Virtuel Galathea 3

Projekter » Cape Town

Øvelser med LEOWorks

Øvelser med LEOWorks

Øvelserne forudsætter kendskab til billedbehandlingsprogrammet LEOWorks, som er udviklet af ESA til undervisningsbrug.
Du kan hente LEOWorks og LEOWorks vejledningen på Eduspace hjemmesiden
http://www.eduspace.esa.int/eduspace/main.asp?ulang=dk

Til denne øvelse kan du hente alle billederne samlet her:
CapeTown_files.zip

Åbn dit atlas og kig efter Sydafrika og Cape Town. Få et overblik over landet og find navnene på nabolandene. Fig.8 På vej til Taffelbjerget (fotograferet af M.B. Christiansen, Galathea 3)
Find breddegraden for Cape Town. Led efter den samme breddegrad på den nordlige halvkugle nær Afrika og find mindst to store byer på cirka samme nordlige breddegrad. Sammenlign klimaet i disse byer med klimaet i Cape Town og forklar hvad der er ens eller forskelligt.

Overblik ved at bruge satellitbilleder

Lad os få et overblik over området ud fra et satellitbillede. Åbn alle 4 bånd i figur 12. 20051007_MERIS_4 bands optaget den 7. oktober 2005. Brug interaktiv kontrast-strækning Interactive stretching for at få alle bånd kontrast-strakt lige meget, således at der er gråt over hele billedet – dvs. undgå mættede (hvide) pixels. Fig.9 Udsigt fra Taffelbjerget (fotograferet af M.B. Christiansen, Galathea 3). For at nå målet så kig nøje på histogrammerne. Når du gør det kan du evt. udelukke de yderste dele af histogrammet: definer det værdiområde du ønsker, ved at trække-og-slippe med musen på histogrammet! Hvis der er rigtig mange helt lyse og også mange meget mørke pixels er det ofte en fordel i analysen at lave to versioner af billederne, og koncentrere sig i det ene billede om at kontrast-strække kun den lyse del og lade det mørke være sort og dermed ubrugeligt, og i det andet billede at kontrast-strække den mørke del og lade den lyse del være helt mættet.

Undersøg baglandet ved Cape Town ud fra naturlige og falske farver Fig.10 Etnisk dans (fotograferet af M.B. Christiansen, Galathea 3).
Kombiner et naturligt farvebillede ved at bruge billede 3 (rødt bånd) i rød, billede 2 (grønt bånd) i grøn og billede 1 (blåt bånd) i blå. Kombiner et falsk-farve infrarødt billede ved at Fig.11 Endemisk blomst (fotograferet af M.B. Christiansen, Galathea 3). bruge billede 4 (infrarødt bånd) i rød, billede 3 (rødt bånd) i grøn og billede 2 (grønt bånd) i blå. Billederne viser baglandet bag Cape Town, hovedsaglig den vestlige del af Kap Provinsen.

Spørgsmål

Se først på billedet med naturlige farver, som viser vegetationen i en grøn farve og ørkenen i brunlige farver.
• Sammenlign det med kortet i dit atlas og find navnet på oceanet og de to kendte forbjerge nær Cape Town.

Du kan lave et pænt satellitbillede kort ved at brug Annotation tool og lægge kendte geografiske ting (byer, sletter) fra et almindeligt kort ind.

Det rødlige billede viser samme område, men når man bruger det infrarøde bånd fremhæves vegetationen.

• Hvad viser de lyse røde områder i det flade land og i dalene, og hvad viser de røde pletter i bjergene?
• Hvilken slags vegetation er der i det bakkede område (i mørk eller brunlig rød).

I den østlige del er ørkenen. Der er to forskellige farver, blålig og gullig, som er henholdsvis gamle skifer aflejringer og nye fluviale aflejringer.

• Kan du give en forklaring på den meget friske vegetation i landbrugsområdet på denne tid af året?

Fig.12 Geologi nær Cape Town.
Tegn et tematisk kort over baglandet
Prøv at lave et tematisk kort ved at udføre en supervised klassifikation. Du kan bruge følgende klasser: hav, mørkebrun skov, lysebrun skov, 3 slags brakmarker, 2 slags (rød) vegetation, mørk ørken, lys ørken samt hvid (ørken/skyer).

Spørgsmål
Hvis du får et tilfredsstillende resultat kan du kigge på følgende statistik: hvor store procentdele udgør skov, landbrugsområde og ørken?
Satellitbilledet i figur 12 er geo-refereret med koordinater, dvs. du kan bruge Cursor Position/Value til at finde større byer, hvis du kender byerne geografiske koordinator.

Check breddegraden for Cape Town!

Undersøg udviklingen i Cape Town 1986 -2006.

