bilder sind zwar jünger als die verbreiteten Zusammenstellungen von 1999-2003 aber lediglich ein paar Jahre und nicht wirklich aktuell. Die Bilder enthalten weniger Wolken als alle anderen bekannten globalen Landsat-Mosaiken, aber wenn man auch auf die einzelnen Landsat-Szenen zurückgreifen kann ist das kein wirklicher Vorteil für die Kartierung. Wie gesagt stellen die Farben eine große Verbesserung da, auch im Vergleich zu den Landsat-Bildern anderswo, wie bei Bing, aber das wars eigentlich auch schon.

Auf der anderen Seite ist damit Google der erste Kartendienst, der das klassische Landsat-Mosaik von 1999-2003 ablöst und es mit neueren Daten ersetzt (mit Ausnahme der Antarktis). Anderswo steht dieser Schritt noch bevor und ist bei einem Alter der Bilder von 10-15 Jahren eigentlich überfällig. Mapbox hat bereits angekündigt, an einem Mosaik auf Basis der Landsat 7 SLC-off-Daten zu arbeiten. Andere könnten auch die neuen Landsat-8-Bilder verwenden, obwohl es noch ein paar Jahre dauern wird bis genügend Daten für ein globales wolkenfreies Bild zusammenkommen. Und natürlich gibt es auch eine beachtliche Menge von Landsat-5-Bildern bis 2011, die verwendet werden könnten.

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