Visuelle Bildinterpretation

Die visuelle Wahrnehmung, das Sehen der Umwelt, ist für viele Menschen alltäglich. Diese Fähigkeit gilt es auch in der Fernerkundung einzusetzen. So müssen Objekte und Strukturen auf einem Bild erkannt und Interpretationen daraus abgeleitet werden. Dabei beeinflussen verschiedene Faktoren das Auge des Betrachters, z.B. die Größe, Form und Lage von Objekten, sowie der Kontrast und die Farbsättigung des Bildes sowie das Vorwissen der wahrnehmenden Person.

Schema einer Sicheldüne

Sicheldüne (Barchan)

Die Form entsteht durch stetigen Wind. wobei die Windrichtung konstant bleiben muss. Die Sichelenden bewegen sich schneller als die Hauptdüne, wodurch die charakteristische halbmonförmige Struktur entsteht.

 

Satellitenbild einer Sicheldüne
Schema einer Längsdüne

Längsdüne (Longitudinaldüne)

Durch stetigen Wind aus einer Richtung entsteht die längsliche Form der Düne, wobei die dem Wind zugewandte Seite etwas breiter und höher ist. Sie können viele Kilometer lang werden.

 

Satellitenbild einer Längsdüne
Schema einer Sterndüne

Stern- oder Kreuzdüne

Wechselnde Windrichtungen formen große Sandformationen. Bei diese Dünenform wird der Sand immer wieder umgeschichtet, so dass eine neue Form entsteht.

 

Satellitenbild einer Sterndüne

Verschiedene Dünenformen im Schema und im Satellitenbild. Die Pfeile geben dabei immer die vorherrschende Windrichtung an.


Die oberen Abbildungen zeigen verschiedene Dünenformen. Nur wer das linke idealtypische Schema kennt, kann herausfinden, dass es sich auf den Satellitenbildern links um Dünenformationen handelt. Bei genaueren Hinsehen kann man außerdem erkennen, um welche Art von Dünen es sich vornehmlich handelt. Aus diesen Informationen kann man danach sogar die vorherrschende Windrichtung ablesen.

 

Wie gliedert man die visuelle Bildinterpretation am geeignetsten?

Bei der visuellen Bildauswertung hat es sich bewährt, eine dreistufige Gliederung vorzunehmen:

  1. Allgemeine Flächen (bebaut / bewaldet / Freiflächen / Wasserflächen)
  2. Gleichartige Flächen  (Acker / Wiese /  Sonderkulturen / gemischt)
  3. Einzelne Objekte (Pflanzenart / Brache / Wuchsdichte)

Schema visuelle Bildinterpretation


Schema der visuellen Interpretation anhand der Hauptstadt von Katar, Doha (Ausgangsdaten: NASA).

 

Oben siehst Du, wie dieses Verfahren angewendet wird: Zuerst betrachtet man das Ausgangsbild und versucht, Grenzen zwischen unterschiedlichen Flächenarten oder Farben zu finden. Auf dem zweiten Bild haben wir diese farbig markiert. Danach kann man die feineren Strukturen betrachten, indem man sich einen kleineren Ausschnitt des Bildes herausgreift. Hier sind das z.B. die Straßen (gelb markiert) oder eine Industriefläche (lila markiert).

 

Du kannst die visuelle Interpretation an den unteren beiden Beispielen selbst ausprobieren:

 

Besipiele visuelle Bildinterpretation

Links: Syr Darya, Kasachstan, rechts: Minnessota, USA (© NASA)

 

Wie kann man Bildern indirekt Informationen entlocken?

Das Bild unten zeigt den Kölner Dom aus der Vogelperspektive. Auf den ersten Blick erhält man Informationen über die Fläche, Form und Umgebung des Gebäudes. Auf den zweiten Blick hingegen kann man sogar etwas über die Höhe des Objekts erfahren. Dies gelingt indirekt über den Schlagschatten, den Objekte aufgrund der schräg stehenden Sonne werfen. Es wird sogar deutlich, wie unterschiedlich hoch Türme und Kirchenschiff sind, was ohne den Schatten nicht erkennbar gewesen wäre.

 

Kölner Dom mit Schlagschatten


Luftbild des Kölner Doms. Anhand der Schattenlänge und des Sonnenstandes kann man indirekt die Höhe der Kathedrale bestimmen (© Google Earth).

 

Um die genaue Höhe der Türme berechnen zu können, muss jedoch der Einfallswinkel der Sonne bekannt sein oder die Höhe eines Referenzobjekts (z.B. eines Brunnens) und die Länge seines Schattens. Dann kann die Höhe des Doms berechnet werden, entweder durch eine trigonometrische Funktion (erster Fall) oder die Strahlensätze (zweiter Fall). Es sind also mit Hilfe der indirekten Bildinterpretation qualitative und quantitative Aussagen über die abgebildeten Objekte möglich.

 


Fazit:

Die visuelle Interpretation stellte eine erste Analysemöglichkeit von Fernerkundungsbildern dar. Hierbei werden Größe, Form und Lage von Objekten sowie der Kontrast und die Farbsättigung des Bildes analysiert. Auch kann man indirekt genaue Höhen von Objekten bestimmen.