Teknologi penderiaan jauh bumi. Satelit terkini dan menjanjikan untuk penderiaan jauh bumi

Penderiaan jauh Bumi (ERS)- Pemerhatian permukaan bumi dengan cara penerbangan dan angkasa lepas dilengkapi dengan pelbagai jenis peralatan pengimejan. Julat operasi panjang gelombang yang diterima oleh peralatan pengimejan berjulat daripada pecahan mikrometer (sinar optik boleh dilihat) hingga meter (gelombang radio). Kaedah membunyikan boleh menjadi pasif, iaitu, menggunakan pantulan semula jadi atau sinaran haba sekunder objek di permukaan Bumi, disebabkan oleh aktiviti suria, dan aktif - menggunakan sinaran rangsangan objek yang dimulakan oleh sumber tiruan tindakan arah. Data penderiaan jauh yang diperoleh daripada kapal angkasa (SC) dicirikan oleh tahap pergantungan yang besar pada ketelusan atmosfera. Oleh itu, kapal angkasa menggunakan peralatan berbilang saluran jenis pasif dan aktif, yang mengesan sinaran elektromagnet dalam pelbagai julat.

Peralatan penderiaan jauh kapal angkasa pertama yang dilancarkan pada 1960-an-70-an. adalah daripada jenis trek - unjuran kawasan ukuran di permukaan Bumi ialah garisan. Kemudian, peralatan penderiaan jauh dari jenis panorama muncul dan menjadi meluas - pengimbas, unjuran kawasan pengukuran di permukaan Bumi yang merupakan jalur.

YouTube ensiklopedia

1 / 5

✪ Penderiaan jauh bumi dari angkasa

✪ Penderiaan jauh bumi

✪ Satelit penderiaan jauh "Resurs-P"

✪ Penderiaan jauh bumi dari angkasa

✪ [Kuliah IT]: Adakah terdapat ruang di luar orbit geostasioner? Prospek pembangunan sistem suria.

Sari kata

tinjauan umum

Penderiaan jauh ialah kaedah mendapatkan maklumat tentang objek atau fenomena tanpa sentuhan fizikal secara langsung dengan objek ini. Penderiaan jauh ialah subset geografi. Dalam erti kata moden, istilah ini merujuk terutamanya kepada teknologi penderiaan bawaan udara atau ruang angkasa untuk tujuan mengesan, mengelas dan menganalisis objek di permukaan bumi, serta atmosfera dan lautan, menggunakan isyarat yang disebarkan (contohnya, sinaran elektromagnet). Ia dibahagikan kepada aktif (isyarat pertama kali dipancarkan oleh pesawat atau satelit angkasa lepas) dan penderiaan jauh pasif (hanya isyarat daripada sumber lain, seperti cahaya matahari, direkodkan).

Peranti aktif, seterusnya, mengeluarkan isyarat untuk mengimbas objek dan ruang, selepas itu penderia dapat mengesan dan mengukur sinaran yang dipantulkan atau dibentuk oleh penyerakan belakang oleh sasaran penderiaan. Contoh penderia penderiaan jauh yang aktif ialah radar dan lidar, yang mengukur kelewatan masa antara memancarkan dan mendaftarkan isyarat yang dikembalikan, sekali gus menentukan lokasi, kelajuan dan arah objek.

Penderiaan jauh memberi peluang untuk mendapatkan data mengenai objek berbahaya, sukar dicapai dan bergerak pantas, dan juga membolehkan anda membuat pemerhatian ke atas kawasan yang luas di rupa bumi. Contoh aplikasi penderiaan jauh termasuk memantau penebangan hutan (contohnya, di lembangan Amazon), keadaan glasier di Artik dan Antartika, mengukur kedalaman lautan menggunakan banyak. Penderiaan jauh juga menggantikan kaedah yang mahal dan agak perlahan untuk mengumpul maklumat dari permukaan Bumi, sementara pada masa yang sama menjamin bahawa manusia tidak mengganggu proses semula jadi di kawasan atau objek yang diperhatikan.

Dengan kapal angkasa yang mengorbit, saintis dapat mengumpul dan menghantar data dalam pelbagai jalur spektrum elektromagnet, yang digabungkan dengan pengukuran dan analisis berasaskan udara dan darat yang lebih besar, menyediakan julat data yang diperlukan untuk memantau fenomena dan trend semasa, seperti El Niño dan lain-lain. fenomena alam, baik dalam jangka pendek dan panjang. Penderiaan jauh juga penting digunakan dalam bidang geosains (contohnya, pengurusan alam semula jadi), pertanian (penggunaan dan pemuliharaan sumber asli), keselamatan negara (pemantauan kawasan sempadan).

Teknik Pemerolehan Data

Matlamat utama kajian multispektral dan analisis data yang diperoleh adalah objek dan wilayah yang memancarkan tenaga, yang memungkinkan untuk membezakannya dari latar belakang persekitaran. Gambaran keseluruhan ringkas tentang sistem penderiaan jauh satelit terdapat dalam jadual tinjauan .

Sebagai peraturan, masa terbaik untuk memperoleh data daripada kaedah penderiaan jauh ialah waktu musim panas (khususnya, pada bulan-bulan ini matahari berada pada sudut paling besar di atas ufuk dan panjang hari paling lama). Pengecualian kepada peraturan ini ialah pemerolehan data menggunakan penderia aktif (cth Radar, Lidar), serta data terma dalam julat panjang gelombang panjang. Dalam pengimejan terma, di mana penderia mengukur tenaga haba, lebih baik menggunakan tempoh masa apabila perbezaan antara suhu tanah dan suhu udara adalah paling besar. Oleh itu, masa terbaik untuk kaedah ini adalah semasa bulan-bulan yang lebih sejuk, serta beberapa jam sebelum subuh pada bila-bila masa sepanjang tahun.

Di samping itu, terdapat beberapa pertimbangan lain yang perlu diambil kira. Dengan bantuan radar, sebagai contoh, adalah mustahil untuk mendapatkan imej permukaan bumi yang kosong dengan penutup salji tebal; perkara yang sama boleh dikatakan mengenai lidar. Walau bagaimanapun, penderia aktif ini tidak sensitif kepada cahaya (atau kekurangannya), menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi latitud tinggi (contohnya). Di samping itu, kedua-dua radar dan lidar berkebolehan (bergantung pada panjang gelombang yang digunakan) menangkap imej permukaan di bawah kanopi hutan, menjadikannya berguna untuk aplikasi di kawasan yang banyak tumbuh-tumbuhan. Sebaliknya, kaedah pemerolehan data spektrum (kedua-dua kaedah pengimejan stereo dan pelbagai spektrum) digunakan terutamanya pada hari yang cerah; data yang dikumpul dalam keadaan cahaya malap cenderung mempunyai tahap isyarat/bunyi yang rendah, menjadikannya sukar untuk diproses dan ditafsir. Di samping itu, walaupun imej stereo mampu menggambarkan dan mengenal pasti tumbuh-tumbuhan dan ekosistem, kaedah ini (seperti bunyi multispektral) tidak dapat menembusi kanopi pokok dan memperoleh imej permukaan bumi.

Aplikasi penderiaan jauh

Penderiaan jauh paling kerap digunakan dalam pertanian, geodesi, pemetaan, pemantauan permukaan bumi dan lautan, serta lapisan atmosfera.

pertanian

Dengan bantuan satelit, adalah mungkin untuk menerima imej medan individu, wilayah dan daerah dengan kitaran tertentu. Pengguna boleh menerima maklumat berharga tentang keadaan tanah, termasuk pengenalan tanaman, penentuan kawasan tanaman dan status tanaman. Data satelit digunakan untuk mengurus dan memantau dengan tepat hasil pertanian di pelbagai peringkat. Data ini boleh digunakan untuk pengoptimuman ladang dan pengurusan operasi teknikal berasaskan ruang. Imej-imej itu boleh membantu menentukan lokasi tanaman dan tahap penipisan tanah, dan kemudiannya boleh digunakan untuk membangunkan dan melaksanakan pelan rawatan untuk mengoptimumkan penggunaan bahan kimia pertanian secara tempatan. Aplikasi pertanian utama penderiaan jauh adalah seperti berikut:

tumbuh-tumbuhan:
- klasifikasi jenis tanaman
- penilaian keadaan tanaman (pemantauan tanaman pertanian, penilaian kerosakan)
- penilaian hasil
tanah
- paparan ciri-ciri tanah
- paparan jenis tanah
- hakisan tanah
- kelembapan tanah
- pemetaan amalan membaja

Pemantauan tutupan hutan

Penderiaan jauh juga digunakan untuk memantau litupan hutan dan mengenal pasti spesies. Peta yang diperoleh dengan cara ini boleh meliputi kawasan yang luas, sambil memaparkan ukuran terperinci dan ciri-ciri kawasan (jenis pokok, ketinggian, kepadatan). Menggunakan data penderiaan jauh, adalah mungkin untuk menentukan dan menggambarkan jenis hutan yang berbeza, yang sukar dicapai menggunakan kaedah tradisional di permukaan tanah. Data tersedia pada pelbagai skala dan resolusi untuk disesuaikan dengan keperluan tempatan atau serantau. Keperluan untuk perincian paparan rupa bumi bergantung pada skala kajian. Untuk memaparkan perubahan dalam litupan hutan (tekstur, ketumpatan daun) terpakai:

imej berbilang spektrum: data resolusi sangat tinggi diperlukan untuk pengecaman spesies yang tepat
imej yang boleh diguna semula dari wilayah yang sama digunakan untuk mendapatkan maklumat tentang perubahan musim pelbagai jenis
stereofoto - untuk membezakan antara spesies, menilai ketumpatan dan ketinggian pokok. Gambar stereo memberikan pemandangan litupan hutan yang unik, hanya boleh diakses melalui teknologi penderiaan jauh.
Radar digunakan secara meluas di kawasan tropika lembap kerana keupayaan mereka untuk memperoleh imej dalam semua keadaan cuaca.
Lidar memungkinkan untuk mendapatkan struktur hutan 3 dimensi, untuk mengesan perubahan ketinggian permukaan bumi dan objek di atasnya. Data Lidar membantu menganggarkan ketinggian pokok, kawasan mahkota dan bilangan pokok setiap unit luas.

Pemantauan permukaan

Pemantauan permukaan adalah salah satu aplikasi penderiaan jauh yang paling penting dan tipikal. Data yang diperoleh digunakan dalam menentukan keadaan fizikal permukaan bumi seperti hutan, padang rumput, permukaan jalan dan sebagainya termasuk hasil aktiviti manusia seperti landskap di kawasan perindustrian dan perumahan, keadaan kawasan pertanian, dan lain-lain. Pada mulanya, sistem klasifikasi tutupan tanah harus diwujudkan, yang biasanya merangkumi paras dan kelas tanah. Tahap dan kelas harus dibangunkan dengan mengambil kira tujuan penggunaan (di peringkat kebangsaan, serantau atau tempatan), resolusi spatial dan spektrum data penderiaan jauh, permintaan pengguna, dan sebagainya.

