FORCE4Q Plugin - Ableitung wolkenfreier Bildkomposite aus frei verfügbaren Landsat und Sentinel-2 Satellitenbildern
2021-06-09, 11:00–11:20, Bühne 3

Erdbeobachtungsdaten stellen eine immer wichtigere Grundlage für raumbezogene Analysen in Wirtschaft und Wissenschaft dar. Zugleich steigt die Verfügbarkeit von multispektralen Fernerkundungsdaten durch offene Datenzugangsrichtlinien der Erdbeobachtungsprogramme wie Copernicus (ESA) und Landsat (NASA/USGS) weltweit, flächendeckend und mit hoher zeitlicher Dichte.
Das vorgestellte FORCE4Q Plugin für QGIS erlaubt die qualitative Aufbereitung dieser Daten für weiterführende Analysen.


Erdbeobachtungsdaten stellen eine immer wichtigere Grundlage für raumbezogene Analysen in Wirtschaft und Wissenschaft dar. Gleichzeitig steigt ihre Verfügbarkeit infolge neuer Fernerkundungssatelliten und offener Datenzugangsrichtlinien stetig an. Erdbeobachtungsprogramme wie Copernicus (ESA) und Landsat (NASA/USGS) erfassen multispektrale Fernerkundungsdaten weltweit, flächendeckend und mit hoher zeitlicher Dichte.
Diese Entwicklung hat die Nachfrage nach freier und quelloffener Software zur Analyse großer und mehrdimensionaler Rasterdatenmengen gesteigert. Da die Anforderungen einer professionellen Fernerkundungsanalyse oft über die Möglichkeiten klassischer GIS-Software hinausgehen, entwickelt die Humboldt-Universität zu Berlin das FORCE4Q Plugin für QGIS.

FORCE4Q hilft Landsat und Sentinel-2 Daten in einen analysebereiten Datenwürfel (analysis-ready datacube) zu überführen. Dies beinhaltet das Zuschneiden der Daten in ein räumliches (global definiertes) Tiling-Scheme und ein qualitatives Screening zum Ausschluss unerwünschter Bildbereiche, wie Wolken, Wolkenschatten oder Schnee., Aerosol, Wasserdampf usw.. Die gescreenten Daten können direkt für weiterführende Analysen verwendet oder aber zeitlich weiter verdichtet werden. Das flexible zeitliches Binning erlaubt eine jährliche, quartalsweise, monatliche, wöchentliche oder tagesgenaue Aggregation der Daten. Neben den oft verwendeten wolkenfreien Mittelwert-Kompositen sind weitere statistische Funktionen wie Median, Minimum, Maximum, Standardabweichung oder Perzentile verfügbar. Auch können zusätzlich zu den originalen multispektralen Bändern (Blau, Grün, Rot, nahes Infrarot, …) weitere Indizes (NDVI, EVI, Tasseled Cap usw.) direkt mit abgeleitet werden.
Die gescreenten und zeitlich verdichteten Daten sind nun direkt für weiterführende Zeitreihen-, Klassifikations- und Regressionsanalysen verwendbar.

Der Vortrag präsentiert den kompletten Ablauf, angefangen beim Download von Satellitendaten über den Copernicus Open Access Hub und das EarthExplorer Portal, über den Import ins TilingScheme, bis zur Ableitung analysebereiter Daten.

Projekt-Dokumentation: https://force4q.readthedocs.io