Landsat Explorer App ile Şimdiyi ve Geçmişi İnceleyin

Çalışma alanınızda görüntüleri veya uzaktan algılama verilerini kullanırken, gerçekleştirmeniz gereken ilk adımlardan biri; uzaktan algılama verileri içindeki, istenen detayların özelliklerini keşfetmek için verileri görsel olarak incelemektir. Bu konuda Esri çeşitli görüntüleri incelemeniz, üzerinde analiz yapmanız için içerik ve uygulamalar sunmaktadır. Bu blog yazımızda Esri’nin uygulama olarak kullanımınıza sunduğu Landsat Explorer’dan detaylı olarak bahsedilecektir.

Bu web uygulaması, ArcGIS for Server tarafından desteklenen Landsat görüntü katmanlarına erişim ve Amazon Web Hizmetleri Bulutu üzerinde çalışan Landsat Genel Veri Kümelerine erişim için bazı yetenekleri vurgular. Katmanlar, günlük olarak yeni Landsat görüntüleri ile güncellenir. Gezegenimizi görselleştirmeniz ve Dünya’nın zaman içinde nasıl değiştiğini anlamanız için oluşturulan Esri Landsat Explorer uygulaması, gözle görülemeyecek kadar çok veri toplayan Landsat uydularının gücünden yararlanır. Dünyanın jeolojisini, bitki örtüsünü, tarım alanlarını ve şehirlerini daha iyi keşfetmek için Landsat’ın farklı gruplarından yararlanabilirsiniz. Ek olarak, Dünya yüzeyinin son kırk yılda nasıl değiştiğini görselleştirmek için tüm Landsat arşivine erişebilirsiniz.

Görüntülerle ilgili olarak kısa bir bilgiden sonra Landsat görüntülerine nereden ulaşacağımıza bakıp, görüntüde araştırma ve değişiklik analizi yapma ile ilgili detaylara geçeceğiz.

Her görüntü veri kümesinin niteliği, görüntüleri toplamak için kullanılan sensör tipiyle ilgilidir. Her bir sensör tipinin teknik detayları, her bir veri seti için meta verilerde bulunabilir. Görüntülerle ilgili ek bilgiler; görünür alan, toplama tarihi veya sensörün diğer teknik yönleri gibi öğeleri içerebilir. Görüntünün bu teknik yönlerini anlamak, çalışma alanınızda istenen özellikleri bulma yeteneğinizi geliştirecektir. Uzaktan algılama verileri, özellikler hakkında bilgi toplar ve bu bilgileri raster bantlar olarak depolanan bir görüntüdeki değerler olarak sunar. Tek bir özelliğin ölçüsü, bu raster bantlardan birinde bir eleman olarak kaydedilir. Tekil görüntü veri kümeleri birçok raster bant içerebilir. Bu tarama bantlarını bant kombinasyonları veya bant kompozitleri olarak birleştirebilir ve görüntüleyebilirsiniz. Bu bant kombinasyonları, görselleştirme ihtiyaçlarına ve özelliklerine bağlı olarak görüntü verilerini bir haritada görüntülemek için kullanılır.

Arzu edilen bir özelliği keşfetmede raster bantların nasıl kullanılabileceği hakkında daha fazla bilgi edinmek için ArcGIS Living Atlas of the World’de bulunan Landsat görüntü katmanını kullanırsınız. Bu görüntü katmanı, dünyayı izlemek için kullanılan çeşitli tarama bantlarını toplamak için uyduları kullanan Landsat programından alınan görüntülere dayanmaktadır.

ArcGIS Living Atlas, dünyanın dört bir yanından gelen geniş bir coğrafi bilgi koleksiyonudur. Analizinizde kullanmak veya bir analizin bulgularını sunmak için kullanıcı tarafından oluşturulan veri ürünlerini sunan görüntü katmanlarını, uygulamaları, modelleri ve veri katmanlarını içerir. (Göz atmak için: https://livingatlas.arcgis.com/en/home/ ) Browse kısmında ArcGIS Living Atlas içindeki büyük miktardaki veriyi keşfetmeniz için Görüntü, Altlık Harita, Sınırlar, Çevre gibi önceden yapılandırılmış birden çok kategori göreceksiniz. Biz “Imagery” seçeneğinden ilerliyor olacağız.