Pengesanan perubahan keadaan permukaan bumi adalah perlu untuk mengemas kini peta tutupan tanah dan merasionalkan penggunaan sumber asli. Perubahan biasanya dikesan apabila membandingkan berbilang imej yang mengandungi berbilang peringkat data dan, dalam beberapa kes, apabila membandingkan peta lama dan imej penderiaan jauh yang dikemas kini.

perubahan bermusim: tanah ladang dan hutan luruh berubah mengikut musim
perubahan tahunan: perubahan dalam permukaan tanah atau guna tanah, seperti kawasan penebangan hutan atau kawasan bandar

Maklumat permukaan tanah dan perubahan tutupan tanah adalah penting untuk penggubalan dan pelaksanaan dasar perlindungan alam sekitar dan boleh digunakan bersama data lain untuk melakukan pengiraan yang rumit (cth. risiko hakisan).

Geodesi

Pengumpulan data geodetik dari udara mula-mula digunakan untuk mengesan kapal selam dan mendapatkan data graviti yang digunakan untuk membina peta ketenteraan. Data ini ialah tahap gangguan serta-merta medan graviti Bumi, yang boleh digunakan untuk menentukan perubahan dalam taburan jisim Bumi, yang seterusnya boleh diperlukan untuk pelbagai kajian geologi.

Aplikasi akustik dan hampir akustik

Sonar: sonar pasif, mendaftarkan gelombang bunyi yang datang dari objek lain (kapal, ikan paus, dll.); sonar aktif, mengeluarkan denyutan gelombang bunyi dan mendaftarkan isyarat yang dipantulkan. Digunakan untuk mengesan, mencari dan mengukur parameter objek dan rupa bumi bawah air.
Seismograf ialah alat pengukur khas yang digunakan untuk mengesan dan merekod semua jenis gelombang seismik. Dengan bantuan seismogram yang diambil di tempat yang berbeza di wilayah tertentu, adalah mungkin untuk menentukan pusat gempa bumi dan mengukur amplitudnya (selepas ia berlaku) dengan membandingkan keamatan relatif dan masa ayunan yang tepat.
Ultrasound: penderia sinaran ultrasonik yang mengeluarkan denyutan frekuensi tinggi dan merekodkan isyarat yang dipantulkan. Digunakan untuk mengesan gelombang di atas air dan menentukan paras air.

Apabila menyelaraskan satu siri pemerhatian berskala besar, kebanyakan sistem bunyi bergantung pada faktor berikut: lokasi platform dan orientasi penderia. Instrumen berkualiti tinggi kini sering menggunakan maklumat kedudukan daripada sistem navigasi satelit. Putaran dan orientasi selalunya ditentukan oleh kompas elektronik dengan ketepatan kira-kira satu hingga dua darjah. Kompas boleh mengukur bukan sahaja azimut (iaitu, sisihan darjah dari utara magnet), tetapi juga ketinggian (sisihan dari paras laut), kerana arah medan magnet berbanding Bumi bergantung pada latitud di mana pemerhatian mengambil tempat. Untuk orientasi yang lebih tepat, perlu menggunakan navigasi inersia, dengan pembetulan berkala melalui pelbagai kaedah, termasuk navigasi mengikut bintang atau tanda tempat yang diketahui.

Gambaran keseluruhan instrumen penderiaan jauh utama

Radar digunakan terutamanya dalam kawalan trafik udara, amaran awal, pemantauan litupan hutan, pertanian dan data meteorologi skala besar. Radar Doppler digunakan oleh agensi penguatkuasaan undang-undang untuk memantau kelajuan kenderaan, serta untuk mendapatkan data meteorologi mengenai kelajuan dan arah angin, lokasi dan intensiti kerpasan. Jenis maklumat lain yang diterima termasuk data tentang gas terion dalam ionosfera. Radar interferometrik apertur tiruan digunakan untuk mendapatkan model ketinggian digital yang tepat bagi kawasan besar rupa bumi (lihat RADARSAT, TerraSAR-X, Magellan).
Altimeter laser dan radar pada satelit menyediakan pelbagai data. Dengan mengukur variasi aras laut yang disebabkan oleh graviti, instrumen ini memaparkan ciri dasar laut dengan resolusi kira-kira satu batu. Dengan mengukur ketinggian dan panjang gelombang gelombang laut dengan altimeter, anda boleh mengetahui kelajuan dan arah angin, serta kelajuan dan arah arus lautan permukaan.
Penderia ultrasonik (akustik) dan radar digunakan untuk mengukur paras laut, air pasang dan pasang surut, menentukan arah ombak di kawasan marin pantai.
Teknologi Light Detection and Ranging (LIDAR) terkenal dengan aplikasi ketenteraannya, khususnya untuk navigasi peluru laser. LIDAR juga digunakan untuk mengesan dan mengukur kepekatan pelbagai bahan kimia di atmosfera, manakala LIDAR di atas pesawat boleh digunakan untuk mengukur ketinggian objek dan fenomena di atas tanah dengan ketepatan yang lebih tinggi daripada yang boleh dicapai dengan teknologi radar. Penderiaan jauh tumbuh-tumbuhan juga merupakan salah satu aplikasi utama LIDAR.
Radiometer dan fotometer adalah instrumen yang paling biasa digunakan. Mereka menangkap sinaran yang dipantulkan dan dipancarkan dalam julat frekuensi yang luas. Penderia boleh dilihat dan inframerah adalah yang paling biasa, diikuti oleh gelombang mikro, sinar gamma dan, kurang biasa, penderia ultraviolet. Instrumen ini juga boleh digunakan untuk mengesan spektrum pelepasan pelbagai bahan kimia, memberikan data tentang kepekatannya di atmosfera.
Imej stereo yang diperoleh daripada fotografi udara sering digunakan dalam mengesan tumbuh-tumbuhan di permukaan bumi, serta untuk pembinaan peta topografi dalam pembangunan laluan berpotensi dengan menganalisis imej rupa bumi, dalam kombinasi dengan pemodelan ciri alam sekitar yang diperolehi oleh tanah- kaedah berasaskan.
Platform berbilang spektrum seperti Landsat telah digunakan secara aktif sejak tahun 1970-an. Instrumen ini telah digunakan untuk menjana peta tematik dengan mengambil imej dalam pelbagai panjang gelombang spektrum elektromagnet (berbilang spektrum) dan biasanya digunakan pada satelit pemerhatian bumi. Contoh misi sedemikian termasuk program Landsat atau satelit IKONOS. Penutup tanah dan peta guna tanah yang dihasilkan oleh pemetaan tematik boleh digunakan untuk penerokaan mineral, pengesanan dan pemantauan penggunaan tanah, penebangan hutan, dan kajian kesihatan tumbuhan dan tanaman, termasuk kawasan tanah pertanian atau kawasan berhutan yang luas. Imejan ruang daripada program Landsat digunakan oleh pengawal selia untuk memantau parameter kualiti air, termasuk kedalaman Secchi, ketumpatan klorofil dan jumlah fosforus. Satelit cuaca digunakan dalam meteorologi dan klimatologi.
Kaedah pengimejan spektrum menghasilkan imej di mana setiap piksel mengandungi maklumat spektrum penuh, memaparkan julat spektrum sempit dalam spektrum berterusan. Peranti pengimejan spektrum digunakan untuk menyelesaikan pelbagai masalah, termasuk yang digunakan dalam mineralogi, biologi, hal ehwal ketenteraan, dan pengukuran parameter persekitaran.
Sebagai sebahagian daripada perjuangan menentang penggurunan, penderiaan jauh membolehkan untuk memerhati kawasan yang berisiko dalam jangka panjang, menentukan faktor penggurunan, menilai kedalaman impaknya, dan memberikan maklumat yang diperlukan kepada mereka yang bertanggungjawab membuat keputusan mengenai mengambil langkah-langkah perlindungan alam sekitar yang sesuai.

Pemprosesan data

Dengan penderiaan jauh, sebagai peraturan, pemprosesan data digital digunakan, kerana dalam format ini data penderiaan jauh diterima pada masa ini. Dalam format digital, lebih mudah untuk memproses dan menyimpan maklumat. Imej dua dimensi dalam satu julat spektrum boleh diwakili sebagai matriks (tatasusunan dua dimensi) nombor saya (i, j), setiap satunya mewakili keamatan sinaran yang diterima oleh penderia daripada unsur permukaan Bumi, yang sepadan dengan satu piksel imej.

Imej itu terdiri daripada n x m piksel, setiap piksel mempunyai koordinat (i, j)- nombor baris dan nombor lajur. Nombor saya (i, j)- integer dan dipanggil tahap kelabu (atau kecerahan spektrum) piksel (i, j). Jika imej diperoleh dalam beberapa julat spektrum elektromagnet, maka ia diwakili oleh kekisi tiga dimensi yang terdiri daripada nombor I (i, j, k), di mana k- nombor saluran spektrum. Dari sudut matematik, tidak sukar untuk memproses data digital yang diperoleh dalam bentuk ini.

Untuk menghasilkan semula imej dengan betul daripada rekod digital yang dibekalkan oleh titik penerimaan maklumat, adalah perlu untuk mengetahui format rekod (struktur data), serta bilangan baris dan lajur. Empat format digunakan, yang menyusun data sebagai:

jujukan zon ( Band Sequental, BSQ);
zon berselang seli dalam baris ( Band Dijalin oleh Baris, BIL);
zon berselang-seli dengan piksel ( Jalur Jalinan oleh Pixel, BIP);
jujukan zon dengan pemampatan maklumat ke dalam fail menggunakan kaedah pengekodan kumpulan (contohnya, dalam format jpg).

AT BSQ-format setiap imej zon terkandung dalam fail berasingan. Ini mudah apabila tidak perlu bekerja dengan semua zon sekaligus. Satu zon mudah dibaca dan digambarkan, imej zon boleh dimuatkan dalam sebarang susunan yang anda mahukan.

AT BIL-format data zon ditulis kepada satu fail baris demi baris, dengan zon berselang-seli dalam baris: baris pertama zon pertama, baris pertama zon ke-2, ..., baris ke-2 zon ke-1, baris ke-2 zon ke-2 , dsb. Entri ini mudah apabila semua zon dianalisis secara serentak.

AT BIP-format nilai zon bagi kecerahan spektrum setiap piksel disimpan secara berurutan: pertama, nilai piksel pertama dalam setiap zon, kemudian nilai piksel kedua dalam setiap zon, dan seterusnya. Format ini ialah dipanggil gabungan. Ia mudah apabila melakukan pemprosesan per piksel bagi imej berbilang zon, contohnya, dalam algoritma pengelasan.

