Formation 2 :

Bienvenue dans le module des calques composites !

Dans ce module, nous explorerons le puissant concept des calques composites et la manière dont ils peuvent être utilisés pour ajouter plusieurs bandes à une seule carte. Cette technique nous permettra de créer des cartes composites qui révèlent des informations fascinantes et détaillées sur le monde qui nous entoure.

Nous examinerons la différence entre les composites en vraies couleurs et en fausses couleurs : alors que le premier utilise les bandes rouges, vertes et bleues pour montrer des images telles que l'œil humain les verrait, le second utilise ces bandes pour afficher des visualisations de bandes non visibles. En cours de route, nous apprendrons également à ajuster l'opacité d'un calque et à basculer sa visibilité. Avec ces nouvelles compétences et ces nouveaux outils à notre disposition, nous sommes prêts à faire passer notre jeu de cartographie à la couche suivante !

Visualiser une image

Ajoutons deux bandes supplémentaires à la carte que nous avons créée lors de la formation 1.

Map.addLayer(
  first_image, //dataset to display
  {
    bands: ['SR_B2'], //band to display
    min: 8000, //display range
    max: 17000
  },
  'Layer 2', //name to show in layer manager
  0, //shown
  1 //opacity
);

Map.addLayer(
  first_image, //dataset to display
  {
    bands: ['SR_B3'], //band to display
    min: 8000, //display range
    max: 17000
  },
  'Layer 3', //name to show in layer manager
  1, //shown
  0 //opacity
);

Dans le code ci-dessus, notez que nous avons inclus deux paramètres supplémentaires à la fonction Map.addLayer. Un paramètre contrôle si la couche est affichée ou non à l'écran lorsque la couche est dessinée. Il peut être 1 (affiché) ou 0 (non affiché). L'autre paramètre définit l'opacité de la couche, ou votre capacité à « voir à travers » la couche de la carte. La valeur d'opacité peut être comprise entre 0 (transparent) et 1 (opaque).

Étant donné que nous avons défini le paramètre affiché sur 0 pour la couche 2 et l'opacité sur 0 pour la couche 3, aucune des deux couches n'est visible pour nous lorsque nous exécutons le code ! Utilisez le gestionnaire de Layers sur la carte pour rendre la couche 2 visible et ajuster l'opacité de la couche 3.

Vous avez créé une pile d'images satellites. Notez comment l'ordre des opérations dans votre script affecte l'ordre de superposition sur la carte.

Images composites en vraies couleurs

À l’aide des commandes du gestionnaire de calques, explorez les calques et examinez les différences entre les valeurs de pixels de chaque bande. Nous pouvons utiliser la couleur pour comparer simultanément ces différences visuelles dans les valeurs de pixels de chaque couche de bande sous forme de composite RVB. Cette méthode utilise les trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu) pour afficher les valeurs de chaque pixel sur trois bandes.

L'image créée par ce code est appelée une image composite en couleurs naturelles, car elle ressemble à n'importe quelle image que nous avons l'habitude de voir dans notre monde ! Nous avons spécifié l'association simplement par l'ordre des bandes dans la liste : B3, B2, B1, car les bandes 3, 2 et 1 de Landsat 5 correspondent aux couleurs réelles du monde, à savoir le rouge, le vert et le bleu.

Map.addLayer(
  first_image,
  {
    bands: ['SR_B3','SR_B2','SR_B1'],
    min: 8000,
    max: 17000
  },
  'Natural Color');

Composites en fausses couleurs

Comme vous l'avez vu lorsque vous avez imprimé la liste des bandes, une image Landsat contient bien plus de bandes que les trois bandes en vraies couleurs. Nous pouvons créer des composites RVB pour afficher des combinaisons de n'importe quelle bande, même celles qui se trouvent en dehors de ce que l'œil humain peut voir. Par exemple, la bande 4 représente la bande proche infrarouge, juste en dehors de la portée de la vision humaine. En raison de sa valeur pour distinguer les conditions environnementales, cette bande était incluse même sur les premiers Landsats des années 1970. Elle a des valeurs différentes dans les forêts de conifères et de feuillus, par exemple, et peut indiquer la santé des cultures. Pour voir un exemple, ajoutez ce code à votre script et exécutez-le.

