Τεχνολογίες για την τηλεπισκόπηση της γης. Οι πιο πρόσφατοι και πολλά υποσχόμενοι δορυφόροι τηλεπισκόπησης της γης

Τηλεπισκόπηση Γης (ERS)- παρατήρηση της επιφάνειας της Γης από αεροσκάφη και διαστημόπλοια εξοπλισμένα με διάφορους τύπους εξοπλισμού απεικόνισης. Το εύρος λειτουργίας των μηκών κύματος που λαμβάνονται από τον εξοπλισμό κινηματογράφησης κυμαίνεται από κλάσματα μικρομέτρου (ορατή οπτική ακτινοβολία) έως μέτρα (ραδιοκύματα). Οι μέθοδοι ανίχνευσης μπορεί να είναι παθητικές, δηλαδή με χρήση φυσικής ανακλώμενης ή δευτερογενούς θερμικής ακτινοβολίας αντικειμένων στην επιφάνεια της Γης, που προκαλείται από ηλιακή δραστηριότητα, και ενεργητικές, χρησιμοποιώντας διεγερμένη ακτινοβολία αντικειμένων που ξεκινά από μια τεχνητή πηγή κατευθυντικής δράσης. Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης που λαμβάνονται από ένα διαστημόπλοιο χαρακτηρίζονται από υψηλό βαθμό εξάρτησης από την ατμοσφαιρική διαφάνεια. Ως εκ τούτου, το διαστημόπλοιο χρησιμοποιεί πολυκαναλικό εξοπλισμό παθητικών και ενεργών τύπων που ανιχνεύει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε διάφορες περιοχές.

Εξοπλισμός τηλεπισκόπησης του πρώτου διαστημικού σκάφους που εκτοξεύτηκε τη δεκαετία του 1960-70. ήταν τύπου ίχνους - η προβολή της περιοχής μέτρησης στην επιφάνεια της Γης ήταν μια γραμμή. Αργότερα, εμφανίστηκε και έγινε ευρέως διαδεδομένος εξοπλισμός πανοραμικής τηλεπισκόπησης - σαρωτές, η προβολή της περιοχής μέτρησης στην επιφάνεια της Γης είναι μια λωρίδα.

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

1 / 5

✪ Τηλεπισκόπηση της Γης από το διάστημα

✪ Τηλεπισκόπηση της Γης

✪ Διαστημικό σκάφος τηλεπισκόπησης "Resurs-P"

✪ Τηλεπισκόπηση της Γης από το διάστημα

✪ [διάλεξη πληροφορικής]: Υπάρχει χώρος πέρα ​​από τη γεωστατική τροχιά; Προοπτικές για την εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος.

Υπότιτλοι

γενική αναθεώρηση

Η τηλεπισκόπηση είναι μια μέθοδος λήψης πληροφοριών για ένα αντικείμενο ή φαινόμενο χωρίς άμεση φυσική επαφή με αυτό το αντικείμενο. Η τηλεπισκόπηση είναι ένα υποπεδίο της γεωγραφίας. Με τη σύγχρονη έννοια, ο όρος αναφέρεται κυρίως σε αερομεταφερόμενες ή διαστημικές τεχνολογίες ανίχνευσης με σκοπό την ανίχνευση, ταξινόμηση και ανάλυση αντικειμένων στην επιφάνεια της γης, καθώς και της ατμόσφαιρας και του ωκεανού, χρησιμοποιώντας διαδομένα σήματα (για παράδειγμα, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία). . Διακρίνονται σε ενεργές (το σήμα εκπέμπεται πρώτα από αεροσκάφος ή διαστημικός δορυφόρος) και παθητική τηλεπισκόπηση (καταγράφεται μόνο το σήμα από άλλες πηγές, όπως το ηλιακό φως).

Οι ενεργές συσκευές, με τη σειρά τους, εκπέμπουν ένα σήμα για τη σάρωση του αντικειμένου και του χώρου, μετά από το οποίο ο αισθητήρας είναι σε θέση να ανιχνεύσει και να μετρήσει την ακτινοβολία που ανακλάται ή διασκορπίζεται από τον στόχο ανίχνευσης. Παραδείγματα ενεργών αισθητήρων τηλεπισκόπησης είναι το ραντάρ και το lidar, που μετρούν τη χρονική καθυστέρηση μεταξύ εκπομπής και ανίχνευσης του επιστρεφόμενου σήματος, προσδιορίζοντας έτσι τη θέση, την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησης ενός αντικειμένου.

Η τηλεπισκόπηση παρέχει την ευκαιρία λήψης δεδομένων σχετικά με επικίνδυνα, δυσπρόσιτα και γρήγορα κινούμενα αντικείμενα και επιτρέπει επίσης παρατηρήσεις σε μεγάλες περιοχές εδάφους. Παραδείγματα εφαρμογών τηλεπισκόπησης περιλαμβάνουν την παρακολούθηση της αποψίλωσης των δασών (π. Η τηλεπισκόπηση αντικαθιστά επίσης ακριβές και σχετικά αργές μεθόδους συλλογής πληροφοριών από την επιφάνεια της Γης, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζει την ανθρώπινη μη παρέμβαση σε φυσικές διεργασίες στις παρατηρούμενες περιοχές ή αντικείμενα.

Χρησιμοποιώντας διαστημόπλοια σε τροχιά, οι επιστήμονες είναι σε θέση να συλλέγουν και να μεταδίδουν δεδομένα σε διαφορετικές ζώνες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, τα οποία, όταν συνδυάζονται με μεγαλύτερες αερομεταφερόμενες και επίγειες μετρήσεις και αναλύσεις, παρέχουν το απαραίτητο εύρος δεδομένων για την παρακολούθηση τρεχόντων φαινομένων και τάσεων όπως το El Niño και άλλα φυσικά φαινόμενα, τόσο βραχυπρόθεσμα όσο και μακροπρόθεσμα. Η τηλεπισκόπηση έχει επίσης πρακτική σημασία στον τομέα των γεωεπιστημών (για παράδειγμα, περιβαλλοντική διαχείριση), της γεωργίας (χρήση και διατήρηση φυσικών πόρων) και της εθνικής ασφάλειας (παρακολούθηση παραμεθόριων περιοχών).

Τεχνικές Απόκτησης Δεδομένων

Ο κύριος στόχος της πολυφασματικής έρευνας και ανάλυσης των δεδομένων που λαμβάνονται είναι αντικείμενα και περιοχές που εκπέμπουν ενέργεια, η οποία τους επιτρέπει να διακρίνονται από το υπόβαθρο του περιβάλλοντος. Μια σύντομη επισκόπηση των δορυφορικών συστημάτων τηλεπισκόπησης μπορείτε να βρείτε στον πίνακα επισκόπησης.

Γενικά, η καλύτερη εποχή για τη λήψη δεδομένων τηλεπισκόπησης είναι το καλοκαίρι (συγκεκριμένα, αυτούς τους μήνες ο ήλιος βρίσκεται στην υψηλότερη γωνία πάνω από τον ορίζοντα και έχει τη μεγαλύτερη διάρκεια ημέρας). Εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα είναι η απόκτηση δεδομένων με χρήση ενεργών αισθητήρων (για παράδειγμα, Radar, Lidar), καθώς και θερμικών δεδομένων στο εύρος μεγάλων κυμάτων. Στη θερμική απεικόνιση, στην οποία οι αισθητήρες μετρούν τη θερμική ενέργεια, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται η χρονική περίοδος που η διαφορά στη θερμοκρασία του εδάφους και στη θερμοκρασία του αέρα είναι μεγαλύτερη. Έτσι, η καλύτερη εποχή για αυτές τις μεθόδους είναι τους κρύους μήνες, καθώς και λίγες ώρες πριν το ξημέρωμα οποιαδήποτε εποχή του χρόνου.

Επιπλέον, υπάρχουν ορισμένες άλλες σκέψεις που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Χρησιμοποιώντας ραντάρ, για παράδειγμα, είναι αδύνατο να αποκτήσετε μια εικόνα της γυμνής επιφάνειας της γης με παχύ χιόνι. το ίδιο μπορούμε να πούμε για το lidar. Ωστόσο, αυτοί οι ενεργοί αισθητήρες δεν είναι ευαίσθητοι στο φως (ή στην έλλειψή του), καθιστώντας τους μια εξαιρετική επιλογή για εφαρμογές υψηλού γεωγραφικού πλάτους (για παράδειγμα). Επιπλέον, τόσο το ραντάρ όσο και το lidar έχουν τη δυνατότητα (ανάλογα με τα χρησιμοποιούμενα μήκη κύματος) να λάβουν επιφανειακές εικόνες κάτω από το δάσος, γεγονός που τα καθιστά χρήσιμα για εφαρμογές σε περιοχές με μεγάλη ανάπτυξη. Από την άλλη πλευρά, οι μέθοδοι φασματικής λήψης (τόσο στερεοφωνική απεικόνιση όσο και μέθοδοι πολυφασματικών) εφαρμόζονται κυρίως σε ηλιόλουστες ημέρες. Τα δεδομένα που συλλέγονται σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού τείνουν να έχουν χαμηλά επίπεδα σήματος/θορύβου, γεγονός που καθιστά δύσκολη την επεξεργασία και την ερμηνεία τους. Επιπλέον, ενώ η στερεοφωνική απεικόνιση μπορεί να απεικονίσει και να αναγνωρίσει τη βλάστηση και τα οικοσυστήματα, (όπως η πολυφασματική ανίχνευση) δεν μπορεί να διεισδύσει στον θόλο του δέντρου για να απεικονίσει την επιφάνεια του εδάφους.

Εφαρμογές τηλεπισκόπησης

Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται συχνότερα στη γεωργία, τη γεωδαισία, τη χαρτογράφηση, την παρακολούθηση της επιφάνειας της γης και των ωκεανών, καθώς και των στρωμάτων της ατμόσφαιρας.

Γεωργία

Με τη βοήθεια δορυφόρων, είναι δυνατή η λήψη εικόνων μεμονωμένων πεδίων, περιοχών και περιοχών με συγκεκριμένη κυκλικότητα. Οι χρήστες μπορούν να λάβουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες γης, συμπεριλαμβανομένης της αναγνώρισης της καλλιέργειας, της έκτασης της καλλιέργειας και της κατάστασης της καλλιέργειας. Τα δορυφορικά δεδομένα χρησιμοποιούνται για την ακριβή διαχείριση και παρακολούθηση των γεωργικών επιδόσεων σε διάφορα επίπεδα. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση της γεωργίας και της διαστημικής διαχείρισης των τεχνικών λειτουργιών. Οι εικόνες μπορούν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό της θέσης των καλλιεργειών και της έκτασης της εξάντλησης της γης, και στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη και εφαρμογή σχεδίων επεξεργασίας για τη βελτιστοποίηση της χρήσης γεωργικών χημικών ουσιών σε τοπικό επίπεδο. Οι κύριες γεωργικές εφαρμογές της τηλεπισκόπησης είναι οι ακόλουθες:

• βλάστηση:
  • ταξινόμηση τύπου καλλιέργειας
  • εκτίμηση της κατάστασης της καλλιέργειας (παρακολούθηση καλλιέργειας, εκτίμηση ζημιών)
  • αξιολόγηση της απόδοσης
• το χώμα
  • εμφάνιση των χαρακτηριστικών του εδάφους
  • εμφάνιση τύπου εδάφους
  • διάβρωση του εδάφους
  • υγρασία εδάφους
  • επίδειξη πρακτικών άροσης

Παρακολούθηση δασικής κάλυψης

Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται επίσης για την παρακολούθηση της δασικής κάλυψης και την αναγνώριση ειδών. Οι χάρτες που παράγονται με αυτόν τον τρόπο μπορούν να καλύψουν μια μεγάλη περιοχή ενώ ταυτόχρονα εμφανίζουν λεπτομερείς μετρήσεις και χαρακτηριστικά της περιοχής (τύπος δέντρου, ύψος, πυκνότητα). Χρησιμοποιώντας δεδομένα τηλεπισκόπησης, είναι δυνατός ο εντοπισμός και η οριοθέτηση διαφορετικών τύπων δασών, κάτι που θα ήταν δύσκολο να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους στην επιφάνεια του εδάφους. Τα δεδομένα είναι διαθέσιμα σε διάφορες κλίμακες και αναλύσεις για να ταιριάζουν στις τοπικές ή περιφερειακές απαιτήσεις. Οι απαιτήσεις για τη λεπτομερή απεικόνιση της περιοχής εξαρτώνται από την κλίμακα της μελέτης. Για την εμφάνιση αλλαγών στη δασοκάλυψη (υφή, πυκνότητα φύλλων) χρησιμοποιούνται τα εξής:

• Πολυφασματική απεικόνιση: δεδομένα πολύ υψηλής ανάλυσης που απαιτούνται για την ακριβή αναγνώριση των ειδών
• πολλαπλές εικόνες μιας περιοχής, που χρησιμοποιούνται για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τις εποχιακές αλλαγές διαφόρων ειδών
• στερεοφωνικές φωτογραφίες - για τη διάκριση των ειδών, την αξιολόγηση της πυκνότητας και του ύψους των δέντρων. Οι στερεοφωνικές φωτογραφίες παρέχουν μια μοναδική θέα της δασικής κάλυψης που διατίθεται μόνο μέσω τεχνολογιών τηλεπισκόπησης
• Τα ραντάρ χρησιμοποιούνται ευρέως στις υγρές τροπικές περιοχές λόγω της ικανότητάς τους να λαμβάνουν εικόνες σε όλες τις καιρικές συνθήκες
• Τα Lidar καθιστούν δυνατή την απόκτηση μιας τρισδιάστατης δομής του δάσους και την ανίχνευση αλλαγών στο ύψος της επιφάνειας της γης και των αντικειμένων σε αυτήν. Τα δεδομένα LiDAR βοηθούν στην εκτίμηση του ύψους των δέντρων, των περιοχών της κορώνας και του αριθμού των δέντρων ανά μονάδα επιφάνειας.

Επιφανειακή παρακολούθηση

Η επιφανειακή παρακολούθηση είναι μια από τις πιο σημαντικές και τυπικές εφαρμογές της τηλεπισκόπησης. Τα δεδομένα που λαμβάνονται χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της φυσικής κατάστασης της επιφάνειας της γης, για παράδειγμα, δάση, βοσκοτόπια, οδικές επιφάνειες κ.λπ., συμπεριλαμβανομένων των αποτελεσμάτων ανθρώπινων δραστηριοτήτων, όπως τοπία σε βιομηχανικές και οικιστικές περιοχές, η κατάσταση των γεωργικών περιοχών, και τα λοιπά. Αρχικά, πρέπει να καθιερωθεί ένα σύστημα ταξινόμησης κάλυψης γης, το οποίο συνήθως περιλαμβάνει επίπεδα και κατηγορίες γης. Τα επίπεδα και οι κλάσεις θα πρέπει να σχεδιάζονται λαμβάνοντας υπόψη τον σκοπό χρήσης (εθνικό, περιφερειακό ή τοπικό επίπεδο), τη χωρική και φασματική ανάλυση των δεδομένων τηλεπισκόπησης, το αίτημα του χρήστη κ.λπ.

Η ανίχνευση αλλαγών στις συνθήκες της επιφάνειας του εδάφους είναι απαραίτητη για την ενημέρωση των χαρτών κάλυψης γης και τον εξορθολογισμό της χρήσης των φυσικών πόρων. Οι αλλαγές εντοπίζονται συνήθως συγκρίνοντας πολλαπλές εικόνες που περιέχουν πολλαπλά επίπεδα δεδομένων και, σε ορισμένες περιπτώσεις, συγκρίνοντας παλαιότερους χάρτες και ενημερωμένες εικόνες τηλεπισκόπησης.

• εποχιακές αλλαγές: οι γεωργικές εκτάσεις και τα φυλλοβόλα δάση αλλάζουν εποχιακά
• ετήσιες αλλαγές: αλλαγές στην επιφάνεια της γης ή στη χρήση γης, όπως περιοχές αποψίλωσης των δασών ή αστική εξάπλωση

Οι πληροφορίες σχετικά με την επιφάνεια του εδάφους και τις αλλαγές στα πρότυπα κάλυψης γης είναι απαραίτητες για τον καθορισμό και την εφαρμογή περιβαλλοντικών πολιτικών και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με άλλα δεδομένα για να γίνουν περίπλοκοι υπολογισμοί (για παράδειγμα, προσδιορισμός κινδύνων διάβρωσης).

Γεωδαισία

Η εναέρια συλλογή γεωδαιτικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για την ανίχνευση υποβρυχίων και τη λήψη δεδομένων βαρύτητας που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή στρατιωτικών χαρτών. Αυτά τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν τα επίπεδα στιγμιαίων διαταραχών στο βαρυτικό πεδίο της Γης, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό των αλλαγών στην κατανομή των μαζών της Γης, οι οποίες με τη σειρά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορες γεωλογικές μελέτες.

Ακουστικές και σχεδόν ακουστικές εφαρμογές

• Σόναρ: παθητικό βυθόμετρο, ανιχνεύει ηχητικά κύματα που προέρχονται από άλλα αντικείμενα (πλοίο, φάλαινα κ.λπ.). ενεργό βυθόμετρο, εκπέμπει παλμούς ηχητικών κυμάτων και καταγράφει το ανακλώμενο σήμα. Χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό, τον εντοπισμό και τη μέτρηση παραμέτρων υποβρύχιων αντικειμένων και εδάφους.
• Οι σεισμογράφοι είναι ένα ειδικό όργανο μέτρησης που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση και καταγραφή όλων των τύπων σεισμικών κυμάτων. Χρησιμοποιώντας σεισμογράμματα που λαμβάνονται σε διαφορετικές τοποθεσίες σε μια δεδομένη περιοχή, είναι δυνατό να προσδιοριστεί το επίκεντρο ενός σεισμού και να μετρηθεί το πλάτος του (αφού συμβεί) συγκρίνοντας τις σχετικές εντάσεις και τον ακριβή χρονισμό των δονήσεων.
• Υπέρηχος: Μορφοτροπείς υπερήχων που εκπέμπουν παλμούς υψηλής συχνότητας και καταγράφουν το ανακλώμενο σήμα. Χρησιμοποιείται για την ανίχνευση κυμάτων στο νερό και τον προσδιορισμό της στάθμης του νερού.

Κατά τον συντονισμό μιας σειράς παρατηρήσεων μεγάλης κλίμακας, τα περισσότερα συστήματα ανίχνευσης εξαρτώνται από τους ακόλουθους παράγοντες: θέση πλατφόρμας και προσανατολισμό αισθητήρα. Τα κορυφαία όργανα χρησιμοποιούν τώρα συχνά πληροφορίες θέσης από συστήματα δορυφορικής πλοήγησης. Η περιστροφή και ο προσανατολισμός προσδιορίζονται συχνά από ηλεκτρονικές πυξίδες με ακρίβεια περίπου μίας έως δύο μοιρών. Οι πυξίδες μπορούν να μετρήσουν όχι μόνο το αζιμούθιο (δηλαδή την απόκλιση βαθμού από τον μαγνητικό βορρά), αλλά και το υψόμετρο (απόκλιση από το επίπεδο της θάλασσας), καθώς η κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου σε σχέση με τη Γη εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο γίνεται η παρατήρηση. Για πιο ακριβή προσανατολισμό, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε αδρανειακή πλοήγηση, με περιοδικές διορθώσεις με διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της πλοήγησης με αστέρια ή γνωστά ορόσημα.

Επισκόπηση των κύριων οργάνων τηλεπισκόπησης

• Τα ραντάρ χρησιμοποιούνται κυρίως στον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας, την έγκαιρη προειδοποίηση, την παρακολούθηση της δασικής κάλυψης, τη γεωργία και τη συλλογή μετεωρολογικών δεδομένων μεγάλης κλίμακας. Το ραντάρ Doppler χρησιμοποιείται από τις οργανώσεις επιβολής του νόμου για την παρακολούθηση των ορίων ταχύτητας των οχημάτων, καθώς και για τη λήψη μετεωρολογικών δεδομένων σχετικά με την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ανέμου, τη θέση και την ένταση της βροχόπτωσης. Άλλοι τύποι πληροφοριών που λαμβάνονται περιλαμβάνουν δεδομένα για ιονισμένο αέριο στην ιονόσφαιρα. Το Τεχνητό Διάφραγμα Συμβολομετρικό Ραντάρ χρησιμοποιείται για την παραγωγή ακριβών ψηφιακών μοντέλων ανύψωσης μεγάλων περιοχών (βλ. RADARSAT, TerraSAR-X, Magellan).
• Τα υψόμετρα λέιζερ και ραντάρ σε δορυφόρους παρέχουν ένα ευρύ φάσμα δεδομένων. Μετρώντας τις διακυμάνσεις στα επίπεδα του νερού των ωκεανών που προκαλούνται από τη βαρύτητα, αυτά τα όργανα χαρτογραφούν χαρακτηριστικά του θαλάσσιου πυθμένα με ανάλυση περίπου ενός μιλίου. Με τη μέτρηση του ύψους και του μήκους κύματος των κυμάτων του ωκεανού χρησιμοποιώντας υψόμετρα, μπορεί να προσδιοριστεί η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου, καθώς και η ταχύτητα και η κατεύθυνση των επιφανειακών ωκεάνιων ρευμάτων.
• Οι αισθητήρες υπερήχων (ακουστικοί) και ραντάρ χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της στάθμης της θάλασσας, της παλίρροιας και της κατεύθυνσης των κυμάτων σε παράκτιες θαλάσσιες περιοχές.
• Η τεχνολογία ανίχνευσης και εμβέλειας φωτός (LIDAR) είναι γνωστή για τις στρατιωτικές της εφαρμογές, ιδιαίτερα στην πλοήγηση με βλήματα λέιζερ. Το LIDAR χρησιμοποιείται επίσης για την ανίχνευση και τη μέτρηση της συγκέντρωσης διαφόρων χημικών ουσιών στην ατμόσφαιρα, ενώ το LIDAR σε ένα αεροσκάφος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του ύψους αντικειμένων και φαινομένων στο έδαφος με μεγαλύτερη ακρίβεια από αυτή που μπορεί να επιτευχθεί με την τεχνολογία ραντάρ. Η τηλεπισκόπηση της βλάστησης είναι επίσης μία από τις κύριες εφαρμογές του LIDAR.
• Τα ραδιόμετρα και τα φωτόμετρα είναι τα πιο κοινά όργανα που χρησιμοποιούνται. Ανιχνεύουν την ανακλώμενη και εκπεμπόμενη ακτινοβολία σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Οι πιο συνηθισμένοι αισθητήρες είναι ορατοί και υπέρυθροι, ακολουθούμενοι από αισθητήρες μικροκυμάτων, ακτίνων γάμμα και, σπανιότερα, υπεριώδεις. Αυτά τα όργανα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση του φάσματος εκπομπών διαφόρων χημικών ουσιών, παρέχοντας δεδομένα για τη συγκέντρωσή τους στην ατμόσφαιρα.
• Οι στερεοφωνικές εικόνες που λαμβάνονται από αεροφωτογραφίες χρησιμοποιούνται συχνά για την ανίχνευση της βλάστησης στην επιφάνεια της Γης, καθώς και για την κατασκευή τοπογραφικών χαρτών για την ανάπτυξη πιθανών διαδρομών μέσω της ανάλυσης εικόνων εδάφους, σε συνδυασμό με μοντελοποίηση περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών που λαμβάνονται με επίγειες μεθόδους.
• Πολυφασματικές πλατφόρμες όπως το Landsat έχουν χρησιμοποιηθεί ενεργά από τη δεκαετία του '70. Αυτά τα όργανα έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή θεματικών χαρτών με τη λήψη εικόνων σε πολλαπλά μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (πολλαπλού φάσματος) και χρησιμοποιούνται συνήθως σε δορυφόρους παρατήρησης της Γης. Παραδείγματα τέτοιων αποστολών περιλαμβάνουν το πρόγραμμα Landsat ή τον δορυφόρο IKONOS. Οι χάρτες κάλυψης γης και χρήσεων γης που παράγονται με θεματική χαρτογράφηση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εξερεύνηση ορυκτών, ανίχνευση και παρακολούθηση χρήσης γης, αποψίλωση δασών και μελέτη της υγείας των φυτών και των καλλιεργειών, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων εκτάσεων γεωργικής γης ή δασικών εκτάσεων. Οι δορυφορικές εικόνες από το πρόγραμμα Landsat χρησιμοποιούνται από ρυθμιστές για την παρακολούθηση παραμέτρων ποιότητας του νερού, όπως το βάθος Secchi, η πυκνότητα της χλωροφύλλης και ο συνολικός φώσφορος. Οι καιρικοί δορυφόροι χρησιμοποιούνται στη μετεωρολογία και την κλιματολογία.
• Η φασματική απεικόνιση παράγει εικόνες στις οποίες κάθε pixel περιέχει πλήρεις φασματικές πληροφορίες, εμφανίζοντας στενές φασματικές περιοχές εντός ενός συνεχούς φάσματος. Οι συσκευές φασματικής απεικόνισης χρησιμοποιούνται για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων, συμπεριλαμβανομένων αυτών που χρησιμοποιούνται στην ορυκτολογία, τη βιολογία, τις στρατιωτικές υποθέσεις και τις μετρήσεις των περιβαλλοντικών παραμέτρων.
• Ως μέρος της καταπολέμησης της ερημοποίησης, η τηλεπισκόπηση καθιστά δυνατή την παρακολούθηση περιοχών που κινδυνεύουν μακροπρόθεσμα, τον εντοπισμό των παραγόντων της ερημοποίησης, την αξιολόγηση του βάθους των επιπτώσεών τους και την παροχή των απαραίτητων πληροφοριών στους λήπτες αποφάσεων για να λάβουν τα κατάλληλα μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος.

Επεξεργασία δεδομένων

Στην τηλεπισκόπηση, κατά κανόνα, χρησιμοποιείται η ψηφιακή επεξεργασία δεδομένων, καθώς σε αυτήν τη μορφή λαμβάνονται επί του παρόντος δεδομένα τηλεπισκόπησης. Σε ψηφιακή μορφή είναι ευκολότερη η επεξεργασία και αποθήκευση πληροφοριών. Μια δισδιάστατη εικόνα σε ένα φασματικό εύρος μπορεί να αναπαρασταθεί ως μήτρα (δισδιάστατος πίνακας) αριθμών I (i, j), καθένα από τα οποία αντιπροσωπεύει την ένταση της ακτινοβολίας που δέχεται ο αισθητήρας από ένα στοιχείο της επιφάνειας της Γης στο οποίο αντιστοιχεί ένα pixel της εικόνας.

Η εικόνα αποτελείται από n x m pixel, κάθε pixel έχει συντεταγμένες (i, j)- αριθμός γραμμής και αριθμός στήλης. Αριθμός I (i, j)- ένας ακέραιος και ονομάζεται επίπεδο γκρι (ή φασματική φωτεινότητα) ενός pixel (i, j). Εάν μια εικόνα λαμβάνεται σε πολλές περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, τότε αντιπροσωπεύεται από ένα τρισδιάστατο πλέγμα που αποτελείται από αριθμούς I (i, j, k), Οπου κ- φασματικός αριθμός καναλιού. Από μαθηματική άποψη, δεν είναι δύσκολη η επεξεργασία ψηφιακών δεδομένων που λαμβάνονται με αυτή τη μορφή.