Pengekodan kumpulan digunakan untuk mengurangkan jumlah maklumat raster. Format sedemikian mudah untuk menyimpan syot kilat yang besar; untuk bekerja dengannya, anda perlu mempunyai alat pembongkaran data.

Fail imej biasanya disertakan dengan maklumat berkaitan imej tambahan berikut:

perihalan fail data (format, bilangan baris dan lajur, resolusi, dsb.);
data statistik (ciri taburan kecerahan - nilai minimum, maksimum dan purata, serakan);
data unjuran peta.

Maklumat tambahan terkandung sama ada dalam pengepala fail imej atau dalam fail teks berasingan dengan nama yang sama dengan fail imej.

Mengikut tahap kerumitan, tahap pemprosesan CS berikut yang disediakan kepada pengguna dibezakan:

1A ialah pembetulan radiometrik herotan yang disebabkan oleh perbezaan sensitiviti penderia individu.
1B - pembetulan radiometrik pada tahap pemprosesan 1A dan pembetulan geometri herotan sensorik yang sistematik, termasuk herotan panorama, herotan yang disebabkan oleh putaran dan kelengkungan Bumi, turun naik ketinggian orbit satelit.
2A - pembetulan imej pada tahap 1B dan pembetulan mengikut unjuran geometri yang diberikan tanpa menggunakan titik kawalan tanah. Untuk pembetulan geometri, model ketinggian digital global digunakan ( DEM, DEM) dengan langkah di atas tanah sejauh 1 km. Pembetulan geometri yang digunakan menghapuskan herotan sensor yang sistematik dan menayangkan imej ke dalam unjuran standard ( UTM WGS-84), menggunakan parameter yang diketahui (data ephemeris satelit, kedudukan spatial, dsb.).
2B - pembetulan imej pada tahap 1B dan pembetulan mengikut unjuran geometri yang diberikan menggunakan titik tanah kawalan;
3 - pembetulan imej pada tahap 2B ditambah pembetulan menggunakan rupa bumi DEM (ortho-rectification).
S - pembetulan imej menggunakan imej rujukan.

Kualiti data yang diperoleh daripada penderiaan jauh bergantung pada resolusi spatial, spektrum, radiometrik dan temporalnya.

Resolusi spatial

Ia dicirikan oleh saiz piksel (di permukaan Bumi), direkodkan dalam imej raster - biasanya berbeza dari 1 hingga 4000 meter.

Resolusi spektrum

Data Landsat merangkumi tujuh jalur, termasuk inframerah, antara 0.07 hingga 2.1 µm. Penderia Hyperion Earth Observing-1 mampu merakam 220 jalur spektrum dari 0.4 hingga 2.5 µm, dengan resolusi spektrum 0.1 hingga 0.11 µm.

Resolusi radiometrik

Bilangan tahap isyarat yang sensor boleh mendaftar. Biasanya berbeza dari 8 hingga 14 bit, yang memberikan dari 256 hingga 16,384 tahap. Ciri ini juga bergantung pada tahap hingar dalam instrumen.

Keizinan sementara

Kekerapan satelit melepasi kawasan yang diminati. Ia mempunyai nilai dalam kajian siri imej, contohnya, dalam kajian dinamik hutan. Pada mulanya, analisis siri dijalankan untuk keperluan perisikan tentera, khususnya, untuk mengesan perubahan dalam infrastruktur dan pergerakan musuh.

Untuk mencipta peta yang tepat berdasarkan data penderiaan jauh, transformasi diperlukan untuk menghapuskan herotan geometri. Imej permukaan Bumi dengan peranti yang diarahkan tepat ke bawah mengandungi imej yang tidak diherotkan hanya di tengah-tengah imej. Apabila anda bergerak ke arah tepi, jarak antara titik pada imej dan jarak yang sepadan di Bumi menjadi semakin berbeza. Pembetulan herotan tersebut dijalankan dalam proses fotogrametri. Sejak awal 1990-an, kebanyakan imej satelit komersial telah dijual sudah diperbetulkan.

Di samping itu, pembetulan radiometrik atau atmosfera mungkin diperlukan. Pembetulan radiometrik menukar tahap isyarat diskret, seperti 0 hingga 255, kepada nilai fizikal sebenar mereka. Pembetulan atmosfera menghapuskan herotan spektrum yang diperkenalkan oleh kehadiran atmosfera.

Sebagai sebahagian daripada program Sistem Pemerhatian Bumi NASA, tahap pemprosesan data penderiaan jauh telah dirumuskan:

Tahap	Penerangan
0	Data datang terus daripada peranti, tanpa overhed (bingkai penyegerakan, pengepala, ulangan).
1a	Data peranti yang dibina semula disediakan dengan penanda masa, pekali radiometrik, ephemeris (koordinat orbit) satelit.
1b	Data tahap 1a ditukar kepada unit fizikal.
2	Pembolehubah geofizik terbitan (ketinggian gelombang laut, kelembapan tanah, kepekatan ais) dengan resolusi yang sama seperti data Tahap 1.
3	Pembolehubah dipaparkan dalam skala ruang-masa universal, mungkin ditambah dengan interpolasi.
4	Data yang diperolehi hasil pengiraan berdasarkan aras sebelumnya.

Latihan dan pendidikan

Di kebanyakan institusi pengajian tinggi, penderiaan jauh diajar di jabatan geografi. Perkaitan penderiaan jauh sentiasa meningkat dalam masyarakat maklumat moden. Disiplin ini merupakan salah satu teknologi utama industri aeroangkasa dan mempunyai kepentingan ekonomi yang besar - contohnya, penderia TerraSAR-X dan RapidEye baharu sentiasa dibangunkan, dan permintaan untuk tenaga kerja mahir juga sentiasa berkembang. Selain itu, penderiaan jauh mempunyai kesan yang sangat besar terhadap kehidupan seharian, daripada laporan cuaca kepada perubahan iklim dan ramalan bencana alam. Sebagai contoh, 80% pelajar Jerman menggunakan Google Earth; pada tahun 2006 sahaja, program ini telah dimuat turun sebanyak 100 juta kali. Walau bagaimanapun, kajian menunjukkan bahawa hanya sebahagian kecil daripada pengguna ini mempunyai pengetahuan asas tentang data yang mereka gunakan. Pada masa ini terdapat jurang pengetahuan yang besar antara penggunaan dan pemahaman imej satelit. Pengajaran prinsip penderiaan jauh adalah sangat dangkal di sebahagian besar institusi pendidikan, walaupun keperluan mendesak untuk meningkatkan kualiti pengajaran dalam mata pelajaran ini. Banyak produk perisian komputer yang direka khusus untuk kajian penderiaan jauh masih belum diperkenalkan ke dalam sistem pendidikan, terutamanya kerana kerumitannya. Oleh itu, dalam banyak kes, disiplin ini sama ada tidak termasuk dalam kurikulum sama sekali, atau tidak termasuk kursus dalam analisis saintifik imej analog. Dalam amalan, subjek penderiaan jauh memerlukan penyatuan fizik dan matematik, serta tahap kecekapan yang tinggi dalam penggunaan alat dan teknik selain daripada tafsiran visual mudah imej satelit.

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Dihoskan di http://www.allbest.ru/

1. Konsep asas penderiaan jauh Bumi. Skim penderiaan jauh

geodetik bumi penderiaan jauh

Penderiaan jauh Bumi (ERS) - mendapatkan maklumat tentang permukaan Bumi dan objek di atasnya, atmosfera, lautan, lapisan atas kerak bumi dengan kaedah bukan sentuhan, di mana peranti rakaman dikeluarkan daripada objek kajian pada jarak yang agak jauh.

Asas fizikal penderiaan jauh ialah hubungan kefungsian antara parameter berdaftar bagi objek itu sendiri atau sinaran pantulan dan ciri biogeofizik dan kedudukan ruangnya.

Penderiaan jauh digunakan untuk mengkaji sifat fizikal dan kimia objek.

Terdapat dua arah yang saling berkaitan dalam penderiaan jauh

Sains semula jadi (penyelidikan jarak jauh)

Kejuruteraan (kaedah jauh)

penderiaan jauh

teknik penderiaan jauh

Subjek penderiaan jauh sebagai sains ialah sifat spatio-temporal dan hubungan objek semula jadi dan sosio-ekonomi, dimanifestasikan secara langsung atau tidak langsung dalam sinaran mereka sendiri atau pantulan, dirakam dari jauh dari angkasa atau dari udara dalam bentuk dua- imej dimensi - syot kilat.

Kaedah penderiaan jauh adalah berdasarkan penggunaan penderia yang diletakkan pada kapal angkasa dan mendaftarkan sinaran elektromagnet dalam format yang lebih sesuai untuk pemprosesan digital, dan dalam julat spektrum elektromagnet yang lebih luas.

Dalam penderiaan jauh, julat inframerah sinaran pantulan, inframerah terma dan julat radio spektrum elektromagnet digunakan.

Proses mengumpul data penderiaan jauh dan menggunakannya dalam sistem maklumat geografi (GIS).

2. Jenis tinjauan angkasa lepas

Fotografi angkasa menduduki salah satu tempat utama di antara pelbagai kaedah penderiaan jauh. Ia dijalankan menggunakan:

* satelit buatan Bumi (ISS),

* stesen automatik antara planet,

* stesen orbit jangka panjang,

* kapal angkasa berawak.

Tab. Pelabuhan angkasa utama yang digunakan untuk melancarkan satelit juruukur.

Sistem ruang (kompleks) untuk memantau alam sekitar termasuk (dan melaksanakan):

1. Sistem satelit di orbit (pusat kawalan misi dan tinjauan),

2. Penerimaan maklumat melalui titik penerimaan darat, satelit geganti,

3. Penyimpanan dan pengedaran bahan (pusat pemprosesan utama, arkib imej). Sistem mendapatkan maklumat telah dibangunkan yang memastikan pengumpulan dan sistematisasi bahan yang diterima daripada satelit Bumi buatan.

Orbit kapal angkasa.

Orbit pembawa dibahagikan kepada 3 jenis:

* khatulistiwa,

* kutub (kutub),

* serong.

Orbit dibahagikan kepada:

* bulatan (lebih tepat, dekat dengan bulatan). Imej satelit yang diperoleh daripada pembawa angkasa lepas yang bergerak dalam orbit bulat mempunyai kira-kira skala yang sama.

* elips.

Orbit juga dibezakan oleh kedudukannya berbanding dengan Bumi atau Matahari:

* geosynchronous (berbanding dengan Bumi)

* heliosynchronous (berbanding dengan Matahari).

