multispektrale

Multispektrale Bildgebung bezeichnet das Erfassen von Bilddaten in mehreren, klar abgegrenzten Wellenlängenbereichen des elektromagnetischen Spektrums. Im Gegensatz zu herkömmlichen Farbbildern mit nur drei Kanälen ermöglicht sie die Identifikation von Materialeigenschaften, Feuchte, Vegetation oder mineralischen Stoffen anhand charakteristischer spektraler Signaturen.

Die Technik nutzt Kameras oder Spektrometer mit Bandpassfiltern oder verstellbaren Filtern, die mehrere Bänder gleichzeitig oder nacheinander erfassen. Geeignete Messplattformen reichen von Satelliten über Flugzeuge bis zu Drohnen und Bodensystemen. Typischerweise umfasst ein multispektrales System mehrere bis wenige Dutzend Bänder, wodurch räumliche Auflösung und spektrale Information kombiniert werden können.

Typische Bänder decken sichtbares Licht (Blau, Grün, Rot) und nahe Infrarot ab; fortgeschrittene Systeme schließen auch kurzwelleninfrarotes Spektrum ein. Die Anzahl der Bänder variiert von drei bis hin zu mehreren Dutzend. Beispielhaft nutzen viele Satellitenbilder multispektrale Sensoren wie Sentinel-2 oder Landsat, während kommerzielle Systeme oft 4 bis 8 Bänder in konsolidierten Spektralbereichen bereitstellen.

Anwendungen finden sich in der Landwirtschaft (Beurteilung von Vegetationszustand, Erntevorhersage), Landnutzung und Geologie, Umwelt- und Wasserüberwachung, Forstwirtschaft, Stadtplanung, Archäologie sowie in einigen medizinischen Feldern, etwa der dermatologischen Bildgebung.

Datenverarbeitung umfasst Kalibrierung, atmosphärische Korrektur, Geometrie- und Bildregistrierung sowie die Berechnung spektraler Indizes wie NDVI oder NDWI. Multispektrale Daten werden auch zur Klassifikation, Materialbestimmung oder Veränderungsanalyse verwendet und lassen sich mit weiteren Sensoren fusionieren, um räumliche und spektrale Auflösung zu optimieren.

Vorteile liegen in geringeren Datenmengen und Kosteneffizienz gegenüber hyperspektralen Systemen, während Einschränkungen in der geringeren spektralen Auflösung und möglichen Mischungseffekten von Materialien bestehen.