Για να αναπαραχθεί σωστά μια εικόνα από ψηφιακές εγγραφές που παρέχονται από σημεία λήψης πληροφοριών, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τη μορφή εγγραφής (δομή δεδομένων), καθώς και τον αριθμό των γραμμών και στηλών. Χρησιμοποιούνται τέσσερις μορφές που οργανώνουν τα δεδομένα ως:

• ακολουθία ζωνών ( Band Sequental, BSQ);
• ζώνες που εναλλάσσονται κατά μήκος των γραμμών ( Band Interleaved by Line, BIL);
• ζώνες που εναλλάσσονται ανά pixel ( Band Interleaved από Pixel, BIP);
• μια ακολουθία ζωνών με συμπίεση πληροφοριών σε ένα αρχείο χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ομαδικής κωδικοποίησης (για παράδειγμα, σε μορφή jpg).

ΣΕ BSQ-μορφήΚάθε ζωνική εικόνα περιέχεται σε ξεχωριστό αρχείο. Αυτό είναι βολικό όταν δεν χρειάζεται να εργαστείτε με όλες τις ζώνες ταυτόχρονα. Μια μεμονωμένη ζώνη είναι εύκολο να διαβαστεί και να απεικονιστεί, ενώ τα στιγμιότυπα ζώνης μπορούν να φορτωθούν με οποιαδήποτε σειρά επιθυμείτε.

ΣΕ BIL-μορφήΤα ζωνικά δεδομένα εγγράφονται σε ένα αρχείο γραμμή προς γραμμή, με ζώνες να εναλλάσσονται γραμμή προς γραμμή: 1η γραμμή της 1ης ζώνης, 1η γραμμή της 2ης ζώνης, ..., 2η γραμμή της 1ης ζώνης, 2- 1η γραμμή της 2ης ζώνης ζώνη, κ.λπ. Αυτή η καταχώρηση είναι βολική όταν αναλύονται όλες οι ζώνες ταυτόχρονα.

ΣΕ BIP-μορφήΟι ζωνικές τιμές της φασματικής φωτεινότητας κάθε εικονοστοιχείου αποθηκεύονται διαδοχικά: πρώτα, οι τιμές του πρώτου εικονοστοιχείου σε κάθε ζώνη, μετά οι τιμές του δεύτερου εικονοστοιχείου σε κάθε ζώνη κ.λπ. Αυτή η μορφή ονομάζεται συνδυασμένη . Είναι βολικό όταν εκτελείτε επεξεργασία εικονοστοιχείων προς εικονοστοιχείο μιας πολυφασματικής εικόνας, για παράδειγμα, σε αλγόριθμους ταξινόμησης.

Ομαδική κωδικοποίησηχρησιμοποιείται για τη μείωση του όγκου των πληροφοριών ράστερ. Τέτοιες μορφές είναι βολικές για την αποθήκευση μεγάλων εικόνων· για να εργαστείτε μαζί τους πρέπει να έχετε ένα εργαλείο αποσυμπίεσης δεδομένων.

Τα αρχεία εικόνας συνήθως συνοδεύονται από τις ακόλουθες πρόσθετες πληροφορίες που σχετίζονται με τις εικόνες:

• περιγραφή του αρχείου δεδομένων (μορφή, αριθμός γραμμών και στηλών, ανάλυση κ.λπ.)
• στατιστικά δεδομένα (χαρακτηριστικά κατανομής φωτεινότητας - ελάχιστη, μέγιστη και μέση τιμή, διασπορά).
• δεδομένα προβολής χάρτη.

Πρόσθετες πληροφορίες περιέχονται είτε στην κεφαλίδα του αρχείου εικόνας είτε σε ξεχωριστό αρχείο κειμένου με το ίδιο όνομα με το αρχείο εικόνας.

Ανάλογα με τον βαθμό πολυπλοκότητας, τα ακόλουθα επίπεδα επεξεργασίας του CS που παρέχονται στους χρήστες διαφέρουν:

• 1A - ραδιομετρική διόρθωση των παραμορφώσεων που προκαλούνται από διαφορές στην ευαισθησία των μεμονωμένων αισθητήρων.
• 1B - ραδιομετρική διόρθωση στο επίπεδο επεξεργασίας 1Α και γεωμετρική διόρθωση συστηματικών παραμορφώσεων αισθητήρων, συμπεριλαμβανομένων πανοραμικών παραμορφώσεων, παραμορφώσεων που προκαλούνται από την περιστροφή και την καμπυλότητα της Γης και τις διακυμάνσεις στο τροχιακό υψόμετρο του δορυφόρου.
• 2A - διόρθωση εικόνας στο επίπεδο 1B και διόρθωση σύμφωνα με μια δεδομένη γεωμετρική προβολή χωρίς τη χρήση σημείων ελέγχου εδάφους. Για τη γεωμετρική διόρθωση, χρησιμοποιείται ένα παγκόσμιο ψηφιακό μοντέλο εδάφους ( DEM, DEM) με βαθμίδα εδάφους 1 χλμ. Η γεωμετρική διόρθωση που χρησιμοποιείται εξαλείφει τις συστηματικές παραμορφώσεις του αισθητήρα και προβάλλει την εικόνα σε μια τυπική προβολή ( UTM WGS-84), χρησιμοποιώντας γνωστές παραμέτρους (δεδομένα εφημερίας δορυφόρου, χωρική θέση κ.λπ.).
• 2B - διόρθωση εικόνας στο επίπεδο 1B και διόρθωση σύμφωνα με μια δεδομένη γεωμετρική προβολή χρησιμοποιώντας σημεία ελέγχου εδάφους.
• 3 - Διόρθωση εικόνας στο επίπεδο 2Β συν διόρθωση με χρήση DEM της περιοχής (ορθοδιόρθωση).
• S - διόρθωση εικόνας με χρήση εικόνας αναφοράς.

Η ποιότητα των δεδομένων που λαμβάνονται από την τηλεπισκόπηση εξαρτάται από τη χωρική, φασματική, ραδιομετρική και χρονική τους ανάλυση.

Χωρική ανάλυση

Χαρακτηρίζεται από το μέγεθος του pixel (στην επιφάνεια της Γης) που καταγράφεται σε μια εικόνα ράστερ - συνήθως κυμαίνεται από 1 έως 4000 μέτρα.

Φασματική ανάλυση

Τα δεδομένα Landsat περιλαμβάνουν επτά ζώνες, συμπεριλαμβανομένου του υπέρυθρου φάσματος, που κυμαίνονται από 0,07 έως 2,1 μικρά. Ο αισθητήρας Hyperion της συσκευής Earth Observing-1 είναι ικανός να καταγράφει 220 φασματικές ζώνες από 0,4 έως 2,5 μικρά, με φασματική ανάλυση από 0,1 έως 0,11 μικρά.

Ραδιομετρική ανάλυση

Ο αριθμός των επιπέδων σήματος που μπορεί να ανιχνεύσει ο αισθητήρας. Συνήθως ποικίλλει από 8 έως 14 bit, με αποτέλεσμα 256 έως 16.384 επίπεδα. Αυτό το χαρακτηριστικό εξαρτάται επίσης από το επίπεδο θορύβου στο όργανο.

Προσωρινή επίλυση

Η συχνότητα του δορυφόρου που διέρχεται από την επιφάνεια ενδιαφέροντος. Σημαντικό κατά τη μελέτη σειρών εικόνων, για παράδειγμα κατά τη μελέτη της δυναμικής των δασών. Αρχικά, η ανάλυση της σειράς πραγματοποιήθηκε για τις ανάγκες της στρατιωτικής νοημοσύνης, ιδίως για την παρακολούθηση των αλλαγών στις υποδομές και τις κινήσεις του εχθρού.

Για τη δημιουργία ακριβών χαρτών από δεδομένα τηλεπισκόπησης, είναι απαραίτητος ένας μετασχηματισμός που εξαλείφει τις γεωμετρικές παραμορφώσεις. Μια εικόνα της επιφάνειας της Γης από μια συσκευή που δείχνει απευθείας προς τα κάτω περιέχει μια εικόνα χωρίς παραμόρφωση μόνο στο κέντρο της εικόνας. Καθώς κινείστε προς τις άκρες, οι αποστάσεις μεταξύ των σημείων της εικόνας και οι αντίστοιχες αποστάσεις στη Γη γίνονται ολοένα και πιο διαφορετικές. Η διόρθωση για τέτοιες παραμορφώσεις γίνεται με τη διαδικασία της φωτογραμμετρίας. Από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι περισσότερες εμπορικές δορυφορικές εικόνες πωλούνται προ-διορθωμένες.

Επιπλέον, μπορεί να απαιτείται ραδιομετρική ή ατμοσφαιρική διόρθωση. Η ραδιομετρική διόρθωση μετατρέπει διακριτά επίπεδα σήματος, όπως το 0 έως το 255, στις πραγματικές φυσικές τους τιμές. Η ατμοσφαιρική διόρθωση εξαλείφει τις φασματικές παραμορφώσεις που εισάγονται από την παρουσία μιας ατμόσφαιρας.

Στο πλαίσιο του προγράμματος της NASA Earth Observing System, διαμορφώθηκαν τα επίπεδα επεξεργασίας δεδομένων τηλεπισκόπησης:

Επίπεδο	Περιγραφή
0	Δεδομένα που προέρχονται απευθείας από τη συσκευή, χωρίς επιβάρυνση (συγχρονισμός καρέ, κεφαλίδες, επαναλήψεις).
1α	Ανακατασκευασμένα δεδομένα συσκευής, εξοπλισμένα με χρονικούς δείκτες, ραδιομετρικούς συντελεστές, εφημερίδες (τροχιακές συντεταγμένες) του δορυφόρου.
1β	Δεδομένα επιπέδου 1α μετατρέπονται σε φυσικές μονάδες.
2	Προκύπτουν γεωφυσικές μεταβλητές (ύψος κύματος ωκεανού, υγρασία εδάφους, συγκέντρωση πάγου) στην ίδια ανάλυση με τα δεδομένα της βαθμίδας 1.
3	Μεταβλητές που εμφανίζονται σε μια παγκόσμια κλίμακα χωροχρόνου, πιθανώς συμπληρωμένες με παρεμβολή.
4	Δεδομένα που ελήφθησαν ως αποτέλεσμα υπολογισμών με βάση προηγούμενα επίπεδα.

Κατάρτιση και εκπαίδευση

Στα περισσότερα ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, η τηλεπισκόπηση διδάσκεται στα τμήματα γεωγραφίας. Η συνάφεια της τηλεπισκόπησης αυξάνεται συνεχώς στη σύγχρονη κοινωνία της πληροφορίας. Ο κλάδος αντιπροσωπεύει μια από τις βασικές τεχνολογίες της αεροδιαστημικής βιομηχανίας και έχει μεγάλη οικονομική σημασία - για παράδειγμα, οι νέοι αισθητήρες TerraSAR-X και RapidEye αναπτύσσονται συνεχώς και η ζήτηση για εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό αυξάνεται επίσης συνεχώς. Επιπλέον, η τηλεπισκόπηση έχει εξαιρετικά μεγάλο αντίκτυπο στην καθημερινή ζωή, που κυμαίνεται από τα δελτία καιρού μέχρι την κλιματική αλλαγή και την πρόβλεψη φυσικών καταστροφών. Για παράδειγμα, το 80% των Γερμανών μαθητών χρησιμοποιεί το Google Earth. Μόνο το 2006, το πρόγραμμα κατέβηκε 100 εκατομμύρια φορές. Ωστόσο, η έρευνα δείχνει ότι μόνο μια μειοψηφία από αυτούς τους χρήστες έχει θεμελιώδη γνώση των δεδομένων με τα οποία εργάζονται. Επί του παρόντος, υπάρχει τεράστιο χάσμα γνώσης μεταξύ της χρήσης και της κατανόησης των δορυφορικών εικόνων. Η διδασκαλία των αρχών της τηλεπισκόπησης είναι πολύ επιφανειακή στη συντριπτική πλειοψηφία των εκπαιδευτικών ιδρυμάτων, παρά την επείγουσα ανάγκη βελτίωσης της ποιότητας διδασκαλίας αυτού του μαθήματος. Πολλά από τα προϊόντα λογισμικού υπολογιστών που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για τη μελέτη της τηλεπισκόπησης δεν έχουν ακόμη εισαχθεί στο εκπαιδευτικό σύστημα, κυρίως λόγω της πολυπλοκότητάς τους. Έτσι, σε πολλές περιπτώσεις, αυτός ο κλάδος είτε δεν περιλαμβάνεται καθόλου στο πρόγραμμα σπουδών, είτε δεν περιλαμβάνει μάθημα επιστημονικής ανάλυσης αναλογικών εικόνων. Στην πράξη, το θέμα της τηλεπισκόπησης απαιτεί την ενοποίηση της φυσικής και των μαθηματικών, καθώς και υψηλή ικανότητα στη χρήση εργαλείων και μεθόδων εκτός της απλής οπτικής ερμηνείας δορυφορικών εικόνων.

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στο http://www.allbest.ru/

1. Βασικές έννοιες της Τηλεπισκόπησης της Γης. Σχέδιο τηλεπισκόπησης

γεωδαιτική γη τηλεπισκόπησης

Τηλεπισκόπηση της Γης (ERS) - λήψη πληροφοριών σχετικά με την επιφάνεια της Γης και τα αντικείμενα σε αυτήν, την ατμόσφαιρα, τον ωκεανό, το ανώτερο στρώμα του φλοιού της γης χρησιμοποιώντας μεθόδους χωρίς επαφή στις οποίες η συσκευή καταγραφής αφαιρείται από το ερευνητικό αντικείμενο στο μια σημαντική απόσταση.

Η φυσική βάση της τηλεπισκόπησης είναι η λειτουργική σχέση μεταξύ των καταγεγραμμένων παραμέτρων της ίδιας ή της ανακλώμενης ακτινοβολίας ενός αντικειμένου και των βιογεωφυσικών χαρακτηριστικών και της χωρικής του θέσης.

Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται για τη μελέτη των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων των αντικειμένων.

Η τηλεπισκόπηση προσδιορίζει δύο αλληλένδετες περιοχές

Φυσικές επιστήμες (εξ αποστάσεως εκπαίδευση)

Μηχανική και τεχνική (μέθοδοι εξ αποστάσεως)

Τηλεπισκόπηση

Τεχνικές τηλεπισκόπησης

Το θέμα της τηλεπισκόπησης ως επιστήμης είναι οι χωροχρονικές ιδιότητες και σχέσεις φυσικών και κοινωνικοοικονομικών αντικειμένων, που εκδηλώνονται άμεσα ή έμμεσα στη δική τους ή ανακλώμενη ακτινοβολία, που καταγράφεται εξ αποστάσεως από το διάστημα ή από τον αέρα με τη μορφή δισδιάστατης εικόνας. - ένα στιγμιότυπο.

Οι μέθοδοι τηλεπισκόπησης βασίζονται στη χρήση αισθητήρων που τοποθετούνται σε διαστημόπλοια και καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε μορφές που είναι πολύ πιο κατάλληλες για ψηφιακή επεξεργασία και σε σημαντικά ευρύτερο φάσμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιεί το υπέρυθρο εύρος της ανακλώμενης ακτινοβολίας, το θερμικό υπέρυθρο και το ραδιόφωνο του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η διαδικασία συλλογής δεδομένων τηλεπισκόπησης και η χρήση τους σε συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών (GIS).

2. Είδη φωτογράφησης χώρου

Η διαστημική φωτογραφία κατέχει μια από τις κορυφαίες θέσεις μεταξύ των διαφόρων μεθόδων τηλεπισκόπησης. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας:

* δορυφόροι τεχνητής γης (AES),

* διαπλανητικούς αυτόματους σταθμούς,

* μακροπρόθεσμοι τροχιακοί σταθμοί,

* επανδρωμένο διαστημόπλοιο.

Τραπέζι Τα κύρια διαστημικά λιμάνια που χρησιμοποιούνται για την εκτόξευση δορυφόρων απεικόνισης.

Τα διαστημικά συστήματα περιβαλλοντικής παρακολούθησης (συγκρότημα) περιλαμβάνουν (και εκτελούν):

1. Δορυφορικά συστήματα σε τροχιά (κέντρο ελέγχου πτήσεων και έρευνας),

2. Λήψη πληροφοριών από σημεία λήψης εδάφους, δορυφόρους αναμετάδοσης,

3. Αποθήκευση και διανομή υλικών (κέντρα πρωτογενούς επεξεργασίας, αρχεία εικόνων). Έχει αναπτυχθεί ένα σύστημα ανάκτησης πληροφοριών για τη διασφάλιση της συσσώρευσης και συστηματοποίησης των υλικών που λαμβάνονται από τεχνητούς δορυφόρους της Γης.

Τροχιές διαστημικών σκαφών.

Οι τροχιές του φορέα χωρίζονται σε 3 τύπους:

* ισημερινός,

* πολικό (πόλος),

* κλίση.

Οι τροχιές χωρίζονται σε:

* κυκλικό (ακριβέστερα, κοντά σε κυκλικό). Οι διαστημικές εικόνες που λαμβάνονται από έναν διαστημικό φορέα που κινείται σε κυκλική τροχιά έχουν περίπου την ίδια κλίμακα.

* ελλειπτικό.

Οι τροχιές διακρίνονται επίσης από τη θέση τους σε σχέση με τη Γη ή τον Ήλιο:

* γεωσύγχρονη (σε σχέση με τη Γη)

* ηλιοσύγχρονη (σε σχέση με τον Ήλιο).

Γεωσύγχρονη - το διαστημόπλοιο κινείται με γωνιακή ταχύτητα ίση με την ταχύτητα περιστροφής της Γης. Αυτό δημιουργεί το αποτέλεσμα του διαστημικού φορέα να «αιωρείται» σε ένα σημείο, το οποίο είναι βολικό για συνεχή κινηματογράφηση της ίδιας περιοχής της επιφάνειας της γης.

Ηλιοσύγχρονη (ή ηλιακή-σύγχρονη) - το διαστημόπλοιο περνά πάνω από ορισμένες περιοχές της επιφάνειας της γης την ίδια τοπική ώρα, το οποίο χρησιμοποιείται για την παραγωγή πολλαπλών ερευνών υπό τις ίδιες συνθήκες φωτισμού. Οι ηλιακές σύγχρονες τροχιές είναι τροχιές από τις οποίες ο ηλιακός φωτισμός της επιφάνειας της γης (το ύψος του Ήλιου) παραμένει πρακτικά αμετάβλητος για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα (σχεδόν σε όλη την Εποχή). Αυτό επιτυγχάνεται με τον ακόλουθο τρόπο. Δεδομένου ότι το επίπεδο οποιασδήποτε τροχιάς, υπό την επίδραση της μη σφαιρικότητας της Γης, περιστρέφεται (προχωρά) λίγο, αποδεικνύεται ότι είναι δυνατό, επιλέγοντας μια ορισμένη αναλογία κλίσης και ύψους της τροχιάς, να διασφαλιστεί ότι η τιμή μετάπτωσης ισούται με την ημερήσια περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο, δηλαδή περίπου 1° την ημέρα. Μεταξύ των τροχιών κοντά στη Γη, είναι δυνατό να δημιουργηθούν μόνο μερικές ηλιακές-σύγχρονες τροχιές, η κλίση των οποίων είναι πάντα αντίστροφη. Για παράδειγμα, σε τροχιακό υψόμετρο 1000 km, η κλίση πρέπει να είναι 99°.

Τύποι γυρισμάτων.

Η διαστημική φωτογράφηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους (Εικ. «Ταξινόμηση διαστημικών εικόνων κατά φασματικά εύρη και τεχνολογία απεικόνισης»).

Με βάση τη φύση της κάλυψης της επιφάνειας της γης με δορυφορικές εικόνες, διακρίνονται οι ακόλουθες έρευνες:

* ενιαία φωτογραφία,

* Διαδρομή,

* θέαση,

* παγκόσμια έρευνα.

Η μεμονωμένη (επιλεκτική) φωτογράφηση εκτελείται από αστροναύτες χρησιμοποιώντας κάμερες χειρός. Οι φωτογραφίες λαμβάνονται συνήθως σε προοπτική με σημαντικές γωνίες κλίσης.

Η έρευνα διαδρομής της επιφάνειας της γης πραγματοποιείται κατά μήκος της διαδρομής πτήσης του δορυφόρου. Το πλάτος της ζώνης βολής εξαρτάται από το ύψος πτήσης και τη γωνία θέασης του συστήματος βολής.

Η στοχευμένη (επιλεκτική) φωτογραφία έχει σχεδιαστεί για τη λήψη εικόνων από ειδικά καθορισμένες περιοχές της επιφάνειας της γης μακριά από τη διαδρομή.

Η παγκόσμια απεικόνιση πραγματοποιείται από γεωστατικούς δορυφόρους και δορυφόρους σε πολική τροχιά. δορυφόρους. Τέσσερις ή πέντε γεωστατικοί δορυφόροι σε ισημερινή τροχιά παρέχουν σχεδόν συνεχή λήψη εικόνων έρευνας μικρής κλίμακας ολόκληρης της Γης (διαστημική περιπολία) με εξαίρεση τους πολικούς πάγους.

Φωτογραφία αεροδιαστημικής

Η αεροδιαστημική εικόνα είναι μια δισδιάστατη εικόνα πραγματικών αντικειμένων, η οποία λαμβάνεται σύμφωνα με ορισμένους γεωμετρικούς και ραδιομετρικούς (φωτομετρικούς) νόμους καταγράφοντας εξ αποστάσεως τη φωτεινότητα των αντικειμένων και προορίζεται για τη μελέτη ορατών και κρυφών αντικειμένων, φαινομένων και διεργασιών του περιβάλλοντος κόσμου. , καθώς και για τον προσδιορισμό της χωρικής τους θέσης.

Μια δορυφορική εικόνα στις γεωμετρικές της ιδιότητες δεν διαφέρει θεμελιωδώς από μια αεροφωτογραφία, αλλά έχει χαρακτηριστικά που σχετίζονται με:

* φωτογράφηση από μεγάλα υψόμετρα,

* και υψηλή ταχύτητα.

Η αεροδιαστημική φωτογραφία πραγματοποιείται στο ορατό και αόρατο εύρος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπου:

1. φωτογραφικό - ορατό εύρος?

2. μη φωτογραφικές - ορατές και αόρατες περιοχές, όπου:

· ορατό εύρος - το φασματομετρικό βασίζεται στη διαφορά στη φασματική ανάκλαση των γεωλογικών αντικειμένων. Τα αποτελέσματα καταγράφονται σε μαγνητική ταινία και σημειώνονται στην κάρτα. Είναι δυνατή η χρήση φωτογραφικών μηχανών και φιλμ.

· αόρατη εμβέλεια: ραντάρ (ραδιοθερμική RT και ραντάρ ραντάρ), υπεριώδης υπεριώδης ακτινοβολία, υπέρυθρη ακτινοβολία υπερύθρων, οπτικο-ηλεκτρονικό (σαρωτής), λέιζερ (lidar).

Ορατή και κοντά στην υπέρυθρη περιοχή. Ο πληρέστερος όγκος πληροφοριών λαμβάνεται στις πιο ανεπτυγμένες ορατές και εγγύς υπέρυθρες περιοχές. Η αεροφωτογραφία και η διαστημική φωτογραφία στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο εύρος μήκους κύματος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα συστήματα:

* Τηλεόραση,

* φωτογραφικό,

* οπτικο-ηλεκτρονική σάρωση,

3. Φωτογραφικά συστήματα

Επί του παρόντος, υπάρχει μια ευρεία κατηγορία συστημάτων τηλεπισκόπησης

σχηματίζοντας μια εικόνα της υποκείμενης επιφάνειας υπό μελέτη - Σε αυτήν την κατηγορία εξοπλισμού, μπορούν να διακριθούν αρκετές υποκατηγορίες, που διαφέρουν στο φασματικό εύρος της χρησιμοποιούμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και στον τύπο του δέκτη της καταγεγραμμένης ακτινοβολίας, επίσης ανάλογα με την ενεργητική ή παθητική μέθοδος (συστήματα ανίχνευσης, φωτογραφιών και φωτοτηλεόρασης: συστήματα σάρωσης του ορατού και υπερύθρου εύρους, τηλεοπτικά οπτικά-μηχανικά και οπτικο-ηλεκτρονικά ραδιόμετρα σάρωσης και πολυφασματικοί σαρωτές· οπτικά συστήματα τηλεόρασης: συστήματα ραντάρ πλευρικής όψης (RLSBO)· ραδιόμετρα σάρωσης μικροκυμάτων .

Οι φωτογραφικές εικόνες της επιφάνειας της Γης λαμβάνονται από επανδρωμένα διαστημικά σκάφη και τροχιακούς σταθμούς ή από αυτόματους δορυφόρους.Διακριτικό χαρακτηριστικό των διαστημικών εικόνων (CS) είναι ο υψηλός βαθμός

ορατότητα, κάλυψη μεγάλων επιφανειών με μία εικόνα - Ανάλογα με τον τύπο του εξοπλισμού και τα φωτογραφικά φιλμ που χρησιμοποιούνται, η φωτογραφία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε όλο το ορατό εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος στις επιμέρους ζώνες του, καθώς και στο κοντινό IR ( υπέρυθρη) εμβέλεια

Η κλίμακα της έρευνας εξαρτάται από τις δύο πιο σημαντικές παραμέτρους του ύψους λήψης και της εστιακής απόστασης του φακού - Οι διαστημικές κάμερες, ανάλογα με την κλίση του οπτικού άξονα, καθιστούν δυνατή τη λήψη φωτογραφιών κάτοψης και προοπτικής της επιφάνειας της γης. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται φωτογραφικός εξοπλισμός υψηλής ανάλυσης, ο οποίος επιτρέπει τη λήψη (KS) με επικάλυψη 60% ή περισσότερο - Το φασματικό εύρος της φωτογραφίας καλύπτει το ορατό τμήμα της ζώνης εγγύς υπέρυθρο (έως 0,86 μικρά). Τα γνωστά μειονεκτήματα της φωτογραφικής μεθόδου συνδέονται με την ανάγκη επιστροφής του φιλμ στη Γη και την περιορισμένη προσφορά φιλμ επί του σκάφους. Ωστόσο, η φωτογραφική φωτογραφία είναι αυτή τη στιγμή ο πιο κατατοπιστικός τύπος λήψης από το διάστημα.Το βέλτιστο μέγεθος εκτύπωσης είναι 18x18 cm, το οποίο, όπως δείχνει η εμπειρία, συνάδει με τη φυσιολογία της ανθρώπινης όρασης, επιτρέποντάς σας να βλέπετε ολόκληρη την εικόνα ταυτόχρονα Για ευκολία στη χρήση, φωτογραφικά διαγράμματα (φωτομωσαϊκά) ή φωτοκάρτες με τοπογραφική αναφορά σημείων αναφοράς με ακρίβεια 0,1 mm ή μεγαλύτερη ακρίβεια. Για την εγκατάσταση φωτογραφικών κυκλωμάτων, χρησιμοποιούνται μόνο προγραμματισμένα CS

Για να φέρετε μια διαφορετικής κλίμακας, συνήθως προοπτική CS σε μια προγραμματισμένη, χρησιμοποιείται μια ειδική διαδικασία που ονομάζεται μετασχηματισμός. Τα μετασχηματισμένα CS χρησιμοποιούνται με επιτυχία για τη σύνταξη κοσμοφωτογραφικών σχεδίων και χαρτών κοσμοφωτογραφίας και συνήθως συνδέονται εύκολα με ένα πλέγμα γεωγραφικών συντεταγμένων.

