Por que o comprimento de onda Landsat ETM + da banda panromática ultrapassa a faixa visível?

O Landsat ETM + banda-8 (Panchromatic) é idêntico ao Landsat-8 OLI 'Panchromatic band-8 em termos de resolução espacial, isto é, tamanho de célula de 15 x 15m. No entanto, há uma grande diferença no comprimento de onda de ambas as bandas; ETM + 0,52 - 0,90 e OLI 0,503 - 0,676 (micrômetros).

Consulte https://landsat.usgs.gov/what-are-band-designations-landsat-satellites

Claramente, o comprimento de onda colocado para ETM + ultrapassa a faixa visível. Uma comparação visual entre as duas bandas também indica o resultado dessas diferenças.

Obviamente, percebe-se que a banda de pan do OLI é muito útil na interpretação visual, além de ser adequada para nitidez de pan e classificação de imagens.

Pode haver alguns aspectos bons por trás do comprimento de onda pancromático ETM + que se estende além do alcance visível. Estou interessado em ser esclarecido sobre o mesmo motivo.

Uma breve explicação pode ser encontrada no arquivo pdf 'Landsat 8 (L8) Data Users Handbook', disponível em landsat.usgs.gov .

Na página 9, primeiro parágrafo, é dito:

A banda panromática OLI, banda 8, também é mais estreita em relação à banda pancrromática ETM +, para criar maior contraste entre áreas vegetadas e terrenos sem cobertura vegetal.

Isso estaria de acordo com a sua impressão de que a banda panromática do Landsat 8 OLI é mais útil em interpretação visual, além de adequada para nitidez de imagens e classificação de imagens.

Uma vantagem de fazer com que a banda panromática do Landsat 7 se estenda até o infravermelho próximo (NIR) é abordada na pergunta duplicada Por que a banda panromática do Landsat 8 NÃO inclui o infravermelho? , que coleta mais dados.

A seguir, uma citação do blog de Ian Brown 'Como não planejar uma missão (parte 2: os sensores)'

A banda 8, a banda panromática, é significativamente mais estreita no OLI em comparação com o ETM +. Isso significa que não há afiação da banda NIR! Aparentemente, isso é "A banda panromática OLI, banda 8, também é mais estreita em relação à banda panromática ETM +, para criar maior contraste entre áreas com vegetação e superfícies sem vegetação em imagens panromáticas" . No entanto, esse objetivo pode ser alcançado através da ampliação do NIR e do uso de índices de vegetação, por isso não vejo a lógica de uma banda estreita de pan. Certamente, para estudos de cobertura da terra / uso da terra, uma banda NIR de maior resolução é melhor do que um contraste maior nas imagens pancrromáticas? ...

_{Referências:}

_{+ Pesquisa Geológica dos Estados Unidos (USGS). Manual do Usuário de Dados Landsat 8 (L8). Versão 2 (106 páginas). Março de 2016. Acesso em 7 de janeiro de 2018. Disponível em: https://landsat.usgs.gov/landsat-8-l8-data-users-handbook .}

_{Brown, Ian. Como não planejar uma missão (parte 2: os sensores). Geografia Digital. Novembro de 2013. Acesso em 7 de janeiro de 2018. Disponível em: http://www.digital-geography.com/landsat-8-how-not-to-plan-a-mission-part-2-the-sensors / .}

Uma das principais razões para ter bandas panromáticas cobrindo uma ampla faixa espectral é uma razão técnica: a maior parte da energia solar refletida pela Terra está no comprimento de onda NIR. Como o objetivo de uma única banda panromática é alcançar uma melhor resolução espacial, você pode melhorar a relação sinal / ruído se sua quantidade total de energia for maior. Originalmente, as bandas pancromáticas usavam o máximo de luz possível (etimologia PAN-cromática significa TODAS as cores) para oferecer uma alta resolução espacial com o melhor SNR possível (se você dividir a resolução espacial do pixel por 2, terá quatro vezes menos luz por pixel). A maioria dos satélites, portanto, usa uma ampla faixa espectral para sua banda pancrromática.

Com a tecnologia aprimorada de sensores dos satélites mais recentes, agora há menos restrições no SNR, oferecendo mais flexibilidade do ponto de vista técnico. Então, como Andre Silva mencionou, você tem a possibilidade de otimizar seu intervalo "panchromatic" para uma determinada aplicação (que se torna uma justificativa "temática" e não mais uma razão "técnica"). EDIT: Vale a pena notar que os detectores de luz visível e NIR da OLI são fotodiodo Silicon PIN (sensibilidade entre 250 a 1100 nm) sobre os quais são aplicados filtros de luz. A escolha da faixa espectral no VNIR é, portanto, impulsionada principalmente pelas necessidades de imagem e pelas restrições SNR (não pela disponibilidade de detectores em uma determinada faixa). Em outras palavras, um SNR baixo é um compromisso entre a precisão espectral e a precisão espacial. Se você olhar para o NIR, por exemplo,