Im Sommer 1972 starteten NASA und USGS den ersten Satelliten ihres gemeinsamen „Landsat“-Programms vom Luftwaffenstützpunkt Vandenberg. Ursprünglich benannt Satellit für Erdressourcentechnologie (ein paar Jahre später wurde er in Landsat 1 umbenannt) ERTS-1 war der erste Satellit, der einen Multispektralscanner trug. Die ersten Satelliten untersuchten Dinge wie Strahlung, Wetter oder Kommunikation. Im Gegensatz dazu war ERTS-1 ausschließlich für die Beobachtung der Erde konzipiert.
An Bord von ERTS-1 befanden sich zwei Instrumente: ein Return Beam Vidicon und der bereits erwähnte Multispektralscanner. Zum Zeitpunkt des Starts wurde angenommen, dass der Return Beam Vidicon der primäre Sensor war, während der Multispektralscanner als experimentelles Instrument mit von der Partie war. Als die Daten gesammelt wurden, wurde klar, dass der Multispektralscanner (entworfen von Virginia Norwood und der Hughes Aircraft Company) das leistungsstärkere Instrument war.
Was genau hat der Multispektralscanner gemacht? Es sammelte Daten zu unterschiedlichen Längen elektromagnetischer Energie, die von der Erde in Form von Spektralbändern reflektiert wurden – insbesondere Daten zu grünen, roten und zwei Infrarotbändern. Während das menschliche Auge die Welt in dem sieht, was wir „echte Farben“ nennen, erzeugte der Scanner von ERTS-1 „Falschfarben“-Bilder mithilfe der Spektralbänder, die er sammeln konnte. Wenn grüne, rote und infrarote Bänder erfasst werden, erscheinen Wälder und andere stark bewachsene Gebiete häufig rot (da sie mehr Infrarotlicht als grünes Licht reflektieren). Das menschliche Auge kann Infrarotlicht (das lange Wellenlängen hat) nicht erkennen, Sensoren jedoch schon!
Die obige Karte wurde mit Landsat-1-Bildern im Winter 1976–1977 erstellt, als ein kalter Frost das Gebiet der Chesapeake Bay traf. Das rechte Bild zeigt die Eisausdehnung am 7. Februar 1977, während das linke Bild den nächsten Tag, den 8. Februar 1977, zeigt. Ein geschriebener Schlüssel hilft dem Kartenleser, das Falschfarbenbild zu entschlüsseln: offenes Wasser ist schwarz/nahezu schwarz, Immergrüne Vegetation ist rot, städtische Gebiete sind hell- bis dunkelgrün und der Schnee ist weiß.
Diese Bilder nebeneinander vermitteln die Unterschiede in den Eisbedingungen über einen Zeitraum von 24 Stunden. Karten wie diese wurden erstellt, um die neu entdeckte Fähigkeit von Landsat 1 zu demonstrieren, wichtige geografische Phänomene zu dokumentieren und der amerikanischen Öffentlichkeit mitzuteilen.
Die von Landsat gesammelten Erddaten ermöglichten es den Wissenschaftlern auch, Landbedeckungskarten zu erstellen, die die in Satellitenbildern aufgezeichneten Spektralsignaturen nutzten, um Land auf einem neuen Detaillierungsgrad zu klassifizieren.
Diese 1980 vom Landwirtschaftsministerium erstellte Karte zeigt eine detaillierte Landbedeckungsklassifizierung für Südwestgeorgien. Grüne Bereiche der Karte stellen Wälder dar, Weiden sind gelb, kultivierte oder freiliegende Erde ist orange und Feuchtgebiete und Wasser sind lila. Hier werden Satellitenbilder mit traditionelleren kartografischen Ebenen wie Städtenamen, Verkehrsnetzen und Verwaltungsgrenzen kombiniert, um neue Karten für die Öffentlichkeit zu erstellen.
Die Fähigkeit, die Landbedeckung mithilfe von Spektralbändern zu identifizieren und zu klassifizieren, eröffnete eine Vielzahl neuer Formen der räumlichen Analyse (oft als Fernerkundung bezeichnet):
In „Critical Erosion Areas of the Lafourche-Terrebonne Cooperative River Basin Study“ wurden Erosionsgebiete von Mitarbeitern des Soil Conservation Service mithilfe von Landsat-Bildern aus den Jahren 1973 und 1981 identifiziert. Diese Karte zeigt die Verwendung von Bildern als Analyseeingaben zur Messung von Veränderungen im Zeitverlauf (in (in diesem Fall Bodenerosion), während das endgültige kartografische Produkt die Bilder nicht mehr direkt nutzt. Noch heute nutzen wir Satelliten, um die sich verändernde Küstenlinie Louisianas zu verstehen.
Landsat 1 blieb fünf Jahre lang im Orbit und wurde 1978 deaktiviert. Das Landsat-Programm selbst läuft noch, Landsat 9 wurde erst 2021 gestartet. Der Multispektralscanner überdauerte die ersten fünf Landsat-Missionen, obwohl Landsat heute das sogenannte nutzt ein Operational Land Imager, der neun verschiedene Spektralbänder erfassen kann.
Unglaubliche Beispiele von Landsat-Bildern sind in der Online-Ausstellung der Library of Congress verfügbar.Erde als Kunst 3: Eine Landsat-Perspektive.“
Quellen: Landsat Science der NASA, Landsat I