4. Συστήματα τηλεόρασης

Εικόνες τηλεόρασης και σαρωτή. Η φωτογραφία με τηλεόραση και σαρωτή καθιστά δυνατή τη συστηματική λήψη εικόνων και τη μετάδοσή τους στη Γη σε σταθμούς λήψης. Χρησιμοποιούνται συστήματα πλαισίωσης και σάρωσης. Στην πρώτη περίπτωση, πρόκειται για μια μινιατούρα τηλεοπτική κάμερα στην οποία η οπτική εικόνα που δημιουργείται από τον φακό στην οθόνη μεταφράζεται σε μορφή ηλεκτρικών σημάτων και μεταδίδεται στο έδαφος μέσω ραδιοφωνικών καναλιών.Στη δεύτερη περίπτωση, ο ταλαντούμενος καθρέφτης του ο σαρωτής επί του σκάφους πιάνει τη ροή φωτός που ανακλάται από τη Γη, φθάνοντας στον φωτοπολλαπλασιαστή. Τα μετατρεπόμενα σήματα του σαρωτή μεταδίδονται στη Γη μέσω ραδιοφωνικών καναλιών. Στους σταθμούς λήψης καταγράφονται με τη μορφή εικόνων. Οι ταλαντώσεις του καθρέφτη σχηματίζουν τις γραμμές της εικόνας, η κίνηση του φορέα επιτρέπει τη συσσώρευση των γραμμών και το σχηματισμό της εικόνας. Οι εικόνες τηλεόρασης και σαρωτή μπορούν να μεταδοθούν σε πραγματικό χρόνο, π.χ. ενώ ο δορυφόρος περνά πάνω από το αντικείμενο που φωτογραφίζεται. Η αποτελεσματικότητα είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτής της μεθόδου. Ωστόσο, η ποιότητα των εικόνων είναι κάπως κατώτερη από τις φωτογραφικές φωτογραφίες. Η ανάλυση των εικόνων του σαρωτή καθορίζεται από το στοιχείο σάρωσης και επί του παρόντος ανέρχεται σε 80-30 μ. Οι εικόνες αυτού του τύπου διακρίνονται από μια δομή γραμμικού πλέγματος, που είναι αισθητή μόνο όταν μεγεθύνονται σε εικόνες υψηλής ανάλυσης. Οι εικόνες σαρωτή μεγάλης κάλυψης έχουν σημαντικές γεωμετρικές παραμορφώσεις. Οι σαρωμένες εικόνες λαμβάνονται σε ψηφιακή μορφή, γεγονός που διευκολύνει την επεξεργασία του υπολογιστή.

Η φωτογράφιση με τηλεόραση και σαρωτή πραγματοποιείται από δορυφόρους καιρού και δορυφόρους πόρων LandSat, Meteor-Priroda, Resrurs 0. Σε πολυφασματική έκδοση.

Τροχιές κοντά στη Γη με υψόμετρο 600-1400 km, κλίμακες από 1:10.000.000 έως 1:1.000.000 και 1:100.000 με ανάλυση από 1-2 km έως 30 m. Το LandSat, για παράδειγμα, έχει 4 ορατές περιοχές φάσματος και εμβέλεια κοντά στο υπέρυθρο με ανάλυση 30 m. Οι σαρωτές "Meteor-Nature" σάς επιτρέπουν να αποκτήσετε χαμηλή (1,5 km), μεσαία (230 m) και υψηλή ανάλυση έως 80-40 m, Resource -0 medium (170 m ) και σαρωτές ύψους (40 m).

Εικόνες CCD πολλαπλών στοιχείων. Η περαιτέρω αύξηση της ανάλυσης και της ταχύτητας λήψης συνδέεται με την εισαγωγή ηλεκτρονικών καμερών. Χρησιμοποιούν ανιχνευτές ακτινοβολίας πολλαπλών στοιχείων γραμμικής και μήτρας που αποτελούνται από συσκευές συζευγμένες με φορτίο (φωτοευαίσθητα στοιχεία-ανιχνευτές). Μια γραμμική σειρά ανιχνευτών υλοποιεί μια γραμμή στιγμιότυπου, τη συσσώρευση γραμμών λόγω της κίνησης του φορέα. (σαν σαρωτής), αλλά χωρίς αιωρούμενους καθρέφτες και υψηλότερη ανάλυση. Εικόνες πόρων υψηλής ανάλυσης (40m) Πηγή και ο Γαλλικός δορυφόρος SPOT, έως 10 μ. Αυτή η τεχνολογία είναι σε K`mcR`s, 6 - Εικόνες φωτογραφίας-τηλεόρασης - Οι τηλεοπτικές εικόνες έχουν χαμηλή ανάλυση. Στη φωτο-τηλεόραση, η φωτογράφιση γίνεται με κάμερα (με αποτέλεσμα καλής ποιότητας) και μεταδίδεται μέσω τηλεοπτικών καναλιών.Έτσι, συνδυάζονται τα πλεονεκτήματα της φωτογραφίας με την υψηλή της ανάλυση και την άμεση παράδοση των εικόνων.

5. Συστήματα σάρωσης

Επί του παρόντος, οι πολυφασματικές (πολυφασματικές) κάμερες χρησιμοποιούνται συχνότερα για κινηματογράφηση από το διάστημα. οπτικο-μηχανολογικά συστήματα - σαρωτές εγκατεστημένοι σε δορυφόρους για διάφορους σκοπούς. Χρησιμοποιώντας σαρωτές, σχηματίζονται εικόνες που αποτελούνται από πολλά μεμονωμένα, διαδοχικά ληφθέντα στοιχεία. Ο όρος «σάρωση» σημαίνει τη σάρωση μιας εικόνας χρησιμοποιώντας ένα στοιχείο σάρωσης (ταλαντούμενο ή περιστρεφόμενο καθρέφτη), το οποίο στοιχείο προς στοιχείο σαρώνει την περιοχή κατά μήκος της κίνησης του χρήστη και στέλνει μια ροή ακτινοβολίας στον φακό και στη συνέχεια σε έναν αισθητήρα σημείου που μετατρέπει το φωτεινό σήμα σε ηλεκτρικό.

Αυτό το ηλεκτρικό σήμα φτάνει στους σταθμούς λήψης μέσω καναλιών επικοινωνίας. Η εικόνα του εδάφους λαμβάνεται συνεχώς σε μια ταινία που αποτελείται από ταινίες - σαρώσεις, που αποτελούνται από μεμονωμένα στοιχεία - pixel. Οι εικόνες του σαρωτή μπορούν να ληφθούν σε όλες τις φασματικές περιοχές, αλλά το ορατό και το υπέρυθρο εύρος είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό. Όταν φωτογραφίζετε την επιφάνεια της γης χρησιμοποιώντας συστήματα σάρωσης, σχηματίζεται μια εικόνα, κάθε στοιχείο της οποίας αντιστοιχεί στη φωτεινότητα της ακτινοβολίας μιας περιοχής που βρίσκεται μέσα στο στιγμιαίο οπτικό πεδίο. Μια εικόνα σαρωτή είναι ένα ταξινομημένο πακέτο δεδομένων φωτεινότητας που μεταδίδονται μέσω ραδιοφωνικών καναλιών στη Γη, το οποίο αποτυπώνεται σε μαγνητική ταινία (ψηφιακά) και μπορεί στη συνέχεια να μετατραπεί σε μορφή πλαισίου. Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά ενός σαρωτή είναι η γωνία σάρωσης (θέασης) και η στιγμιαία γωνία θέασης, η τιμή των οποίων καθορίζει το πλάτος της ταινίας εικόνας και την ανάλυση. Ανάλογα με το μέγεθος αυτών των γωνιών, οι σαρωτές χωρίζονται σε ακριβείς και επισκόπησης. Για σαρωτές ακριβείας, η γωνία σάρωσης μειώνεται σε ±5° και για τους σαρωτές έρευνας αυξάνεται σε ±50°. Η ανάλυση είναι αντιστρόφως ανάλογη με το πλάτος της λωρίδας που φωτογραφίζεται. Ο σαρωτής νέας γενιάς, που ονομάζεται «θεματικός χαρτογράφος», με τον οποίο ήταν εξοπλισμένοι οι αμερικανικοί δορυφόροι, έχει αποδειχθεί καλά

Landsat 5 και Landsat 7. Ο σαρωτής τύπου θεματικού χαρτογράφου λειτουργεί σε επτά ζώνες με ανάλυση 30m στο ορατό εύρος και 120m στο εύρος υπερύθρων. Αυτός ο σαρωτής παρέχει μια μεγάλη ροή πληροφοριών, η επεξεργασία των οποίων απαιτεί περισσότερο χρόνο. ως εκ τούτου, η ταχύτητα μετάδοσης της εικόνας επιβραδύνεται (ο αριθμός των pixel στις εικόνες αγγίζει περισσότερα από 36 εκατομμύρια σε κάθε κανάλι). Οι συσκευές σάρωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για τη λήψη εικόνων της Γης, αλλά και για τη μέτρηση ακτινοβολίας - ραδιόμετρα σάρωσης και φασματόμετρα σάρωσης ακτινοβολίας.

6. Συστήματα σάρωσης με λέιζερ

Μόλις πριν από δέκα χρόνια, ήταν πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι θα δημιουργούσαν μια συσκευή που θα μπορούσε να κάνει έως και μισό εκατομμύριο πολύπλοκες μετρήσεις σε ένα δευτερόλεπτο. Σήμερα, τέτοιες συσκευές όχι μόνο δημιουργούνται, αλλά χρησιμοποιούνται και πολύ ευρέως.

Συστήματα σάρωσης λέιζερ - είναι ήδη δύσκολο να γίνουν χωρίς αυτά σε πολλούς κλάδους, όπως η εξόρυξη, η βιομηχανία, οι τοπογραφικές έρευνες, η αρχιτεκτονική, η αρχαιολογία, η πολιτική μηχανική, η παρακολούθηση, η μοντελοποίηση πόλεων κ.λπ.

Οι θεμελιώδεις τεχνικές παράμετροι των επίγειων σαρωτών λέιζερ είναι η ταχύτητα, η ακρίβεια και το εύρος μέτρησης. Η επιλογή του μοντέλου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τους τύπους εργασίας και τα αντικείμενα στα οποία θα χρησιμοποιηθούν οι σαρωτές. Για παράδειγμα, σε μεγάλα λατομεία είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε συσκευές με αυξημένη ακρίβεια και εμβέλεια. Για αρχιτεκτονικές εργασίες, μια εμβέλεια 100-150 μέτρων είναι αρκετά, αλλά θα χρειαστείτε μια συσκευή με ακρίβεια 1 εκ. Εάν μιλάμε για την ταχύτητα εργασίας, τότε σε αυτήν την περίπτωση, όσο υψηλότερη, τόσο το καλύτερο, φυσικά .

Πρόσφατα, η επίγεια τεχνολογία σάρωσης λέιζερ χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για την επίλυση προβλημάτων μηχανικής γεωδαισίας σε διάφορους τομείς της κατασκευής και της βιομηχανίας. Η αυξανόμενη δημοτικότητα της σάρωσης με λέιζερ οφείλεται σε μια σειρά από πλεονεκτήματα που παρέχει η νέα τεχνολογία σε σύγκριση με άλλες μεθόδους μέτρησης. Μεταξύ των πλεονεκτημάτων, θα ήθελα να επισημάνω τα κύρια: αυξημένη ταχύτητα εργασίας και μειωμένο κόστος εργασίας. Η εμφάνιση νέων, πιο παραγωγικών μοντέλων σαρωτών και οι βελτιωμένες δυνατότητες λογισμικού μας επιτρέπουν να ελπίζουμε σε περαιτέρω επέκταση των τομέων εφαρμογής της επίγειας σάρωσης λέιζερ.

Το πρώτο αποτέλεσμα της σάρωσης είναι ένα σύννεφο σημείων, το οποίο μεταφέρει τις μέγιστες πληροφορίες σχετικά με το αντικείμενο που μελετάται, είτε πρόκειται για ένα κτίριο, μια δομή μηχανικής, ένα αρχιτεκτονικό μνημείο κ.λπ. Χρησιμοποιώντας το σύννεφο σημείων στο μέλλον, είναι δυνατή η επίλυση διαφόρων προβλημάτων:

· λήψη ενός τρισδιάστατου μοντέλου του αντικειμένου.

· λήψη σχεδίων, συμπεριλαμβανομένων των σχεδίων τομών.

· Αναγνώριση ελαττωμάτων και διαφόρων δομών μέσω σύγκρισης με το μοντέλο σχεδιασμού.

· προσδιορισμός και αξιολόγηση των τιμών παραμόρφωσης σε σύγκριση με προηγούμενες μετρήσεις.

· λήψη τοπογραφικών σχεδίων με χρήση εικονικής τοπογραφίας.

Κατά την τοπογραφική αποτύπωση πολύπλοκων βιομηχανικών εγκαταστάσεων με χρήση παραδοσιακών μεθόδων, οι καλλιτέχνες συχνά αντιμετωπίζουν το γεγονός ότι οι μεμονωμένες μετρήσεις χάνονται κατά τη διάρκεια της εργασίας πεδίου. Μια πληθώρα περιγραμμάτων και ένας μεγάλος αριθμός μεμονωμένων αντικειμένων οδηγούν σε αναπόφευκτα σφάλματα. Τα υλικά που λαμβάνονται με σάρωση λέιζερ παρέχουν πληρέστερες πληροφορίες για το θέμα που φωτογραφίζεται. Πριν ξεκινήσει η διαδικασία σάρωσης, ο σαρωτής λέιζερ τραβάει πανοραμικές φωτογραφίες, γεγονός που αυξάνει σημαντικά το περιεχόμενο πληροφοριών των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται.

Η επίγεια τεχνολογία σάρωσης λέιζερ, που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων αντικειμένων και τοπογραφικών σχεδίων σύνθετων πολυσύχναστων περιοχών, αυξάνει σημαντικά την παραγωγικότητα της εργασίας και μειώνει το κόστος χρόνου. Η ανάπτυξη και η εφαρμογή νέων τεχνολογιών για γεωδαιτικές εργασίες πραγματοποιούνταν πάντα με στόχο τη μείωση του χρόνου που απαιτείται για τις εργασίες πεδίου. Είναι ασφαλές να πούμε ότι η σάρωση με λέιζερ πληροί πλήρως αυτήν την αρχή.

Η επίγεια τεχνολογία σάρωσης λέιζερ εξελίσσεται συνεχώς. Αυτό ισχύει επίσης για τη βελτίωση του σχεδιασμού των σαρωτών λέιζερ και την ανάπτυξη των λειτουργιών του λογισμικού που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των συσκευών και την επεξεργασία των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται.

7. Νόμος Stefan-Boltzmann

Τα θερμαινόμενα σώματα εκπέμπουν ενέργεια με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων διαφόρων μηκών. Όταν λέμε ότι ένα σώμα είναι «κόκκινο καυτό», αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία του είναι αρκετά υψηλή ώστε η θερμική ακτινοβολία να εμφανίζεται στο ορατό, ελαφρύ τμήμα του φάσματος. Σε ατομικό επίπεδο, η ακτινοβολία προκύπτει από την εκπομπή φωτονίων από διεγερμένα άτομα. Ο νόμος που περιγράφει την εξάρτηση της ενέργειας της θερμικής ακτινοβολίας από τη θερμοκρασία λήφθηκε με βάση μια ανάλυση πειραματικών δεδομένων από τον Αυστριακό φυσικό Joseph Stefan και επίσης τεκμηριώθηκε θεωρητικά από τον Αυστριακό Ludwig Boltzmann.

Για να καταλάβετε πώς λειτουργεί αυτός ο νόμος, φανταστείτε ένα άτομο που εκπέμπει φως στα βάθη του Ήλιου. Το φως απορροφάται αμέσως από ένα άλλο άτομο, εκπέμπεται ξανά από αυτό, και έτσι μεταδίδεται κατά μήκος μιας αλυσίδας από άτομο σε άτομο, λόγω της οποίας ολόκληρο το σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση ενεργειακής ισορροπίας. Σε κατάσταση ισορροπίας, φως αυστηρά καθορισμένης συχνότητας απορροφάται από ένα άτομο σε ένα μέρος ταυτόχρονα με την εκπομπή φωτός της ίδιας συχνότητας από άλλο άτομο σε άλλο μέρος. Ως αποτέλεσμα, η ένταση φωτός κάθε μήκους κύματος του φάσματος παραμένει αμετάβλητη.

Η θερμοκρασία μέσα στον Ήλιο πέφτει καθώς απομακρύνεται από το κέντρο του. Επομένως, καθώς κινείστε προς την επιφάνεια, το φάσμα της ακτινοβολίας φωτός φαίνεται να αντιστοιχεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Ως αποτέλεσμα, κατά την επαναλαμβανόμενη εκπομπή, σύμφωνα με το νόμο Stefan-Boltzmann, θα συμβεί σε χαμηλότερες ενέργειες και συχνότητες, αλλά ταυτόχρονα, λόγω του νόμου της διατήρησης της ενέργειας, θα εκπέμπεται μεγαλύτερος αριθμός φωτονίων. Έτσι, μέχρι να φτάσει στην επιφάνεια, η φασματική κατανομή θα αντιστοιχεί στη θερμοκρασία της επιφάνειας του Ήλιου (περίπου 5.800 Κ) και όχι στη θερμοκρασία στο κέντρο του Ήλιου (περίπου 15.000.000 Κ). Η ενέργεια που φτάνει στην επιφάνεια του Ήλιου (ή στην επιφάνεια οποιουδήποτε θερμού αντικειμένου) τον αφήνει με τη μορφή ακτινοβολίας. Ο νόμος Stefan-Boltzmann μας λέει ακριβώς ποια είναι η ακτινοβολούμενη ενέργεια. Αυτός ο νόμος είναι γραμμένος ως εξής:

όπου T είναι η θερμοκρασία (σε Kelvin), και y η σταθερά του Boltzmann. Από τον τύπο είναι σαφές ότι με την αύξηση της θερμοκρασίας, η φωτεινότητα ενός σώματος δεν αυξάνεται απλώς - αυξάνεται σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό. Διπλασιάζεται η θερμοκρασία και η φωτεινότητα αυξάνεται 16 φορές!

Έτσι, σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, κάθε σώμα που έχει θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν εκπέμπει ενέργεια. Γιατί λοιπόν, θα μπορούσε να αναρωτηθεί κανείς, δεν έχουν κρυώσει όλα τα σώματα στο απόλυτο μηδέν εδώ και πολύ καιρό; Γιατί, ας πούμε, το σώμα σας, που εκπέμπει συνεχώς θερμική ενέργεια στην υπέρυθρη περιοχή, χαρακτηριστική της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος (λίγο πάνω από 300 K), δεν κρυώνει;

Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα έχει στην πραγματικότητα δύο μέρη. Πρώτον, με το φαγητό λαμβάνετε ενέργεια από το εξωτερικό, η οποία, κατά τη διαδικασία της μεταβολικής αφομοίωσης των θερμίδων των τροφίμων από το σώμα, μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια, η οποία αναπληρώνει την ενέργεια που χάνεται από το σώμα σας λόγω του νόμου Stefan-Boltzmann. Ένα νεκρό θερμόαιμο ζώο κρυώνει γρήγορα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος, αφού σταματά η παροχή ενέργειας στο σώμα του.

Ακόμη πιο σημαντικό όμως είναι το γεγονός ότι ο νόμος ισχύει για όλα ανεξαιρέτως τα σώματα με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν. Επομένως, όταν δίνετε τη θερμική σας ενέργεια στο περιβάλλον, μην ξεχνάτε ότι τα σώματα στα οποία δίνετε ενέργεια - για παράδειγμα, έπιπλα, τοίχοι, αέρας - με τη σειρά τους εκπέμπουν θερμική ενέργεια και αυτή μεταφέρεται σε εσάς. Εάν το περιβάλλον είναι πιο κρύο από το σώμα σας (όπως συμβαίνει πιο συχνά), η θερμική του ακτινοβολία αντισταθμίζει μόνο ένα μέρος της απώλειας θερμότητας του σώματός σας και αναπληρώνει το έλλειμμα χρησιμοποιώντας εσωτερικούς πόρους. Εάν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι κοντά ή υψηλότερη από τη θερμοκρασία του σώματός σας, δεν θα μπορείτε να απαλλαγείτε από την υπερβολική ενέργεια που απελευθερώνεται στο σώμα σας κατά τη διάρκεια του μεταβολισμού μέσω της ακτινοβολίας. Και τότε μπαίνει στο παιχνίδι ο δεύτερος μηχανισμός. Αρχίζετε να ιδρώνετε και μαζί με τις χάντρες του ιδρώτα, η υπερβολική θερμότητα φεύγει από το σώμα σας μέσω του δέρματος.

Στην παραπάνω διατύπωση, ο νόμος Stefan-Boltzmann ισχύει μόνο για ένα εντελώς μαύρο σώμα που απορροφά όλη την ακτινοβολία που προσπίπτει στην επιφάνειά του. Τα πραγματικά φυσικά σώματα απορροφούν μόνο ένα μέρος της ενέργειας ακτινοβολίας και το υπόλοιπο μέρος αντανακλάται από αυτά, ωστόσο, το σχέδιο σύμφωνα με το οποίο η ειδική ισχύς ακτινοβολίας από την επιφάνειά τους είναι ανάλογη με το T 4, κατά κανόνα, παραμένει το ίδιο σε αυτήν την περίπτωση Ωστόσο, η σταθερά Boltzmann σε αυτή την περίπτωση πρέπει να αντικατασταθεί από έναν άλλο συντελεστή, ο οποίος θα αντικατοπτρίζει τις ιδιότητες ενός πραγματικού φυσικού σώματος. Τέτοιες σταθερές συνήθως προσδιορίζονται πειραματικά.

8. Ιστορία της ανάπτυξης των μεθόδων τηλεπισκόπησης

Σχεδιασμένες φωτογραφίες - Φωτογραφίες - Έρευνα επίγειου φωτοθεοδόλιθου - Αεροφωτογραφίες - εναέριες μέθοδοι - Η έννοια της τηλεπισκόπησης εμφανίστηκε τον 19ο αιώνα - Στη συνέχεια, η τηλεπισκόπηση άρχισε να χρησιμοποιείται στο στρατιωτικό πεδίο για τη συλλογή πληροφοριών για τον εχθρό και τη λήψη στρατηγικών αποφάσεων - Μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, η τηλεπισκόπηση άρχισε να χρησιμοποιείται για επιτήρηση για το περιβάλλον και την αξιολόγηση της εδαφικής ανάπτυξης, καθώς και στην πολιτική χαρτογραφία.

Στη δεκαετία του '60 του 20ου αιώνα, με την εμφάνιση των διαστημικών πυραύλων και δορυφόρων, η τηλεπισκόπηση μπήκε στο διάστημα - 1960 - εκτόξευση αναγνωριστικών δορυφόρων στο πλαίσιο των προγραμμάτων CORONA, ARGON και LANYARD. -Πρόγραμμα Mercury - ελήφθησαν εικόνες της Γης. Project Gemini (1965-1966) - συστηματική συλλογή δεδομένων τηλεπισκόπησης. Πρόγραμμα Apollo (1968-1975) - τηλεπισκόπηση της επιφάνειας της γης και προσγείωση ανθρώπου στη Σελήνη - Εκτόξευση του διαστημικού σταθμού Skylab (1973-1974) - έρευνα των πόρων της γης. Πτήσεις επαναχρησιμοποιήσιμων διαστημικών σκαφών (1981). Λήψη πολυφασματικών εικόνων με ανάλυση 100 μέτρων στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο εύρος χρησιμοποιώντας εννέα φασματικά κανάλια.

9. Στοιχεία προσανατολισμού δορυφορικής εικόνας

Η θέση της εικόνας τη στιγμή της φωτογράφισης καθορίζεται από τρία στοιχεία εσωτερικού προσανατολισμού - την εστιακή απόσταση της κάμερας f, τις συντεταγμένες x0, y0 του κύριου σημείου o (Εικ. 1) και έξι στοιχεία εξωτερικού προσανατολισμού - τις συντεταγμένες του κέντρου της προβολής S - XS, YS, ZS, οι διαμήκεις και εγκάρσιες γωνίες κλίσης της εικόνας b και u και γωνία περιστροφής h.

Υπάρχει μια σχέση μεταξύ των συντεταγμένων ενός σημείου αντικειμένου και της εικόνας του στην εικόνα:

όπου X, Y, Z και XS, YS, ZS είναι οι συντεταγμένες των σημείων M και S στο σύστημα OXYZ. X", Y", Z" - συντεταγμένες του σημείου m στο σύστημα SXYZ παράλληλο προς το OXYZ, υπολογισμένες από επίπεδες συντεταγμένες x και y:

a1 = cos bcosch - sinb αμαρτία

a2 = - cosбsinch - sinбsin ьcosч

a3 = - sinbcos

b2 = cosшcosч (3)

c1 = sinбcosч + cosбsinшsinch,

c2 = - sinбcoсч + cosбsinьчcoсч,

Συνημίτονα κατεύθυνσης.

