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Freier Zugang zu ASTER-Bildern

| 1 Kommentar

Am ersten April (übrigens hervorragende Wahl eines Tages für so eine Ankündigung…) hat der USGS bekannt gegeben, dass der gesamte Bestand an ASTER-Bildern jetzt frei verfügbar ist.

Die meisten Leser dürften ASTER vor allem durch die ASTER-GDEM-Reliefdaten kennen. Das ASTER-Instrument verfügt über eine zweite Kamera, welche rückwärts blickt und damit Stereo-Bilder mit einer Basislinie entlang der Flugbahn des Satelliten aufnehmen kann. damit produziert das japanische METI Höhendaten, denn das ASTER-Instrument ist ein gemeinsames Projekt japanischer und US-amerikanischer Einrichtungen. Diese sind öffentlich zugänglich, es bestehen lediglich einige Einschränkungen bezüglich der Weiterverbreitung der Originaldaten.

Die ASTER-Bilder selbst waren jedoch bis jetzt allgemein nicht öffentlich zugänglich – nur ausgewählte Bilder vom Gebiet der Vereinigten Staaten wurden veröffentlicht. Diese recht willkürliche und merkwürdige Einschränkung ist jetzt abgeschafft und es besteht jetzt generell freier Zugriff auf die ASTER-L1T-Daten durch das LP DAAC – insgesamt fast 3 Millionen Einzelbilder. Zugriff auf die Daten hat man über die üblichen Mechanismen beim USGS wie dem EarthExplorer.

Ein paar Hintergrund-Informationen zu ASTER – das System hat etwa das selbe Alter wie Landsat 7 und ähnelt diesem in einer Reihe von Aspekten. ASTER ist recht einzigartig darin, dass es eine große Anzahl von Spektralbändern im kurzwelligem und thermischen Infrarot bietet bei einer recht hohen räumlichen Auflösung. Die Auflösung im sichtbarem und NIR-Bereich beträgt 15m, im SWIR 30m und im thermischen IR 90m. Hier die Verteilung der Spektralbänder aus den USGS-Dokumenten:

Der Blickwinkel des ASTER-Instruments ist mit 60km deutlich kleiner als bei Landsat, jedoch ist die Blickrichtung schwenkbar, was eine zielgerichtetere Auswahl wolkenfreier Gebiete und eine bessere Abdeckung hoher geographischer Breiten erlaubt.

Unglücklicherweise gibt es wie bei Landsat 7 aufgrund des Alters auch ein paar technische Probleme. Der SWIR-Sensor funkltioniert nicht mehr, was bedeutet, dass neuere ASTER-Bilder nur im sichtbarem, NIR und thermischem IR Daten aufzeichnen. Ebenso wie bei Landsat 7 ist der Dynamikumfang recht begrenzt. Der Sensor erlaubt unterschiedliche Empfindlichkeitseinstellungen je nach erwarteter Helligkeit der Erdoberfläche. Trotzdem sind Pixel mit Signal-Sättigung recht weit verbreitet. Ein weiteres Problem für Visualisierungs-Anwendungen ist, dass es keinen blaues Farbkanal gibt, sondern nur rot und grün. Das bedeutet, dass man entweder in Falschfarben darstellen muss oder man versucht, einen blauen Kanal auf Grundlage der verfügbaren Daten zu schätzen. Hier ein Beispiel dafür erst die gängige Falschfarben-Darstellung von sichtbaren und NIR-Kanälen (rot als rot, NIR als grün und grün als blau):

Dies ist in vielen Fällen im wesentlichen ein duotone-Bild, denn NIR und rot/grün unterscheiden sich meist sehr viel stärker als rot und grün. Vegetation wird als grün dargestellt, während unbewachsene Flächen in verschiedenen Magenta-Intensitäten erscheinen – Rottöne sind dabei etwas röter während neutrale Farben eher bläulich erscheinen.

Versucht man einen Blaukanal auf Grundlage der roten, grünen und NIR-Daten zu konstruieren erhält man so etwas wie hier – dies ist zwar alles andere als realistisch, jedoch zumindest plausibel und nicht so irreführend wie Falschfarben-Darstellungen üblicherweise sind.

Mit der großen Anzahl von neueren Landsat-8-Bildern, welche heutzutage verfügbar sind, werden die ASTER-Daten deutlich uninteressanter als sie es vor ein paar Jahren noch waren. Sie sind natürlich als historische Daten trotzdem sehr wertvoll – ebenso sind sie natürlich auch dort von großem Interesse, wo geeignete Landsat-Daten selten sind. Daneben ist wie erwähnt die Abdeckung hoher geographischer Breiten besser.

Ich habe eine Reihe von ASTER-Bildern bei den OSM images for mapping eingefügt, und zwar aus Gebieten, wo sie vermutlich am nützlichsten sind:

Nördliche Ellesmere-Insel

mit ein paar Sommer-Bildern von 2012 aus Gebieten nördlich der regulären Landsat-Abdeckung.

Die TMS-URL für die Einbindung in OSM-Editoren:

tms:http://imagico.de/map/osmim_tiles.php?layer=nellesmere_ast&z={zoom}&x={x}&y={-y}

Nordgrönland

ebenso, jedoch teils ältere Bilder von 2005.


Die TMS-URL für die Einbindung in OSM-Editoren:

tms:http://imagico.de/map/osmim_tiles.php?layer=ngreenland_ast&z={zoom}&x={x}&y={-y}

El Altar in Ecuador

wo bei den üblichen Bildquellen keine hohaufgelösten und halbwegs aktuellen Bilder verfügbar sind. Diese Bild ist von 2007.

und auch hier die TMS-URL für die Einbindung in OSM-Editoren:
tms:http://imagico.de/map/osmim_tiles.php?layer=AST_L1T_00302052007154424_20150518041444_91492&z={zoom}&x={x}&y={-y}

Noch eine Warnung für die Verwendung is OSM: Vorsicht bei der Ausrichtung ist sehr ratsam, insbesondere dort, wo es keine anderen Bilder zum Vergleich gibt. Für die hohen Breiten in der Arktis bietet sich ein Vergleich mit den Landsat-Bildern von Mai 2013 an. Jeder, der diese Bilder verwendet, sollte sich der grundsätzlichen Genauigkeits-Probleme bewusst sein, welche ich anderswo detaillierter diskutiere.

Nachtrag: Für ein konsistenteres Erscheinungsbild in der Karte habe ich die Kacheln jetzt auch für die niedrigen Zoomstufen in separaten Ebenen berechnet. Auf maps.imagico.de kann man diese mit nur diese Bild anzeigen im Informationsfenster zu den Bildern auswählen – was insbesondere für die nördliche Ellesmere-Insel und Grönland interessant ist, wo verschiedene Bilder verfügbar sind. Das selbe gilt für die angegebenen TMS-Adresssen. Alternativ kann man dort auch einen priority-Parameter an Stelle von layer angeben um das jeweilige Bild mit Priorität, jedoch anderswo auch die übrigen Bilder zu erhalten.

Ein Kommentar

  1. interessant. Falls nicht bereits geschehen wäre es evtl. hilfreich, die TMS-links direkt in Josm einzutragen bei den Quellen.

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