NRG (NIR-Red-Green)

Selle valevärvipildi ülesanne esimeses järgus on peegeldada asukoha taimkatte produktiivsust. Vihje spektrite kohta, mida pilt endas sisaldab, annab valevärvipildi lühend NRG. Siin kombineeritakse tagasipeegeldunud lähi-infrapunakiirgust (NIR), punast valgust (Red) ja rohelist valgust (Green). Nähtava spektri punasesse kanalisse on seega asetatud lähi-infrapunakiirguse info, rohelisse kanalisse punase nähtava kiirguse info ning sinisesse kanalisse rohelise nähtava valgusspektri info. Piltlikult öeldes tähendab see, et näete toodud valgusspektrite infot vastavas värvis, millisesse kanalisse need on asetatud.

NRG valevärvipilt sobib eriti hästi taimkatte muutuste jälgimiseks.Taimedes sisalduv klorofüll peegeldab hästi lähi-infrapunakiirgust ja rohelist valgust. Lähi-infrapunakiirgust peegeldavad taimed kõige intensiivsemalt ning kuna kuvame seda läbi punase kanali, on ka fotosünteesiv taimkate pildi peal punast värvi.

See kaardikiht on vaadeldav ja informatiivne aastaringselt. Pildil 1 on visualiseeritud selle toonimuutused erinevate aastaaegade lõikes. Üldiselt näeme, kuidas varakevadel on kaardikiht rohelistes toonides, suve saabudes erksates punastes ja roosades toonides, sügise ja külmade saabudes hakkavad punased värvid tuhmuma koos närbuva taimkattega tagasi rohekaks-hallikaks (Pilt 1). Kui talvel on maa must, püsib rohekas-hallikas foon, ent lume mahasadamisel muutub kaardikiht valgemaks ja tuhmimaks. Lumi paistab sel valevärvi kihil meile tuttavas valges toonis, ent näiteks lumikatteta jää veekogude peal on helesinistes toonides.

Kui vaatlete suvisel satelliidipildil metsamassiive, on NRG värviskeemis erksamad punased lehtpuud, tumedamad aga okaspuud, mis peegeldavad vähem lähi-infrapunakiirgust (vaata suvist puutüüpide näidist Satilaos siit). Kui lehtpuud sügise hakul enam rohelised ei ole ning oma lehed langetavad, näeme ka satelliidipildil erisust. Okaspuud kui igihaljad puittaimed püsivad satelliidi valevärvipildil kirsipunased, mil raagus puude alad paistavad (pruunikas) rohelised (vaata värvide muutust suviste ja hilissügiseste olude vahel, klikkides allolevale võrdlusnupule <>).

Kui fotosünteesiv taim peegeldab tagasi lähi-infrapunakiirgust, rohelist ja vähesel määral punast valgust, siis raagus või kahjustunud puude korral rohelise ja lähi-infrapunakiirguse tagasipeegeldumine on väga väike või puuduv ning punase valguse tagasipeegeldumise osakaal suurenenud oluliselt. Kuna sellel valevärvipildi kombinatsioonil kuvame punast valgust läbi rohelise kanali, paistavadki raagus või taimkattevaesed alad rohelised (Pilt 2). Selleks, et talvisel satelliidipildil paremini eristada lehtmetsamassiivi lagedast alast, võite abiks võtta Satilao vasakmenüüs asuvametsamaski. Üldiselt sobib metsatüüpide eristuseks suvisel ajal pigem kasutada teist värviskeemi – NGR. NRG on metsatüüpide eristuses sobivam talvisel perioodil.

NRG valevärvi kombinatsiooni puhul tulevad hästi ja kontrastsemalt esile puude ning teiste kõrgemate objektide varjud (Pildid 3 ja 4). Need varjud annavad aimu maapinna ja objektide kolmemõõtmelistest omadustest, võimaldades paremini mõista nende struktuuri ja profiili. Satelliidipiltidel kuvatud varjude pikkus peegeldab otseselt päikesekiirte langemisnurka, mistõttu talvel, kui päikese kõrgus on madalam (päevane maksimumkõrgus) ja valgus langeb teravama nurga all, on varjud pikemad ja paremini nähtavad.

Metsamassiivide puhul on võib-olla huvitav tähelepanek see, et kui kõrge NDVI (normeeritud arvutuslik taimkatteindeks) puhul küllastub heas seisus fotosünteesiv taimkate võrdlemisi ühtlaseks sügavaks roheliseks, siis NRG puhul on silmaga veidi paremini eristatavad massiivid, kus fotosüntees on rohkem intensiivne (hästi eristuv punaste toonide gradient).

Erksad punased või roosad on ka kõrgema või tihedama taimkattega fotosünteesivad põllumassiivid ja rohumaad. Taimkatteta mullased massiivid paistavad rohelisena. Muld peegeldab küll lähi-infrapunakiirgust, aga kuna punase valguse osatähtsus on suurem, paistab selline paljas maapind antud värviskeemis helerohelist värvi. Seetõttu on ka niidetud rohumaad ja turbaväljad NRG valevärvipildil helerohelised.

Kui RGB satelliidipilt võib talvisel ajal olla võrdlemisi tuhmides toonides, siis NRG värvikombinatsioon toob oma värviskeemi tugeva kontrasti abil hästi välja näiteks talivilja, mis on elujõulisema ja tihedama vilja puhul erk intensiivne roosa. Erinevas kasvufaasis talvise aja põllumassiive saate vaadata alltoodud jooniselt (Pilt 5).

Selleks, et satelliidipildil visuaalselt kiiremini tuvastada ja välja filtreerida põllumassiivid, soovitame kasutada Satilao vasakul menüüs olevat lageda ala maski (Pilt 6) ja soovi korral rakendada ka PRIA põllumassiivide vektorkihti vasakult nupust Piirid.