Imagery Kategorisi; temel harita olarak kullanılmak üzere oluşturulmuş çok ölçekli görüntüler, farklı özellikleri ortaya çıkaran multispektral görüntüler, zaman içindeki değişimi ortaya çıkaran geçici (temporal) görüntüler ve önemli olaylardan etkilenen yerlerin görüntüleri gibi çeşitli türlerdeki görüntüleri içerir. Web sayfasındaki seçeneklerde, sonuçları seçilen veri kaynaklarıyla sınırlamak için arama sonuçlarını yalnızca Esri (Esri-only content) veya Yalnızca Yetkili İçerik (Authoritative-only content) olarak odaklama özelliğini de göreceksiniz. Arama kısmına Landsat yazılınca gelen “Landsat Explorer App” seçilir.

Mevcut uydu, dokuz spektral bant ve termal bant toplayan Landsat 8 sensörüdür. Bu uygulama içinde aşağıdaki bant kombinasyonlarına ve endekslerine hızlı erişim sağlanır:

• Agriculture : Highlights agriculture in bright green; Bands 6, 5, 2
• Natural Color : Sharpened with 15m panchromatic band; Bands 4, 3, 2 +8
• Color Infrared : Healthy vegetation is bright red; Bands 5, 4 ,3
• SWIR (Short Wave Infrared) : Highlights rock formations; Bands 7, 6, 4
• Geology : Highlights geologic features; Bands 7, 6, 2
• Bathymetric : Highlights underwater features; Bands 4, 3, 1
• Panchromatic : Panchromatic images at 15m; Band 8
• Vegetation Index : Normalized Difference Vegetation Index(NDVI); (Band 5 – Band 4)/(Band 5 + Band 4)
• Moisture Index : Normalized Difference Moisture Index (NDMI); (Band 5 – Band 6)/(Band 5 + Band 6)
• SAVI : Soil Adjusted Veg. Index); Offset + Scale*(1.5*(Band 5 – Band 4)/(Band 5 + Band 4 + 0.5))
• Water Index : Offset + Scale*(Band 3 – Band 6)/(Band 3 + Band 6)
• Burn Index : Offset + Scale*(Band 5 – Band 7)/(Band 5 + Band 7)
• Urban Index : Offset + Scale*(Band 5 – Band 6)/(Band 5 + Band 6)

Toplanan belirli dalga boyları hakkında daha fazla bilgi için, Landsat 8 sensörü için USGS web sitesini ziyaret edebilirsiniz. Bu spektral bantlar, ArcGIS uygulamalarında görüntülendiğinde raster bantlar olarak rapor edilir. Uydu tarafından toplanan her spektral bant için bir raster bant vardır. Bu farklı raster bantları farklı şekillerde birleştirilebilir, buna “rendering” denir. Her renderer, arazinin belirli özelliklerinin veya yönlerinin daha görünür olduğu bir görselleştirme oluşturmak için üç ayrı bandın farklı bir kombinasyonunu kullanır.

Renderer

Uygulama açıldığında sol sütunda çeşitli araçlar göreceksiniz. Burada ilk sırada renderer aracı yer almaktadır. Aşağı açılan pencereye tıklayarak ilgili renderer seçilebilir. Ayrıca her bir seçeneğin açıklamasını incelemek isterseniz soru işaretine tıklayarak bant kombinasyonlarını ve renklerin ne anlama geldiğini öğrenebilirsiniz.