Geosynchronous - kapal angkasa bergerak dengan halaju sudut sama dengan kelajuan putaran Bumi. Ini mewujudkan kesan pengangkut angkasa "berlegar" pada satu titik, yang sesuai untuk tinjauan berterusan di kawasan yang sama di permukaan bumi.

Heliosynchronous (atau sun-synchronous) - kapal angkasa melintasi kawasan tertentu di permukaan bumi pada waktu tempatan yang sama, yang digunakan dalam pengeluaran berbilang tinjauan di bawah keadaan pencahayaan yang sama. Orbit heliosynchronous - orbit, apabila menembak dari mana pencahayaan suria permukaan bumi (ketinggian Matahari) kekal praktikal tidak berubah untuk masa yang agak lama (hampir semasa Musim). Ini dicapai dengan cara berikut. Oleh kerana satah mana-mana orbit, di bawah pengaruh bukan sfera Bumi, terbentang sedikit (terlalu), ternyata dengan memilih nisbah kecenderungan dan ketinggian orbit tertentu, adalah mungkin untuk mencapainya. magnitud precession adalah sama dengan putaran harian Bumi mengelilingi Matahari, iaitu kira-kira 1 ° sehari. Antara orbit berhampiran Bumi, adalah mungkin untuk mencipta hanya beberapa orbit segerak matahari, yang kecenderungannya sentiasa terbalik. Contohnya, pada ketinggian orbit 1000 km, kecondongan hendaklah 99°.

Jenis penggambaran.

Pengimejan ruang dijalankan dengan kaedah yang berbeza (Gamb. "Klasifikasi imej ruang mengikut julat spektrum dan teknologi pengimejan").

Mengikut sifat liputan permukaan bumi oleh imej satelit, tinjauan berikut boleh dibezakan:

* fotografi tunggal,

* laluan,

*penglihatan,

* penembakan global.

Penggambaran tunggal (selektif) dilakukan oleh angkasawan dengan kamera pegang tangan. Gambar biasanya diperolehi perspektif dengan sudut kecenderungan yang ketara.

Tinjauan laluan permukaan bumi dijalankan di sepanjang laluan satelit. Lebar petak tinjauan bergantung pada ketinggian penerbangan dan sudut tontonan sistem pengimejan.

Tinjauan bermatlamat (selektif) direka untuk mendapatkan imej kawasan permukaan bumi yang ditentukan khas dari jalan raya.

Pengimejan global dijalankan daripada satelit geostasioner dan orbit kutub. satelit. Empat hingga lima satelit geopegun di orbit khatulistiwa menyediakan pemerolehan secara praktikal secara berterusan imej panorama berskala kecil seluruh Bumi (rondaan angkasa lepas) kecuali topi kutub.

imej aeroangkasa

Imej aeroangkasa ialah imej dua dimensi objek sebenar, yang diperoleh mengikut undang-undang geometri dan radiometrik (fotometrik) tertentu dengan pendaftaran jauh kecerahan objek dan bertujuan untuk mengkaji objek, fenomena dan proses yang kelihatan dan tersembunyi di sekelilingnya. dunia, serta untuk menentukan kedudukan spatial mereka.

Imej ruang dalam sifat geometrinya pada asasnya tidak berbeza daripada gambar udara, tetapi mempunyai ciri yang dikaitkan dengan:

* mengambil gambar dari tempat yang tinggi,

* dan kelajuan tinggi.

Fotografi aeroangkasa dilakukan dalam julat gelombang elektromagnet yang boleh dilihat dan tidak kelihatan, di mana:

1. fotografi - julat yang boleh dilihat;

2. bukan fotografi - julat kelihatan dan tidak kelihatan, di mana:

· julat boleh dilihat - spektrometri adalah berdasarkan perbezaan dalam pekali pantulan spektrum objek geologi. Hasilnya direkodkan pada pita magnetik dan ditandakan pada peta. Ia adalah mungkin untuk menggunakan kamera filem dan foto;

Julat tidak kelihatan: radar (radioterma RT dan radar radar), ultraviolet UV, IR inframerah, optoelektronik (pengimbas), laser (lidar).

Kawasan inframerah boleh dilihat dan berhampiran. Jumlah maklumat yang paling lengkap diperolehi di kawasan inframerah kelihatan dan berhampiran yang paling maju. Tinjauan udara dan angkasa dalam julat panjang gelombang inframerah boleh dilihat dan dekat dijalankan menggunakan sistem berikut:

* Televisyen,

* fotografi,

* pengimbasan optoelektronik,

3. Sistem fotografi

Pada masa ini, terdapat kelas sistem penderiaan jauh yang luas

membentuk imej permukaan asas yang dikaji. Dalam kelas peralatan ini, beberapa subkelas boleh dibezakan yang berbeza dalam julat spektrum sinaran elektromagnet yang digunakan dan dalam jenis penerima sinaran yang dikesan, juga mengikut kaedah aktif atau pasif (sistem bunyi fotografi dan fototelevisyen: sistem pengimbasan julat yang boleh dilihat dan IR, radiometer pengimbasan mekanikal dan optik-elektronik optik dan pengimbas berbilang spektrum; sistem optik televisyen: sistem radar imbasan sisi (RLSBO);

Imej fotografi permukaan Bumi diperoleh daripada kapal angkasa berawak dan stesen orbit atau daripada satelit automatik. Ciri tersendiri imej angkasa (CS) ialah tahap tinggi

keterlihatan Liputan kawasan permukaan yang besar dengan satu imej Bergantung pada jenis peralatan yang digunakan dan filem fotografi, fotografi boleh dijalankan dalam keseluruhan julat yang boleh dilihat spektrum elektromagnet dalam zon individunya, serta dalam julat IR (inframerah) berhampiran.

Skala tinjauan bergantung pada dua parameter terpenting bagi ketinggian tinjauan dan panjang fokus kanta - Bergantung pada kecondongan paksi optik, kamera angkasa membolehkan anda mendapatkan imej terancang dan perspektif permukaan bumi. Pada masa ini, peralatan fotografi resolusi tinggi digunakan yang membolehkan anda memperoleh (CS) dengan pertindihan 60% atau lebih - Julat spektrum pengambilan gambar meliputi bahagian yang boleh dilihat pada zon inframerah berhampiran (sehingga 0.86 mikron). Kelemahan kaedah fotografi yang terkenal dikaitkan dengan keperluan untuk mengembalikan filem ke Bumi dan bekalannya yang terhad di atas kapal. Walau bagaimanapun, penangkapan fotografi pada masa ini merupakan jenis penangkapan yang paling bermaklumat dari angkasa lepas - saiz cetakan optimum ialah 18x18 cm, yang, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, konsisten dengan fisiologi penglihatan manusia, membolehkan anda melihat keseluruhan imej pada masa yang sama rujukan topografi titik kawalan dengan ketepatan 0.1 mm atau lebih. Untuk pemasangan skema foto, hanya CS yang dirancang digunakan

Untuk membawa CS berskala yang biasanya menjanjikan kepada yang dirancang, proses khas yang dipanggil transformasi digunakan.

4. Sistem televisyen

Gambar TV dan pengimbas. Televisyen dan fotografi pengimbas memungkinkan untuk mendapatkan imej secara sistematik dan menghantarnya ke Bumi di stesen penerima. Kakitangan dan sistem pengimbasan digunakan. Dalam kes pertama, ini adalah kamera televisyen kecil di mana imej optik yang dibina oleh kanta pada skrin ditukar kepada bentuk isyarat elektrik dan dihantar ke tanah melalui saluran radio - Dalam kes kedua, cermin berayun pengimbas di atas kapal menangkap fluks cahaya yang dipantulkan dari Bumi, yang memasuki fotomultiplier. Isyarat pengimbas yang ditukar dihantar ke Bumi melalui saluran radio. Di stesen penerima, mereka dirakam sebagai imej. Getaran cermin membentuk garisan imej, pergerakan pembawa membolehkan anda mengumpul garisan dan membentuk imej. Imej televisyen dan pengimbas boleh dihantar dalam masa nyata, i.e. semasa laluan satelit ke atas subjek. Kecekapan adalah ciri utama kaedah ini. Walau bagaimanapun, kualiti imej agak lebih rendah daripada imej fotografi. Peleraian imej pengimbas ditentukan oleh elemen pengimbasan dan pada masa ini adalah 80-30 m. Imej jenis ini dibezakan oleh struktur grid-garis yang boleh dilihat hanya apabila dizum masuk pada imej resolusi tinggi. Imej pengimbas dengan liputan besar mempunyai herotan geometri yang ketara. Imej yang diimbas diterima dalam bentuk digital, yang memudahkan pemprosesan komputer.

Penggambaran televisyen dan pengimbas dijalankan daripada satelit meteorologi dan satelit sumber LandSat, Meteor-Priroda, Resource 0. Dalam versi berbilang zon.

Orbit bumi dengan ketinggian 600-1400 km., Skala dari 1:10,000,000 hingga 1:1,000,000 dan 1:100,000 dengan resolusi 1-2 km hingga 30 m. LandSat, sebagai contoh, mempunyai 4 julat pengimejan spektrum dalam dan julat inframerah berhampiran dengan resolusi 30 m. Pengimbas "Meteor-Priroda" membolehkan anda mendapatkan resolusi kecil (1.5 km), sederhana (230 m) dan tinggi sehingga 80-40 m, Sumber -0 sederhana (170 m) dan pengimbas tinggi (40 m).

Imej CCD berbilang elemen. Peningkatan selanjutnya dalam resolusi dengan kelajuan penangkapan dikaitkan dengan pengenalan kamera elektronik. Mereka menggunakan penerima sinaran linear dan matriks berbilang unsur, yang terdiri daripada peranti berganding cas (elemen pengesan peka cahaya). Tatasusunan linear pengesan melaksanakan baris syot kilat, pengumpulan baris disebabkan oleh pergerakan pembawa. (serupa dengan pengimbas), tetapi tiada cermin berayun dan resolusi yang lebih tinggi. Imej sumber resolusi tinggi (40m) Sumber dan satelit SPOT Perancis, sehingga 10 m. Dalam fototelevisyen, mengambil gambar dengan kamera (menghasilkan kualiti yang baik), dan penghantaran melalui saluran televisyen - Oleh itu, kelebihan fotografi dengan resolusi tinggi dan penghantaran imej yang cepat digabungkan.

5. Sistem pengimbas

Pada masa ini, untuk tinjauan dari angkasa, kamera multispektral (multispektral) paling kerap digunakan. sistem optik-mekanikal - pengimbas dipasang pada satelit untuk pelbagai tujuan. Dengan bantuan pengimbas, imej terbentuk, terdiri daripada banyak elemen yang berasingan, diperoleh secara berurutan. Istilah "pengimbasan" bermaksud mengimbas imej menggunakan elemen pengimbasan (cermin berayun atau berputar), yang mengimbas elemen kawasan demi elemen merentasi pergerakan pembawa dan menghantar fluks berseri ke kanta dan kemudian ke penderia titik yang menukarkan isyarat cahaya menjadi isyarat elektrik.