NRG üldiselt võimaldab eristada taimestunud alasid muudest pindadest ja keskkondadest, leides väga sageli kasutust näiteks rohealade väljatoomisel linnades. See võimaldab linnaplaneerijatel ja keskkonnaspetsialistidel hinnata rohealade ja -võrgustiku seisundit, planeerida uusi rohelisi koridore või täiustada olemasolevaid. Alltoodud liikuv animatsioon on näide sellest, kuidas ESTHubi teenuseid on võimalik oma süsteemidesse integreerida. X-GIS2 kaardirakenduses on ESTHubi aluskaardid olemas ja visualiseeritud on Muhu rohevõrgustik (rohelise kontuuriga üldplaneeringute andmetest) ning vahelduvad Sentinel-2 fotopilt ja NRG aluskaart, näitamaks võrdluseks üldplaneeringu vektorandmeid kosmosest saadavate andmetega (nö reaalne taimkatte seisund ja milline on rohekoridoride sidusus). Rohelise kontuuri sisse jäävatel aladel näitab NRG kitsaskohti ja potentsiaali seal, kus võiks taimkatte seisundit edendada või paremini monitoorida.

Puhtad ja selged veekogud paistavad NRG valevärvipildi peal mustana, kuna neeldub kogu kiirgus antud spektraalpiirkonnas (Pilt 7). Kui aga veekogu on kinni kasvamas, võib peegelduda ka roheline valgus. NRG valevärvipildi puhul kuvatakse rohelist valgust läbi sinise kanali, mistõttu paistavad sellised eutrofeeruvad veekogud pildi peal sinisena (Pilt 8). Ka mõjutavad veekogude värvust siin setted või veekogu hägusus (turbiidsus), mille puhul valguse tagasihajumine on suurem. Võib öelda, et sellised kinnikasvanud veekogud sulanduvad suvisel RGB pildil võrdlemisi hästi ümbritseva roheluse sisse, mil NRG puhul on sellised veekogud silmatorkavalt eristuvad oma sinise tooniga.

Veekogude vaatlemiseks on Satilao vasakmenüüst leitav ka eraldi veekogude mask (Pilt 9). Küll aga juhime tähelepanu, et kitsaste vooluveekogude puhul näiteks võib esineda nii-öelda kaldaefekt, mis tekib siis, kui ühe piksliga kaetakse rohkem kui üks maastikutüüp, näiteks nii vesi kui maismaa. Selle tulemusena võib pildil jõe kontuur näida udune või ebatäpne. Kui eesmärgiks on täpselt hinnata veekvaliteeti, siis madalama lahutusega satelliidipilt ei pruugi olla sobilik või sobib pigem esialgsete või indikatiivsete tulemuste saamiseks. Täpsema analüüsi ja detailide jaoks tuleks kasutada kõrgema lahutusega andmeid. Veekogude mask võib alternatiivselt olla kasulik ka selleks, et välja tuua alal asuvad kraavid või väiksemad veekogud, mis oma väikeste mõõtmete ja satelliidipildi piiratud resolutsiooni tõttu satelliidipildil selgelt välja ei tule.

Teatud taimkatte anomaaliad, nagu näiteks tulekahjud, tulevad NRG spektrikombinatsioonis hästi esile (Pilt 10). Satelliidipiltide ja taimkatteindeksite või teiste Satilaos saadaolevate valevärvipiltide abil on võimalik eri ajaperioodide pilte võrreldes hinnata, kui kiiresti ja millises ulatuses taimestik pärast põlengut taastub. Satilaos leidub Sentinel-2 piltide arhiiv alates 2015. aastast, mis võimaldab analüüsida ja võrrelda maakatte muutusi pikema ajavahemiku vältel.

Tehispinnad ja erinevad inimrajatised paistavad NRG pildil roheka helesinise tooniga (Pilt 11). Näiteks saab eristada teid, sildu, suuremaid päikesepaneelide struktuure, sadamarajatisi (Pilt 12), kaevandusalasid (Pilt 13), suuremaid hooneid, parkimisalasid ja palju muud. Tehisrajatiste puhul, arvestades nende võrdlemisi väikeseid mõõtmeid, on satelliidipilti mõistlik kasutada peamiselt esmaste muutuste tuvastuseks. Näiteks on Satilaos võimalik võrrelda omavahel kahe erineva kuupäeva satelliidipilti. Illustreeriv näide sadamarajatiste rajamisest 2015. ja 2024. aasta võrdluses on toodud illustratsioonil 12 (Pilt 12).

Märgalad paistavad RGB-piltidel sageli välja pruunid, mitte rohelised, peamiselt nende unikaalse taimkatte ja keskkonnatingimuste tõttu. Kui tavaline rohelise taimestiku klorofüll peegeldab rohelist valgust, siis märgala taimestik koosneb taimedest, mis on kohastunud kasvama toitainevaestes ja liigniisketes tingimustes. Sellised taimed sageli sisaldavad pruune või punakaid toone, kuna nende pigmendid, nagu tanniinid või antotsüaniinid, neelavad rohkem punast ja sinist valgust ning peegeldavad vähem rohelist valgust. Lisaks koguneb märgalades liigniisketes tingimustes orgaanilist ainet, sealhulgas osaliselt lagunenud taimematerjali, mis samuti lisab pruunikaid toone. Sestap on märgaladel rohelise spektri väärtused madalamad ja punase valguse osakaal kõrgem. NRG valevärvipildil on punase valguse info kuvatud läbi rohelise kanali, mistõttu paistavad märgalad siin peamiselt rohelistes toonides ning piirkonnad, kus on rohkem rohelist fotosünteesivat taimkatet, näiteks okaspuud, vastavalt punastes toonides (Pilt 14).