Οι τύποι για τη σύνδεση μεταξύ των συντεταγμένων του σημείου M του αντικειμένου (Εικ. 2) και των συντεταγμένων των εικόνων του m1 και m2 στο στερεοφωνικό ζεύγος P1 - P2 έχουν τη μορφή:

Τα BX, BY και BZ είναι προβολές της βάσης B στους άξονες συντεταγμένων. Εάν τα στοιχεία εξωτερικού προσανατολισμού ενός στερεοζεύγους είναι γνωστά, τότε οι συντεταγμένες του σημείου αντικειμένου μπορούν να προσδιοριστούν χρησιμοποιώντας τον τύπο (4) (μέθοδος άμεσης τομής). Χρησιμοποιώντας μια μεμονωμένη εικόνα, η θέση ενός σημείου αντικειμένου μπορεί να βρεθεί στην ειδική περίπτωση όταν το αντικείμενο είναι επίπεδο, για παράδειγμα, επίπεδο έδαφος (Z = const). Οι συντεταγμένες x και y των σημείων εικόνας μετρώνται χρησιμοποιώντας έναν μονοσυγκριτή ή έναν στερεοσυγκριτή. Τα στοιχεία εσωτερικού προσανατολισμού είναι γνωστά από τα αποτελέσματα της βαθμονόμησης της κάμερας και τα στοιχεία εξωτερικού προσανατολισμού μπορούν να προσδιοριστούν κατά τη φωτογράφηση ενός αντικειμένου ή κατά τη διαδικασία τριγωνισμού φωτογραφίας (Δείτε Τριγωνοποίηση φωτογραφίας). Εάν τα στοιχεία εξωτερικού προσανατολισμού των εικόνων είναι άγνωστα, τότε οι συντεταγμένες του σημείου αντικειμένου βρίσκονται χρησιμοποιώντας σημεία ελέγχου (μέθοδος εκτομής). Σημείο αναφοράς είναι ένα σημείο περιγράμματος ενός αντικειμένου που προσδιορίζεται στην εικόνα, οι συντεταγμένες του οποίου ελήφθησαν ως αποτέλεσμα γεωδαιτικών μετρήσεων ή από τριγωνισμό φωτογραφίας. Χρησιμοποιώντας εκτομή, προσδιορίστε πρώτα τα στοιχεία του σχετικού προσανατολισμού των εικόνων P1 - P2 (Εικ. 3) - b"1, h"1, a"2, w"2, h"2 στο S1X"Y"Z" Σύστημα; ο άξονας Χ του οποίου συμπίπτει με τη βάση και ο άξονας Ζ βρίσκεται στο κύριο βασικό επίπεδο S1O1S2 της εικόνας P1. Στη συνέχεια, οι συντεταγμένες των σημείων του μοντέλου υπολογίζονται στο ίδιο σύστημα. Τέλος, χρησιμοποιώντας τα σημεία αγκύρωσης, προχωρήστε. από τις συντεταγμένες των σημείων του μοντέλου στις συντεταγμένες των σημείων του αντικειμένου.

Τα στοιχεία σχετικού προσανατολισμού σάς επιτρέπουν να ορίσετε τις φωτογραφίες στη θέση μεταξύ τους που κατέλαβαν κατά τη φωτογράφηση του αντικειμένου. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε ζεύγος αντίστοιχων ακτίνων, για παράδειγμα S1m1 και S2m2, τέμνονται και σχηματίζουν ένα σημείο (m) του μοντέλου. Το σύνολο των ακτίνων που ανήκουν στην εικόνα ονομάζεται δέσμη και το κέντρο της προβολής - S1 ή S2 - είναι η κορυφή της δέσμης. Η κλίμακα του μοντέλου παραμένει άγνωστη, γιατί η απόσταση S1S2 μεταξύ των κορυφών των συνδέσμων επιλέγεται αυθαίρετα. Τα αντίστοιχα σημεία του στερεοζεύγους m1 και m2 βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο που διέρχεται από τη βάση S1S2.

Υποθέτοντας ότι οι κατά προσέγγιση τιμές των στοιχείων σχετικού προσανατολισμού είναι γνωστές, μπορούμε να αναπαραστήσουμε την εξίσωση (6) σε γραμμική μορφή:

a db1" + b db2" + s dch2" + d dch1" + e dch2" + l = V, (7)

όπου db1",... e dm2" είναι διορθώσεις στις κατά προσέγγιση τιμές των αγνώστων, a,..., e είναι μερικές παράγωγοι της συνάρτησης (6) ως προς τις μεταβλητές b1",... h2", Το l είναι η τιμή της συνάρτησης (6), που υπολογίζεται από κατά προσέγγιση γνωστές σε εμένα τιμές. Για τον προσδιορισμό των στοιχείων σχετικού προσανατολισμού, μετρώνται οι συντεταγμένες τουλάχιστον πέντε σημείων του στερεοφωνικού ζεύγους και στη συνέχεια οι εξισώσεις (7) συντάσσονται και λύνονται με τη μέθοδο των διαδοχικών προσεγγίσεων. Οι συντεταγμένες των σημείων του μοντέλου υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τους τύπους (4), επιλέγοντας αυθαίρετα το μήκος της βάσης Β και υποθέτοντας

Xs1 = Ys1 = Zs1 = 0, BX = B, BY = BZ = 0.

Σε αυτήν την περίπτωση, οι χωρικές συντεταγμένες των σημείων m1 και m2 βρίσκονται χρησιμοποιώντας τους τύπους (2) και τα συνημίτονα κατεύθυνσης - χρησιμοποιώντας τους τύπους (3): για την εικόνα P1 χρησιμοποιώντας στοιχεία b1",

και για την εικόνα P2 από στοιχεία b2", sch2", ch2".

Χρησιμοποιώντας τις συντεταγμένες X" Y" Z", τα σημεία του μοντέλου καθορίζουν τις συντεταγμένες του σημείου αντικειμένου:

όπου t είναι ο παρονομαστής της κλίμακας του μοντέλου. Τα συνημίτονα κατεύθυνσης λαμβάνονται σύμφωνα με τους τύπους (3), αντικαθιστώντας αντί των γωνιών b, y και h τη διαμήκη γωνία κλίσης του μοντέλου o, την εγκάρσια γωνία κλίσης του μοντέλου z και τη γωνία περιστροφής του μοντέλου u.

Για να προσδιορίσετε τα επτά στοιχεία του εξωτερικού προσανατολισμού του μοντέλου - Δημοσιεύτηκε στο http://www.allbest.ru/

О, з, и, t - να συνθέσετε τις εξισώσεις (8) για τρία ή περισσότερα σημεία αναφοράς και να τα λύσετε. Οι συντεταγμένες των σημείων αναφοράς βρίσκονται χρησιμοποιώντας γεωδαιτικές μεθόδους ή φωτοτριγωνισμό. Ένα σύνολο σημείων αντικειμένων, των οποίων οι συντεταγμένες είναι γνωστές, σχηματίζει ένα ψηφιακό μοντέλο του αντικειμένου, το οποίο χρησιμοποιείται για τη σύνταξη ενός χάρτη και την επίλυση διαφόρων μηχανικών προβλημάτων, για παράδειγμα, για την εύρεση της βέλτιστης οδικής διαδρομής. Εκτός από τις αναλυτικές μεθόδους επεξεργασίας εικόνας, χρησιμοποιούνται αναλογικές που βασίζονται στη χρήση φωτογραμμετρικών οργάνων - Φωτομετασχηματιστής, Στερεογράφος, Στερεοπροβολέας κ.λπ.

Οι σχισμές και οι πανοραμικές φωτογραφίες, καθώς και οι φωτογραφίες που λαμβάνονται με χρήση ραντάρ, τηλεόρασης, υπέρυθρων θερμικών και άλλων συστημάτων απεικόνισης, επεκτείνουν σημαντικά τις δυνατότητες της φωτογραφίας, ειδικά στη διαστημική έρευνα. Αλλά δεν έχουν ένα ενιαίο κέντρο προβολής και τα στοιχεία εξωτερικού προσανατολισμού τους αλλάζουν συνεχώς κατά τη διαδικασία κατασκευής της εικόνας, γεγονός που περιπλέκει τη χρήση τέτοιων εικόνων για σκοπούς μέτρησης.

10. Ιδιότητες αεροδιαστημικών εικόνων

Οι αεροδιαστημικές εικόνες είναι το κύριο αποτέλεσμα των αεροδιαστημικών ερευνών, για τις οποίες χρησιμοποιούνται ποικίλα αεροπορικά και διαστημικά μέσα. Αυτή είναι μια δισδιάστατη εικόνα πραγματικών αντικειμένων, η οποία λαμβάνεται σύμφωνα με ορισμένους γεωμετρικούς και ραδιομετρικούς (φωτομετρικούς) νόμους καταγράφοντας εξ αποστάσεως τη φωτεινότητα των αντικειμένων και προορίζεται για τη μελέτη ορατών και κρυφών αντικειμένων, φαινομένων και διεργασιών του περιβάλλοντος κόσμου, όπως καθώς και για τον προσδιορισμό της χωρικής τους θέσης. Οι αεροδιαστημικές έρευνες χωρίζονται σε παθητικές, οι οποίες περιλαμβάνουν την καταγραφή της ανακλώμενης ηλιακής ακτινοβολίας ή της ίδιας της Γης. ενεργό, στο οποίο καταγράφεται η ανακλώμενη τεχνητή ακτινοβολία. Εύρος κλίμακας εικόνων αεροδιαστημικής: από 1:1000 έως 1:100.000.000

Οι πιο συνηθισμένες κλίμακες: αεροφωτογραφίες 1:10.000--1:50.000, διάστημα - 1:200.000--1:10.000.000.

Εικόνες αεροδιαστημικής: αναλογικές (συνήθως φωτογραφικές), ψηφιακές (ηλεκτρονικές). Η εικόνα των ψηφιακών φωτογραφιών σχηματίζεται από μεμονωμένα πανομοιότυπα στοιχεία - pixel (από το αγγλικό στοιχείο εικόνας - pixel). Η φωτεινότητα κάθε pixel χαρακτηρίζεται από έναν αριθμό. Ιδιότητες αεροδιαστημικών εικόνων: Οπτικές, Ραδιομετρικές (φωτομετρικές), Γεωμετρικές.

Οι οπτικές ιδιότητες χαρακτηρίζουν την ικανότητα των φωτογραφιών να αναπαράγουν λεπτές λεπτομέρειες, χρώματα και τονικές διαβαθμίσεις αντικειμένων.

Τα ραδιομετρικά δεδομένα υποδεικνύουν την ακρίβεια της ποσοτικής καταγραφής της φωτεινότητας των αντικειμένων ανά εικόνα.

Γεωμετρικά χαρακτηρίζουν την ικανότητα να προσδιορίζει κανείς από φωτογραφίες τα μεγέθη, τα μήκη και τις περιοχές των αντικειμένων και τις σχετικές θέσεις τους.

11. Μετατόπιση σημείων σε δορυφορική εικόνα

Πλεονεκτήματα της φωτογραφίας χώρου. Ένας ιπτάμενος δορυφόρος δεν υφίσταται δονήσεις ή έντονες διακυμάνσεις, επομένως οι δορυφορικές εικόνες μπορούν να ληφθούν με υψηλότερη ανάλυση και υψηλή ποιότητα εικόνας από τις αεροφωτογραφίες. Οι εικόνες μπορούν να μετατραπούν σε ψηφιακή μορφή για μεταγενέστερη επεξεργασία υπολογιστή.

Μειονεκτήματα της διαστημικής φωτογραφίας: οι πληροφορίες δεν μπορούν να υποστούν αυτόματη επεξεργασία χωρίς προκαταρκτικούς μετασχηματισμούς. Κατά τη διαστημική φωτογραφία, τα σημεία μετατοπίζονται (υπό την επίδραση της καμπυλότητας της Γης), η τιμή τους στα άκρα της εικόνας φτάνει το 1,5 mm. Εντός της εικόνας, παραβιάζεται η συνέπεια της κλίμακας, η διαφορά στην οποία στις άκρες και στο κέντρο της εικόνας μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 3%.

Το μειονέκτημα της φωτογραφίας είναι η βραδύτητα της, γιατί... ένα δοχείο με φιλμ κατεβαίνει στη Γη όχι περισσότερο από μία φορά κάθε λίγες εβδομάδες. Ως εκ τούτου, οι εικόνες φωτογραφικού χώρου σπάνια χρησιμοποιούνται για επιχειρησιακούς σκοπούς, αλλά παρέχουν μακροπρόθεσμες πληροφορίες.

Όπως γνωρίζετε, μια φωτογραφία είναι μια κεντρική προβολή της περιοχής και ένας τοπογραφικός χάρτης είναι ορθογώνιος. Μια οριζόντια φωτογραφία μιας επίπεδης περιοχής αντιστοιχεί σε μια ορθογραφική προβολή, δηλαδή μια προβολή μιας περιορισμένης περιοχής ενός τοπογραφικού χάρτη. Από αυτή την άποψη, εάν μετατρέψετε μια πλάγια εικόνα σε μια οριζόντια εικόνα μιας δεδομένης κλίμακας, τότε η θέση των περιγραμμάτων στην εικόνα θα αντιστοιχεί στη θέση των περιγραμμάτων σε έναν τοπογραφικό χάρτη μιας δεδομένης κλίμακας. Το έδαφος προκαλεί επίσης μετατόπιση των σημείων της εικόνας σε σχέση με τη θέση τους στην ορθογώνια προβολή της αντίστοιχης κλίμακας.

12. Στάδια τηλεπισκόπησης και ανάλυσης δεδομένων

Στερεοφωνική φωτογραφία.

Πολυζωνική βολή. Υπερφασματική φωτογραφία.

Πολλαπλή βολή.

Σκοποβολή πολλαπλών επιπέδων.

Σκοποβολή πολλαπλής πόλωσης.

Συνδυασμένη μέθοδος.

Διεπιστημονική ανάλυση.

Τεχνολογία για τη λήψη υλικών τηλεπισκόπησης

Η αεροδιαστημική φωτογραφία πραγματοποιείται σε παράθυρα ατμοσφαιρικής διαφάνειας, χρησιμοποιώντας ακτινοβολία σε διαφορετικές φασματικές περιοχές - φως (ορατό, κοντινό και μεσαίο υπέρυθρο), θερμικό υπέρυθρο και εμβέλεια ραδιοφώνου.

Φωτογραφία

Υψηλός βαθμός ορατότητας, καλύπτοντας μεγάλες επιφάνειες με μία εικόνα.

Φωτογραφία σε όλο το ορατό εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, στις επιμέρους ζώνες του, καθώς και στο εύρος σχεδόν IR (υπέρυθρο).

Η κλίμακα της βολής εξαρτάται από

Ύψος σκοποβολής

Εστιακή απόσταση φακού.

Ανάλογα με την κλίση του οπτικού άξονα, λήψη κάτοψης και προοπτικών εικόνων της επιφάνειας της γης.

CS με επικάλυψη 60% ή περισσότερο. Το φασματικό εύρος της φωτογραφίας καλύπτει το ορατό τμήμα της εγγύς υπέρυθρης ζώνης (έως 0,86 μικρά).

Έρευνα σάρωσης

Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι πολυφασματικά οπτικο-μηχανικά συστήματα - σαρωτές που είναι εγκατεστημένοι σε δορυφόρους για διάφορους σκοπούς.

Εικόνες που αποτελούνται από πολλά μεμονωμένα, διαδοχικά στοιχεία.

"σάρωση" είναι η σάρωση μιας εικόνας χρησιμοποιώντας ένα στοιχείο σάρωσης, στοιχείο προς στοιχείο που σαρώνει την περιοχή κατά μήκος της κίνησης του φορέα και στέλνει μια ροή ακτινοβολίας στον φακό και στη συνέχεια σε έναν αισθητήρα σημείου που μετατρέπει το φωτεινό σήμα σε ηλεκτρικό. Αυτό το ηλεκτρικό σήμα φτάνει στους σταθμούς λήψης μέσω καναλιών επικοινωνίας. Η εικόνα του εδάφους λαμβάνεται συνεχώς σε μια ταινία που αποτελείται από ταινίες - σαρώσεις, που αποτελούνται από μεμονωμένα στοιχεία - pixel.

Έρευνα σάρωσης

Οι εικόνες του σαρωτή μπορούν να ληφθούν σε όλες τις φασματικές περιοχές, αλλά το ορατό και το υπέρυθρο εύρος είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό.

Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά ενός σαρωτή είναι η γωνία σάρωσης (θέασης) και η στιγμιαία γωνία θέασης, η τιμή των οποίων καθορίζει το πλάτος της ταινίας εικόνας και την ανάλυση. Ανάλογα με το μέγεθος αυτών των γωνιών, οι σαρωτές χωρίζονται σε ακριβείς και επισκόπησης.

Για σαρωτές ακριβείας, η γωνία σάρωσης μειώνεται σε ±5° και για τους σαρωτές έρευνας αυξάνεται σε ±50°. Η ανάλυση είναι αντιστρόφως ανάλογη με το πλάτος της λωρίδας που φωτογραφίζεται.

Έρευνα ραντάρ

Λήψη εικόνων της επιφάνειας της γης και των αντικειμένων που βρίσκονται σε αυτήν, ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες, κατά τη διάρκεια της ημέρας και τη νύχτα χάρη στην αρχή του ενεργού ραντάρ.

Η τεχνολογία αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1930.

Η απεικόνιση ραντάρ της Γης πραγματοποιείται σε διάφορες περιοχές του εύρους μήκους κύματος (1 cm - 1 m) ή συχνοτήτων (40 GHz - 300 MHz).

Η φύση της εικόνας σε μια εικόνα ραντάρ εξαρτάται από τη σχέση μεταξύ του μήκους κύματος και του μεγέθους των ανωμαλιών του εδάφους: η επιφάνεια μπορεί να είναι τραχιά ή λεία σε διάφορους βαθμούς, γεγονός που εκδηλώνεται στην ένταση του σήματος επιστροφής και, κατά συνέπεια, στην φωτεινότητα της αντίστοιχης περιοχής στην εικόνα. Θερμικές έρευνες

Βασίζεται στον εντοπισμό θερμικών ανωμαλιών καταγράφοντας τη θερμική ακτινοβολία των αντικειμένων της Γης που προκαλείται από ενδογενή θερμότητα ή ηλιακή ακτινοβολία.

Το φάσμα υπερύθρων του φάσματος ηλεκτρομαγνητικών κραδασμών χωρίζεται συμβατικά σε τρία μέρη (σε μικρά): κοντά (0,74-1,35), μεσαίο (1,35-3,50), μακριά (3,50-1000).

Ηλιακή (εξωτερική) και ενδογενής (εσωτερική) θερμότητα θερμαίνουν τα γεωλογικά αντικείμενα με διαφορετικούς τρόπους. Η ακτινοβολία υπερύθρων που διέρχεται από την ατμόσφαιρα απορροφάται επιλεκτικά και ως εκ τούτου η θερμική φωτογράφηση μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο στην περιοχή όπου βρίσκονται τα λεγόμενα «παράθυρα διαφάνειας» - σημεία όπου περνούν οι ακτίνες IR.

Τέσσερα κύρια παράθυρα διαφάνειας (σε μικρά) έχουν αναγνωριστεί εμπειρικά: 0,74-2,40; 3,40-4,20; 8,0-13,0; 30,0-80,0.

Διαστημικές εικόνες

Τρεις κύριοι τρόποι μετάδοσης δεδομένων από έναν δορυφόρο στη Γη.

Απευθείας μετάδοση δεδομένων στον επίγειο σταθμό.

Τα δεδομένα που λαμβάνονται αποθηκεύονται στον δορυφόρο και στη συνέχεια μεταδίδονται με κάποια χρονική καθυστέρηση στη Γη.

Χρήση του δορυφορικού συστήματος γεωστατικής επικοινωνίας TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System).

13. Κιτ παράδοσης ERDAS IMAGINE

Το ERDAS IMAGINE είναι ένα από τα πιο δημοφιλή προϊόντα λογισμικού στον κόσμο στον τομέα της εργασίας με γεωχωρικά δεδομένα. Το ERDAS IMAGINE συνδυάζει σε ισχυρό και βολικό λογισμικό τη δυνατότητα επεξεργασίας και ανάλυσης μιας ποικιλίας ράστερ και διανυσματικών γεωχωρικών πληροφοριών, επιτρέποντάς σας να δημιουργείτε προϊόντα όπως εικόνες γεωαναφοράς που έχουν υποστεί βελτιωμένους μετασχηματισμούς, ορθομωσαϊκά, χάρτες ταξινόμησης βλάστησης, βίντεο πτήσεων στο «εικονικό κόσμος», διανυσματικοί χάρτες που ελήφθησαν ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας εναέριων και δορυφορικών εικόνων.

Το IMAGINE Essentials είναι ένα προϊόν εισαγωγικού επιπέδου που περιέχει βασικά εργαλεία για οπτικοποίηση, διόρθωση και χαρτογράφηση. Σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε την επεξεργασία κατά παρτίδες.

Το IMAGINE Advantage περιλαμβάνει όλες τις δυνατότητες του IMAGINE Essentials. Επιπλέον, παρέχει προηγμένες δυνατότητες για φασματική επεξεργασία, ανάλυση αλλαγών, ορθοδιόρθωση, μωσαϊκά και ανάλυση εικόνας. Επιτρέπει την παράλληλη επεξεργασία παρτίδων.

Το IMAGINE Professional περιλαμβάνει όλα τα χαρακτηριστικά του IMAGINE Advantage. Επιπλέον, προσφέρει ένα σύνολο προηγμένων εργαλείων για την επεξεργασία φασματικών, υπερφασματικών και δεδομένων ραντάρ, καθώς και χωρικής μοντελοποίησης. Περιλαμβάνει ERDAS ER Mapper.

Πρόσθετες ενότητες, όπως το SAR Interferometry, το IMAGINE Objective και άλλα, επεκτείνουν τη λειτουργικότητα του πακέτου λογισμικού, καθιστώντας το ένα καθολικό εργαλείο για την εργασία με γεωχωρικές πληροφορίες.

14. Ψηφιακά δεδομένα. Σχηματική αναπαράσταση μετατροπής πρωτογενών δεδομένων σε τιμές pixel

Καθώς τα ψηφιακά δεδομένα σαρώνονται, ο αισθητήρας παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα, η ένταση του οποίου ποικίλλει ανάλογα με τη φωτεινότητα της περιοχής στην επιφάνεια της γης. Στην πολυφασματική απεικόνιση, διαφορετικές φασματικές περιοχές αντιστοιχούν σε ξεχωριστά ανεξάρτητα σήματα. Κάθε τέτοιο σήμα αλλάζει συνεχώς με την πάροδο του χρόνου και για μεταγενέστερη ανάλυση πρέπει να μετατραπεί σε ένα σύνολο αριθμητικών τιμών. Για τη μετατροπή ενός συνεχούς αναλογικού σήματος σε ψηφιακή μορφή, χωρίζεται σε μέρη που αντιστοιχούν σε ίσα διαστήματα δειγματοληψίας (Εικόνα 11). Το σήμα μέσα σε κάθε διάστημα περιγράφεται μόνο από τη μέση τιμή της έντασής του, επομένως όλες οι πληροφορίες σχετικά με τις διακυμάνσεις του σήματος μέσα σε αυτό το διάστημα χάνονται. Έτσι, η τιμή του διαστήματος δειγματοληψίας είναι μία από τις παραμέτρους από τις οποίες εξαρτάται άμεσα η ανάλυση του αισθητήρα. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι για τα ψηφιακά δεδομένα, είναι σύνηθες να επιλέγουμε μια σχετική και όχι μια απόλυτη κλίμακα του γκρι, επομένως αυτά τα δεδομένα δεν αντικατοπτρίζουν τις πραγματικές ραδιομετρικές τιμές που λαμβάνονται για μια δεδομένη σκηνή.

15. Σχεδιασμός τεχνογενούς συστήματος

Κατά το σχεδιασμό οποιουδήποτε ανθρωπογενούς συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των πληροφοριακών συστημάτων, καθορίζονται πρώτα οι στόχοι που πρέπει να επιτευχθούν και οι εργασίες προτεραιότητας που πρέπει να επιλυθούν κατά τη λειτουργία του συστήματος.

Ας ορίσουμε τον κύριο στόχο του έργου GIS "Caspian" ως εξής: δημιουργία ενός συστήματος πολλαπλών χρήσεων, πολλαπλών χρηστών λειτουργικών υπηρεσιών πληροφοριών για κεντρικές και τοπικές αρχές, κρατικούς φορείς περιβαλλοντικού ελέγχου, τον οργανισμό και τα τμήματα του για καταστάσεις έκτακτης ανάγκης , εταιρείες της βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου, καθώς και άλλους επίσημους ή ιδιωτικούς οργανισμούς και πρόσωπα ενδιαφέρονται για την επίλυση εδαφικών προβλημάτων της περιοχής.

Οι πρωταρχικοί στόχοι μπορούν να διατυπωθούν με βάση μια σύντομη περιγραφή της περιοχής. Κατά τη γνώμη μας, οι εργασίες αυτές είναι οι εξής:

χαρτογράφηση φυσικών δομών και αντικειμένων με ανάλυση και περιγραφή γεωλογικών, τοπίων και άλλων εδαφικών προτύπων.

θεματική χαρτογράφηση της υποδομής της βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου με αρκετά ακριβή αναφορά στην τοπογραφική βάση και το τοπίο, τους γεωλογικούς και περιβαλλοντικούς χάρτες της ακτής.

επιχειρησιακός έλεγχος και πρόβλεψη της δυναμικής της ακτογραμμής με ανάλυση των εδαφικών προβλημάτων που προκύπτουν στην περίπτωση αυτή (καταστροφή φραγμάτων, πλημμύρες πετρελαιοπηγών, απομάκρυνση πετρελαιοκηλίδων στη θάλασσα, πετρέλαιο παραθαλάσσιων περιοχών κ.λπ.).

παρακολούθηση των συνθηκών πάγου, ειδικά σε περιοχές ραφιών όπου η παραγωγή πετρελαίου πραγματοποιείται από υπεράκτιες πλατφόρμες.

Με βάση τη λίστα των εργασιών προτεραιότητας, διατυπώνουμε ουσιαστικές απαιτήσεις για το σύστημα:

στο πρώτο στάδιο της υλοποίησης του συστήματος, χρησιμοποιήστε τα διαθέσιμα διαστημικά στοιχεία NOAA/AVHRR και TERRA/MODIS και, κατά συνέπεια, παρακολουθήστε διεργασίες μεγάλης και μεσαίας κλίμακας - θερμικά πεδία, καλύμματα πάγου, επιφάνειες νερού. Να παρέχεται η δυνατότητα ανάπτυξης του συστήματος με χρήση ενεργών (RADARSAT-1, 2 ERS-1) και παθητικών (Landsat-7. SPOT-4,1RS) ερευνών υψηλής ανάλυσης.

Το σύστημα πρέπει να προβλέπει τη λήψη, την αρχειοθέτηση και την επεξεργασία των επίγειων δεδομένων παρατήρησης που λαμβάνονται τόσο σε ένα δίκτυο αγρομετεωρολογικών σταθμών όσο και σε υποδορυφορικές τοποθεσίες δοκιμών και δοκιμών. Η σύνθεση του εξοπλισμού καθορίζεται ανάλογα με το πρόβλημα που επιλύεται.

*Οι παρατηρήσεις εδάφους και αεροσκάφους εκστρατείας μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως πρόσθετη πηγή πληροφοριών. Ανάλογα με τον εξοπλισμό αυτών των αποστολών, οι πληροφορίες μπορούν να ληφθούν ηλεκτρονικά ή μετά από επεξεργασία γραφείου.

Συστημικές συμφωνίες για την πρόσβαση σε πληροφορίες, τις περιόδους αποθήκευσης, την τιμολόγηση των πρωτογενών και επεξεργασμένων δεδομένων κ.λπ. θα πρέπει να αναπτυχθούν από κοινού με τα ενδιαφερόμενα υπουργεία, τα περιφερειακά και περιφερειακά akimats και άλλους κυβερνητικούς καταναλωτές δεδομένων παρακολούθησης. Ο σχεδιασμός του συστήματος πρέπει να προβλέπει τη δυνατότητα συμπερίληψης κατάλληλων προγραμμάτων ελέγχου και εξυπηρέτησης.

