Welke problemen los je op met Optische Remote Sensing?
- Hoe kun je vegetatie, water, bodem en bebouwing herkennen en van elkaar onderscheiden in satellietbeelden?
- Welke satellietbeelden zijn het meest geschikt voor een specifiek ruimtelijk vraagstuk?
- Hoe beïnvloeden spectrale, ruimtelijke, temporele en radiometrische resolutie wat je in een satellietbeeld kunt waarnemen?
- Hoe herken je veranderingen in landgebruik, vegetatie of oppervlaktewater met optische satellietbeelden?
- Hoe beïnvloeden atmosfeer, bewolking, schaduw en opnameomstandigheden de betrouwbaarheid van een analyse?
Tijdens deze Blended Learning leer je hoe je deze vraagstukken analyseert en onderbouwt met optische satellietdata in QGIS. Je werkt met actuele aardobservatiedata uit onder andere het Europese Copernicus-programma, waaronder Sentinel-2, en met Landsat-data. Je leert hoe verschillende spectrale banden informatie geven over eigenschappen van het aardoppervlak. In QGIS selecteer, verwerk, combineer en analyseer je satellietbeelden en vertaal je satellietwaarnemingen naar bruikbare ruimtelijke informatie voor onder andere natuurbeheer, landbouw, waterbeheer, klimaatadaptatie en ruimtelijke ontwikkeling.
De theorie achter optische remote sensing
Een goede analyse van optische satellietbeelden begint met inzicht in de interactie tussen elektromagnetische straling en het aardoppervlak. Je leert hoe zonnestraling wordt gereflecteerd, geabsorbeerd en doorgelaten en waarom vegetatie, water, bodem en bebouwing ieder een karakteristieke spectrale respons hebben.
Daarnaast maak je kennis met zichtbaar licht, nabij-infrarood en kortgolvig infrarood en leer je welke informatie verschillende delen van het elektromagnetisch spectrum kunnen leveren. Je verdiept je in spectrale, ruimtelijke, temporele en radiometrische resolutie en ontdekt hoe deze eigenschappen bepalen welke verschijnselen je met een satellietsensor kunt waarnemen. Hierdoor kun je niet alleen satellietbeelden bekijken, maar ook verklaren waarom bepaalde objecten en processen in verschillende spectrale banden zichtbaar worden.
Werken met Landsat en Copernicus satellietdata
Een betrouwbare remote-sensinganalyse begint met het selecteren van de juiste satellietdata. Daarom werk je met actuele en veelgebruikte aardobservatiedata uit het Copernicus-programma en Landsat. Je maakt onder andere gebruik van Sentinel-2 en Landsat-beelden en leert welke sensoren en spectrale banden beschikbaar zijn en voor welke toepassingen deze geschikt zijn.
Je leert satellietbeelden vinden, selecteren en gebruiken op basis van onder andere onderzoeksgebied, opnamedatum, bewolkingsgraad en gewenste resolutie. Daarbij vergelijk je de eigenschappen van Sentinel-2 en Landsat en ontdek je welke databron het meest geschikt is voor een bepaald ruimtelijk vraagstuk.
Je leert bovendien hoe spectrale, ruimtelijke en temporele eigenschappen van verschillende satellietsystemen elkaar kunnen aanvullen. Hierdoor staat niet één specifieke satelliet centraal, maar leer je een onderbouwde keuze maken uit beschikbare optische aardobservatiedata.
Optische satellietbeelden analyseren in QGIS
Na de theoretische basis ga je zelf aan de slag met Landsat- en Copernicus/Sentinel-beelden in QGIS. Je leert satellietdata inladen, beheren en visualiseren en verschillende spectrale banden afzonderlijk bekijken en met elkaar combineren.
Je maakt natuurlijke kleurenbeelden en false-colourcomposieten waarmee eigenschappen van vegetatie, water, bodem en bebouwing beter zichtbaar worden. Vervolgens gebruik je rasterfunctionaliteiten in QGIS om satellietbeelden te analyseren, gebieden met elkaar te vergelijken en ruimtelijke patronen zichtbaar te maken.
Je analyseert de spectrale eigenschappen van verschillende typen landbedekking en leert deze patronen inhoudelijk te interpreteren. Daarbij besteed je ook aandacht aan de invloed van atmosfeer, bewolking, schaduw, seizoen en opnameomstandigheden. Zo leer je onderscheid maken tussen daadwerkelijke verschillen op het aardoppervlak en verschillen die worden veroorzaakt door de omstandigheden waaronder een satellietbeeld is opgenomen.
Het doel is niet alleen om satellietbeelden technisch in QGIS te verwerken, maar vooral om te begrijpen welke informatie uit optische aardobservatiedata kan worden afgeleid en hoe betrouwbaar die informatie is voor het beantwoorden van een ruimtelijk vraagstuk.
Van satellietbeeld naar ruimtelijke informatie
Tijdens de Blended Learning werk je met realistische praktijkvoorbeelden en echte Landsat- en Copernicus/Sentinel-data. Je kruipt in de rol van remote-sensingspecialist en werkt aan vraagstukken zoals die voorkomen bij overheden, waterschappen, natuurorganisaties, landbouworganisaties en adviesbureaus. Je bepaalt welke satellietdata geschikt zijn, analyseert de beelden in QGIS, interpreteert de spectrale informatie en vertaalt je bevindingen naar bruikbare ruimtelijke informatie.
Je werkt onder andere aan opdrachten zoals:
- Een natuurbeheerder wil weten waar verschillen in vegetatie binnen een natuurgebied zichtbaar zijn. Selecteer geschikte Landsat- of Sentinel-2-beelden en verklaar de waargenomen patronen.
- Een waterschap wil oppervlaktewater en natte gebieden beter in beeld brengen. Bepaal welke spectrale banden hiervoor de meeste informatie leveren en visualiseer deze in QGIS.
- Een gemeente wil onderscheid maken tussen bebouwd gebied, groen, kale bodem en water. Maak in QGIS geschikte bandcombinaties en interpreteer de ruimtelijke patronen.
- Een landbouworganisatie wil verschillen tussen landbouwpercelen onderzoeken. Analyseer de spectrale eigenschappen van gewassen en bodem en verklaar de verschillen.
- Vergelijk satellietbeelden van verschillende opnamedata en bepaal of zichtbare verschillen worden veroorzaakt door veranderingen op het aardoppervlak of door seizoen, bewolking of andere opnameomstandigheden.
- Vergelijk Landsat- en Sentinel-2-data voor een ruimtelijk vraagstuk en adviseer welke databron, resolutie en spectrale banden het meest geschikt zijn.
Na afloop beschik je over de kennis en praktische vaardigheden om optische satellietbeelden zelfstandig te selecteren, verwerken, analyseren en interpreteren. Je kunt Landsat- en Copernicus/Sentinel-data in QGIS gebruiken, beoordelen welke satellietdata geschikt zijn voor een bepaald vraagstuk en bepalen welke informatie uit verschillende spectrale banden kan worden afgeleid. Zo kun je optische aardobservatiedata vertalen naar betrouwbare ruimtelijke informatie voor natuurbeheer, landbouw, waterbeheer, klimaatadaptatie en ruimtelijke ontwikkeling.