Unsere Satellitenbilder des Monats basieren auf Daten der Sentinel-2-Mission des EU-Programms Copernicus. Die Mission startete 2015 mit dem ersten Satelliten Sentinel-2A und wurde in den Jahren 2017 und 2024 durch die Satelliten Sentinel-2B und Sentinel-2C ergänzt. Durch die Kombination aus drei Satelliten wird eine Wiederholrate von etwa 3 bis 5 Tagen erreicht, d.h. ein Ort auf der Erde wird etwa alle 3 – 5 Tage überflogen und auf Satellitenbildern abgebildet.
Die multispektralen Sensoren der Sentinel-2-Satelliten erfassen das von der Erdoberfläche reflektierte Licht in 13 Spektralkanälen aus unterschiedlichen Wellenlängen-Bereichen des elektromagnetischen Spektrums. Die räumliche Auflösung der Aufnahmen liegt – je nach Kanal – zwischen 10 und 60 Metern.
Die Sentinel-2-Daten sind frei verfügbar und können über das Copernicus Data Space Ecosystem abgerufen und heruntergeladen werden.
Für unsere Satellitenbilder des Monats erstellen wir verschiedene Farbkomposite, die jeweils aus der Kombination von drei Spektralkanälen bestehen. Dabei verwenden wir die Kanäle des sichtbaren Lichts Rot (4), Grün (3) und Blau (2) sowie die beiden Nahinfrarotkanäle (8 und 8A) und die Kanäle aus dem kurzwelligen Infrarotbereich (11 und 12).
Die Verarbeitung erfolgt mit der freien Open-Source-Software GRASS GIS. Zunächst wird die räumliche Auflösung der Kanäle bzw. Bänder 8A, 11 und 12 mithilfe einer Schärfungsmethode von 20 m auf 10 m erhöht und an die übrigen Bänder angepasst. Hierzu wird ein aus den 10 m Daten abgeleitetes Referenzbild erstellt, um die 20 m Kanäle auf 10 m Auflösung zu verbessern. Falls mehrere Sentinel-2-Szenen für den finalen Bildausschnitt erforderlich sind, werden diese anschließend zusammengefügt. Abschließend werden die Farbkomposite berechnet und exportiert.
Echtfarbenkomposit
Für ein Echtfarbenkomposit werden die drei Kanäle des sichtbaren Lichts – Rot, Grün und Blau – verwendet, sodass das Bild in Farben erscheint, die dem menschlichen Seheindruck sehr nahekommen. Vegetation erscheint grün, kürzlich geerntete Felder sehr hell, Boden gelblich-braun und Straßen sowie Gebäude grau. Wolken und Schnee erscheinen weiß und sind nicht immer eindeutig zu unterscheiden. Auch verschiedene Vegetationsarten sowie flaches Wasser und Boden lassen sich in dieser Darstellung nur schwer voneinander trennen. Zudem wirken solche Bilder gelegentlich diesig, da die Wellenlängen dieser Kanäle die Atmosphäre nur eingeschränkt durchdringen.
Falschfarbenkomposite
Falschfarbenkomposite sind Darstellungen, die nicht den „natürlichen“ Farben entsprechen, dafür aber unterschiedliche Oberflächentypen besser visuell abgrenzbar machen. Für unsere Satellitenbilder wählen wir meistens eine der folgenden Falschfarbendarstellungen aus.
Farb-Infrarot
Die Farb-Infrarot-Darstellung (Kombination aus Nahinfrarot (Band 8), Rot und Grün) eignet sich besonders gut zur Erkennung von Vegetation. Gesunde Vegetation erscheint in kräftigen Rottönen, ältere Vegetation eher grünlich. Boden zeigt sich in Braun- und Grüntönen, urbane Regionen in blau-grau. Wolken, Schnee und Eis erscheinen helltürkis bis weiß.
Land/Wasser: Zur Unterscheidung von Land und Wasser
Mit der Kombination der Bänder 8A, 11 und 4 lassen sich insbesondere Land- und Wasserflächen gut unterscheiden. Gesunde Vegetation erscheint orange, ältere Vegetation grün. Boden und Wolken zeigen sich in verschiedenen Grüntönen, während Wasser in Blau- und Violetttönen dargestellt wird. Eis erscheint in auffälligem Magenta.
Vegetationsanalyse: Schwerpunkt auf Vegetation
Wird die Reihenfolge der Bänder zu 11, 8A und 4 geändert, entsteht eine Darstellung, die sich besonders gut für Vegetationsanalysen eignet. Gesunde Vegetation erscheint in grellen Grüntönen und lässt sich sehr leicht vom Boden unterscheiden, der von Rosa (z. B. abgeerntete Felder) bis leuchtendem Pink (z. B. gerodeter Regenwald) eingefärbt ist. Wolken erscheinen weiß, Wasser dunkelblau bis schwarz, Eis in kräftigem Blau. Städte sind hellgrau bis hellrosa dargestellt.
Atmosphärische Durchdringung
Eine weitere verwendete Bandkombination ist 12, 11 und 8A. Die beiden kurzwelligen Infrarotkanäle (12 und 12)durchdringen die Atmosphäre besser als kürzere Wellenlängen, wodurch diese Darstellung besonders kontrastreich und klar wirkt. Wasser erscheint nahezu schwarz, während Vegetation in verschiedenen Blautönen dargestellt wird und Boden in Gelb gefärbt ist.
