Doorgelicht

Een uitleg van aardobservatie op basis van 3D visualisaties.

Wat is dit?

Satellieten kijken anders dan mensen. Ze meten licht dat wij niet kunnen zien: infrarood, kortgolvig infrarood, roodrand. Elke golflengte onthult iets anders over het oppervlak daaronder. Hoe groen een veld is, of er water staat, of de bodem bloot ligt. Samen vormen ze een portret van het landschap dat geen gewone foto ooit zou tonen.

Doorgelicht brengt die data in beeld voor een stuk van de Kempen rond Geel. Tientallen maanden Sentinel-2 satellietbeelden zijn verwerkt tot zeven spectrale indices per pixel. Die pixels worden driedimensionaal getoond: hoogte, kleur en beweging volgen uit de data zelf. Je ziet wat de satelliet ziet.

Het project zoekt ook iets op. Met een samengestelde maatstaf — de Kempen Boringness Index — wordt elk perceel beoordeeld op vier criteria: weinig verandering door de tijd, weinig spectrale variatie, weinig ruimtelijke structuur, een vlakke jaarlijkse groeicyclus. De plek die op alle vier het laagst scoort, is de meest saaie plek in het studiegebied.

Zeven hoofdstukken

De visualisatie is een geleide rondleiding. Zeven opeenvolgende hoofdstukken bouwen het verhaal op: van hoe zonlicht het landoppervlak raakt en terugkaatst naar de sensor, via de afzonderlijke spectrale banden van de camera, tot de samengestelde indices en uiteindelijk de boringness-meting.

Elk hoofdstuk heeft zijn eigen driedimensionale weergave. Banden drijven uit elkaar en komen samen. Pixels rijzen op of zakken weg naargelang hun meting. Een tijdlijn van achttien maanden toont het groeiseizoen: kale akker, gewas, oogst, kale akker opnieuw.

Vier vaste locaties zijn aanklikbaar: dennenbos, akkerland, waterpartij, bebouwing. Ze tonen hoe dezelfde meting een andere betekenis krijgt op verschillende ondergronden. Het dennenbos geeft het hoogste NDVI-signaal en verandert nauwelijks van jaar tot jaar. Het akkerland verandert juist sterk, van vrijwel nul in de winter naar een piek halverwege het seizoen. De meest saaie plek is geen van die vier.

Hoe de data erin zit

De bron is het Europese Copernicus-programma: gratis satellietbeelden van de Sentinel-2-missie, met een resolutie van twintig meter per pixel. Per maand is de beste opname geselecteerd op basis van bewolking.

De verwerking loopt volledig in Python. Per pixel worden zeven spectrale indices berekend, aangevuld met de vier componenten van de boringsindex. Het resultaat is een binair bestand van ruim vijftigduizend pixels met negentien variabelen elk, dat de browser rechtstreeks in WebGL inlaadt. Er is geen server. De data staat gewoon in het bestand.