Vergleich zweier Schwellwertalgorithmen zur Wolkendetektion in ...

5.2. VERGLEICH ZWISCHEN MCE- UND MCC-METHODE
verändern können, verursacht werden (Schmetz et al (2002)). Andere Auslöser könnten
auch Artefakte der Wolkenmaske sein.
Über dem Mittelmeer sind im Gegensatz zum Atlantik viele Szenen vollständig wolkenfrei
und besitzen deshalb keine mittlere Reektanz von bewölkten Pixeln (Tab.
5.3). Weiterhin fällt auf, dass die MCE-Schwellwertreektanz in diesem Beispiel unterhalb
der MCC-Schwellwertreektanz liegt. Schon Abbildung 5.2 zeigte, dass der
MCE-Schwellwert zu niedrig ist und somit eine Vielzahl von false cloud-Pixeln verursacht.
Auch Tabelle 5.3 veranschaulicht, dass viele Szenen über dem Mittelmeer in
der Zeitperiode vom 17.7. bis 1.8.2010 einen hohen Anteil an false positiv-Werten, jedoch
aber keine false negativ-Werte besitzen. Die MCE-Schwellwertreektanz liegt mit
0.045 sehr nahe an der mittleren wolkenfreien Reektanz von 0.04. In einigen Fällen
ist die mittlere wolkenfreie Reektanz sogar höher als die Schwellwertreektanz.
Folglich wird bei diesen Situationen der Bedeckungsgrad vollkommen überschätzt. Ein
auÿergewöhnliches Merkmal ist die sehr niedrige Reektanz (0.08) der über 16 Tage
gemittelten bewölkten Pixel. Dass dies durch wenig bewölkte Szenen mit geringen
optischen Dicken verursacht wird, lieÿ sich bereits anhand des Histogramms in Kapitel
4.2 erkennen (Abb. 4.1). Für den Ausschnitt über dem Mittelmeer in der bereits
erwähnten Zeitperiode beträgt der Anteil der durch den MCC-Schwellwert verursachten
Fehlklassikationen nur 3 %. Auch für die anderen Ausschnitte liegt die mittlere
Fehlklassikationsrate bei der Trennung in bewölkte und unbewölkte Pixel durch die
MCC-Methode meist unter 10 %. Durch den MCE-Algorithmus werden im Mittel jedoch
20 bis 40 % der bewerteten Pixel falsch klassiziert (Vgl. Anhang, Abb. 7.1 bis
7.10).
Zur graschen Veranschaulichung der Unterschiede zwischen MCE- und MCC-Schwellwerten
stellt Abbildung 5.3 beide Funktionen in Abhängigkeit der Reektanz dar. Die
Funktionen resultieren aus Berechnungen von 16 Szenen im Zeitraum vom 17.7. bis
1.8.2010 über dem Atlantik. Der Schwellwert zur Trennung von bewölkten und unbewölkten
Pixeln wird laut Denition durch das Minimum der criteria function angegeben
(Gl. 4.4). Der MCC ergibt sich direkt aus der contingency table (Gl. 4.1).
Die dafür erforderlichen vier Gütemaÿe sind abhängig von der Selektion des Schwellwerts.
Deshalb lässt sich der MCC als Funktion der Schwellwertreektanz darstellen.
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