Ancak Landsat Explorer uygulaması, yalnızca farklı bant kombinasyonları veya geliştirmeleri kullanarak görüntüleri görüntülemekle ilgili değildir. Analiz araçları, anında değişiklik tespiti gerçekleştirmenize, özel maskeler oluşturmanıza, kendi dizinlerinizi oluşturmanıza, spektral ve zamansal profiller oluşturmanıza ve daha fazlasını yapmanıza olanak tanır. Dünya yüzeyinin son kırk yılda nasıl değiştiğini ortaya çıkarmak için multispektral ve zamansal Landsat görüntülerine anında erişmek için uygulamayı kullanabilirsiniz.

Time Selector

Time Selector aracı ikinci sıradadır ve seçilen bir nokta için geçici bir zaman kaydırıcısına ve farklı endekslerin zamansal profiline erişim sağlar. Zaman aracına yalnızca daha büyük yakınlaştırma ölçeklerinde erişilebilir. NDVI (Normalize Fark Bitki İndeksi), NDMI (Normalize Fark Nem İndeksi) ve Kent İndeksi için zamansal profiller sağlar.

Her Landsat görüntüsünün raporlanmış bir bulut örtüsü değeri vardır, böylece kriterleri karşılayan en güncel görüntüyü seçerek o mekansal boyutta hangi görüntünün görüneceğini seçebilirsiniz. Bulut örtüsünde düşük bir değer idealdir çünkü değer, bulutların kapladığı alanın yüzdesini temsil eder.

Identify 

Identify aracı, görüntülerle ilgili bilgilere erişim sağlar ve ayrıca seçilen bir nokta için spektral bir profil sağlayabilir.

Farklı zamanları seçip etkilenen alanları vurgulamak için “Change Detection” aracını kullanabilirsiniz. Değişikliği hesaplamadan önce Birincil ve İkincil Tarihleri seçmeniz gerekir. Daha eski bir tarih seçmek için Zaman Kaydırıcısını kullanın ve İkincil Katman Olarak Ayarla düğmesini tıklayın. Ardından daha ileri bir tarih seçin ve bunları karşılaştırmak için Değişiklik Algılama aracına dönün. Farklı endeks ve modlarda değişimi incelemeye başlayabilirsiniz. İncelemek istediğiniz alanın sınırlarını “Define Areas of Interest”i seçip alanı çizerek ayarlayabilirsiniz.

Bu özelliklere ek olarak yaşadığınız şehrin yıllar içinde nasıl genişlediğini merak mı ediyorsunuz? Şehre yakınlaşın, önce ve sonra görüntüleri karşılaştırmak için zaman kaydırıcısını (Swipe) kullanın. Tarım alanlarını veya orman yanıklarını ölçmek istediğinizde; etkileşimli olarak eşikler ayarlayarak belirli arazi örtüsü türlerini belirlemek için Maske (Mask) aracını kullanın.

Özetlemek gerekirse görselleştirme ve analiz araçları, kullanıcıların aşağıdakileri anında yapmasına olanak tanır:

• Özel dizinleri ve bant kombinasyonlarını kullanarak verileri görselleştirme
• Analiz etmek ve karşılaştırmak için belirli tarihleri filtreleme ve seçme
• Bir kaydırma aracı kullanarak iki görüntüyü etkileşimli olarak karşılaştırma
• Özel maskeler oluşturma
• Değişiklik algılamayı gerçekleştirme
• Spektral ve zamansal profiller oluşturma
• Spektral bantları kullanarak dağılım grafikleri oluşturma
• ArcGIS Online’dan veri ekleme (örneğin şehir yolları)

Sonuç olarak Landsat Explorer ile dünyanın herhangi bir yerindeki jeoloji, bitki örtüsü, tarım ve şehirler hakkındaki soruları kolayca ve dinamik bir şekilde araştırabilirsiniz. Ve keşiflerinizi paylaşmak istiyorsanız, sonuçlarınızı ArcGIS Online’a (Save top the ArcGIS Online) veya yerel (Export)  dosyalar olarak kaydedebilirsiniz.

Kaynaklar:

• Unlock Earth’s Secrets
• Landsat Explorer App
• Visualize the Changing Planet with New Landsat Explorer Web App
• Check out Esri’s new Landsat Explorer web app