При тематической обработке данных дистанционного зондирования основной задачей является определение каких-либо характеристик объектов на земной поверхности, в том числе природных объектов, например, леса. Для этих целей, как правило, используют мультиспектральные (или даже гиперспектральные) снимки, то есть снимки, регистрирующие отраженный свет не только в оптическом диапазоне, но и в спектральных диапазонах, невидимых человеческим глазом.
Чаще всего мультиспектральные снимки используются именно при анализе растительного покрова из-за особенностей отражения света хлорофиллом в красном и инфракрасном каналах. Мультиспектральные снимки представлены в виде отдельных спектральных каналов (RGB и инфракрасные каналы). Для удобства дешифрирования создают синтезированное цветное изображение. Из серии зональных снимков выбирают три, окрашивают их в красный, зеленый и синий цвета и совмещают. Выбор этих трех спектральных зон для синтеза определяется задачами, которые нужно решить с помощью цветного изображения, при этом синтезированное изображение должно облегчить процесс визуального дешифрирования снимков. При работе с мультиспектральными снимками широкое распространение получили два основных варианта композитных изображений — с натуральной цветопередачей (красный-зеленый-синий) и ложной цветопередачей (ближний ИК-красный-зеленый).
 |
 |
| Ортомозаика из снимков КА RapidEye на территорию Ханты-Мансийского авт. окр. — Югры в «ествественных цветах», пространственное разрешение 5 м |
Ортомозаика из снимков КА RapidEye на территорию Ханты-Мансийского авт. окр. — Югры в «искусственных цветах», пространственное разрешение 5 м |
Создание цветосинтезированных изображений из зональных снимков в узких спектральных зонах считается традиционным подходом при решении тематических задач в дистанционном зондировании и представляет собой наиболее распространенный прием при дешифрировании мультиспектральных снимков.
Помимо самих характеристик можно определить и их изменение. Главным источником объективной информации об изменении объектов на поверхности Земли являются разновременные мультиспектральные снимки. Наиболее эффективным способом обнаружения изменений является совместное наблюдение разновременных снимков, при котором выполняется синтезирование разновременных изображений.
Как и при создании цветосинтезированных композитных изображений, выбираются необходимые для решения конкретной задачи зоны спектра снимков, только уже за разные даты. При этом нужно принять во внимание, что одновременный анализ трех снимков — задача достаточно сложная и трудоемкая, поэтому, как правило, обрабатывают два снимка. При работе с объектами растительности лучше всего таким методом выполняется дешифрирование изменений, проявляющихся при исчезновении растительности (появление вырубок, дорог и других антропогенных объектов), это опять же обусловлено свойствами отражения световой энергии хлорофиллом. При этом композитное изображение создается следующим образом: красный из более нового снимка — красный из более старого снимка — зеленый из более нового снимка или красный из более нового снимка — красный из более старого снимка — ближний ИК из более нового снимка.
 |
 |
 |
| Снимок за 2010 год (синтез NIRRG) | Изменения (ярко розовый цвет) | Снимок за 2011 год (синтез NIRRG) |
При создании любых композитных изображений (как цветосинтезированных, так и мультивременных) необходимо выполнить предварительную обработку данных, а именно трансформировать снимки в одну систему координат и с одинаковым пространственным разрешением. При этом всегда нужно учитывать, что точностные характеристики создаваемых в результате обработки продуктов (например, карт изменений) напрямую зависят от качества этапа предварительной подготовки данных.
Наибольший практический интерес в настоящий момент представляют мультиспектральные данные с космических аппаратов нового поколения, среди которых GeoEye-1 (4 спектральных зоны), RapidEye (5 спектральных зон) и WorldView-2 (8 спектральных зон), а также гиперспектральные данные с космических аппаратов EO-1 (NASA, США) и PROBA (ЕКА).