Αυτές οι βασικές απαιτήσεις ορίζουν το πλαίσιο πέρα ​​από το οποίο ο σχεδιαστής δεν έχει δικαίωμα. Ωστόσο, σημειώνουμε ότι όσο πιο στενό είναι το πλαίσιο, όσο πιο αυστηροί είναι οι περιορισμοί, τόσο πιο εύκολο είναι ο σχεδιασμός και ο προγραμματισμός του. Επομένως, ένας ικανός σχεδιαστής προσπαθεί για στενή αλληλεπίδραση με τον πελάτη κατά την ανάπτυξη τεχνικών προδιαγραφών.

Η σκοπιμότητα δημιουργίας ενός τέτοιου συστήματος έχει αποδειχθεί από πολυάριθμα παραδείγματα αποτελεσματικής χρήσης του GIS για την επίλυση μεγάλης ποικιλίας εδαφικών προβλημάτων. Η ιδιαιτερότητα αυτής της εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η εφαρμογή παρακολούθησης και μοντελοποίησης GIS των εδαφικών διεργασιών στην υπό εξέταση περιοχή, λαμβάνοντας υπόψη την υπάρχουσα υποδομή πληροφορικής.

Σε πρώτο στάδιο, θα διαμορφώσουμε τις ελάχιστες υποχρεωτικές προϋποθέσεις που ισχύουν για ένα σύστημα πληροφοριών (ή μάλλον, για κάθε ανθρωπογενές) σύστημα για να διασφαλίσουμε τη «βιωσιμότητά» του. Το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει και να εξελιχθεί αποτελεσματικά εάν:

Ο λειτουργικός του σκοπός ανταποκρίνεται στις ανάγκες του περιβάλλοντος (συνήθως και του συστήματος) στο οποίο είναι βυθισμένο.

Η δομή του δεν έρχεται σε αντίθεση με την αρχιτεκτονική των συστημάτων με τα οποία αλληλεπιδρά.

Η δομή του δεν είναι εσωτερικά αντιφατική και έχει υψηλό βαθμό ευελιξίας και δυνατότητας τροποποίησης.

οι διαδικασίες που είναι ενσωματωμένες σε αυτό συνδυάζονται αποτελεσματικά σε τεχνολογικές αλυσίδες που αντιστοιχούν στο γενικό τεχνολογικό σχήμα της λειτουργίας του συστήματος·

Η μείωση ή η επέκτασή του δεν οδηγεί σε καταστροφή της δομής και κάθε στάδιο του «κύκλου ζωής» του συστήματος, κάθε έκδοση του χρησιμοποιείται για την εκτέλεση

αντίστοιχες λειτουργίες.

Οι αναφερόμενες προϋποθέσεις για την αποτελεσματικότητα των τεχνολογικών συστημάτων μπορούν να είναι

επεξηγήσει με πολλά παραδείγματα. Αυτές οι συνθήκες αποδεικνύονται ιδιαίτερα καθαρά από τα λεγόμενα συστήματα παρακολούθησης. Ανάμεσά τους, ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι το ισχυρό σύστημα παρακολούθησης - η Παγκόσμια Μετεωρολογική Υπηρεσία.

16. Μέθοδοι αποκρυπτογράφησης

Κατά την αποκρυπτογράφηση μιας αεροδιαστημικής εικόνας ραντάρ, ανεξάρτητα από την επιλεγμένη μέθοδο, είναι απαραίτητο:

ανίχνευση στόχου ή αντικειμένου εδάφους στην εικόνα.

Προσδιορίστε έναν στόχο ή ένα χαρακτηριστικό εδάφους·

να αναλύσει έναν εντοπισμένο στόχο ή ένα αντικείμενο εδάφους και να προσδιορίσει τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά τους·

μορφοποιήστε τα αποτελέσματα της αποκρυπτογράφησης με τη μορφή εγγράφου γραφικού ή κειμένου.

Ανάλογα με τις συνθήκες και την τοποθεσία εκτέλεσης, η ερμηνεία των εικόνων ραντάρ μπορεί να χωριστεί σε πεδίο, αεροακουστική, γραφείο και συνδυασμένη.

Μηδενική αποκρυπτογράφηση

Κατά την αποκωδικοποίηση πεδίου, ο αποκωδικοποιητής απευθείας στο έδαφος καθοδηγείται από χαρακτηριστικά και εύκολα αναγνωρίσιμα αντικείμενα της περιοχής και, συγκρίνοντας τα περιγράμματα των αντικειμένων με τις εικόνες ραντάρ τους, σχεδιάζει τα αποτελέσματα αναγνώρισης με συμβατικές πινακίδες σε φωτογραφία ή τοπογραφικό χάρτη.

Κατά την ερμηνεία πεδίου, στην πορεία, μέσω άμεσων μετρήσεων, προσδιορίζονται τα αριθμητικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά των αντικειμένων (χαρακτηριστικά βλάστησης, δεξαμενές, δομές που συνδέονται με αυτά, χαρακτηριστικά οικισμών κ.λπ.). Στην περίπτωση αυτή, αντικείμενα που δεν απεικονίζονται στη φωτογραφία λόγω του μικρού τους μεγέθους ή επειδή δεν υπήρχαν τη στιγμή της λήψης μπορούν να τοποθετηθούν στη φωτογραφία ή στο χάρτη. Κατά την αποκωδικοποίηση πεδίου, δημιουργούνται ειδικά ή παρεμπιπτόντως πρότυπα (κλειδιά), με τη βοήθεια των οποίων αργότερα σε συνθήκες γραφείου διευκολύνεται η αναγνώριση αντικειμένων του ίδιου τύπου εδάφους.

Τα μειονεκτήματα της ερμηνείας εικόνων πεδίου είναι η χρονοβόρα και δαπανηρή φύση της και η πολυπλοκότητα της οργάνωσής της.

Αεροακουστική ερμηνεία εικόνων αεροδιαστημικής

Πρόσφατα, στην πρακτική της αεροφωτογραφίας, χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο η αεροακουστική μέθοδος ερμηνείας αεροφωτογραφιών. Αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην αποκρυπτογράφηση εικόνων ραντάρ μιας περιοχής.

Η ουσία της αεροακουστικής μεθόδου είναι η αναγνώριση εικόνων ενός αντικειμένου από αεροπλάνο ή ελικόπτερο. Η παρατήρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω οπτικών και υπέρυθρων συσκευών. Η αεροακουστική ερμηνεία εικόνων ραντάρ σάς επιτρέπει να αυξήσετε την παραγωγικότητα και να μειώσετε το κόστος των εργασιών ερμηνείας πεδίου.

Τα δεδομένα που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της αποκρυπτογράφησης αυτής της εικόνας θα καταστήσουν δυνατό τον προσδιορισμό της θέσης των πηγών ρύπανσης και την αξιολόγηση της έντασής τους (Εικ. 12).

Ερμηνεία γραφείου εικόνων αεροδιαστημικής

Κατά την αποκρυπτογράφηση εικόνων σε ένα γραφείο, η αναγνώριση των αντικειμένων και η ερμηνεία τους πραγματοποιείται χωρίς σύγκριση εικόνων με τη φύση, με τη μελέτη εικόνων αντικειμένων σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά αποκρυπτογράφησης τους. Η αποκρυπτογράφηση εικόνων χρησιμοποιείται ευρέως στη σύνταξη χαρτών ραντάρ περιγράμματος, στην ενημέρωση τοπογραφικών χαρτών, στη γεωλογική έρευνα και στη διόρθωση και συμπλήρωση χαρτογραφικού υλικού σε δυσπρόσιτες περιοχές.

Ωστόσο, η αποκρυπτογράφηση γραφείου έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα - είναι αδύνατο να αποκτήσετε πλήρως όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την περιοχή. Επιπλέον, τα αποτελέσματα της κάμερας αποκωδικοποίησης των εικόνων αντιστοιχούν όχι στη στιγμή της αποκωδικοποίησης, αλλά στη στιγμή της λήψης. Ως εκ τούτου, φαίνεται πολύ σκόπιμο να συνδυαστεί η ερμηνεία γραφείου και πεδίου ή εναέριας εικόνας, δηλαδή ο συνδυασμός τους.

Με τη συνδυασμένη ερμηνεία εικόνας, η κύρια εργασία για την ανίχνευση και τον εντοπισμό αντικειμένων πραγματοποιείται σε συνθήκες γραφείου, και στο πεδίο ή κατά την πτήση εκτελούνται και αναγνωρίζονται εκείνα τα αντικείμενα ή τα χαρακτηριστικά τους που δεν μπορούν να αναγνωριστούν γραφειακά.

Η αποκρυπτογράφηση του Office χωρίζεται σε δύο μεθόδους:

άμεση ή ημι-οργανική αποκωδικοποίηση.

ενόργανη αποκωδικοποίηση.

Μέθοδος άμεσης αποκρυπτογράφησης

Με τη μέθοδο της άμεσης αποκωδικοποίησης, ο ερμηνευτής οπτικά, χωρίς όργανα ή με τη βοήθεια μεγεθυντικών συσκευών, εξετάζει την εικόνα και, βάσει των αποκωδικοποιητικών χαρακτηριστικών της εικόνας και της εμπειρίας του, εντοπίζει και ερμηνεύει αντικείμενα.

Στην άμεση μέθοδο ερμηνείας της εικόνας, οι συσκευές που χρησιμοποιούνται είναι βοηθητικές, βελτιώνοντας τις συνθήκες παρατήρησης. Ορισμένες συσκευές επιτρέπουν στον αποκρυπτογραφητή να προσδιορίζει τα ποσοτικά χαρακτηριστικά των αντικειμένων που αποκρυπτογραφούνται. Όμως οι άνθρωποι παίζουν τον κύριο ρόλο στην ανίχνευση, την αναγνώριση και την ερμηνεία.

Οι βοηθητικές συσκευές και εργαλεία περιλαμβάνουν σετ μεγεθυντικών φακών με διαφορετικές μεγεθύνσεις, κλίμακες μέτρησης, στερεοσκόπια, χάρακες παράλλαξης, παραλλαξόμετρα, ειδικές συσκευές ερμηνείας, οθόνες προβολής, τηλεόραση και ηλεκτροοπτικά κλειστά συστήματα που βελτιώνουν τις συνθήκες ερμηνείας εικόνας.

17. Παραμόρφωση εικόνων του χώρου

Η ανάλυση του υποσυστήματος μιας πραγματικής δορυφορικής εικόνας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι οι πηγές παραμόρφωσης (θόρυβος) κατά τη διαστημική φωτογραφία μπορούν να αναπαρασταθούν από τρία υποσυστήματα παραγόντων παραμόρφωσης:

σφάλματα στη λειτουργία του εξοπλισμού κινηματογράφησης και εγγραφής ·

«θόρυβος» του μέσου διάδοσης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και χαρακτηριστικά της επιφάνειας του αντικειμένου που φωτογραφίζεται·

αλλαγή του προσανατολισμού των μέσων κατά τη λήψη.

Αυτή η συστηματοποίηση μας επιτρέπει να αναπτύξουμε μια στρατηγική για τη μελέτη και τη διόρθωση των παραμορφώσεων στις δορυφορικές εικόνες, καθώς οδηγεί στα ακόλουθα συμπεράσματα:

Η φύση των παραμορφώσεων που προκαλούνται από πηγές του δεύτερου και του τρίτου τύπου, με μικρές τροποποιήσεις που σχετίζονται κυρίως με το χρησιμοποιούμενο φασματικό εύρος, θα είναι η ίδια για οποιοδήποτε σύστημα απεικόνισης. Για το λόγο αυτό, τέτοιες παραμορφώσεις μπορούν να μελετηθούν με αφαίρεση, σε κάποιο βαθμό, από τον συγκεκριμένο τύπο εξοπλισμού κινηματογράφησης.

η φύση των παραμορφώσεων που προκαλούνται από πηγές της πρώτης ομάδας διαπιστώνεται μέσω μιας ολοκληρωμένης μελέτης του εξοπλισμού, ενώ είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν μέθοδοι βαθμονόμησης και ελέγχου του κατά τη λειτουργία σε τροχιά, που θα επιτρέπουν τη διόρθωση των περισσότερων παραμορφώσεων που προκαλούνται από ατελείς λειτουργία του εξοπλισμού.

Οι παράγοντες παραμόρφωσης μπορούν επίσης να υποδιαιρεθούν ανάλογα με τη μέθοδο που λαμβάνονται υπόψη οι παραμορφώσεις που προκαλούνται από μια συγκεκριμένη πηγή θορύβου:

παράγοντες, η επίδραση των οποίων μπορεί να ληφθεί υπόψη σχετικά απλά και με επαρκή ακρίβεια εισάγοντας διορθώσεις στις συντεταγμένες των σημείων της εικόνας και αυτές οι διορθώσεις υπολογίζονται χρησιμοποιώντας πεπερασμένους μαθηματικούς τύπους.

παράγοντες, η εξέταση των οποίων απαιτεί τη χρήση σύγχρονων μεθόδων μαθηματικής στατιστικής και της θεωρίας της επεξεργασίας των μετρήσεων.

Σε ξένες δημοσιεύσεις για τη διαστημική φωτογραφία, τα υποδεικνυόμενα υποσυστήματα παραγόντων παραμόρφωσης ονομάζονται προβλέψιμα και μετρήσιμα, αντίστοιχα, απαιτούν μετρήσεις και μαθηματική και στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων τους.

...

Παρόμοια έγγραφα

Παρακολούθηση οικισμών: ουσία και στόχοι, πληροφοριακή υποστήριξη. Σύγχρονα συστήματα τηλεπισκόπησης: αεροπορία, διάστημα, έδαφος. Εφαρμογή εναέριων και διαστημικών ερευνών κατά την παρακολούθηση αντικειμένων κατοικημένης περιοχής.

διατριβή, προστέθηκε 15/02/2017


Πλεονεκτήματα μεθόδων τηλεπισκόπησης της Γης από το διάστημα. Είδη κινηματογράφησης, μέθοδοι επεξεργασίας εικόνας. Τύποι διεργασιών διάβρωσης και εκδήλωσή τους σε δορυφορικές εικόνες. Παρακολούθηση διεργασιών διήθησης και πλημμύρας από βιομηχανικές δεξαμενές καθίζησης.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 05/07/2015


Διεξαγωγή μελετών υδρογραφικών αντικειμένων. Απαιτήσεις για εξοπλισμό τηλεπισκόπησης της Γης κατά τη διεξαγωγή γεωοικολογικών μελετών του συμπλέγματος πετρελαίου και φυσικού αερίου. Χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης που είναι εγκατεστημένος σε διαστημόπλοια.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 15/03/2016


Ιδιαιτερότητες αποκρυπτογράφησης δεδομένων τηλεπισκόπησης για σκοπούς δομικής και γεωμορφολογικής ανάλυσης. Γενετικοί τύποι ζωνών συσσώρευσης πετρελαίου και αερίου και η ερμηνεία τους. Σχέδιο δομικής και γεωμορφολογικής ερμηνείας του κοιτάσματος Ilovlinskoye.

περίληψη, προστέθηκε 24/04/2012


Η αποκωδικοποίηση είναι η ανάλυση εναέριων και διαστημικών υλικών έρευνας με σκοπό την εξαγωγή πληροφοριών για την επιφάνεια της Γης από αυτά. Λήψη πληροφοριών μέσω άμεσων παρατηρήσεων (μέθοδος επαφής), μειονεκτήματα της μεθόδου. Ταξινόμηση της αποκρυπτογράφησης.

παρουσίαση, προστέθηκε 19/02/2011


Τα εφαρμοσμένα προβλήματα επιλύθηκαν με τη χρήση μεθόδων και εργαλείων τηλεπισκόπησης. Υπολογισμός παραμέτρων έρευνας για σκοπούς διαχείρισης γης και κτηματογράφησης. Βασικές απαιτήσεις για την ακρίβεια της ερμηνείας προκύπτει κατά τη δημιουργία βασικών χαρτών γης.

δοκιμή, προστέθηκε 21/08/2015


Λόγοι για τη χρήση της μεθόδου αποκρυπτογράφησης εικόνας. Η επίδραση των παγετώνων στη φύση του πλανήτη. Εκτίμηση των πόρων χιονιού και πάγου της Γης από το διάστημα. Η αξία των διαστημικών εικόνων. Στάδια του προγράμματος «διαστημική βοήθεια». Η ανάγκη χρήσης ψυχαγωγικών καρτών.

περίληψη, προστέθηκε 17/11/2011


Μέθοδοι μελέτης ωκεανών και θαλασσών από το διάστημα. Η ανάγκη για τηλεπισκόπηση: δορυφόροι και αισθητήρες. Χαρακτηριστικά του ωκεανού που μελετήθηκαν από το διάστημα: θερμοκρασία και αλατότητα. θαλάσσια ρεύματα· ανάγλυφο πυθμένα? βιοπαραγωγικότητας. Αρχεία δορυφορικών δεδομένων.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε στις 06/06/2014


Αεροφωτογραφία και διαστημική φωτογραφία - λήψη εικόνων της επιφάνειας της γης από αεροσκάφη. Σχέδιο για τη λήψη πρωτογενών πληροφοριών. Η επίδραση της ατμόσφαιρας στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κατά τη διάρκεια των γυρισμάτων. Οπτικές ιδιότητες αντικειμένων στην επιφάνεια της γης.

παρουσίαση, προστέθηκε 19/02/2011


Αποκρυπτογραφήσιμα χαρακτηριστικά των κύριων γεωλογικών και γεωμορφολογικών στοιχείων. Σημάδια άμεσης αποκωδικοποίησης. Μέθοδος αντίθεσης-αναλογικής σύγκρισης με εικόνες και δείκτες αναφοράς και σύγκριση και σύγκριση αντικειμένων σε μία εικόνα.

συλλογή πληροφοριών σχετικά με ένα αντικείμενο ή φαινόμενο με χρήση συσκευής εγγραφής που δεν βρίσκεται σε άμεση επαφή με αυτό το αντικείμενο ή φαινόμενο. Ο όρος «τηλεπισκόπηση» συνήθως περιλαμβάνει την καταγραφή (καταγραφή) της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μέσω διαφόρων καμερών, σαρωτών, δεκτών μικροκυμάτων, ραντάρ και άλλων παρόμοιων συσκευών. Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται για τη συλλογή και καταγραφή πληροφοριών σχετικά με τον βυθό, την ατμόσφαιρα της Γης και το ηλιακό σύστημα. Εκτελείται με τη χρήση πλοίων, αεροσκαφών, διαστημικών σκαφών και επίγειων τηλεσκοπίων. Οι επιστήμες που προσανατολίζονται στον τομέα, όπως η γεωλογία, η δασοκομία και η γεωγραφία, χρησιμοποιούν επίσης συνήθως την τηλεπισκόπηση για τη συλλογή δεδομένων για την έρευνά τους. δείτε επίσηςΔΟΡΥΦΟΡΙΚΟΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ; ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ.

Μπούρσα Μ. Βασικά στοιχεία της διαστημικής γεωδαισίας. Μ., 19711975
Τηλεπισκόπηση στη μετεωρολογία, ωκεανολογία και υδρολογία. Μ., 1984
Sebold E., Berger V. Βυθός ωκεανού. Μ., 1984
Μίσεφ Ντ. Τηλεπισκόπηση της Γης από το διάστημα. Μ., 1985

Εύρημα " ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ" επί

Η απόκτηση και η επεξεργασία δεδομένων για το GIS είναι το πιο σημαντικό και εντάσεως εργασίας στάδιο για τη δημιουργία τέτοιων πληροφοριακών συστημάτων. Επί του παρόντος, η πιο πολλά υποσχόμενη και οικονομικά εφικτή μέθοδος θεωρείται η μέθοδος λήψης δεδομένων για αντικείμενα με βάση τα δεδομένα τηλεπισκόπησης της Γης (ERS) και τις μετρήσεις GPS.

Με την ευρεία έννοια, η τηλεπισκόπηση είναι η απόκτηση με οποιεσδήποτε μεθόδους χωρίς επαφή πληροφοριών σχετικά με την επιφάνεια της Γης, τα αντικείμενα σε αυτήν ή στα βάθη της. Παραδοσιακά, τα δεδομένα τηλεπισκόπησης περιλαμβάνουν μόνο εκείνες τις μεθόδους που καθιστούν δυνατή τη λήψη εικόνας της επιφάνειας της γης σε ορισμένα μέρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος από το διάστημα ή από τον αέρα.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ερευνών που χρησιμοποιούν τις συγκεκριμένες ιδιότητες της ακτινοβολίας με διαφορετικά μήκη κύματος. Κατά τη διεξαγωγή γεωγραφικής ανάλυσης, εκτός από τα ίδια τα δεδομένα τηλεπισκόπησης, χρησιμοποιούνται απαραίτητα χωρικά δεδομένα από άλλες πηγές - ψηφιακοί τοπογραφικοί και θεματικοί χάρτες, διαγράμματα υποδομής, εξωτερικές βάσεις δεδομένων. Οι εικόνες επιτρέπουν όχι μόνο τον εντοπισμό διαφόρων φαινομένων και αντικειμένων, αλλά και την ποσοτική αξιολόγηση τους.

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου τηλεπισκόπησης της Γης είναι τα εξής:

Συνάφεια των δεδομένων κατά τη στιγμή της λήψης (τα περισσότερα χαρτογραφικά υλικά είναι απελπιστικά ξεπερασμένα).

Υψηλή απόδοση απόκτησης δεδομένων.

Υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας δεδομένων μέσω της χρήσης τεχνολογιών GPS.

Υψηλό περιεχόμενο πληροφοριών (η χρήση φασματοζωνικής, υπέρυθρης και ραντάρ φωτογραφίας σάς επιτρέπει να βλέπετε λεπτομέρειες που δεν είναι ορατές σε συνηθισμένες φωτογραφίες).

Οικονομική σκοπιμότητα (το κόστος απόκτησης πληροφοριών μέσω τηλεπισκόπησης είναι σημαντικά χαμηλότερο από τις επίγειες εργασίες πεδίου).

Η δυνατότητα απόκτησης ενός τρισδιάστατου μοντέλου εδάφους (relief matrix) μέσω της χρήσης στερεοφωνικής λειτουργίας ή μεθόδων ανίχνευσης lidar και, ως εκ τούτου, η δυνατότητα εκτέλεσης τρισδιάστατης μοντελοποίησης ενός τμήματος της επιφάνειας της γης (συστήματα εικονικής πραγματικότητας ).

Οι απομακρυσμένες μέθοδοι χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι η συσκευή εγγραφής απομακρύνεται σημαντικά από το αντικείμενο μελέτης. Σε τέτοιες μελέτες φαινομένων και διεργασιών στην επιφάνεια της γης, οι αποστάσεις από τα αντικείμενα μπορούν να μετρηθούν από μονάδες έως χιλιάδες χιλιόμετρα. Αυτή η περίσταση παρέχει την απαραίτητη επισκόπηση της επιφάνειας και σας επιτρέπει να αποκτήσετε τις πιο γενικευμένες εικόνες.

Υπάρχουν διάφορες ταξινομήσεις της τηλεπισκόπησης. Ας σημειώσουμε τα πιο σημαντικά από την άποψη της συλλογής πρακτικών δεδομένων στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Η ακτινοβολία των αντικειμένων και η ανακλώμενη ακτινοβολία από άλλες πηγές μπορούν να καταγραφούν. Αυτές οι πηγές μπορεί να είναι ο Ήλιος ή ο ίδιος ο εξοπλισμός κινηματογράφησης. Στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιείται συνεκτική ακτινοβολία (ραντάρ, σόναρ και λέιζερ), η οποία καθιστά δυνατή την καταγραφή όχι μόνο της έντασης της ακτινοβολίας, αλλά και της πόλωσης, της φάσης και της μετατόπισης Doppler, η οποία παρέχει πρόσθετες πληροφορίες. Είναι σαφές ότι η λειτουργία των αυτοεκπομπών (ενεργών) αισθητήρων δεν εξαρτάται από την ώρα της ημέρας, αλλά απαιτεί σημαντική δαπάνη ενέργειας. Έτσι, τύποι ηχογράφησης ανά πηγή σήματος:

Ενεργός (διεγερμένη εκπομπή αντικειμένων που ξεκινά από μια τεχνητή πηγή κατευθυντικής δράσης).

Παθητική (ιδία, φυσική ανακλώμενη ή δευτερογενής θερμική ακτινοβολία αντικειμένων στην επιφάνεια της Γης, που προκαλείται από ηλιακή δραστηριότητα).

Ο εξοπλισμός κινηματογράφησης μπορεί να τοποθετηθεί σε διάφορες πλατφόρμες. Η πλατφόρμα μπορεί να είναι διαστημόπλοιο (διαστημόπλοιο, δορυφόρος), αεροπλάνο, ελικόπτερο ή ακόμα και ένα απλό τρίποδο. Στην τελευταία περίπτωση, έχουμε να κάνουμε με σκοποβολή επίγειων πλευρών αντικειμένων (για παράδειγμα, για αρχιτεκτονικές εργασίες και εργασίες αποκατάστασης) ή πλάγια βολή από φυσικά ή τεχνητά αντικείμενα μεγάλου υψομέτρου. Ο τρίτος τύπος πλατφόρμας δεν εξετάζεται λόγω του γεγονότος ότι σχετίζεται με ειδικότητες μακριά από αυτήν για την οποία γράφτηκαν αυτές οι διαλέξεις.

Μια ενιαία πλατφόρμα μπορεί να φιλοξενήσει πολλαπλές συσκευές απεικόνισης, που ονομάζονται όργανα ή αισθητήρες, όπως συνηθίζεται για τα διαστημόπλοια. Για παράδειγμα, οι δορυφόροι Resurs-O1 φέρουν αισθητήρες MSU-E και MSU-SK και οι δορυφόροι SPOT φέρουν δύο πανομοιότυπους αισθητήρες HRV (SPOT-4 - HRVIR). Είναι σαφές ότι όσο πιο μακριά βρίσκεται η πλατφόρμα με τον αισθητήρα από το αντικείμενο που μελετάται, τόσο μεγαλύτερη είναι η κάλυψη και λιγότερες λεπτομέρειες θα έχουν οι προκύπτουσες εικόνες.

Επομένως, επί του παρόντος διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι ερευνών για τη λήψη δεδομένων τηλεπισκόπησης:

1. Φωτογράφηση χώρου (φωτογραφική ή οπτικοηλεκτρονική):

Το Panchromatic (συνήθως σε ένα ευρύ ορατό μέρος του φάσματος) είναι το απλούστερο παράδειγμα ασπρόμαυρης φωτογραφίας.

Χρώμα (γύρισμα σε πολλά, συχνά αληθινά, χρώματα σε ένα μέσο).

Πολυζωνική (ταυτόχρονη αλλά ξεχωριστή λήψη εικόνων σε διαφορετικές ζώνες του φάσματος).

