Mischpixel

Engl. mixed pixel (mixel), franz. pixel mixte; Pixel, deren spektraler Wert sich aus unterschiedlichen Reflexionswerten zusammensetzt und daher nur einen "Mittelwert" mit großer Streuung darstellt. Beispielsweise gibt es im Grenzbereich Wald/Flur viele Pixel, die einen Teil Wald und einen Teil landwirtschaftliche Nutzfläche abdecken und so die spektralen Signaturen von verschiedenen Gebieten gleichzeitig enthalten. Die Strahlungsintensität ist dann eine Mischung aus allem. Je fragmentierter ein Gebiet ist und je größer die Pixel sind, desto mehr Mischpixel entstehen. Umgekehrt gibt es bei kleineren Pixeln weniger Mischpixel. Mischpixel erschweren die Klassifizierung.

Dieses Problem wird entweder durch eine entsprechende Klassendefinition angegangen oder im universalen Sinne mit Hilfe der Fuzzy Logic. Die Einordnung eines Pixels als Mischpixel hängt von der Bodenauflösung und der Größe des zu klassifizierenden Objekts ab. Ein "Mischpixel" entsteht, wenn einzelne Flächen, die verschiedene Merkmale, Objekte oder Klassen enthalten, unter der Auflösung des Sensors liegen. Die hypothetische Karte unten einer ländlichen Siedlung möge als Beispiel dienen.

Wenn die Aufnahme von einem Sensor stammt, dessen momentanes Blickfeld (instantaneous field of view, IFOV) zu einer Pixelgröße führt, die von den kleineren Rechtecken dargestellt wird, und dann ein einzelnes Pixel vollständig innerhalb der Grenzen einer gegebenen Klasse liegt - oder zufälligerweise mit ihr übereinstimmt - dann ergeben sich für dieses Pixel Werte, die von den multispektralen Eigenschaften der die betreffende Klasse ausmachenden dominanten Materialien bestimmt sind.

Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass das Pixel über mehrere Klassen- oder Merkmalsgrenzen hinausgeht. Der sich ergebende Spektralgehalt ist dann ein zusammengesetzter oder gewichteter Durchschnitt der spektralen Empfindlichkeiten aus jeder internen Klasse. Die Erkennung jedes Merkmals oder jeder Klasse wird schwierig, da es zwei Hauptunbekannte gibt - die Identität der Klasse und ihr relatives Auftreten im Gemisch.

Es gibt mathematische Verfahren, um diese Unbekannten zu lösen, aber es bleibt immer ein Rest statistischer Ungewissheit. Eine Verbesserung besteht darin, die Pixelgrösse zu verringern (die Auflösung zu erhöhen), wie es hier im mittleren Rechteck getan wird, so dass mehr Pixel innerhalb des von einer einzigen Klasse oder Merkmal belegten Raumes fallen und weniger Pixel über Grenzen gehen. Die Grundregel bei der Optimierung der Klassifikation heißt, eine Auflösung zu finden, die den Größen der kleinsten spezifischen Klassen entspricht, die identifiziert werden sollen.

Mischpixel Ein "Mischpixel" entsteht, wenn einzelne Flächen, die verschiedene Merkmale, Objekte oder Klassen enthalten, unter der Auflösung des Sensors liegen. Die hypothetische Karte links einer ländlichen Siedlung möge als Beispiel dienen. Quellen: Eumetcal (Text) / NASA (Grafik), (R.o.)

Siehe auch Mischsignatur, Mixel