Isyarat elektrik ini dihantar ke stesen penerima melalui saluran komunikasi. Imej rupa bumi diperoleh secara berterusan pada pita yang terdiri daripada jalur - imbasan, dilipat oleh elemen individu - piksel. Imej pengimbas boleh diperolehi dalam semua julat spektrum, tetapi julat boleh dilihat dan IR amat berkesan. Apabila merakam permukaan bumi dengan bantuan sistem pengimbasan, imej terbentuk, setiap elemen yang sepadan dengan kecerahan sinaran kawasan yang terletak dalam medan pandangan serta-merta. Imej pengimbas ialah paket tersusun data kecerahan yang dihantar melalui saluran radio ke Bumi, yang dirakam pada pita magnetik (dalam bentuk digital) dan kemudian boleh ditukar kepada bentuk bingkai. Ciri-ciri pengimbas yang paling penting ialah sudut imbasan (melihat) dan sudut pandangan serta-merta, magnitud yang menentukan lebar jalur dan resolusi yang difilemkan. Bergantung pada saiz sudut ini, pengimbas dibahagikan kepada tepat dan tinjauan. Untuk pengimbas ketepatan, sudut imbasan dikurangkan kepada ±5°, dan untuk pengimbas tinjauan, ia dinaikkan kepada ±50°. Nilai resolusi adalah berkadar songsang dengan lebar jalur yang difilemkan. Pengimbas generasi baru, yang dipanggil "kartografer tematik", yang dilengkapi dengan satelit Amerika, telah membuktikan dirinya dengan baik

Landsat 5 dan Landsat 7. Pengimbas jenis "pemeta tematik" beroperasi dalam tujuh jalur dengan resolusi 30m dalam julat spektrum yang boleh dilihat dan 120m dalam julat IR. Pengimbas ini memberikan aliran maklumat yang besar, pemprosesannya memerlukan lebih banyak masa; sehubungan dengan ini, kelajuan penghantaran imej menjadi perlahan (bilangan piksel dalam imej mencapai lebih daripada 36 juta pada setiap saluran). Peranti pengimbasan boleh digunakan bukan sahaja untuk mendapatkan imej Bumi, tetapi juga untuk mengukur radiometer pengimbasan sinaran, dan sinaran pengimbasan - spektrometer.

6. Sistem pengimbasan laser

Hanya sepuluh tahun yang lalu, sangat sukar untuk membayangkan bahawa mereka akan mencipta peranti yang boleh membuat sehingga setengah juta ukuran kompleks dalam satu saat. Hari ini, peranti sedemikian bukan sahaja dicipta, tetapi juga digunakan secara meluas.

Sistem pengimbasan laser - sudah sukar dilakukan tanpa mereka dalam banyak industri, seperti perlombongan, industri, tinjauan topografi, seni bina, arkeologi, kejuruteraan awam, pemantauan, pemodelan bandar dan banyak lagi.

Parameter teknikal asas pengimbas laser darat ialah kelajuan, ketepatan dan julat ukuran. Pilihan model sebahagian besarnya bergantung pada jenis kerja dan objek yang akan digunakan pengimbas. Sebagai contoh, dalam kuari besar, lebih baik menggunakan peranti dengan ketepatan dan julat yang lebih tinggi. Untuk kerja seni bina, julat 100-150 meter sudah cukup, tetapi peranti dengan ketepatan 1 cm diperlukan Jika kita bercakap tentang kelajuan kerja, maka dalam kes ini, semakin tinggi, semakin baik, sudah tentu.

Baru-baru ini, teknologi pengimbasan laser berasaskan tanah semakin digunakan untuk menyelesaikan masalah geodesi kejuruteraan dalam pelbagai bidang pembinaan dan industri. Populariti pengimbasan laser yang semakin meningkat adalah disebabkan oleh beberapa kelebihan yang disediakan oleh teknologi baharu berbanding kaedah pengukuran lain. Antara kelebihannya, saya ingin menyerlahkan yang utama: peningkatan dalam kelajuan kerja dan penurunan dalam kos buruh. Kemunculan model pengimbas baharu yang lebih produktif, peningkatan keupayaan perisian, membolehkan kami berharap untuk pengembangan lebih lanjut skop pengimbasan laser daratan.

Hasil imbasan pertama ialah awan titik, yang membawa maklumat maksimum tentang objek yang dikaji, sama ada bangunan, struktur kejuruteraan, monumen seni bina, dsb. Menggunakan awan titik pada masa hadapan, adalah mungkin untuk menyelesaikan pelbagai masalah:

Mendapatkan model tiga dimensi objek;

Mendapatkan lukisan, termasuk lukisan bahagian;

Pengenalpastian kecacatan dan pelbagai reka bentuk dengan perbandingan dengan model reka bentuk;

· penentuan dan penilaian nilai terikan dengan cara perbandingan dengan ukuran yang dibuat sebelum ini;

Mendapatkan pelan topografi dengan kaedah tinjauan maya.

Apabila meninjau kemudahan industri yang kompleks menggunakan kaedah tradisional, penghibur sering menghadapi hakikat bahawa pengukuran tertentu terlepas semasa kerja lapangan. Banyaknya kontur, sejumlah besar objek individu membawa kepada ralat yang tidak dapat dielakkan. Bahan yang diperoleh melalui pengimbasan laser membawa maklumat yang lebih lengkap tentang subjek. Sebelum permulaan proses pengimbasan, pengimbas laser mengambil gambar panorama, yang dengan ketara meningkatkan kandungan maklumat hasil yang diperolehi.

Teknologi pengimbasan laser daratan, digunakan untuk mencipta model objek tiga dimensi, pelan topografi wilayah sarat kompleks, meningkatkan produktiviti buruh dengan ketara dan mengurangkan kos masa. Pembangunan dan pelaksanaan teknologi baru untuk penghasilan kerja geodetik sentiasa dijalankan untuk mengurangkan masa kerja lapangan. Adalah selamat untuk mengatakan bahawa pengimbasan laser mematuhi sepenuhnya prinsip ini.

Teknologi pengimbasan laser darat sedang dalam pembangunan berterusan. Ini juga terpakai kepada penambahbaikan reka bentuk pengimbas laser, dan pembangunan fungsi perisian yang digunakan untuk mengawal peranti dan memproses hasil yang diperoleh.

7. Undang-undang Stefan-Boltzmann

Jasad yang dipanaskan memancarkan tenaga dalam bentuk gelombang elektromagnet pelbagai panjang. Apabila kita mengatakan bahawa badan adalah "merah-panas", ini bermakna suhunya cukup tinggi untuk sinaran haba berlaku di bahagian spektrum yang boleh dilihat dan terang. Pada peringkat atom, sinaran menjadi akibat daripada pelepasan foton oleh atom teruja. Undang-undang yang menerangkan pergantungan tenaga sinaran haba pada suhu diperoleh berdasarkan analisis data eksperimen oleh ahli fizik Austria Josef Stefan dan secara teorinya juga dibuktikan oleh Ludwig Boltzmann Austria.

Untuk memahami cara undang-undang ini berfungsi, bayangkan atom memancarkan cahaya di dalam perut Matahari. Cahaya segera diserap oleh atom lain, dipancarkan semula olehnya - dan dengan itu dihantar sepanjang rantai dari atom ke atom, yang menyebabkan keseluruhan sistem berada dalam keadaan keseimbangan tenaga. Dalam keadaan keseimbangan, cahaya dengan frekuensi yang ditentukan dengan ketat diserap oleh satu atom di satu tempat serentak dengan pancaran cahaya frekuensi yang sama oleh atom lain di tempat lain. Akibatnya, keamatan cahaya setiap panjang gelombang spektrum kekal tidak berubah.

Suhu di dalam Matahari menurun apabila anda menjauh dari pusatnya. Oleh itu, semasa anda bergerak ke arah permukaan, spektrum sinaran cahaya sepadan dengan suhu yang lebih tinggi daripada suhu ambien. Akibatnya, semasa pelepasan berulang, mengikut undang-undang Stefan-Boltzmann, ia akan berlaku pada tenaga dan frekuensi yang lebih rendah, tetapi pada masa yang sama, disebabkan oleh undang-undang pemuliharaan tenaga, bilangan foton yang lebih besar akan dipancarkan. Oleh itu, apabila ia mencapai permukaan, taburan spektrum akan sepadan dengan suhu permukaan Matahari (kira-kira 5,800 K), dan bukan dengan suhu di pusat Matahari (kira-kira 15,000,000 K). Tenaga yang datang ke permukaan Matahari (atau ke permukaan mana-mana objek panas) meninggalkannya dalam bentuk sinaran. Undang-undang Stefan-Boltzmann hanya memberitahu kita apa itu tenaga terpancar. Undang-undang ini ditulis seperti ini:

di mana T ialah suhu (dalam kelvin) dan y ialah pemalar Boltzmann. Ia boleh dilihat dari formula bahawa apabila suhu meningkat, kilauan badan bukan sahaja meningkat, tetapi meningkat ke tahap yang lebih besar. Dua kali ganda suhu dan kecerahan akan meningkat 16 kali ganda!

Jadi, mengikut undang-undang ini, mana-mana badan yang mempunyai suhu melebihi sifar mutlak memancarkan tenaga. Jadi mengapa, seseorang tertanya-tanya, tidak semua badan menyejuk ke sifar mutlak untuk masa yang lama? Mengapa, katakan, badan anda, sentiasa memancarkan tenaga haba dalam julat inframerah, ciri suhu badan manusia (lebih sedikit daripada 300 K), tidak menyejukkan?

Jawapan kepada soalan ini sebenarnya adalah dua bahagian. Pertama, dengan makanan anda mendapat tenaga dari luar, yang dalam proses asimilasi metabolik kalori makanan oleh badan ditukar kepada tenaga haba, yang menambah tenaga yang hilang oleh badan anda mengikut undang-undang Stefan-Boltzmann. Haiwan berdarah panas yang mati menyejuk ke suhu persekitaran dengan cepat, kerana bekalan tenaga ke badannya terhenti.