Ραντάρ (ραντάρ);

2. Αεροφωτογραφία (φωτογραφική ή οπτικο-ηλεκτρονική):

Τα ίδια είδη τηλεπισκόπησης όπως και στη διαστημική φωτογραφία.

Lidar (λέιζερ).

Και οι δύο τύποι ερευνών χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου κατά τη δημιουργία μιας επιχείρησης GIS, ενώ καθένας από αυτούς καταλαμβάνει τη δική του θέση. Η δορυφορική απεικόνιση (CS) έχει χαμηλότερη ανάλυση (από 30 έως 1 m ανάλογα με τον τύπο της απεικόνισης και τον τύπο του διαστημικού σκάφους), αλλά λόγω αυτού καλύπτει μεγάλες περιοχές. Η δορυφορική απεικόνιση χρησιμοποιείται για την έρευνα μεγάλων περιοχών προκειμένου να ληφθούν έγκαιρες και ενημερωμένες πληροφορίες σχετικά με την περιοχή της προτεινόμενης γεωλογικής εξερεύνησης, τη βασική βάση για τη δημιουργία ενός παγκόσμιου GIS για την περιοχή εξόρυξης, την περιβαλλοντική παρακολούθηση των πετρελαιοκηλίδων κ.λπ. . Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται τόσο η συμβατική μονόχρωμη (ασπρόμαυρη) όσο και η φασματοζωνική φωτογραφία.

Η αεροφωτογραφία (AFS) σάς επιτρέπει να λαμβάνετε εικόνες υψηλότερης ανάλυσης (από 1-2 m έως 5-7 cm). Η αεροφωτογραφία χρησιμοποιείται για την απόκτηση εξαιρετικά λεπτομερών υλικών για την επίλυση προβλημάτων κτηματολογίου γης σε σχέση με μισθωμένους χώρους εξόρυξης, λογιστική και διαχείριση ακινήτων. Επιπλέον, η χρήση αεροφωτογραφίας σήμερα φαίνεται να είναι η καλύτερη επιλογή για τη λήψη δεδομένων για τη δημιουργία GIS για γραμμικά εκτεταμένα αντικείμενα (πετρελαίου, αγωγούς αερίου κ.λπ.) λόγω της δυνατότητας χρήσης φωτογραφίας «διαδρόμου».

Χαρακτηριστικά των εικόνων που προκύπτουν (τόσο AFS όσο και KS), π.χ. η ικανότητα ανίχνευσης και μέτρησης ενός συγκεκριμένου φαινομένου, αντικειμένου ή διαδικασίας εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των αισθητήρων, αντίστοιχα. Το κύριο χαρακτηριστικό είναι η ανάλυση.

Τα συστήματα τηλεπισκόπησης χαρακτηρίζονται από διάφορους τύπους αναλύσεων: χωρική, φασματική, ραδιομετρική και χρονική. Ο όρος «ανάλυση» αναφέρεται συνήθως στη χωρική ανάλυση.

Η χωρική ανάλυση (Εικόνα 1) χαρακτηρίζει το μέγεθος των μικρότερων αντικειμένων που είναι ορατά στην εικόνα. Ανάλογα με τις εργασίες που επιλύονται, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δεδομένα χαμηλής ανάλυσης (πάνω από 100 m), μεσαίας (10 - 100 m) και υψηλής (κάτω από 10 m). Οι εικόνες χαμηλής χωρικής ανάλυσης είναι επισκόπηση και επιτρέπουν σε κάποιον να καλύπτει ταυτόχρονα μεγάλες περιοχές - μέχρι ολόκληρο το ημισφαίριο. Τέτοια δεδομένα χρησιμοποιούνται συχνότερα στη μετεωρολογία, κατά την παρακολούθηση δασικών πυρκαγιών και άλλων φυσικών καταστροφών μεγάλης κλίμακας. Οι εικόνες μέσης χωρικής ανάλυσης σήμερα αποτελούν την κύρια πηγή δεδομένων για την παρακολούθηση του φυσικού περιβάλλοντος. Δορυφόροι με εξοπλισμό απεικόνισης που λειτουργούν σε αυτό το φάσμα χωρικών αναλύσεων έχουν εκτοξευθεί και εκτοξεύονται από πολλές χώρες - Ρωσία, ΗΠΑ, Γαλλία κ.λπ., γεγονός που εξασφαλίζει σταθερότητα και συνέχεια της παρατήρησης. Μέχρι πρόσφατα, οι φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης από το διάστημα πραγματοποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά προς όφελος της στρατιωτικής νοημοσύνης και από τον αέρα - με σκοπό την τοπογραφική χαρτογράφηση. Ωστόσο, σήμερα υπάρχουν ήδη αρκετοί εμπορικά διαθέσιμοι αισθητήρες χώρου υψηλής ανάλυσης (KVR-1000, IRS, IKONOS), οι οποίοι επιτρέπουν τη διεξαγωγή χωρικής ανάλυσης με μεγαλύτερη ακρίβεια ή τη βελτίωση των αποτελεσμάτων ανάλυσης σε μέση ή χαμηλή ανάλυση.

Η φασματική ανάλυση υποδεικνύει ποια μέρη του φάσματος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (EMW) καταγράφονται από τον αισθητήρα. Κατά την ανάλυση του φυσικού περιβάλλοντος, για παράδειγμα, για περιβαλλοντική παρακολούθηση, αυτή η παράμετρος είναι η πιο σημαντική. Συμβατικά, ολόκληρο το φάσμα των μηκών κύματος που χρησιμοποιείται στην τηλεπισκόπηση μπορεί να χωριστεί σε τρία τμήματα - ραδιοκύματα, θερμική ακτινοβολία (ακτινοβολία IR) και ορατό φως. Αυτή η διαίρεση οφείλεται στη διαφορά στην αλληλεπίδραση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και στην επιφάνεια της γης, στη διαφορά στις διαδικασίες που καθορίζουν την ανάκλαση και την εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο εύρος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι το ορατό φως και η γειτονική υπέρυθρη ακτινοβολία βραχέων κυμάτων. Σε αυτό το εύρος, η ανακλώμενη ηλιακή ακτινοβολία μεταφέρει πληροφορίες κυρίως για τη χημική σύσταση της επιφάνειας. Ακριβώς όπως το ανθρώπινο μάτι διακρίνει τις ουσίες με βάση το χρώμα, ένας αισθητήρας τηλεπισκόπησης συλλαμβάνει το «χρώμα» με την ευρύτερη έννοια της λέξης. Ενώ το ανθρώπινο μάτι καταγράφει μόνο τρία τμήματα (ζώνες) του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, οι σύγχρονοι αισθητήρες είναι ικανοί να διακρίνουν δεκάδες και εκατοντάδες τέτοιες ζώνες, γεγονός που καθιστά δυνατή την αξιόπιστη αναγνώριση αντικειμένων και φαινομένων χρησιμοποιώντας τα προηγουμένως γνωστά φασματογράμματά τους. Για πολλά πρακτικά προβλήματα τέτοια λεπτομέρεια δεν είναι πάντα απαραίτητη. Εάν τα αντικείμενα ενδιαφέροντος είναι γνωστά εκ των προτέρων, μπορείτε να επιλέξετε έναν μικρό αριθμό φασματικών ζωνών στις οποίες θα είναι πιο αισθητά. Για παράδειγμα, η εγγύς υπέρυθρη περιοχή είναι πολύ αποτελεσματική στην εκτίμηση της κατάστασης της βλάστησης και στον προσδιορισμό του βαθμού αναστολής της. Για τις περισσότερες εφαρμογές, παρέχεται επαρκής ποσότητα πληροφοριών από πολυφασματική απεικόνιση από τους δορυφόρους LANDSAT (ΗΠΑ), SPOT (Γαλλία) και Resurs-O (Ρωσία). Η επιτυχής τοπογραφία σε αυτό το εύρος μήκους κύματος απαιτεί ηλιακό φως και καθαρό καιρό.

Τυπικά, η οπτική φωτογραφία πραγματοποιείται είτε αμέσως σε ολόκληρο το ορατό εύρος (παχρωματική), είτε σε πολλές στενότερες ζώνες του φάσματος (πολυφασματική). Όντας όλα τα άλλα πράγματα ίσα, οι πανχρωματικές εικόνες έχουν υψηλότερη χωρική ανάλυση. Είναι πιο κατάλληλα για τοπογραφικές εργασίες και για αποσαφήνιση των ορίων αντικειμένων που προσδιορίζονται σε πολυφασματικές εικόνες χαμηλότερης χωρικής ανάλυσης.

Η θερμική ακτινοβολία υπερύθρων (Εικόνα 2) μεταφέρει πληροφορίες κυρίως για τη θερμοκρασία της επιφάνειας. Εκτός από τον άμεσο προσδιορισμό των καθεστώτων θερμοκρασίας των ορατών αντικειμένων και φαινομένων (τόσο φυσικών όσο και τεχνητών), οι θερμικές εικόνες καθιστούν δυνατό τον έμμεσο προσδιορισμό του κρυμμένου υπόγειου - υπόγειων ποταμών, αγωγών κ.λπ. Δεδομένου ότι η θερμική ακτινοβολία δημιουργείται από τα ίδια τα αντικείμενα, το φως του ήλιου δεν απαιτείται για τη λήψη φωτογραφιών (στην πραγματικότητα παρεμποδίζει). Τέτοιες εικόνες καθιστούν δυνατή την παρακολούθηση της δυναμικής των δασικών πυρκαγιών, των φωτοβολίδων πετρελαίου και φυσικού αερίου και των διαδικασιών υπόγειας διάβρωσης. Πρέπει να σημειωθεί ότι η λήψη δορυφορικών θερμικών εικόνων υψηλής χωρικής ανάλυσης είναι τεχνικά δύσκολη, γι' αυτό σήμερα είναι διαθέσιμες εικόνες με ανάλυση περίπου 100 m. Η θερμική φωτογραφία από αεροσκάφος παρέχει επίσης πολλές χρήσιμες πληροφορίες.

Το εύρος εκατοστών των ραδιοκυμάτων χρησιμοποιείται για απεικόνιση ραντάρ. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα των φωτογραφιών αυτής της κατηγορίας είναι η ικανότητά τους για παντός καιρού. Δεδομένου ότι το ραντάρ καταγράφει τη δική του ακτινοβολία που ανακλάται από την επιφάνεια της γης, δεν απαιτεί ηλιακή ακτινοβολία για τη λειτουργία του.
φως. Επιπλέον, τα ραδιοκύματα σε αυτό το εύρος περνούν ελεύθερα μέσα από συνεχή σύννεφα και είναι ακόμη και ικανά να διεισδύσουν σε κάποιο βάθος στο έδαφος. Η ανάκλαση ραδιοκυμάτων εκατοστών από μια επιφάνεια καθορίζεται από την υφή της («τραχύτητα») και την παρουσία διαφόρων φιλμ πάνω της. Για παράδειγμα, τα ραντάρ είναι ικανά να ανιχνεύσουν την παρουσία μιας μεμβράνης λαδιού πάχους 50 microns ή περισσότερο στην επιφάνεια των υδάτινων σωμάτων ακόμη και με σημαντικά κύματα. Κατ' αρχήν, η απεικόνιση ραντάρ από αεροσκάφη είναι ικανή να ανιχνεύει υπόγεια αντικείμενα όπως αγωγούς και τις διαρροές τους.

Η ραδιομετρική ανάλυση καθορίζει το εύρος της φωτεινότητας που είναι ορατό σε μια εικόνα. Οι περισσότεροι αισθητήρες έχουν ραδιομετρική ανάλυση 6 ή 8 bit, η οποία είναι πλησιέστερη στο στιγμιαίο δυναμικό εύρος της ανθρώπινης όρασης. Υπάρχουν όμως αισθητήρες με υψηλότερη ραδιομετρική ανάλυση (10 bit για το AVHRR και 11 bit για το IKONOS), που επιτρέπουν σε κάποιον να διακρίνει περισσότερες λεπτομέρειες σε πολύ φωτεινές ή πολύ σκοτεινές περιοχές της εικόνας. Αυτό είναι σημαντικό κατά τη λήψη αντικειμένων στη σκιά, καθώς και όταν η εικόνα περιέχει μεγάλες υδάτινες επιφάνειες και ταυτόχρονα προσγειώνεται. Επιπλέον, αισθητήρες όπως το AVHRR είναι ραδιομετρικά βαθμονομημένοι, επιτρέποντας ακριβείς ποσοτικές μετρήσεις.

Τέλος, η χρονική ανάλυση καθορίζει πόσο συχνά ο ίδιος αισθητήρας μπορεί να απεικονίσει μια συγκεκριμένη περιοχή της επιφάνειας της γης. Αυτή η παράμετρος είναι πολύ σημαντική για την παρακολούθηση καταστάσεων έκτακτης ανάγκης και άλλων ταχέως εξελισσόμενων συμβάντων. Οι περισσότεροι δορυφόροι (ακριβέστερα, οι οικογένειές τους) παρέχουν επαναλαμβανόμενη φωτογραφία μετά από μερικές ημέρες, ορισμένοι μετά από μερικές ώρες. Σε κρίσιμες περιπτώσεις, εικόνες από διάφορους δορυφόρους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για καθημερινή παρακολούθηση, ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η παραγγελία και η παράδοση από μόνες τους ενδέχεται να απαιτούν σημαντικό χρόνο. Μια λύση είναι να αγοράσετε έναν σταθμό λήψης που σας επιτρέπει να λαμβάνετε δεδομένα απευθείας από τον δορυφόρο. Αυτή η βολική λύση για συνεχή παρακολούθηση χρησιμοποιείται από ορισμένους οργανισμούς στη Ρωσία που διαθέτουν σταθμούς λήψης δεδομένων από δορυφόρους Resurs-O. Για την παρακολούθηση αλλαγών σε οποιαδήποτε περιοχή, η δυνατότητα λήψης αρχειακών (αναδρομικών) εικόνων είναι επίσης σημαντική.

Κατά ύψοςΟι δορυφορικές τροχιές μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: 1) Χαμηλά υψόμετρα: 100-500 km (επανδρωμένο διαστημόπλοιο και τροχιακοί σταθμοί); 2) Μέση ύψη: 500-2000 km (πόροι και μετεωρολογικοί δορυφόροι); 3) Μεγάλα υψόμετρα: 36000-40000 km (γεωστατικοί δορυφόροι - η ταχύτητα του δορυφόρου είναι ίση με την ταχύτητα περιστροφής της Γης - σταθερή παρατήρηση μιας συγκεκριμένης περιοχής στην επιφάνεια).

Η θέση της τροχιάς σε σχέση με τον Ήλιο.Για τη διαστημική φωτογραφία, η ικανότητα της τροχιάς να διατηρεί σταθερό προσανατολισμό προς τον Ήλιο έχει μεγάλη σημασία. Οι τροχιές στις οποίες η γωνία μεταξύ του τροχιακού επιπέδου και της κατεύθυνσης προς τον Ήλιο παραμένει σταθερή ονομάζονται ηλιακές-σύγχρονες. Το πλεονέκτημα τέτοιων τροχιών είναι ότι παρέχουν ίσο φωτισμό της επιφάνειας της γης κατά μήκος της διαδρομής πτήσης του διαστημικού σκάφους.

B.A. Dworkin, ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ. Ντάντκιν

Επαναστατική ανάπτυξη των υπολογιστών, του διαστήματος, των τεχνολογιών πληροφοριών στα τέλη του 20ού – αρχές του 21ου αιώνα. οδήγησε σε ποιοτικές αλλαγές στη βιομηχανία τηλεπισκόπησης της Γης (ERS): εμφανίστηκαν διαστημόπλοια με συστήματα απεικόνισης νέας γενιάς, που καθιστούν δυνατή τη λήψη εικόνων με εξαιρετικά υψηλή χωρική ανάλυση (έως 41 cm για τον δορυφόρο GeoEye-1). Η μαγνητοσκόπηση πραγματοποιείται σε λειτουργίες υπερφασματικής και πολυκαναλικής πολυφασματικής (επί του παρόντος έως 8 κανάλια στον δορυφόρο WorldView-2). Οι κύριες τάσεις τα τελευταία χρόνια είναι η εμφάνιση νέων δορυφόρων εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης με βελτιωμένα χαρακτηριστικά (το γαλλικό σύστημα Pleiades), η ανάπτυξη της έννοιας της επιχειρησιακής και παγκόσμιας απεικόνισης της επιφάνειας της γης με υψηλή ανάλυση χρησιμοποιώντας αστερισμούς μικρών δορυφόρων (αστερισμός των γερμανικών δορυφόρων RapidEye, αναπλήρωση του αστερισμού DMC με δορυφόρο υψηλής ανάλυσης, πολλά υποσχόμενους δορυφόρους SkySat, NovaSAR κ.λπ.). Στις τεχνολογίες τηλεπισκόπησης, εκτός από τις παραδοσιακές περιοχές (βελτίωση χωρικής ανάλυσης, προσθήκη νέων φασματικών καναλιών, αυτοματοποίηση διαδικασιών επεξεργασίας και άμεση παροχή δεδομένων), εμφανίζονται εξελίξεις σχετικά με την επιχειρησιακή εγγραφή βίντεο αντικειμένων από το διάστημα (για παράδειγμα, εξελίξεις από την SkyBox Imaging , ΗΠΑ).

Σε αυτήν την ανασκόπηση, θα χαρακτηρίσουμε μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα διαστημόπλοια τηλεπισκόπησης υψηλής και εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης που εκτοξεύτηκαν σε τροχιά τα τελευταία δύο χρόνια και έχουν προγραμματιστεί για εκτόξευση τα επόμενα 3-4 χρόνια.

ΡΩΣΙΑ

Σύμφωνα με το Ομοσπονδιακό Διαστημικό Πρόγραμμα, ένα μικρό διαστημικό σκάφος (SC) εκτοξεύτηκε το 2012 "Canopus-V". Προορίζεται να παρέχει επιχειρησιακές πληροφορίες στα τμήματα της Roscosmos, του ρωσικού Υπουργείου Έκτακτης Ανάγκης, του Ρωσικού Υπουργείου Φυσικών Πόρων, της Roshydromet, της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών και άλλων ενδιαφερόμενων τμημάτων. Μεταξύ των εργασιών που αντιμετωπίζει ο δορυφόρος είναι:

• ανίχνευση δασικών πυρκαγιών και μεγάλων εκπομπών ρύπων στο φυσικό περιβάλλον·
• παρακολούθηση ανθρωπογενών και φυσικών καταστάσεων έκτακτης ανάγκης, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών υδρομετεωρολογικών φαινομένων·
• παρακολούθηση των γεωργικών δραστηριοτήτων, των φυσικών (συμπεριλαμβανομένων των υδάτινων και των παράκτιων) πόρων·
• χρήση της γης;
• επιχειρησιακή παρατήρηση καθορισμένων περιοχών της επιφάνειας της γης .

Ένα δείγμα εικόνας από το διαστημόπλοιο Canopus-V φαίνεται στο Σχ. 1.

Τα κύρια χαρακτηριστικάCA "Canopus-V"

CA "Canopus-V"

Εκτός από τον δορυφόρο Kanopus-V, οι δορυφόροι Resurs-DK1 (που εκτοξεύτηκε το 2006) και Monitor-E (εκτοξεύτηκε το 2005) ολοκληρώνουν αυτήν τη στιγμή τις εργασίες τους ως μέρος του ρωσικού τροχιακού αστερισμού τηλεπισκόπησης. Χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους Resurs-DK1 είναι τα αυξημένα λειτουργικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά ακρίβειας των εικόνων που προκύπτουν (ανάλυση 1 m σε πανχρωματική λειτουργία, 2–3 m σε λειτουργία πολυφασματικής λειτουργίας). Τα δορυφορικά δεδομένα χρησιμοποιούνται ενεργά για τη δημιουργία και ενημέρωση τοπογραφικών και ειδικών χαρτών, υποστήριξη πληροφοριών για ορθολογική περιβαλλοντική διαχείριση και οικονομικές δραστηριότητες, απογραφή δασών και γεωργικών εκτάσεων και άλλες εργασίες.

Η συνέχιση της αποστολής των εγχώριων δορυφόρων φυσικών πόρων υψηλής ανάλυσης θα είναι ένα οπτικο-ηλεκτρονικό διαστημόπλοιο "Resurs-P", η οποία έχει προγραμματιστεί για εκτόξευση το 2013. Κατά τη δημιουργία του δορυφόρου, χρησιμοποιούνται τεχνικές λύσεις που αναπτύχθηκαν κατά τη δημιουργία του διαστημικού σκάφους Resurs-DK1. Η χρήση μιας κυκλικής ηλιακής-σύγχρονης τροχιάς σε υψόμετρο 475 km θα βελτιώσει σημαντικά τις συνθήκες παρατήρησης. Από έξι έως τρεις ημέρες η συχνότητα παρατήρησης θα βελτιωθεί. Η λήψη θα πραγματοποιηθεί σε πανχρωματικές και πολυφασματικές λειτουργίες 5 καναλιών. Εκτός από τον οπτικο-ηλεκτρονικό εξοπλισμό υψηλής ανάλυσης, ο δορυφόρος θα είναι εξοπλισμένος με ένα υπερφασματόμετρο (HSA) και ένα ευρυγώνιο πολυφασματικό συγκρότημα απεικόνισης υψηλής (SHMSA-VR) και μεσαίας (SHMSA-SR) ανάλυσης (SHMSA-SR). ).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους Resurs-P

Τα άμεσα σχέδια για την επέκταση του ρωσικού τροχιακού αστερισμού τηλεπισκόπησης περιλαμβάνουν την εκτόξευση δορυφόρων της σειράς Obzor.

Ομάδα τεσσάρων οπτικο-ηλεκτρονικών διαστημικών σκαφών "Obzor-O"σχεδιασμένο για επιχειρησιακή πολυφασματική απεικόνιση της Ρωσίας, γειτονικών εδαφών γειτονικών κρατών και μεμονωμένων περιοχών της Γης. Στο 1ο στάδιο (2015–2017) προγραμματίζεται η εκτόξευση δύο διαστημικών σκαφών και στο 2ο στάδιο (2018–2019) δύο ακόμη. Το σύστημα Obzor-O θα χρησιμεύσει για την παροχή δεδομένων δορυφορικών εικόνων στο Υπουργείο Εκτάκτων Καταστάσεων της Ρωσίας, στο Υπουργείο Γεωργίας της Ρωσίας, στη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών, στο Rosreestr, σε άλλα υπουργεία και τμήματα, καθώς και σε περιοχές της Ρωσίας. Σχεδιάζεται να εγκατασταθούν πρωτότυπα υπερφασματικού εξοπλισμού στο διαστημόπλοιο Obzor-O Νο. 1 και Νο. 2.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους Obzor-O

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού έρευνας του διαστημικού σκάφους Obzor-O

Λειτουργία λήψης	Πολυφασματική
	Στάδιο 1	Στάδιο 2
Φασματικό εύρος, μm	7 φασματικά κανάλια που λειτουργούν ταυτόχρονα:	8 φασματικά κανάλια που λειτουργούν ταυτόχρονα:
Μ	όχι περισσότερο από 7 (για κανάλι 0,50–0,85). όχι περισσότερα από 14 (για άλλα κανάλια)	όχι περισσότερο από 5 (για κανάλι 0,50–0,85). όχι περισσότερο από 20 (για κανάλι 0,55–1,70). όχι περισσότερα από 14 (για άλλα κανάλια)
Ραδιομετρική ανάλυση bit ανά pixel	12
Μ	30–45	20–40
Εύρος ζώνης λήψης, χλμ	όχι λιγότερο από 85	όχι λιγότερο από 120
Απεικόνιση απόδοσης κάθε διαστημικού σκάφους, εκατομμυρίων τετρ. χλμ/ημέρα	6	8
Συχνότητα βολής, ημέρα	30	7
Mbit/s	600

Διαστημικό σκάφος ραντάρ "Obzor-R"σχεδιασμένο για γυρίσματα στο X-band οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας (ανεξαρτήτως καιρικών συνθηκών) προς το συμφέρον της κοινωνικοοικονομικής ανάπτυξης της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Το «Obzor-R» θα χρησιμεύσει για την παροχή δεδομένων ερευνών ραντάρ στο ρωσικό Υπουργείο Καταστάσεων Έκτακτης Ανάγκης, στο Ρωσικό Υπουργείο Γεωργίας, στο Rosreestr, σε άλλα υπουργεία και τμήματα, καθώς και σε ρωσικές περιοχές.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους"Obzor-R"

"Obzor-R"

Φασματικό εύρος	Ζώνη X (3,1 cm)
Συχνότητα βολής, ημέρα	2 (στη ζώνη γεωγραφικού πλάτους από 35 έως 60° Β)
Τρόπος	Μ	Οπτική γραμμή, χλμ	Εύρος ζώνης λήψης, χλμ	Πόλωση
Λειτουργία καρέ υψηλής λεπτομέρειας (VDK)	1	2×470	10	Μονό (επιλέξιμο - H/H, V/V, H/V, V/H)
Λεπτομερής λειτουργία καρέ (DC)	3	2×600	50	Μονό (προαιρετικό - H/H, V/V, H/V, V/H); διπλό (προαιρετικό - V/(V+H) και H/(V+H))
Λειτουργία δρομολόγησης στενής ζώνης (BRM)	5	2×600	30
	3	2×470
Λειτουργία διαδρομής	20	2×600	130
	40		230
Ευρυζωνική λειτουργία διαδρομής	200	2×600	400
	300		600
	500	2×750	750

ΛΕΥΚΟΡΩΣΙΑ

Ο δορυφόρος εκτοξεύτηκε το 2012 μαζί με τον ρωσικό δορυφόρο Kanopus-V BKA(Belarusian Spacecraft), παρέχει πλήρη κάλυψη της επικράτειας της χώρας με διαστημική απεικόνιση. Σύμφωνα με τη διεθνή ταξινόμηση, το διαστημόπλοιο ανήκει στην κατηγορία των μικρών δορυφόρων (είναι απολύτως πανομοιότυπο με το διαστημόπλοιο Canopus-V). Το ωφέλιμο φορτίο του UAV περιλαμβάνει πανχρωματικές και πολυφασματικές κάμερες με λωρίδα 20 km. Οι εικόνες που προκύπτουν καθιστούν δυνατή την προβολή αντικειμένων στην επιφάνεια της γης με ανάλυση 2,1 m σε πανχρωματική λειτουργία και 10,5 m σε πολυφασματική λειτουργία. Αυτό αρκεί για να εκτελέσει διάφορες εργασίες παρακολούθησης όπως εντοπισμό πυρκαγιών κ.λπ. Ωστόσο, στο μέλλον, η χώρα μπορεί να χρειαστεί έναν δορυφόρο υψηλότερης ανάλυσης. Οι Λευκορώσοι επιστήμονες είναι έτοιμοι να ξεκινήσουν την ανάπτυξη ενός διαστημικού σκάφους με ανάλυση έως και 0,5 μ. Η τελική απόφαση για το σχεδιασμό του νέου δορυφόρου θα ληφθεί προφανώς το 2014 και η εκτόξευσή του μπορεί να αναμένεται όχι νωρίτερα από το 2017.

