Piros hó a Kárpátokban - műholdképeken

Hogyan különíthető el a felhő a hótól űrfelvételeken? Az elmúlt hetekben nagy hangsúlyt kapott és már e rovatban is többször érintett kárpáti hótömeg mennyiségbecslésének kérdését most új szemszögből mutatjuk be.

Az eddigiekben az ELTE műholdvevő állomásán vett felvételeket mindig valódi színekben ábrázoltuk. Ez azt jelenti, hogy műhold által észlelt színcsatornák közül a vörös, zöld és kék sávot rendeltük a digitális kép azonos színcsatornájához, hasonlóan a digitális fényképezéshez.

A műholdak azonban általában lényegesen több színcsatornával rendelkeznek - több színben látnak -, és az észlelés nem korlátozódik az emberi szem által észlelhető hullámhosszakra. A TERRA műholdon levő MODIS-rendszer például 36 hullámhossztartományban észleli a földfelszínről visszaverődő jeleket, és ezek közül mindössze három esik a látható fény tartományába.

A kép nagyobb változata

A fenti kép elkészítéséhez szükséges adatokat 2005. április 1-jén délelőtt észlelte a TERRA műholdon levő MODIS-rendszer. Feltűnő, hogy a kép színvilága lényegesen elüt a korábban bemutatott, valós színes felvételekétől. Megfigyelhetjük, hogy amíg a képen a szemünk számára fehér felhőzet - kissé rózsaszínes árnyalattal vegyesen - lényegében fehér, addig a havas tájak élénkpiros színnel jelennek meg. Ennek az az oka, hogy a fent említett 36 csatornából egy látható (kék), és két infravörös csatornát használtunk a kép elkészítéséhez, ráadásul a kék színt a képen vörösben jelenítettük meg. Ennek ez esetben az volt a célja, hogy a havat elkülönítsük az egyéb felszínelemektől és a felhőktől. A hó ugyanis a teljes látható tartományban jól veri vissza a fényt (ezért fehér!), azonban a közeli-infravörös sugárzás nagy részét elnyeli. A többcsatornás adatok lehetővé teszik, hogy az egyes képpontokban meghatározzuk, hó van-e ott. Ehhez azonban a képet fel kell dolgoznunk. A képfeldolgozást - a műholdas adatok rögzítéséhez hasonlóan - az ELTE Geofizikai Tanszék Űrkutató Csoportja végezte el, és az eredményt az alábbi képen mutatjuk be.

A kép nagyobb változata

Ezen a képen élesen elütő - lilás - színnel jelöltük meg azokat a képpontokat, amelyeket a képfeldolgozás (pontosabban szólva: kétfeltételes parallelepipedon osztályozás) során hóval borítottnak soroltunk be. A kép alapja a valódi színes kompozit, a megszokott színekkel. Figyeljük meg, hogy a Kárpátok havas csúcsain a havas képpontok rózsaszín foltjait szürkésfehér szín veszi körül, ami az olvadó, latyakos havat jelzi. Ez is mutatja, hogy az egyes képpontok havasként történő besorolása kalibráció kérdése.

A második képen sárgászöld színnel színeztük a vízzel - pontosabban édesvízzel - borított képpontokat. Érdekes, hogy az eljárás a sós vízű Adriát nem sorolta ebbe az osztályba, de a félsós vizű lagúnák területét igen.

A MODIS-felvételek árvízvédelmi célú feldolgozásának épp ennek a két felszínfajtának: a hóval, illetve (édes-)vízzel borított területeknek a felismerése és analízise az alapja.

Timár Gábor - Molnár Gábor - Székely Balázs (ELTE)