Kig nærmere på Cape Town fra et høj-opløseligt satellitbillede. Billedet er taget af SPOT (Fig.6 20061018_19860731_SPOT-pan-rgb.jpg). Åbn billedet. Billedet består faktisk af to billeder. I rød er vist billedet fra den 18. oktober 2006 og i grøn og blå er vist billedet fra den 31. juli 1986.

Fig.13 Miljø-potentiale atlas for den vestlige del af Kap Provinsen. Copyright: Afdelingen for Miljø og Turisme, Universitetet i Pretoria, Sydafrika.

Vi kan bruge billedet på to måder: til at studere forskellene mellem 2006 og 1986, og dermed se udviklingen af bygninger og infrastruktur gennem de sidste 20 år. Vi kan også se billedet i 3-D ved at bruge rød-grøn (eller rød-blå) briller. Hvis du ikke har sådanne briller men i stedet har et spejl eller et lomme-stereoskop, kan du splitte billede i rød og grøn, sort og hvide billede, ved at bruge Image – Split to…. Function, og du har du et sæt stereo-billeder.

Zoom og kig rundt omkring i farvebilledet figur 12. Se på de røde områder; find forskellene mellem årstiderne (billederne er ikke optaget på samme årstid) og forandringer gennem årene. Kig efter nye bygninger og veje, synlige som henholdsvis røde prikker og linier. Fig.14 Taffelbjerget Inspicer havnen og se om der er nye konstruktioner, også hen langs kysten. Brug GIS værktøjet til at danne forskellige temaer, Cape Town havne-installationer i 1986 og nye synlige konstruktioner fra 2006. Brug også forskellige kortlægningstemaer vedrørende det beboede område i 1986 og de rødlige bebyggelser, kvarterer eller slumområder i 2006. Pixelstørrelsen i billederne er 10 m.

Spørgsmål

• Hvor stort et område udgjorde det bebyggede område i 1986 og i 2006?
• Lav en søgning på internettet for at finde den økonomiske udvikling af Cape Town i de seneste 20 år, og prøv at finde forklaringer på byens vækst samt udviklingen af forstæder.
• Lav en lille rapport om dine undersøgelser.

  Måske lagde du mærke til en forstyrrende effekt i figur 6 (stereo-sættet af SPOT fra 1986 og 2006)? Pga. parallaksen mellem billeder passer billederne kun godt sammen i det lave, flade område. Det skyldes at billederne ikke er taget fra samme punkt i rummet. Jo højere over havet et objekt befinder sig, jo større vil forskydning være. De rød-grønne briller kompenserer derfor og billedet ses som sort-hvid i 3-D.

  De originale SPOT billeder er også tilgængelige (figur 15 og figur 16). De kan bruges til at se efter flere detaljer i området ved Cape Town, f.eks. i 2006. Billederne skal kontrast-strækkes, bedst med Interactive stretching. De kan også bruges til mere præcise sammenligninger, ved at undersøge mindre dele. Især i den nordlige del kan der fås gode resultater. For at gøre det så brug Tool – Registration - Image to Image function.

  Fig.15 SPOT pankromatisk billede fra den 18. oktober 2006 optaget imens Galathea 3 forskningsskibet Vædderen lå i havnen.

  Fig.16 SPOT pankromatisk billede fra 1986.

  Find Vædderen i havnen i CapeTown 2006
  Galathea 3 ekspeditionsskibet Vædderen ankom til Cape Town den 15. oktober 2006 klokken 06.10 GMT og sejlede videre den 18. oktober 2006 klokken 19.30 GMT.
  Mens Vædderen lå i havnen blev der optaget to høj-opløselige satellitbilleder af Cape Town. SPOT billedet er fra den 18. oktober kl. 09.04 GMT (Fig.15) og radar billedet er fra den 18. oktober kl. 08.05 GMT. (Fig.18).

Spørgsmål

• Kan du se skibet i havnen?
  Fig.17 Vædderen (www.offshorebase.dk)
  For at finde den præcise geografiske position for Vædderen i havn, gå til Satellite Eye for Galathea 3 hjemmesiden og klik på ‘Rute med data’ (Google Earth skal være installeret).

  Åbn SPOT billedet fra den 18. oktober 2006 (Fig.15), med pixel-størrelsen 12.5 m og også radar billedet 20061015_0805_Radar_VV_HV_ratio.png (Fig.18), med en pixel-størrelse på 12.5 m og kig på den rigtige position ved kajen i havnen.

Fig.18 Radar billede fra den 10. oktober 2006 med Galathea 3 ekspeditionsskibet i havn i Cape Town.

• Kan du se skibet på positionen i begge billederne?
  Ekspeditionsfartøjet „F359 VÆDDEREN” er 112.5 m langt og 14.5 m bredt (Fig.17).