ΟΥΚΡΑΝΙΑ

Εκτόξευση διαστημικού σκάφους "Sich-2"πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του εθνικού διαστημικού προγράμματος της Ουκρανίας με στόχο την περαιτέρω ανάπτυξη του συστήματος παρακολούθησης του διαστήματος και υποστήριξης γεωπληροφοριών για την εθνική οικονομία της χώρας. Ο δορυφόρος είναι εξοπλισμένος με έναν οπτικο-ηλεκτρονικό αισθητήρα με τρία φασματικά και ένα πανχρωματικό κανάλι, καθώς και έναν σαρωτή μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας και το συγκρότημα επιστημονικού εξοπλισμού Potential. Μεταξύ των κύριων καθηκόντων που αντιμετωπίζει η αποστολή Sich-2: παρακολούθηση των γεωργικών και χερσαίων πόρων, των υδάτινων σωμάτων, της κατάστασης της δασικής βλάστησης, του ελέγχου των περιοχών έκτακτης ανάγκης. Ένα δείγμα εικόνας από το διαστημόπλοιο Sich-2 φαίνεται στο Σχ. 2.

Τα κύρια χαρακτηριστικάCA "Sich-2"

Ημερομηνία κυκλοφορίας: 17 Αυγούστου 2011
Όχημα εκτόξευσης: Όχημα εκτόξευσης Dnepr
Προγραμματιστής: Yuzhnoye State Clinical Hospital με το όνομά του. Μ.Κ. Γιανγκέλια
Χειριστής: Κρατική Διαστημική Υπηρεσία της Ουκρανίας
Μάζα διαστημόπλοιου, κιλό		176
Τροχιά	Τύπος	Ηλιακό-σύγχρονο
	Υψος, χλμ	700
	Διάθεση, χαλάζι	98,2
χρόνια		5

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησηςCA "Sich-2"

Η Κρατική Διαστημική Υπηρεσία της Ουκρανίας σχεδιάζει να εκτοξεύσει το διαστημόπλοιο Sich-3-O στο εγγύς μέλλον με ανάλυση καλύτερη από 1 μ. Ο δορυφόρος δημιουργείται στο Γραφείο Σχεδιασμού Yuzhnoye.

Στις ΗΠΑ, η βιομηχανία τηλεπισκόπησης αναπτύσσεται ενεργά, κυρίως στον τομέα της εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης. Την 1η Φεβρουαρίου 2013, δύο κορυφαίες αμερικανικές εταιρείες DigitalGlobe και GeoEye, παγκόσμιοι ηγέτες στην παροχή δεδομένων εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης, συγχωνεύτηκαν. Η νέα εταιρεία διατήρησε το όνομα DigitalGlobe. Η συνολική χρηματιστηριακή αξία της εταιρείας είναι 2,1 δισεκατομμύρια δολάρια.

Ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης, η DigitalGlobe βρίσκεται πλέον σε μοναδική θέση για να παρέχει ένα ευρύ φάσμα υπηρεσιών δορυφορικών εικόνων και γεωγραφικών πληροφοριών. Παρά τη μονοπωλιακή θέση στο πιο κερδοφόρο τμήμα της αγοράς, το μεγαλύτερο μέρος των εσόδων (75–80%) της συνδυασμένης εταιρείας προέρχεται από την αμυντική παραγγελία στο πλαίσιο του 10ετούς προγράμματος EnhanctdView (EV) συνολικής αξίας 7,35 δισεκατομμυρίων δολαρίων , η οποία προβλέπει κρατικές προμήθειες εμπορικών δορυφορικών πόρων προς το συμφέρον της Εθνικής Υπηρεσίας Γεωχωρικών Πληροφοριών (NGA).

Επί του παρόντος, η DigitalGlobe είναι ο χειριστής των δορυφόρων τηλεπισκόπησης εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης WorldView-1 (ανάλυση 50 cm), WorldView-2 (46 cm), QuickBird (61 cm), GeoEye-1 (41 cm) και IKONOS (1 m ). Η συνολική ημερήσια χωρητικότητα του συστήματος είναι πάνω από 3 εκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα. χλμ.

Το 2010, η DigitalGlobe σύναψε συμβόλαιο με την Ball Aerospace για το σχεδιασμό, την κατασκευή και την εκτόξευση του δορυφόρου WorldView-3. Η αξία της σύμβασης είναι 180,6 εκατομμύρια δολάρια Η Exelis VIS ανατέθηκε με σύμβαση 120,5 εκατομμύρια δολάρια για τη δημιουργία ενός ενσωματωμένου συστήματος απεικόνισης για τον δορυφόρο WorldView-3. Το σύστημα απεικόνισης WorldView-3 θα είναι παρόμοιο με αυτό που είναι εγκατεστημένο στο διαστημόπλοιο WoldView-2. Επιπλέον, η λήψη θα εκτελείται σε λειτουργίες SWIR (8 κανάλια, ανάλυση 3,7 m) και CAVIS (12 κανάλια, ανάλυση 30 m).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςWorldView-3

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςWorldView-3

Λειτουργία λήψης	Παγχρωματικός	Πολυφασματική
Φασματικό εύρος, μm	0,50–0,90	0,40–0,45 (μωβ ή παράκτιο) 0,45–0,51 (μπλε) 0,51–0,58 (πράσινο) 0,585–0,625 (κίτρινο) 0,63–0,69 (κόκκινο) 0,63–0,69 (ακραίο κόκκινο ή κόκκινη άκρη) 0,77–0,895 (κοντά στο IR-1) 0,86–1,04 (κοντά στο IR-2)
Χωρική ανάλυση (ναδίρ), Μ	0,31	1,24
χαλάζι	40
Ραδιομετρική ανάλυση bit ανά pixel	11
Ακρίβεια γεωτοποθέτησης, Μ	CE90 mono = 3,5
Εύρος ζώνης λήψης, χλμ	13,1
Συχνότητα βολής, ημέρα	1
	Ναί
Μορφή αρχείου	GeoTIFF, NITF

Υποσχόμενο διαστημόπλοιο GeoEye-2άρχισε να αναπτύσσεται το 2007. Θα έχει τα ακόλουθα τεχνικά χαρακτηριστικά: ανάλυση σε πανχρωματική λειτουργία - 0,25–0,3 m, βελτιωμένα φασματικά χαρακτηριστικά. Ο κατασκευαστής του αισθητήρα είναι το Exelis VIS. Ο δορυφόρος είχε αρχικά προγραμματιστεί να εκτοξευθεί το 2013, ωστόσο, μετά τη συγχώνευση των DigitalGlobe και GeoEye, αποφασίστηκε να ολοκληρωθεί η δημιουργία του δορυφόρου και να τεθεί σε αποθήκευση για μετέπειτα αντικατάσταση ενός από τους δορυφόρους σε τροχιά ή μέχρι να ζητηθεί καθιστά την κυκλοφορία του κερδοφόρα για την εταιρεία.

Στις 11 Φεβρουαρίου 2013 εκτοξεύτηκε ένα νέο διαστημόπλοιο Landsat-8(Έργο LDCM - Landsat Data Continuity Mission). Ο δορυφόρος θα συνεχίσει να αναπληρώνει το σύνολο των εικόνων που λαμβάνονται με δορυφόρους Landsat για 40 χρόνια και καλύπτουν ολόκληρη την επιφάνεια της Γης. Το διαστημόπλοιο Landsat-8 είναι εξοπλισμένο με δύο αισθητήρες: οπτικο-ηλεκτρονικό (Operational Land Imager, OLI) και θερμικό (Thermal InfraRed Sensor, TIRS).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςLandsat-8

Ημερομηνία κυκλοφορίας 11 Φεβρουαρίου 2013
Τόπος εκτόξευσης: Βάση Πολεμικής Αεροπορίας Vandenberg
Όχημα εκτόξευσης: Όχημα εκτόξευσης Atlas 5
Προγραμματιστής: Orbital Sciences Corporation (OSC) (πρώην General Dynamics Advanced Information Systems) (πλατφόρμα); Ball Aerospace (ωφέλιμο φορτίο)
Χειριστές: NASA και USGS
Βάρος, κιλό		2623
Τροχιά	Τύπος	Ηλιακό-σύγχρονο
	Υψος, χλμ	705
	Διάθεση, χαλάζι	98,2
Εκτιμώμενη διάρκεια ζωής, χρόνια		5

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςLandsat-8

ΓΑΛΛΙΑ

Στη Γαλλία, ο κύριος εμπορικός φορέας εκμετάλλευσης δορυφόρων τηλεπισκόπησης είναι η Astrium GEO-Information Services, ένα τμήμα γεωπληροφοριών της διεθνούς εταιρείας Astrium Services. Η εταιρεία δημιουργήθηκε το 2008 ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης της γαλλικής εταιρείας SpotImage και του ομίλου εταιρειών Infoterra. Η Astrium Services-GEO-Information είναι ο χειριστής οπτικών δορυφόρων υψηλής και εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης SPOT και Pleiades, δορυφόρων ραντάρ νέας γενιάς TerraSAR-X και TanDEM-X. Η Astrium Services-GEO-Information έχει την έδρα της στην Τουλούζη και διαθέτει 20 γραφεία και περισσότερους από 100 διανομείς σε όλο τον κόσμο. Η Astrium Services είναι μέρος της ευρωπαϊκής αεροδιαστημικής εταιρείας EADS (European Aeronautic Defense and Space Company).

Το δορυφορικό σύστημα για την παρατήρηση της επιφάνειας της Γης SPOT (Satellite Pour L'Observation de la Terre) αναπτύχθηκε από τη Γαλλική Εθνική Διαστημική Υπηρεσία (CNES) μαζί με το Βέλγιο και τη Σουηδία. Το σύστημα SPOT περιλαμβάνει μια σειρά από διαστημόπλοια και επίγεια στοιχεία. Επί του παρόντος, οι δορυφόροι SPOT-5 (εκτοξεύτηκε το 2002) και SPOT-6(κυκλοφόρησε το 2012, Εικ. 3). Ο δορυφόρος SPOT-4 παροπλίστηκε τον Ιανουάριο του 2013. SPOT-7έχει προγραμματιστεί να εκτοξευθεί το 2014. Οι δορυφόροι SPOT-6 και SPOT-7 έχουν πανομοιότυπα χαρακτηριστικά.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςSPOT-6Και ΣΗΜΕΙΟ-7

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςSPOT-6Και ΣΗΜΕΙΟ-7

Με κυκλοφορία το 2011–2012. CA Πλειάδες-1ΕΝΑΚαι Πλειάδες-1σι(Εικ. 4), η Γαλλία ξεκίνησε ένα πρόγραμμα απεικόνισης της Γης με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση, μπαίνοντας σε ανταγωνισμό με αμερικανικά εμπορικά συστήματα τηλεπισκόπησης.

Το πρόγραμμα Pleiades High Resolution αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του ευρωπαϊκού δορυφορικού συστήματος τηλεπισκόπησης και διευθύνεται από τη γαλλική διαστημική υπηρεσία CNES από το 2001.

Οι δορυφόροι Pleiades-1A και Pleiades-1B συγχρονίζονται στην ίδια τροχιά με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να παρέχουν καθημερινή απεικόνιση της ίδιας περιοχής της επιφάνειας της γης. Χρησιμοποιώντας διαστημικές τεχνολογίες επόμενης γενιάς, όπως συστήματα γυροσκοπικής σταθεροποίησης οπτικών ινών, τα διαστημόπλοια εξοπλισμένα με τα πιο σύγχρονα συστήματα έχουν πρωτοφανή δυνατότητα ελιγμών. Μπορούν να μετρήσουν οπουδήποτε κατά μήκος μιας λωρίδας 800 χιλιομέτρων σε λιγότερο από 25 δευτερόλεπτα με ακρίβεια γεωτοποθέτησης μικρότερη από 3 m (CE90) χωρίς τη χρήση σημείων ελέγχου εδάφους και 1 m χρησιμοποιώντας σημεία ελέγχου εδάφους. Οι δορυφόροι μπορούν να κινηματογραφήσουν περισσότερα από 1 εκατομμύριο τετραγωνικά μέτρα. km την ημέρα σε παγκρωματικούς και πολυφασματικούς τρόπους λειτουργίας.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςΠλειάδες-1ΕΝΑΚαι Πλειάδες-1σι

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησηςΠλειάδες-1ΕΝΑΚαι Πλειάδες-1σι

Λειτουργία λήψης	Παγχρωματικός	Πολυφασματική
Φασματικό εύρος, μm	0,48–0,83	0,43–0,55 (μπλε) 0,49–0,61 (πράσινο) 0,60–0,72 (κόκκινο) 0,79–0,95 (κοντά στο IR)
Χωρική ανάλυση (ναδίρ), Μ	0,7 (μετά τη θεραπεία - 0,5)	2.8 (μετά την επεξεργασία - 2)
Μέγιστη απόκλιση από το ναδίρ, χαλάζι	50
Ακρίβεια γεωτοποθέτησης, Μ	CE90 = 4,5
Εύρος ζώνης λήψης, χλμ	20
Επιδόσεις σκοποβολής εκατομμυρίων τετρ. χλμ/ημέρα	περισσότερα από 1
Συχνότητα βολής, ημέρα	1 (ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής λήψης)
Μορφή αρχείου	GeoTIFF
Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων στο επίγειο τμήμα, Mbit/s	450

ΙΑΠΩΝΙΑ

Ο πιο διάσημος ιαπωνικός δορυφόρος τηλεπισκόπησης ήταν ο ALOS (οπτική-ηλεκτρονική απεικόνιση με ανάλυση 2,5 m σε πανχρωματική λειτουργία και 10 m σε λειτουργία πολυφασματικής λειτουργίας, καθώς και απεικόνιση ραντάρ στη ζώνη L με ανάλυση 12,5 m). Το διαστημόπλοιο ALOS δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του ιαπωνικού διαστημικού προγράμματος και χρηματοδοτείται από την ιαπωνική διαστημική υπηρεσία JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency).

Το διαστημόπλοιο ALOS εκτοξεύτηκε το 2006 και στις 22 Απριλίου 2011 προέκυψαν προβλήματα με τον έλεγχο του δορυφόρου. Μετά από τρεις εβδομάδες ανεπιτυχών προσπαθειών για την αποκατάσταση της λειτουργίας του διαστημικού σκάφους, στις 12 Μαΐου 2011, δόθηκε εντολή να απενεργοποιηθεί η τροφοδοσία του δορυφορικού εξοπλισμού. Προς το παρόν είναι διαθέσιμες μόνο αρχειοθετημένες εικόνες.

Ο δορυφόρος ALOS θα αντικατασταθεί από δύο διαστημόπλοια ταυτόχρονα - ένα οπτικο-ηλεκτρονικό και το δεύτερο ραντάρ. Έτσι, οι ειδικοί της JAXA εγκατέλειψαν τον συνδυασμό οπτικών συστημάτων και συστημάτων ραντάρ σε μια πλατφόρμα, που εφαρμόστηκε στον δορυφόρο ALOS, ο οποίος εγκατέστησε δύο οπτικές κάμερες (PRISM και AVNIR) και ένα ραντάρ (PALSAR).

Διαστημικό σκάφος ραντάρ ALOS-2 έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει το 2013

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους ALOS-2

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφους ALOS-2

Εκτόξευση οπτικο-ηλεκτρονικού διαστημικού σκάφους ALOS-3 έχει προγραμματιστεί για το 2014. Θα έχει δυνατότητα απεικόνισης σε πανχρωματικές, πολυφασματικές και υπερφασματικές λειτουργίες.

Τα κύρια χαρακτηριστικάCAALOS-3

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησηςCAALOS-3

Αξιοσημείωτο είναι επίσης το ιαπωνικό έργο ASNARO (Advanced Satellite with New system ARchitecture for Observation), το οποίο ξεκίνησε από το USEF (Institute for Unmanned Space Experiment Free Flyer) το 2008. Το έργο βασίζεται σε καινοτόμες τεχνολογίες για τη δημιουργία μίνι-δορυφορικών πλατφορμών (ζύγιση 100–500 kg) και συστήματα κινηματογράφησης. Ένας από τους στόχους του έργου ASNARO είναι η δημιουργία ενός μίνι δορυφόρου νέας γενιάς εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης που θα μπορούσε να ανταγωνιστεί δορυφόρους από άλλες χώρες που έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά, μειώνοντας το κόστος δεδομένων και τη δυνατότητα σχεδιασμού και κατασκευής συσκευών σε μικρότερο χρονικό διάστημα. χρονικό πλαίσιο. Δορυφόρος ASNAROέχει σχεδιαστεί για να ερευνά την επιφάνεια της γης προς το συμφέρον των ιαπωνικών κυβερνητικών οργανισμών και έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2013.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςASNARO

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςASNARO

ΙΝΔΙΑ

Ένα από τα πιο αποτελεσματικά προγράμματα τηλεπισκόπησης έχει δημιουργηθεί στη χώρα με βάση ένα προγραμματισμένο σύστημα κρατικής χρηματοδότησης της διαστημικής βιομηχανίας. Η Ινδία λειτουργεί με επιτυχία έναν αστερισμό διαστημικών σκαφών για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένων των σειρών διαστημικών σκαφών RESOURCESAT και CARTOSAT.

Εκτός από τους δορυφόρους που ήδη λειτουργούν σε τροχιά, το διαστημόπλοιο εκτοξεύτηκε τον Απρίλιο του 2011 RESOURCESAT-2, σχεδιασμένο για την επίλυση προβλημάτων πρόληψης φυσικών καταστροφών, διαχείρισης υδάτινων και χερσαίων πόρων (Εικ. 5).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςRESOURCESAT-2

Στις 26 Απριλίου 2012, το διαστημόπλοιο εκτοξεύτηκε RISAT-1με πολυλειτουργικό ραντάρ C-band (5,35 GHz). Ο δορυφόρος έχει σχεδιαστεί για 24ωρη και παντός καιρού απεικόνιση της Γης σε διάφορες λειτουργίες. Η φωτογράφηση της επιφάνειας της γης πραγματοποιείται στα μήκη κύματος της ζώνης C με μεταβλητή πόλωση ακτινοβολίας (HH, VH, HV, VV).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςRISAT-1

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςRISAT-1

Φασματικό εύρος	C-band
Τρόπος	Ονομαστική χωρική ανάλυση, m	Πλάτος λωρίδας έρευνας, km	Εύρος γωνιών λήψης, μοίρες.	Πόλωση
SpotLight υψηλής ανάλυσης (HRS)	<2	10	20–49	Μονόκλινο
Υψηλή ανάλυση (Λίγη ανάλυσης Stripmap-1 - FRS-1)	3	30	20–49
Υψηλή ανάλυση (Λίγη ανάλυσης Stripmap-2 - FRS-2)	6	30	20–49	Τετραπλάσιο
ScanSAR μεσαίας ανάλυσης - MRS / Σάρωση χονδρικής ανάλυσης - CRS	25/50	120/240	20–49	Μονόκλινο

Μια ομάδα οπτικο-ηλεκτρονικών διαστημοπλοίων της χαρτογραφικής σειράς CARTOSAT λειτουργεί σε τροχιά. Ο επόμενος δορυφόρος της σειράς CARTOSAT-3 σχεδιάζεται να εκτοξευτεί το 2014. Θα εξοπλιστεί με οπτικο-ηλεκτρονικό εξοπλισμό πρωτοφανούς χωρικής ανάλυσης 25 cm.

ΚΙΝΑ

Τα τελευταία 6 χρόνια, η Κίνα δημιούργησε έναν τροχιακό αστερισμό πολλαπλών χρήσεων δορυφόρων τηλεπισκόπησης, που αποτελείται από πολλά διαστημικά συστήματα - δορυφόρους για αναγνώριση ειδών, και προορίζονται επίσης για ωκεανογραφία, χαρτογραφία, παρακολούθηση φυσικών πόρων και καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Το 2011, η Κίνα εκτόξευσε περισσότερους δορυφόρους τηλεπισκόπησης από άλλες χώρες: δύο δορυφόρους αναγνώρισης ειδών Yaogan (YG) - 12 (με οπτικο-ηλεκτρονικό σύστημα ανάλυσης υπομέτρων) και Yaogan (YG) -13 (με ραντάρ συνθετικού ανοίγματος). Διαστημόπλοιο Hai Yang (HY) - 2A με ραδιόμετρο μικροκυμάτων lkx για επίλυση ωκεανογραφικών προβλημάτων. δορυφόρος παρακολούθησης φυσικών πόρων πολλαπλών χρήσεων Zi Yuan (ZY) - 1-02C προς όφελος του Υπουργείου Γης και Φυσικών Πόρων (ανάλυση 2,3 m σε πανχρωματική λειτουργία και 5/10 m σε πολυφασματική λειτουργία σε πλάτος ζώνης έρευνας 54 km και 60 χλμ). οπτικός μικρο-δορυφόρος (35 kg) TianXun (TX) με ανάλυση 30 m.

Το 2012, η ​​Κίνα έγινε και πάλι ηγέτης στον αριθμό των εκτοξεύσεων - ο εθνικός αστερισμός τηλεπισκόπησης (χωρίς να υπολογίζονται οι μετεωρολογικοί δορυφόροι) αναπληρώθηκε με πέντε ακόμη δορυφόρους: Yaogan (YG) - 14 και Yaogan (YG) -15 (ειδική αναγνώριση). Zi Yuan (ZY) - 3 και Tian Hui (TH) - 2 (δορυφόροι χαρτογράφησης), διαστημόπλοιο ραντάρ Huan Jing (HJ) - 1C.

Διαστημόπλοιο TH-1 και TH-2- οι πρώτοι κινεζικοί δορυφόροι που μπορούν να λαμβάνουν στερεοφωνικές εικόνες με τη μορφή τριπλέτας για γεωδαιτικές μετρήσεις και χαρτογραφικές εργασίες. Είναι πανομοιότυπα στα τεχνικά τους χαρακτηριστικά και λειτουργούν σύμφωνα με ένα ενιαίο πρόγραμμα. Κάθε δορυφόρος είναι εξοπλισμένος με τρεις κάμερες - μια στερεοφωνική κάμερα για στερεοφωνική τριπλή απεικόνιση, μια πανχρωματική κάμερα υψηλής ανάλυσης και μια πολυφασματική κάμερα - που μπορούν να απεικονίσουν ολόκληρη την επιφάνεια της γης για επιστημονική έρευνα, παρακολούθηση γης, γεωδαισία και χαρτογραφία.

Οι δορυφόροι έχουν σχεδιαστεί για να λύνουν πολλά προβλήματα:

• δημιουργία και ενημέρωση τοπογραφικών χαρτών.
• δημιουργία ψηφιακών μοντέλων εδάφους.
• δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων.
• παρακολούθηση των αλλαγών του τοπίου·
• παρακολούθηση χρήσης γης·
• παρακολούθηση της κατάστασης των γεωργικών καλλιεργειών, πρόβλεψη αποδόσεων.
• παρακολούθηση της διαχείρισης των δασών και παρακολούθηση της δασικής κατάστασης·
• παρακολούθηση των αρδευτικών κατασκευών·
• παρακολούθηση της ποιότητας του νερού·

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους

Ημερομηνίες έναρξης		24 Αυγούστου 2010 (TH-1), 6 Μαΐου 2012 (TH-2)
Παράγοντας αφαίρεσης		CZ-2D
Προγραμματιστής		China Aerospace Science and Technology Corporation, Κινεζική Ακαδημία Διαστημικής Τεχνολογίας (CAST)
Χειριστής: Beijing Space Eye Innovation Technology Company (BSEI)
Βάρος, κιλό			1000
Τροχιά	Τύπος		Ηλιακό-σύγχρονο
	Υψος, χλμ		500
	Διάθεση, χαλάζι		97,3
Εκτιμώμενη διάρκεια ζωής, χρόνια		3

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησης

Λειτουργία λήψης		Παγχρωματικός	Πολυφασματική	Στερεοφωνικό (τριπλό)
Φασματικό εύρος, μm		0,51–0,69	0,43–0,52 (μπλε) 0,52–0,61 (πράσινο) 0,61–0,69 (κόκκινο) 0,76–0,90 (κοντά στο IR)	0,51–0,69
Χωρική ανάλυση (ναδίρ), Μ		2	10	5
Ακρίβεια γεωτοποθέτησης, Μ	CE90 = 25
Εύρος ζώνης λήψης, χλμ		60	60	60
Συχνότητα βολής, ημέρα		9
Δυνατότητα απόκτησης στερεοφωνικού ζεύγους		Ναί

ΚΑΝΑΔΑΣ

Στις 9 Ιανουαρίου 2013, η MDA ανακοίνωσε την υπογραφή σύμβασης ύψους 706 εκατομμυρίων δολαρίων με την Καναδική Διαστημική Υπηρεσία για τη δημιουργία και εκτόξευση ενός αστερισμού τριών δορυφόρων ραντάρ Αποστολή αστερισμού RADARSAT (RCM). Η διάρκεια της σύμβασης είναι 7 χρόνια.

Ο αστερισμός RCM θα παρέχει 24ωρη κάλυψη με ραντάρ της χώρας. Τα δεδομένα θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν επαναλαμβανόμενες εικόνες των ίδιων περιοχών σε διαφορετικές ώρες της ημέρας, κάτι που θα βελτίωνε σημαντικά την παρακολούθηση των παράκτιων περιοχών, των βόρειων πλωτών οδών, των πλωτών οδών της Αρκτικής και άλλων περιοχών στρατηγικού και αμυντικού ενδιαφέροντος. Το σύστημα RCM θα περιλαμβάνει επίσης ένα σύμπλεγμα αυτοματοποιημένης ερμηνείας εικόνων, το οποίο, σε συνδυασμό με την έγκαιρη απόκτηση δεδομένων, θα επιτρέψει την άμεση ανίχνευση και αναγνώριση θαλάσσιων σκαφών σε όλους τους ωκεανούς του κόσμου. Αναμένεται σημαντική επιτάχυνση της επεξεργασίας δεδομένων - οι πελάτες θα λαμβάνουν τις απαραίτητες πληροφορίες σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.

