Exercise 6
==========

.. note::
   
   Ziel der Übung
      - Rasterdaten im GIS öffnen und kennenlernen
      - farbliche Darstellung der Rasterwerte anpassen
      - Rasterdaten in Vektordaten umwandeln
      - Globale Rasteroperationen anwenden (z.B. Projektion ändern)
      - Lokale Rasteroperationen anwenden (z.B. NDVI berechnen)

.. hint::

      -  `Globale Rasteroperationen <https://giscience.github.io/gis-training-resource-center/content/Module_8/en_qgis_raster_operations.html>`__
      -  `Basic Rasteroperationen <https://giscience.github.io/gis-training-resource-center/content/Wiki/en_qgis_raster_basic_wiki.html>`__


.. seealso::

   Daten
      - Ladet euch die `Daten herunter <https://drive.google.com/file/d/1-HAi07UMHeHFqQSgDtZRzKLDA8SULBk6/view?usp=drive_link>`__ und speichert sie auf eurem PC (.zip Ordner nach dem Download entzippen).
      - Landsat 8 data (Source: Landsat-8 image courtesy of the U.S. Geological Survey; Downloaded via `EarthExplorer <https://earthexplorer.usgs.gov/>`__)
      - Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) (Source: `NASA <https://www.usgs.gov/index.php/centers/eros/science/usgs-eros-archive-digital-elevation-srtm-mission-summary#:~:text=The%20objective%20of%20this%20project%20is%20to%20produce,1-arc-second%20%28approximately%2030%20meters%29%20on%20a%20latitude%2Flongitude%20grid.>`__)


Aufgaben
==========

⛰ Aufgabe 1 
--------

Arbeiten mit Geländemodellen

1. Verbinde die SRTM-Kacheln miteinander (z.B. mit merge).
2. Bringe das SRTM-Höhenmodell in eine metrische Projektion (z.B. 32633).
3. Verschaffe dir einen Überblick über die Höhenwerte. Was sind die maximalen und minimalen Höhen im Untersuchungsgebiet. Schaue dies in den Layer-Eigenschaften nach (bspw. mit einem Histogramm).
4. Berechne aus dem SRTM-Höhenmodell Konturlinien 100 Meter Schritten.
5. Berechne ein `Hillshade <https://www.geodose.com/2020/02/how-to-make-beautiful-hillshading-map-qgis.html>`__ (dt. Schummerung).

🛰 Aufgabe 2
--------

Arbeiten mit Landsat 8 Daten

1. In dieser Aufgabe arbeiten wir mit Daten des Landsat 8 Satelliten (LC08). Wir nutzen für unsere Analyse die Bänder 2, 3, 4 & 5. Welchen Farben entsprechen diese Bänder?
2. Erstellt ein Raster Komposit (bzw. `Virtual Raster <https://docs.qgis.org/3.40/en/docs/training_manual/rasters/data_manipulation.html>`__) aus den gegebenen Bändern.
3. Visualisiert das Komposit in `Falschfarben <https://www.youtube.com/watch?v=DIEBThgvFCU>`__, sodass Vegetation rot erscheint (siehe Symbology).
4. Berechnet den Normalized Difference Vegetation Index (bspw. mit dem `Raster Calculator <https://opensourceoptions.com/remote-sensing-with-qgis-calculate-ndvi/>`__).
5. Erstellt anschließend NDVI-Klassen (**Reclassify by table**). Orientiert euch dabei an folgender Einteilung.

+-----------------------------------+-----------+
| Kategorie                         | NDVI      |
+===================================+===========+
| Wasser und Schnee                 |       < 0 |
+-----------------------------------+-----------+
| Felsen, Sand, Gebäude	            |   0 - 0.2 |
+-----------------------------------+-----------+
| Gras, Sträucher	                  | 0.2 - 0.4 |
+-----------------------------------+-----------+
| Wald und intensive Landwirtschaft	|     > 0.4 |
+-----------------------------------+-----------+

.. list-table:: NDVI Klassifizierung
   :widths: 60 40
   :header-rows: 1

   * - Kategorie
     - NDVI
   * - Wasser und Schnee
     - < 0
   * - Felsen, Sand, Gebäude
     - 0 - 0.2
   * - Gras, Sträucher
     - 0.2 - 0.4
   * - Wald und intensive Landwirtschaft
     - > 0.4

* Stellt die Klassen farblich sinnvoll dar.

🗻 Aufgabe 3 - Optional
--------

3D Visualisierung erstellen

1. Erstellt ein Polygon (Vektordatei), mit dem ihr die Landsat-8 Daten und das SRTM-Höhenmodell auf euer Untersuchungsgebiet zuschneiden (clippen) könnt. Ziel ist es ein Untersuchungsgebiet um den Vesuv zu definieren.
2. Installiert das Plugin Qgis2threejs.
   - Startet den Qgis2threejs Explorer
   - aktiviert das SRTM Höhenmodell (n40 & n41) & das Landsat-8 Bild (LC08)
   - Tipp: Ändere die Überhöhung (exaggeration) in den Scene Settings zu 3.0
3. Schaut euch das Modell an, findet eine gute Perspektive und exportiert diese als .png

.. figure:: https://raw.githubusercontent.com/GeowazM/Einfuehrung-GIS-fur-Geowissenschaften/refs/heads/main/exercise_06/vesuvio.jpg
   :alt: 3D Model of Vesuvio and Napoli

   3D Model vom Vesuch, Neapel und Umgebung; Erstellt mit qgisthreejs; Daten: SRTM, Landsat-9 via USGS EarthExplorer



.. admonition:: 3D View in QGIS erstellen
    :class: admonition-youtube

    ..  youtube:: WsWkduuRJTI

    `NASA Goddard on Youtube <https://www.youtube.com/watch?v=WsWkduuRJTI&t=5s>`_