Walau bagaimanapun, yang lebih penting ialah hakikat bahawa undang-undang terpakai kepada semua badan tanpa pengecualian dengan suhu melebihi sifar mutlak. Oleh itu, apabila memberikan tenaga haba anda kepada alam sekitar, jangan lupa bahawa badan yang anda berikan tenaga - contohnya, perabot, dinding, udara - seterusnya memancarkan tenaga haba, dan ia dipindahkan kepada anda. Jika persekitaran lebih sejuk daripada badan anda (seperti yang paling kerap berlaku), sinaran habanya mengimbangi hanya sebahagian daripada kehilangan haba badan anda, dan ia menebus defisit menggunakan sumber dalaman. Jika suhu persekitaran hampir atau lebih tinggi daripada suhu badan anda, anda tidak akan dapat menyingkirkan tenaga berlebihan yang dikeluarkan dalam badan anda semasa metabolisme melalui sinaran. Dan kemudian mekanisme kedua mula dimainkan. Anda mula berpeluh, dan bersama dengan titisan peluh, haba berlebihan meninggalkan badan anda melalui kulit.

Dalam rumusan di atas, undang-undang Stefan-Boltzmann hanya terpakai kepada jasad yang benar-benar hitam, yang menyerap semua sinaran yang jatuh pada permukaannya. Badan fizikal sebenar hanya menyerap sebahagian daripada tenaga sinar, dan selebihnya dicerminkan oleh mereka, bagaimanapun, corak yang mengikutnya kuasa radiasi tertentu dari permukaannya adalah berkadar dengan T 4, sebagai peraturan, juga dipelihara dalam kes ini. , bagaimanapun, dalam kes ini, pemalar Boltzmann perlu digantikan dengan pekali lain , yang akan mencerminkan sifat badan fizikal sebenar. Pemalar sedemikian biasanya ditentukan secara eksperimen.

8. Sejarah pembangunan kaedah penderiaan jauh

Gambar lukisan - Fotograf - tinjauan fototeodolit darat - Foto udara - kaedah udara - Konsep penderiaan jauh muncul pada abad ke-19. - Seterusnya, penderiaan jauh mula digunakan dalam bidang ketenteraan untuk mengumpul maklumat tentang musuh dan membuat keputusan strategik - Selepas Perang Dunia II, penderiaan jauh mula digunakan untuk pemerhatian untuk alam sekitar dan penilaian pembangunan wilayah, serta dalam kartografi sivil.

Pada 60-an abad XX, dengan kemunculan roket dan satelit angkasa lepas, penderiaan jauh pergi ke angkasa lepas -1960 - pelancaran satelit peninjau sebagai sebahagian daripada program CORONA, ARGON dan LANYARD. -Program Mercury - menerima imej Bumi. Projek Gemini (1965-1966) - pengumpulan sistematik data penderiaan jauh. Program Apollo (1968-1975) - penderiaan jauh permukaan bumi dan pendaratan manusia di Bulan - Pelancaran stesen angkasa Skylab (1973-1974), - penerokaan sumber bumi. Penerbangan angkasa lepas (1981). Mendapatkan imej berbilang zon dengan resolusi 100 meter dalam julat inframerah kelihatan dan dekat menggunakan sembilan saluran spektrum.

9. Elemen orientasi imej ruang

Kedudukan imej pada saat pengambilan gambar ditentukan oleh tiga elemen orientasi dalaman - panjang fokus kamera f, koordinat x0, y0 titik utama o (Rajah 1) dan enam elemen orientasi luaran - koordinat pusat unjuran S - XS, YS, ZS, sudut kecondongan membujur dan melintang bagi imej b dan u dan sudut putaran h.

Terdapat hubungan antara koordinat titik objek dan imejnya dalam imej:

di mana X, Y, Z dan XS, YS, ZS ialah koordinat titik M dan S dalam sistem OXYZ; X", Y", Z" - koordinat titik m dalam sistem SXYZ selari dengan OXYZ, dikira daripada koordinat satah x dan y:

a1 \u003d cos bcosch - sinbsinschsinch

a2 \u003d - cossinch - sinbsin schcosch

a3 \u003d - sinаcos u

b2 = cosschcosch (3)

c1 \u003d sinbcosch + cosbsinschsinch,

c2 \u003d - sinbcosch + cosbsinschcosch,

Kosinus arah.

Formula untuk sambungan antara koordinat titik M objek (Rajah 2) dan koordinat imejnya m1 dan m2 pada pasangan stereo P1 - P2 mempunyai bentuk:

BX, BY dan BZ - unjuran asas B pada paksi koordinat. Jika elemen orientasi luar stereopair diketahui, maka koordinat titik objek boleh ditentukan dengan formula (4) (kaedah reseksi langsung). Menggunakan imej tunggal, kedudukan titik objek boleh didapati dalam kes tertentu apabila objek itu rata, contohnya, rupa bumi rata (Z = const). Koordinat x dan y bagi titik imej diukur menggunakan monocomparator atau stereocomparator. Elemen orientasi dalaman diketahui daripada hasil penentukuran kamera, dan elemen orientasi luaran boleh ditentukan semasa mengambil gambar objek atau semasa fototriangulasi (Lihat Phototriangulation). Jika elemen orientasi luaran imej tidak diketahui, maka koordinat titik objek ditemui menggunakan titik rujukan (kaedah reseksi). Titik rujukan - titik kontur objek yang dikenal pasti dalam imej, koordinat yang diperolehi hasil daripada pengukuran geodetik atau daripada phototriangulation. Menggunakan reseksi, mula-mula tentukan unsur-unsur orientasi relatif imej P1 - P2 (Rajah 3) - b "1, h" 1, a "2, y" 2, h "2 dalam S1X"Y"Z "sistem; paksi X yang bertepatan dengan asas, dan paksi Z terletak pada satah basal utama S1O1S2 imej P1. Kemudian koordinat titik model dikira dalam sistem yang sama. Akhirnya, menggunakan mata sauh, peralihan. daripada koordinat titik model kepada koordinat titik objek.

Elemen orientasi relatif membolehkan anda menetapkan imej dalam kedudukan yang sama berbanding satu sama lain yang mereka duduki semasa mengambil gambar objek. Dalam kes ini, setiap pasangan sinar masing-masing, contohnya S1m1 dan S2m2, bersilang dan membentuk titik (m) model. Set sinar kepunyaan imej dipanggil ligamen, dan pusat unjuran - S1 atau S2 - dipanggil puncak ligamen. Skala model masih tidak diketahui kerana jarak S1S2 antara bucu ligamen dipilih sewenang-wenangnya. Titik sepadan bagi pasangan stereo m1 dan m2 berada dalam satah yang sama melalui asas S1S2. Oleh itu

Dengan mengandaikan bahawa nilai anggaran elemen orientasi relatif diketahui, kita boleh mewakili persamaan (6) dalam bentuk linear:

a db1" + b db2" + s dsch2" + d dch1" + e dch2" + l = V, (7)

dengan db1",... e dm2" ialah pembetulan kepada nilai anggaran yang tidak diketahui, a,..., e ialah terbitan separa bagi fungsi (6) berkenaan dengan pembolehubah b1",... h2", l ialah nilai fungsi (6) , dikira daripada nilai anggaran yang saya ketahui. Untuk menentukan unsur-unsur orientasi relatif, koordinat sekurang-kurangnya lima titik pasangan stereo diukur, dan kemudian persamaan (7) disusun dan diselesaikan dengan kaedah penghampiran berturut-turut. Koordinat titik model dikira mengikut formula (4), memilih panjang asas B secara sewenang-wenangnya dan menganggap

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

Dalam kes ini, koordinat spatial bagi titik m1 dan m2 ditemui oleh formula (2), dan kosinus arah ditemui oleh formula (3): untuk imej P1, oleh unsur b1",

dan untuk syot kilat P2 oleh unsur b2", w2", h2".

Menurut koordinat X" Y" Z", titik model menentukan koordinat titik objek:

di mana t ialah penyebut skala model. Kosinus arah diperolehi dengan formula (3), menggantikan sudut b, u dan h dengan menggantikan sudut membujur model o, sudut melintang model z dan sudut putaran model u.

Untuk menentukan tujuh elemen orientasi luaran model - Dihantar di http://www.allbest.ru/

O, z, u, t - buat persamaan (8) untuk tiga atau lebih titik rujukan dan selesaikannya. Koordinat titik kawalan ditemui dengan kaedah geodetik atau dengan kaedah fototriangulasi. Set titik objek, koordinat yang diketahui, membentuk model digital objek, yang berfungsi untuk merangka peta dan menyelesaikan pelbagai masalah kejuruteraan, sebagai contoh, untuk mencari laluan jalan yang optimum. Sebagai tambahan kepada kaedah analisis untuk memproses imej, yang analog digunakan, berdasarkan penggunaan peranti fotogrametri - Phototransformer, Stereograph, Stereoprojector, dll.

Gambar celah dan panorama, serta gambar yang diperoleh dengan penggunaan radar, televisyen, inframerah-terma, dan sistem pengimejan lain, dengan ketara mengembangkan kemungkinan pengimejan fotografi, terutamanya dalam penyelidikan angkasa lepas. Tetapi mereka tidak mempunyai pusat unjuran tunggal, dan elemen orientasi luaran mereka sentiasa berubah dalam proses pengimejan, yang merumitkan penggunaan imej sedemikian untuk tujuan pengukuran.

10. Sifat imej aeroangkasa

Imej aeroangkasa adalah hasil utama tinjauan aeroangkasa, yang menggunakan pelbagai media penerbangan dan angkasa lepas. Ini adalah imej dua dimensi objek sebenar, yang diperolehi mengikut undang-undang geometri dan radiometrik (fotometrik) tertentu dengan pendaftaran jauh kecerahan objek dan bertujuan untuk mengkaji objek, fenomena dan proses yang kelihatan dan tersembunyi di dunia sekeliling, serta untuk menentukan kedudukan spatial mereka. Tinjauan aeroangkasa dibahagikan kepada yang pasif, yang memperuntukkan pendaftaran suria yang dipantulkan atau sinaran Bumi sendiri; aktif, di mana pendaftaran sinaran buatan yang dipantulkan dilakukan. Julat skala imej aeroangkasa: dari 1:1000 hingga 1:100,000,000

Skala yang paling biasa: gambar udara 1:10,000 - 1:50,000, ruang - 1:200,000 - 1:10,000,000.

Imej aeroangkasa: analog (biasanya fotografi), digital (elektronik). Imej gambar digital terbentuk daripada unsur serupa yang berasingan - piksel (daripada unsur gambar bahasa Inggeris - pxel); kecerahan setiap piksel dicirikan oleh satu nombor. Sifat imej aeroangkasa: Grafik, Radiometrik (fotometrik), Geometrik.

Sifat visual mencirikan keupayaan gambar untuk menghasilkan semula butiran halus, warna dan penggredan tonal objek.

Radiometrik memberi keterangan tentang ketepatan pendaftaran kuantitatif kecerahan objek dengan syot kilat.

Geometri mencirikan kemungkinan menentukan saiz, panjang dan kawasan objek dan kedudukan relatifnya daripada imej.