Ο αστερισμός RCM θα ερευνήσει την επιφάνεια της γης στη ζώνη C (5,6 cm), με μεταβλητή πόλωση ακτινοβολίας (HH, VH, HV, VV).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους RCM

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού δορυφορικής απεικόνισης RCM

Φασματικό εύρος	Ζώνη C (5,6 cm)
Συχνότητα βολής, ημέρα	12
Τρόπος	Ονομαστική χωρική ανάλυση, Μ	Εύρος ζώνης λήψης, χλμ	Εύρος γωνιών λήψης, χαλάζι	Πόλωση
Χαμηλή ανάλυση	100 x 100	500	19–54	Μονό (προαιρετικό - HH ή VV ή HV ή VH). διπλό (προαιρετικό - HH/HV ή VV/VH)
Μεσαίας Ανάλυσης - Ναυτιλίας	50 x 50	350	19–58
	16 x 16	30	20–47
Μέσης Ανάλυσης - Οικόπεδο	30 x 30	125	21–47
Υψηλής ανάλυσης	5 x 5	30	19–54
Πολύ υψηλή ανάλυση	3 x 3	20	18–54
Λειτουργία χαμηλού θορύβου πάγου/λαδιού	100 x 100	350	19–58
Λειτουργία ανίχνευσης πλοίου	διάφορα	350	19–58

ΚΟΡΕΑ

Από την έναρξη των εργασιών για την εφαρμογή του διαστημικού προγράμματος το 1992, δημιουργήθηκε ένα εθνικό σύστημα τηλεπισκόπησης στη Δημοκρατία της Κορέας. Το Ινστιτούτο Αεροδιαστημικής Έρευνας της Κορέας (KARI) ανέπτυξε τη σειρά δορυφόρων παρατήρησης της Γης KOMPSAT (Κορεατικός δορυφόρος πολλαπλών χρήσεων). Το διαστημόπλοιο KOMPSAT-1 χρησιμοποιήθηκε για στρατιωτικούς σκοπούς μέχρι το τέλος του 2007. Το 2006, ο δορυφόρος KOMPSAT-2 εκτοξεύτηκε σε τροχιά.

Ξεκίνησε το 2012 ΚΟΜΨΑΤ-3αποτελεί συνέχεια της αποστολής KOMPSAT και έχει σχεδιαστεί για τη λήψη ψηφιακών εικόνων της επιφάνειας της γης με χωρική ανάλυση 0,7 m σε πανχρωματική λειτουργία και 2,8 m σε πολυφασματική λειτουργία.

Τα κύρια χαρακτηριστικάCA ΚΟΜΨΑΤ-3

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησηςCA ΚΟΜΨΑΤ-3

Το έργο KOMPSAT-5 αποτελεί μέρος του Εθνικού Σχεδίου Ανάπτυξης της Κορέας του MEST (Υπουργείο Παιδείας, Επιστήμης και Τεχνολογίας), το οποίο ξεκίνησε το 2005. KA ΚΟΜΨΑΤ-5αναπτύσσεται επίσης από το Ινστιτούτο Αεροδιαστημικής Έρευνας της Κορέας (KARI). Το κύριο καθήκον της μελλοντικής αποστολής είναι η δημιουργία ενός δορυφορικού συστήματος ραντάρ για την επίλυση προβλημάτων παρακολούθησης. Η αποτύπωση της επιφάνειας της γης θα πραγματοποιηθεί στη ζώνη C με μεταβλητή πόλωση ακτινοβολίας (HH, VH, HV, VV).

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςΚΟΜΨΑΤ-5

Ημερομηνία κυκλοφορίας: 2013 (προγραμματισμένη)
Ιστότοπος εκτόξευσης: Βάση εκτόξευσης Yasny (Ρωσία)
Όχημα εκτόξευσης: Όχημα εκτόξευσης Dnepr (Ρωσία)
Προγραμματιστής: KARI (Ινστιτούτο Αεροδιαστημικής Έρευνας Κορέας), Thales Alenia Space (Ιταλία, αερομεταφερόμενο σύστημα απεικόνισης ραντάρ - SAR)
Χειριστής: KARI
Βάρος, kg		1400
Τροχιά	Τύπος	Ηλιακό-σύγχρονο
	Υψόμετρο, χλμ	550
	Κλίση, μοίρες	97,6
Εκτιμώμενη διάρκεια ζωής, χρόνια		5

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησηςΚΟΜΨΑΤ-5

ΜΕΓΑΛΗ ΒΡΕΤΑΝΙΑ

Η βρετανική εταιρεία DMC International Imaging Ltd (DMCii) είναι ο χειριστής του δορυφορικού αστερισμού DMC (Disaster Monitoring Constellation) και λειτουργεί τόσο προς το συμφέρον των κυβερνήσεων των χωρών που κατέχουν τους δορυφόρους όσο και προμηθεύει δορυφορικές εικόνες για εμπορική χρήση.
Ο αστερισμός DMC παρέχει επιχειρησιακή αποτύπωση περιοχών καταστροφών για κυβερνητικές υπηρεσίες και εμπορική χρήση. Οι δορυφόροι πραγματοποιούν επίσης απεικόνιση για την επίλυση προβλημάτων στη γεωργία, τη δασοκομία κ.λπ. και περιλαμβάνει 8 μίνι δορυφόρους τηλεπισκόπησης, που ανήκουν στην Αλγερία, τη Μεγάλη Βρετανία, την Ισπανία, την Κίνα και τη Νιγηρία. Ο κατασκευαστής δορυφόρων είναι η βρετανική εταιρεία Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL). Όλοι οι δορυφόροι βρίσκονται σε σύγχρονη τροχιά για να παρέχουν καθημερινή παγκόσμια κάλυψη εικόνων.

Ο βρετανικός δορυφόρος UK-DMC-2, μέρος του αστερισμού DMC, εκτοξεύτηκε το 2009. Ερευνά σε πολυφασματική λειτουργία με ανάλυση 22 m σε ζώνη πλάτους 660 m. Τρεις νέοι δορυφόροι προγραμματίζονται να εκτοξευθούν το 2014 DMC-3ένα, σι, ντομε βελτιωμένα χαρακτηριστικά. Θα ερευνήσουν σε μια λωρίδα πλάτους 23 km με ανάλυση 1 m σε πανχρωματική λειτουργία και 4 m σε πολυφασματική λειτουργία 4 καναλιών (συμπεριλαμβανομένου του καναλιού υπέρυθρων).

Η SSTL ολοκληρώνει αυτήν τη στιγμή την ανάπτυξη ενός νέου δορυφόρου ραντάρ χαμηλού κόστους: ενός δορυφόρου 400 κιλών NovaSAR-Sθα είναι μια πλατφόρμα SSTL-300 με ένα καινοτόμο ραντάρ απεικόνισης S-band. Η μηχανική και σχεδιαστική προσέγγιση της SSTL επιτρέπει στην αποστολή NovaSAR-S να αναπτυχθεί πλήρως εντός 24 μηνών από την παραγγελία.

Το NovaSAR-S θα διεξάγει έρευνες ραντάρ σε τέσσερις λειτουργίες με ανάλυση 6–30 m σε διάφορους συνδυασμούς πόλωσης. Οι τεχνικές παράμετροι του δορυφόρου είναι βελτιστοποιημένες για ένα ευρύ φάσμα εργασιών, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης πλημμύρας, της αξιολόγησης των καλλιεργειών, της παρακολούθησης των δασών, της ταξινόμησης κάλυψης γης, της διαχείρισης καταστροφών και της επιτήρησης των υδάτων, ιδίως για την παρακολούθηση πλοίων και την ανίχνευση πετρελαιοκηλίδων.

ΙΣΠΑΝΙΑ

Ένας εθνικός ισπανικός αστερισμός δορυφόρων τηλεπισκόπησης σχηματίζεται. Τον Ιούλιο του 2009, ο δορυφόρος Deimos-1, ο οποίος αποτελεί μέρος του διεθνούς αστερισμού DMC, εκτοξεύτηκε σε τροχιά. Ερευνά σε πολυφασματική λειτουργία με ανάλυση 22 m σε μια περιοχή πλάτους 660 m. Ο δορυφορικός χειριστής, Deimos Imaging, ήταν το αποτέλεσμα μιας συνεργασίας μεταξύ της ισπανικής εταιρείας αεροδιαστημικής μηχανικής Deimos Space και του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης του Πανεπιστημίου του Βαγιαδολίδ ( LATUV)). Βασικός στόχος της νέας εταιρείας είναι η ανάπτυξη, υλοποίηση, λειτουργία και εμπορική χρήση συστημάτων τηλεπισκόπησης. Η εταιρεία βρίσκεται στο Valladolid (Ισπανία).

Η Deimos Imaging αναπτύσσει επί του παρόντος έναν δορυφόρο υψηλής ανάλυσης Δείμος-2, η οποία έχει προγραμματιστεί να εκτοξευθεί το 2013. Το διαστημόπλοιο Deimos-2 έχει σχεδιαστεί για να αποκτά χαμηλού κόστους και υψηλής ποιότητας πολυφασματικά δεδομένα τηλεπισκόπησης. Μαζί με τον δορυφόρο Deimos-1, ο δορυφόρος Deimos-2 θα σχηματίσει ένα ενιαίο δορυφορικό σύστημα απεικόνισης Deimos.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςΔείμος-2

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςΔείμος-2

Τα επόμενα δύο χρόνια θα ξεκινήσει το εθνικό πρόγραμμα παρατήρησης της Γης από το διάστημα PNOTS (Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite). CA Παζ(μεταφρασμένο από τα ισπανικά ως «κόσμος», ένα άλλο όνομα είναι SEOSAR - Satélite Español de Observación SAR) - ο πρώτος ισπανικός δορυφόρος ραντάρ διπλής χρήσης - είναι ένα από τα στοιχεία αυτού του προγράμματος. Ο δορυφόρος θα είναι σε θέση να πραγματοποιεί τοπογραφήσεις σε όλες τις καιρικές συνθήκες, μέρα και νύχτα, και θα εκπληρώνει κατά κύριο λόγο εντολές από την ισπανική κυβέρνηση που σχετίζονται με θέματα ασφάλειας και άμυνας. Το διαστημόπλοιο Paz θα είναι εξοπλισμένο με ένα ραντάρ συνθετικού ανοίγματος που αναπτύχθηκε από την Astrium GmbH στην πλατφόρμα ραντάρ του δορυφόρου TerraSAR-X.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςΠαζ

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφουςΠαζ

Φασματικό εύρος	Ζώνη X (3,1 cm)
Τρόπος	Ονομαστική χωρική ανάλυση, Μ	Εύρος ζώνης λήψης, χλμ	Εύρος γωνιών λήψης, χαλάζι	Πόλωση
SpotLight υψηλής ανάλυσης (HS)	<(1 х 1)	5 x 5	15–60	Μονό (προαιρετικό - VV ή HH). διπλό (VV/HH)
Υψηλή ανάλυση (SpotLight - SL)	1 x 1	10 x 10	15–60
Ευρυζωνική σύνδεση υψηλής ανάλυσης (StripMap - SM)	3 x 3	30	15–60	Μονό (προαιρετικό - VV ή HH). διπλό (προαιρετικό - VV/HH ή HH/HV ή VV/VH)
Μέση ανάλυση (ScanSAR - SC)	16 x 6	100	15–60	Μονό (προαιρετικό - VV ή HH)

Το 2014, σχεδιάζεται η εκτόξευση ενός άλλου στοιχείου του προγράμματος διαστημικών σκαφών PNOTS Ιντζένιο(άλλο όνομα είναι SEOSat, Satélite Español de Observación de la Tierra). Ο δορυφόρος θα έχει τη δυνατότητα πολυφασματικής απεικόνισης υψηλής ανάλυσης για τις ανάγκες της ισπανικής κυβέρνησης και των εμπορικών πελατών. Η αποστολή χρηματοδοτείται και συντονίζεται από το CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial). Το έργο ελέγχεται από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους Ιντζένιο

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού απεικόνισης διαστημικού σκάφους Ιντζένιο

ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ

Το 1998, για να εξασφαλιστεί ολοκληρωμένη περιβαλλοντική παρακολούθηση, τα κυβερνητικά όργανα της Ευρωπαϊκής Ένωσης αποφάσισαν να ξεκινήσουν το πρόγραμμα GMES (Παγκόσμια Παρακολούθηση για το Περιβάλλον και την Ασφάλεια), το οποίο θα πρέπει να διεξάγεται υπό την αιγίδα της Ευρωπαϊκής Επιτροπής σε συνεργασία με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος. (ESA) και τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Περιβάλλοντος (ΕΟΠ). Ως το μεγαλύτερο πρόγραμμα παρατήρησης της Γης μέχρι σήμερα, το GMES θα παρέχει στις κυβερνήσεις και σε άλλους χρήστες εξαιρετικά ακριβείς, ενημερωμένες και προσβάσιμες πληροφορίες για τη βελτίωση της παρακολούθησης της περιβαλλοντικής αλλαγής, την κατανόηση των αιτιών της κλιματικής αλλαγής, τη διασφάλιση της ασφάλειας της ανθρώπινης ζωής και άλλα στόχοι.

Στην πράξη, το GMES θα αποτελείται από ένα σύνθετο σύνολο συστημάτων παρατήρησης: δορυφόρους τηλεπισκόπησης, επίγειους σταθμούς, πλοία, ατμοσφαιρικούς ανιχνευτές κ.λπ.

Η διαστημική συνιστώσα του GMES θα βασίζεται σε δύο τύπους συστημάτων τηλεπισκόπησης: δορυφόρους Sentinel που είναι αφιερωμένοι στο πρόγραμμα GMES (που διαχειρίζεται η ESA) και εθνικά (ή διεθνή) δορυφορικά συστήματα τηλεπισκόπησης που περιλαμβάνονται στις λεγόμενες αποστολές GMES Contributing Missions (GCMs). .

Η εκτόξευση των δορυφόρων Sentinel θα ξεκινήσει το 2013. Θα ερευνήσουν χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνολογίες, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ραντάρ και ηλεκτροοπτικούς πολυφασματικούς αισθητήρες.

Για την υλοποίηση του προγράμματος GMES, υπό τη γενική ηγεσία της ESA, αναπτύσσονται πέντε τύποι δορυφόρων τηλεπισκόπησης Sentinel, καθένας από τους οποίους θα εκτελεί μια συγκεκριμένη αποστολή σχετική με την παρακολούθηση της Γης.

Κάθε αποστολή Sentinel θα περιλαμβάνει έναν αστερισμό δύο δορυφόρων για να παρέχει την καλύτερη δυνατή κάλυψη και να επιταχύνει τις επαναλαμβανόμενες αποκτήσεις, βελτιώνοντας την αξιοπιστία και την πληρότητα των δεδομένων για το GMES.

Αποστολή Φρουρός-1θα είναι ένας αστερισμός δύο δορυφόρων ραντάρ σε πολική τροχιά εξοπλισμένους με ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR) για απεικόνιση της ζώνης C.

Η δορυφορική απεικόνιση ραντάρ Sentinel-1 δεν εξαρτάται από τον καιρό ή την ώρα της ημέρας. Ο πρώτος δορυφόρος της αποστολής έχει προγραμματιστεί να εκτοξευθεί το 2013 και ο δεύτερος το 2016. Σχεδιασμένος ειδικά για το πρόγραμμα GMES, η αποστολή Sentinel-1 θα συνεχίσει τις έρευνες ραντάρ C-band που ξεκίνησαν και συνεχίστηκαν από τα ERS-1, ERS-2, Δορυφορικά συστήματα Envisat (χειριστής ESA) και RADARSAT-1,2 (διαχειριστής - MDA, Καναδάς).

Ο αστερισμός Sentinel-1 αναμένεται να παρέχει έρευνες σε όλη την Ευρώπη, τον Καναδά και τα μεγάλα ναυτιλιακά δρομολόγια κάθε 1-3 ημέρες, ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες. Τα δεδομένα ραντάρ θα παραδοθούν εντός μιας ώρας από την τοπογραφία - μια μεγάλη βελτίωση σε σχέση με τα υπάρχοντα δορυφορικά συστήματα ραντάρ.

Κύρια χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφουςΦρουρός-1

Ημερομηνίες εκτόξευσης δορυφόρου (προγραμματισμένη): 2013 (Sentinel-1A), 2016 (Sentinel-1B)
Όχημα εκτόξευσης: Όχημα εκτόξευσης Soyuz (Ρωσία)
Προγραμματιστές: Thales Alenia Space Italy (Ιταλία), EADS Astrium GmbH (Γερμανία), Astrium UK (Μεγάλη Βρετανία)
Βάρος, κιλό		2280
Τροχιά	Τύπος	Πολικός ήλιος-σύγχρονο
	Υψος, χλμ	693
Εκτιμώμενη διάρκεια ζωής, χρόνια		7

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού κινηματογράφησηςCAΦρουρός-1

Ζεύγος δορυφόρων Φρουρός-2θα παρέχει τακτικά δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης σε ολόκληρη τη Γη, διασφαλίζοντας τη συνέχεια της απόκτησης δεδομένων με χαρακτηριστικά παρόμοια με τα προγράμματα SPOT και Landsat.

Το Sentinel-2 θα είναι εξοπλισμένο με έναν οπτικο-ηλεκτρονικό πολυφασματικό αισθητήρα για έρευνες με ανάλυση 10 έως 60 m στις ορατές, κοντινές υπέρυθρες (VNIR) και βραχέων κυμάτων υπέρυθρων (SWIR) περιοχές του φάσματος, συμπεριλαμβανομένων 13 φασματικών καναλιών , διασφαλίζοντας την εμφάνιση διαφορών στις συνθήκες βλάστησης, συμπεριλαμβανομένων των προσωρινών αλλαγών, και επίσης ελαχιστοποιεί τον αντίκτυπο στην ποιότητα της ατμοσφαιρικής καταγραφής.

Μια τροχιά με μέσο υψόμετρο 785 km και η παρουσία δύο δορυφόρων στην αποστολή θα επιτρέψει επαναλαμβανόμενες έρευνες κάθε 5 ημέρες στον ισημερινό και κάθε 2-3 ημέρες στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Ο πρώτος δορυφόρος σχεδιάζεται να εκτοξευτεί το 2013.

Η αύξηση του πλάτους της λωρίδας μαζί με την υψηλή επαναληψιμότητα των ερευνών θα καταστήσει δυνατή την παρακολούθηση των ταχέως μεταβαλλόμενων διαδικασιών, για παράδειγμα, των αλλαγών στη φύση της βλάστησης κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου.

Η μοναδικότητα της αποστολής Sentinel-2 πηγάζει από το συνδυασμό μεγάλης εδαφικής κάλυψης, συχνών επαναλαμβανόμενων ερευνών και, ως εκ τούτου, τη συστηματική λήψη πλήρους κάλυψης ολόκληρης της Γης με πολυφασματική απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.

Κύρια χαρακτηριστικά του δορυφόρου διαστημικού σκάφουςΦρουρός-2

Ημερομηνίες εκτόξευσης δορυφόρου (προγραμματισμένη): 2013 (Sentinel-2A), 2015 (Sentinel-2B)
Τόπος εκτόξευσης: Διαστημικό λιμάνι Kourou (Γαλλία)
Όχημα εκτόξευσης: Όχημα εκτόξευσης Rokot (Ρωσία)
Κατασκευαστής: EADS Astrium Satellites (Γαλλία)
Χειριστής: Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος
Βάρος, κιλό		1100
Τροχιά	Τύπος	Ηλιακό-σύγχρονο
	Υψος, χλμ	785
Εκτιμώμενη διάρκεια ζωής, χρόνια		7

Ο κύριος στόχος της αποστολής Φρουρός-3είναι η παρατήρηση της τοπογραφίας της επιφάνειας των ωκεανών, της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας και της γης, του χρώματος των ωκεανών και της γης με υψηλό βαθμό ακρίβειας και αξιοπιστίας για την υποστήριξη συστημάτων πρόβλεψης ωκεανών, καθώς και παρακολούθησης περιβάλλοντος και κλίματος.

Ο Sentinel-3 είναι ο διάδοχος των καλά αποδεδειγμένων δορυφόρων ERS-2 και Envisat. Το ζεύγος δορυφόρων Sentinel-3 θα έχει υψηλή επαναληψιμότητα των ερευνών. Οι δορυφορικές τροχιές (815 km) θα παρέχουν ένα πλήρες πακέτο δεδομένων κάθε 27 ημέρες. Ο πρώτος δορυφόρος της αποστολής Sentinel-3 έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί το 2013, αμέσως μετά το Sentinel-2. Ο δορυφόρος Sentinel-3B έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί το 2018.

Οι αποστολές Sentinel-4 και Sentinel-5 έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν δεδομένα για την ατμοσφαιρική σύνθεση στις αντίστοιχες υπηρεσίες GMES. Και οι δύο αποστολές θα πραγματοποιηθούν στην πλατφόρμα μετεωρολογικών δορυφόρων, που λειτουργεί από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μετεωρολογικών Δορυφόρων EUMETSAT. Οι δορυφόροι προγραμματίζεται να εκτοξευθούν το 2017-2019.

ΒΡΑΖΙΛΙΑ

Η αεροδιαστημική βιομηχανία είναι ένας από τους πιο καινοτόμους και σημαντικούς τομείς της οικονομίας της Βραζιλίας. Το διαστημικό πρόγραμμα της Βραζιλίας θα λάβει 2,1 δισεκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακές επενδύσεις για τέσσερα χρόνια (2012–2015).

Το Εθνικό Ινστιτούτο Διαστημικής Έρευνας (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE) συνεργάζεται με το Υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας και είναι υπεύθυνο, μεταξύ άλλων, για την παρακολούθηση του διαστήματος.

Στο πλαίσιο της συνεργασίας της με την Κίνα, η INPE αναπτύσσει την οικογένεια δορυφόρων CBERS. Χάρη στην επιτυχημένη αποστολή των δορυφόρων CBERS-1 και CBERS-2, οι κυβερνήσεις των δύο χωρών αποφάσισαν να υπογράψουν νέα συμφωνία για την ανάπτυξη και εκτόξευση δύο ακόμη κοινών δορυφόρων CBERS-3Και CBERS-4, απαραίτητο για τον έλεγχο της αποψίλωσης των δασών και των πυρκαγιών στον Αμαζόνιο, καθώς και για την επίλυση προβλημάτων παρακολούθησης υδάτινων πόρων, γεωργικών εκτάσεων κ.λπ. Η συμμετοχή της Βραζιλίας στο πρόγραμμα αυτό θα αυξηθεί στο 50%. Ο CBERS-3 έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί το 2013 και ο CBERS-4 το 2014. Οι νέοι δορυφόροι θα έχουν μεγαλύτερες δυνατότητες από τους προκατόχους τους. Ως ωφέλιμο φορτίο, θα εγκατασταθούν στους δορυφόρους 4 συστήματα απεικόνισης με βελτιωμένα γεωμετρικά και ραδιομετρικά χαρακτηριστικά. Οι κάμερες MUXCam (Multispectral Camera) και WFI (Wide-Field Imager) αναπτύχθηκαν από τη βραζιλιάνικη πλευρά και οι κάμερες PanMUX (Panchromatic and Multispectral Camera) και IRS (Infrared System) από τους Κινέζους. Η χωρική ανάλυση (στο ναδίρ) σε πανχρωματική λειτουργία θα είναι 5 m, σε πολυφασματική λειτουργία - 10 m.

Η εταιρεία αναπτύσσει επίσης μια σειρά δικών της μικρών δορυφόρων που βασίζονται στην τυπική διαστημική πλατφόρμα πολλαπλών χρήσεων της μεσαίας τάξης Multimission Platform (MMP). Ο πρώτος από τους δορυφόρους είναι ένας μικρός δορυφόρος τηλεπισκόπησης σε πολική τροχιά Αμαζονία-1. Σχεδιάζεται να στεγάσει την πολυφασματική κάμερα Advanced Wide Field Imager (AWFI), που δημιουργήθηκε από Βραζιλιάνους ειδικούς. Από τροχιά σε υψόμετρο 600 χλμ., η λωρίδα της κάμερας θα είναι 800 χλμ., η χωρική ανάλυση θα είναι 40 μ. Το διαστημόπλοιο Amazonia-1 θα είναι επίσης εξοπλισμένο με το βρετανικό οπτικο-ηλεκτρονικό σύστημα RALCam-3, το οποίο θα ερευνά με ανάλυση 10 m σε μια λωρίδα 88 km. Μικρός δορυφόρος ραντάρ MapSARΤο (Multi-Application Purpose) είναι ένα κοινό έργο μεταξύ του INPE και του German Aerospace Center (DLR). Ο δορυφόρος έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε τρεις λειτουργίες (ανάλυση - 3, 10 και 20 m). Η κυκλοφορία του έχει προγραμματιστεί για το 2013.

Ως μέρος της ανασκόπησής μας, δεν ξεκινήσαμε να αναλύσουμε όλα τα νέα και πολλά υποσχόμενα εθνικά συστήματα τηλεπισκόπησης υψηλής και εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης. Τώρα περισσότερες από 20 χώρες έχουν αποκτήσει τους δικούς τους δορυφόρους παρατήρησης της Γης. Εκτός από τις χώρες που αναφέρονται στο άρθρο, η Γερμανία (οπτικός-ηλεκτρονικός δορυφορικός αστερισμός RapidEye, διαστημόπλοια ραντάρ TerraSAR-X και TanDEM-X), το Ισραήλ (διαστημόπλοιο EROS-A,B), η Ιταλία (διαστημόπλοιο COSMO-SkyMed-1-ραντάρ ) έχουν τέτοια συστήματα 4) κλπ. Κάθε χρόνο αυτό το μοναδικό διαστημικό κλαμπ αναπληρώνεται με νέες χώρες και συστήματα τηλεπισκόπησης. Το 2011–2012 Η Νιγηρία (Nigeriasat-X και Nigeriasat-2), η Αργεντινή (SAC-D), η Χιλή (SSOT), η Βενεζουέλα (VRSS-1) και άλλοι απέκτησαν τους δορυφόρους τους. Εκτόξευση τον Δεκέμβριο του 2012 του δορυφόρου Gokturk-2 (ανάλυση σε πανχρωματική λειτουργία 2,5 m, σε πολυφασματική έρευνα - 10 m) συνέχισε το τουρκικό πρόγραμμα τηλεπισκόπησης (η εκτόξευση του τρίτου δορυφόρου της σειράς Gokturk έχει προγραμματιστεί για το 2015). Το 2013, τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα σχεδιάζουν να εκτοξεύσουν τον δικό τους δορυφόρο υπερυψηλής ανάλυσης Dubaisat-2 (ανάλυση σε πανχρωματική λειτουργία 1 m, σε πολυφασματική απεικόνιση - 4 m)

Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία θεμελιωδώς νέων συστημάτων παρακολούθησης του διαστήματος. Έτσι, η αμερικανική εταιρεία Skybox Imaging, με έδρα τη Silicon Valley, εργάζεται για τη δημιουργία του πιο υψηλών επιδόσεων καινοτόμου αστερισμού μίνι-δορυφόρων τηλεπισκόπησης στον κόσμο - SkySat. Θα καταστήσει δυνατή τη λήψη δορυφορικών εικόνων υψηλής ανάλυσης οποιασδήποτε περιοχής της Γης πολλές φορές την ημέρα. Τα δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν για ταχεία απόκριση σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, περιβαλλοντική παρακολούθηση κ.λπ. Η έρευνα θα πραγματοποιηθεί σε παγκρωματικούς και πολυφασματικούς τρόπους. Ο πρώτος δορυφόρος του αστερισμού, SkySat-1, σχεδιάζεται να εκτοξευτεί το 2013. Μετά την πλήρη ανάπτυξη του αστερισμού (και σχεδιάζεται να έχει έως και 20 δορυφόρους σε τροχιά), οι χρήστες θα έχουν την ευκαιρία να δουν οποιοδήποτε σημείο στο Γη σε πραγματικό χρόνο. Προβλέπεται επίσης η πραγματοποίηση βιντεοσκόπησης από το διάστημα.