Cela crée une image appelée composite en fausses couleurs, car elle prend des bandes en dehors du spectre visible de l'homme et les affiche sur notre spectre visible (de l'infrarouge au RVB par exemple). Cet exemple particulier est une scène que nous ne pourrions pas observer avec nos yeux, mais que vous pouvez apprendre à lire et à interpréter. Sa signification peut être déchiffrée de manière logique en réfléchissant à ce qui est transmis aux canaux de couleur rouge, vert et bleu.

Map.addLayer(
  first_image,
  {
    bands: ['SR_B4','SR_B3','SR_B2'],
    min: 8000,
    max: 17000
  },
  'False Color');

Remarquez comment la terre sur la péninsule nord apparaît en rouge vif (zone A). Cela est dû au fait que pour cette zone, la valeur de pixel de la première bande (qui dessine la luminosité proche infrarouge) est beaucoup plus élevée par rapport à la valeur de pixel des deux autres bandes. Vous pouvez vérifier cela en utilisant l'outil Inspecteur. Essayez de zoomer sur une partie de l'image avec une zone rouge (zone B) et de cliquer sur un pixel qui apparaît en rouge. Développez ensuite le calque « False Color » dans le panneau Inspecteur, cliquez sur l'icône bleue à côté du nom du calque et lisez la valeur de pixel pour les trois bandes du composite. La valeur de pixel pour B4 doit être beaucoup plus élevée que pour B3 ou B2.

Examinez les autres zones de la même manière pour d'autres parties de l'image. Regardez les points bleu foncé dans le coin inférieur du composite en fausses couleurs (zone C). Quelle bande a la plus grande valeur de pixel ici ? Comment pouvez-vous interpréter cela ?

Encore des composites en fausses couleurs

Au total, la composition en fausses couleurs offre plus de contraste que l'image en vraies couleurs pour comprendre les différences sur la scène. Cela suggère que d'autres bandes pourraient également contenir des informations plus utiles. Nous avons vu plus tôt que notre image satellite était composée de 19 bandes. Six d'entre elles représentent différentes portions du spectre électromagnétique, dont trois au-delà du spectre visible, qui peuvent être utilisées pour créer différentes compositions en fausses couleurs. Utilisez le code ci-dessous pour explorer une composition qui montre l'infrarouge à ondes courtes, le proche infrarouge et le vert visible.

Le code ci-dessous peut être utilisé pour vous inspirer à essayer de nombreuses combinaisons de différentes bandes - ne vous limitez pas à celles présentées ci-dessus !

Vous devriez remarquer que les emplacements rouge vif de la première image composite apparaissent en vert vif dans la deuxième image composite. Pourquoi pensez-vous qu'il en est ainsi ? L'image de droite montre-t-elle de nouvelles distinctions qui ne sont pas visibles sur l'image de gauche ? Si oui, quelles sont-elles selon vous ?

  Map.addLayer(
  first_image,
  {
    bands: ['SR_B5','SR_B4','SR_B2'],
    min: 8000,
    max: 17000
  },
  'Short-wave False Color');

Résumer

Voici ce que nous avons appris dans ce module :

  • Nous pouvons ajouter plusieurs bandes à une couche de carte en passant l'argument « bands » comme vecteur de noms de bandes dans la fonction Map.addLayer

  • Ces couches avec plusieurs bandes sont appelées composites

  • Les composites en vraies couleurs utilisent les bandes rouge, verte et bleue et apparaissent comme l'œil humain verrait l'image

  • Les composites en fausses couleurs utilisent le rouge, le vert et le bleu pour visualiser des bandes qui ne sont pas réellement visibles à l'œil humain.

Nouveaux éléments de code :

  • Nous pouvons ajuster l'opacité d'une couche et si la couche est affichée ou non lorsque nous exécutons notre code en ajoutant un argument 0 ou 1 à la fonction Map.addLayer