11. Anjakan titik pada imej satelit

Kelebihan fotografi angkasa. Satelit terbang tidak mengalami getaran dan turun naik yang tajam; oleh itu, imej satelit boleh diperoleh dengan resolusi yang lebih tinggi dan kualiti imej yang tinggi daripada gambar udara. Gambar boleh didigitalkan untuk pemprosesan komputer seterusnya.

Kelemahan imejan satelit: maklumat tidak boleh diproses secara automatik tanpa transformasi awal. Semasa fotografi angkasa, titik beralih (di bawah pengaruh kelengkungan Bumi), nilainya di tepi imej mencapai 1.5 mm. Ketekalan skala dipecahkan dalam imej, perbezaan antara yang di tepi dan di tengah imej boleh melebihi 3%.

Kelemahan fotografi ialah ketidakcekapannya, tk. bekas dengan filem itu turun ke Bumi tidak lebih daripada sekali setiap beberapa minggu. Oleh itu, imej satelit fotografi jarang digunakan untuk tujuan operasi, tetapi mewakili maklumat penggunaan jangka panjang.

Seperti yang anda ketahui, syot kilat ialah unjuran tengah rupa bumi, dan peta topografi adalah ortogon. Imej mendatar bagi kawasan rata sepadan dengan unjuran ortogon, iaitu, unjuran bahagian terhad peta topografi. Dalam hal ini, jika anda menukar imej serong kepada imej mendatar skala tertentu, maka kedudukan kontur pada imej akan sepadan dengan kedudukan kontur pada peta topografi skala tertentu. Rupa bumi juga menyebabkan titik pada imej beralih berbanding kedudukannya pada unjuran ortogon skala yang sepadan.

12. Peringkat penderiaan jauh dan analisis data

Penangkapan stereo.

Menembak berbilang zon. Fotografi hiperspektral.

Menembak berbilang.

Menembak pelbagai peringkat.

Tembakan berbilang kutub.

Kaedah gabungan.

Analisis antara disiplin.

Teknik untuk mendapatkan bahan penderiaan jauh

Fotografi aeroangkasa dijalankan dalam tingkap ketelusan atmosfera menggunakan sinaran dalam julat spektrum yang berbeza - cahaya (kelihatan, dekat dan pertengahan inframerah), inframerah terma dan julat radio.

Fotografi

Tahap keterlihatan tinggi, liputan kawasan permukaan yang besar dengan satu imej.

Mengambil gambar dalam julat keseluruhan spektrum elektromagnet yang boleh dilihat, dalam zon individunya, serta dalam julat IR (inframerah) berhampiran.

Skala menembak bergantung pada

Ketinggian Menembak

Panjang fokus kanta.

Bergantung pada kecondongan paksi optik, mendapatkan imej terancang dan perspektif permukaan bumi.

COP dengan pertindihan 60% atau lebih. Julat spektrum pengambilan gambar meliputi bahagian yang boleh dilihat pada zon inframerah berhampiran (sehingga 0.86 mikron).

Penangkapan pengimbas

Yang paling biasa digunakan ialah sistem optik-mekanikal multispektral - pengimbas dipasang pada satelit untuk pelbagai tujuan.

Imej yang terdiri daripada banyak elemen individu yang diperoleh secara berurutan.

"pengimbasan" - mengimbas imej menggunakan elemen pengimbasan yang mengimbas elemen kawasan demi elemen merentasi pergerakan pembawa dan menghantar fluks sinaran ke kanta dan kemudian ke penderia titik yang menukar isyarat cahaya kepada isyarat elektrik. Isyarat elektrik ini dihantar ke stesen penerima melalui saluran komunikasi. Imej rupa bumi diperoleh secara berterusan pada pita yang terdiri daripada jalur - imbasan, dilipat oleh elemen individu - piksel.

Penangkapan pengimbas

Imej pengimbas boleh diperolehi dalam semua julat spektrum, tetapi julat boleh dilihat dan IR amat berkesan.

Ciri-ciri pengimbas yang paling penting ialah sudut imbasan (melihat) dan sudut pandangan serta-merta, magnitud yang menentukan lebar jalur dan resolusi yang difilemkan. Bergantung pada saiz sudut ini, pengimbas dibahagikan kepada tepat dan tinjauan.

Untuk pengimbas ketepatan, sudut imbasan dikurangkan kepada ±5°, dan untuk pengimbas tinjauan, ia dinaikkan kepada ±50°. Nilai resolusi adalah berkadar songsang dengan lebar jalur yang difilemkan.

Tinjauan radar

Mendapatkan imej permukaan bumi dan objek yang terletak di atasnya, tanpa mengira keadaan cuaca, pada waktu siang dan malam, terima kasih kepada prinsip radar aktif.

Teknologi ini dibangunkan pada tahun 1930-an.

Tinjauan radar Bumi dijalankan dalam beberapa bahagian julat panjang gelombang (1 cm - 1 m) atau frekuensi (40 GHz - 300 MHz).

Sifat imej pada imej radar bergantung pada nisbah antara panjang gelombang dan saiz ketidakteraturan rupa bumi: permukaan boleh menjadi kasar atau licin kepada tahap yang berbeza-beza, yang menunjukkan dirinya dalam keamatan isyarat pulangan dan, dengan itu, kecerahan kawasan yang sepadan dalam imej. penembakan haba

Ia berdasarkan pengesanan anomali terma dengan menetapkan sinaran haba objek Bumi akibat haba endogen atau sinaran suria.

Julat inframerah spektrum ayunan elektromagnet dibahagikan secara bersyarat kepada tiga bahagian (dalam mikron): dekat (0.74-1.35), sederhana (1.35-3.50), jauh (3.50-1000).

Haba suria (luaran) dan endogen (dalaman) memanaskan objek geologi dengan cara yang berbeza. Sinaran IR, yang melalui atmosfera, diserap secara selektif, dan oleh itu fotografi terma hanya boleh dilakukan di kawasan di mana apa yang dipanggil "tingkap ketelusan" terletak - tempat di mana sinaran IR dihantar.

Secara empirik, empat tingkap ketelusan utama (dalam mikron) telah dikenalpasti: 0.74-2.40; 3.40-4.20; 8.0-13.0; 30.0-80.0.

gambar angkasa lepas

Tiga cara utama untuk menghantar data dari satelit ke Bumi.

Penghantaran data terus ke stesen bumi.

Data yang diterima disimpan pada satelit dan kemudian dihantar dengan sedikit masa kelewatan ke Bumi.

Penggunaan sistem satelit komunikasi geopegun TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System).

13. ERDAS BAYANGKAN kit hantaran

ERDAS IMAGINE ialah salah satu produk perisian geospatial yang paling popular di dunia. ERDAS IMAGINE menggabungkan dalam perisian berkuasa dan mesra pengguna keupayaan memproses dan menganalisis pelbagai raster dan maklumat geospatial vektor, membolehkan anda mencipta produk seperti imej georujukan yang telah mengalami transformasi yang lebih baik, orthomosaic, peta klasifikasi tumbuh-tumbuhan, klip penerbangan dalam "dunia maya", peta vektor yang diperoleh hasil pemprosesan imej udara dan angkasa.

IMAGINE Essentials ialah produk peringkat permulaan yang mengandungi alatan asas untuk visualisasi, pembetulan dan pemetaan. Membolehkan anda menggunakan pemprosesan kelompok.

Kelebihan IMAGINE merangkumi semua ciri IMAGINE Essentials. Di samping itu, ia menyediakan pemprosesan spektrum lanjutan, analisis perubahan, pembetulan orto, mozek, analisis imej. Membolehkan pemprosesan kelompok selari.

IMAGINE Professional merangkumi semua ciri IMAGINE Advantage. Selain itu, ia menawarkan satu set alat canggih untuk memproses data spektrum, hiperspektral dan radar, serta pemodelan spatial. Termasuk ERDAS ER Mapper.

Modul tambahan, seperti SAR Interferometry, IMAGINE Objective dan lain-lain, mengembangkan kefungsian pakej perisian, menjadikannya alat universal untuk bekerja dengan maklumat geospatial.

14. Data digital. Perwakilan skematik untuk menukar data mentah kepada nilai piksel

Data digital dalam proses pengimbasan oleh sensor menghasilkan isyarat elektrik, keamatannya berbeza-beza bergantung pada kecerahan kawasan permukaan bumi. Dalam pengimejan berbilang zon, isyarat bebas yang berasingan sepadan dengan julat spektrum yang berbeza. Setiap isyarat sedemikian berubah secara berterusan dalam masa, dan untuk analisis seterusnya ia mesti ditukar kepada satu set nilai berangka. Untuk menukar isyarat analog berterusan ke dalam bentuk digital, ia dibahagikan kepada bahagian yang sepadan dengan selang pensampelan yang sama (Rajah 11). Isyarat dalam setiap selang hanya diterangkan oleh nilai purata keamatannya; oleh itu, semua maklumat tentang variasi isyarat dalam selang ini hilang. Oleh itu, nilai selang pensampelan adalah salah satu parameter di mana resolusi sensor bergantung secara langsung. Ia juga harus diperhatikan bahawa untuk data digital, bukan mutlak, tetapi skala kecerahan relatif biasanya dipilih, oleh itu, data ini tidak mencerminkan nilai radiometrik sebenar yang diperoleh untuk adegan tertentu.

15. Reka bentuk sistem kejuruteraan

Apabila mereka bentuk mana-mana sistem buatan manusia, termasuk sistem maklumat, pertama sekali, mereka menentukan matlamat yang perlu dicapai, dan tugas keutamaan yang perlu diselesaikan semasa operasi sistem.

Mari kita tentukan matlamat utama projek GIS "Caspian" seperti berikut: untuk mewujudkan sistem perkhidmatan maklumat operasi pelbagai guna dan pelbagai pengguna untuk pihak berkuasa pusat dan tempatan, badan kawalan alam sekitar negeri, agensi kecemasan dan bahagiannya, minyak dan syarikat industri gas, serta organisasi dan orang rasmi atau swasta lain. berminat untuk menyelesaikan masalah wilayah wilayah.

Tugas keutamaan boleh dirumuskan berdasarkan penerangan ringkas wilayah. Pada pendapat kami, tugas-tugas ini adalah seperti berikut:

pemetaan struktur semula jadi dan objek dengan analisis dan penerangan tentang geologi, landskap dan corak wilayah lain;

pemetaan tematik infrastruktur industri minyak dan gas dengan rujukan yang agak tepat kepada pangkalan topografi dan landskap, peta geomorfologi, ekologi pantai;

kawalan operasi dan ramalan dinamik garis pantai dengan analisis masalah wilayah yang timbul dalam kes ini (kemusnahan empangan, banjir telaga minyak, penyingkiran tumpahan minyak ke laut, pencemaran minyak kawasan pantai, dll.);

mengesan keadaan ais, terutamanya di kawasan rak di mana minyak dihasilkan dari platform luar pesisir.

Berdasarkan senarai tugas keutamaan, kami merumuskan keperluan substantif untuk sistem:

pada peringkat pertama pelaksanaan sistem, gunakan kemudahan ruang NOAA/AVHRR dan TERRA/MODIS yang tersedia dan, sewajarnya, pantau proses berskala besar dan sederhana - medan haba, penutup ais, permukaan air. Memperuntukkan kemungkinan untuk membangunkan sistem menggunakan tinjauan resolusi tinggi aktif (RADARSAT-1, 2 ERS-1) dan pasif (Landsat-7. SPOT-4,1RS);

Sistem ini harus menyediakan untuk penerimaan, pengarkiban dan pemprosesan data pemerhatian berasaskan darat yang diperoleh di kedua-dua rangkaian stesen agrometeorologi dan di julat sub-satelit dan tapak ujian. Komposisi peralatan ditentukan bergantung pada masalah yang diselesaikan;

*Pemerhatian darat dan pesawat ekspedisi juga boleh berfungsi sebagai sumber maklumat tambahan. Bergantung pada peralatan ekspedisi ini, maklumat boleh diterima dalam talian atau selepas pemprosesan pejabat.

Perjanjian sistem mengenai akses kepada maklumat, syarat penyimpanannya, penetapan harga data utama dan diproses, dsb. hendaklah dibangunkan bersama dengan kementerian yang berminat, akimat wilayah dan daerah serta pengguna data pemantauan negeri lain. Reka bentuk sistem mesti menyediakan kemungkinan untuk memasukkan program kawalan dan perkhidmatan yang sesuai.

Keperluan asas ini menentukan had di luar yang pereka bentuk tidak mempunyai hak. Walau bagaimanapun, kami perhatikan bahawa lebih sempit rangka kerja ini, lebih ketat kekangan, lebih mudah untuk mereka bentuk dan memprogramkan. Oleh itu, pereka yang cekap berusaha untuk interaksi rapat dengan pelanggan apabila membangunkan spesifikasi teknikal.

Kesesuaian untuk mencipta sistem sedemikian telah dibuktikan dengan banyak contoh penggunaan GIS yang berkesan dalam menyelesaikan pelbagai masalah wilayah. Keanehan kerja ini ialah reka bentuk dan pelaksanaan pemantauan GIS dan pemodelan proses wilayah di wilayah yang sedang dipertimbangkan, dengan mengambil kira infrastruktur teknologi maklumat yang sedia ada.

Pada peringkat pertama, kami akan merumuskan syarat mandatori minimum yang terpakai pada sistem maklumat (atau lebih tepatnya, kepada mana-mana sistem teknogenik) untuk memastikan "daya maju"nya. Sesuatu sistem boleh berfungsi dan berkembang dengan berkesan jika:

tujuan fungsinya memenuhi keperluan persekitaran (sebagai peraturan, juga sistem) di mana ia direndam;

strukturnya tidak bercanggah dengan seni bina sistem yang berinteraksi dengannya;

strukturnya tidak bertentangan secara dalaman dan mempunyai tahap fleksibiliti dan kebolehubahsuaian yang tinggi;

prosedur yang tertanam di dalamnya digabungkan dengan cara yang cekap ke dalam rantaian teknologi yang sepadan dengan skema teknologi umum sistem berfungsi;

pengurangan atau pengembangannya tidak membawa kepada kemusnahan struktur, dan setiap peringkat "kitaran hayat" sistem, setiap versi ia digunakan untuk melaksanakan

fungsi yang berkaitan.

Syarat yang disenaraikan untuk keberkesanan sistem teknogenik boleh

digambarkan dengan banyak contoh. Keadaan ini amat jelas ditunjukkan oleh apa yang dipanggil sistem pemantauan. Antaranya, sistem pemantauan yang berkuasa, Perkhidmatan Meteorologi Dunia, adalah contoh yang menarik.

16. Kaedah penyahsulitan

Apabila mentafsir imej aeroangkasa radar, tanpa mengira kaedah yang dipilih, adalah perlu:

mengesan sasaran atau objek rupa bumi dalam imej;

mengenal pasti sasaran atau objek rupa bumi;

menganalisis sasaran atau objek rupa bumi yang dikesan dan menentukan ciri kuantitatif dan kualitatifnya;

menyusun hasil penyahkodan dalam bentuk dokumen grafik atau teks.

Bergantung kepada keadaan dan tempat pelaksanaan, tafsiran imej radar boleh dibahagikan kepada medan, visual udara, kamera dan gabungan.

Penyahsulitan sifar

Dalam tafsiran lapangan, penyahkod secara langsung di atas tanah dipandu oleh ciri-ciri dan objek yang mudah dikenali rupa bumi dan, membandingkan kontur objek dengan imej radar mereka, meletakkan hasil pengenalan dengan tanda-tanda konvensional pada gambar atau peta topografi.

Semasa tafsiran lapangan, di sepanjang jalan, dengan pengukuran langsung, ciri berangka dan kualitatif objek ditentukan (ciri tumbuh-tumbuhan, badan air, struktur bersebelahan dengannya, ciri penempatan, dll.). Pada masa yang sama, objek yang tidak digambarkan dalam imej kerana saiznya yang kecil atau kerana ia tidak wujud pada masa penggambaran boleh diplot pada imej atau peta. Semasa tafsiran lapangan, piawaian (kunci) dicipta secara khas atau kebetulan, dengan bantuan yang, pada masa hadapan, dalam keadaan pejabat, pengenalpastian objek dari jenis rupa bumi yang sama dipermudahkan.

Kelemahan tafsiran medan imej adalah kepayahan dari segi masa dan kos, dan kerumitan organisasinya.

Tafsiran aerovisual imej aeroangkasa

Baru-baru ini, dalam amalan kerja fotografi udara, kaedah aerovisual untuk mentafsir gambar udara semakin digunakan. Kaedah ini boleh berjaya digunakan dalam mentafsir imej radar rupa bumi.

Intipati kaedah aerovisual ialah pengenalpastian imej objek dari kapal terbang atau helikopter. Pemerhatian boleh dilakukan melalui peranti optik dan inframerah. Tafsiran aerovisual imej radar boleh meningkatkan produktiviti dan mengurangkan kos tafsiran medan.

Data yang diperoleh hasil daripada tafsiran imej ini akan membolehkan kita menentukan lokasi sumber pencemaran dan menilai keamatannya (Rajah 12).

Tafsiran kamera bagi imej aeroangkasa

Dalam tafsiran kamera imej, pengenalpastian objek dan tafsirannya dilakukan tanpa membandingkan imej dengan alam semula jadi, dengan mengkaji imej objek mengikut ciri penyahkodannya. Tafsiran kamera bagi imej digunakan secara meluas dalam penyediaan peta radar kontur, mengemas kini peta topografi, penyelidikan geologi, dan apabila membetulkan dan menambah bahan kartografi di kawasan yang sukar dicapai.

Walau bagaimanapun, tafsiran kamera mempunyai kelemahan yang ketara - adalah mustahil untuk mendapatkan sepenuhnya semua maklumat yang diperlukan tentang kawasan itu. Di samping itu, hasil tafsiran kamera imej tidak sepadan dengan masa tafsiran, tetapi dengan saat penggambaran. Oleh itu, nampaknya sangat suai manfaat untuk menggabungkan tafsiran visual kamera dan medan atau udara bagi imej, iaitu gabungannya.

Dengan gabungan tafsiran imej, kerja utama pengesanan dan pengenalpastian objek dijalankan dalam keadaan pejabat, dan di lapangan atau dalam penerbangan, objek tersebut atau ciri-cirinya yang tidak dapat dikenal pasti di pejabat dilakukan dan dikenal pasti.

Penyahsulitan kamera terbahagi kepada dua kaedah:

pentafsiran langsung atau separa instrumental;

penyahkodan instrumental.

Kaedah penyahsulitan langsung

Dengan kaedah langsung penyahkodan, pelaku secara visual, tanpa peranti atau dengan bantuan peranti pembesar, memeriksa imej dan, berdasarkan ciri penyahkodan imej dan pengalamannya, mengenal pasti dan mentafsir objek.

Dengan kaedah langsung mentafsir imej, instrumen yang digunakan adalah tambahan, memperbaiki keadaan pemerhatian. Sesetengah peranti membenarkan penyahsulit untuk menentukan ciri kuantitatif objek yang dinyahsulit. Tetapi peranan utama dalam pengesanan, pengiktirafan dan tafsiran dimainkan oleh seseorang.

Peranti dan alatan tambahan termasuk set pembesar dengan pelbagai pembesaran, skala pengukur, stereoskop, pembaris paralaks, paralaksometer, peranti khas untuk tafsiran, skrin tayangan, televisyen dan sistem tertutup elektro-optik yang memperbaik keadaan untuk mentafsir imej.

17. Herotan imej satelit

Analisis subsistem imej ruang sebenar membawa kepada kesimpulan bahawa sumber herotan (bunyi) dalam imejan satelit boleh diwakili oleh tiga subsistem faktor herotan:

kesilapan dalam pengendalian peralatan penggambaran dan rakaman;

"bunyi" persekitaran penyebaran sinaran elektromagnet dan ciri-ciri permukaan objek penangkapan;

menukar orientasi media semasa merakam.

Sistematisasi sedemikian memungkinkan untuk membangunkan strategi untuk mengkaji dan membetulkan herotan imej satelit, kerana ia membawa kepada kesimpulan berikut:

sifat herotan yang disebabkan oleh sumber jenis kedua dan ketiga dengan pengubahsuaian kecil, terutamanya berkaitan dengan julat spektrum yang digunakan, adalah sama untuk mana-mana sistem pengimejan. Atas sebab ini, herotan tersebut boleh dikaji dengan mengabstraksi ke tahap tertentu daripada jenis peralatan penggambaran tertentu;

sifat herotan yang disebabkan oleh sumber kumpulan pertama ditubuhkan oleh kajian komprehensif peralatan, dan adalah perlu untuk membangunkan kaedah untuk penentukuran dan kawalannya semasa operasi di orbit, yang sepatutnya membenarkan pembetulan kebanyakan herotan yang disebabkan oleh fungsi peralatan yang tidak sempurna.

Faktor herotan juga boleh dibahagikan mengikut cara herotan yang disebabkan oleh ini atau sumber bunyi itu diambil kira:

faktor, pengaruh yang boleh diambil kira secara relatif mudah dan dengan ketepatan yang mencukupi dengan memperkenalkan pembetulan kepada koordinat titik dalam imej, dan pembetulan ini dikira mengikut formula matematik akhir;

faktor, pertimbangan yang memerlukan penggunaan kaedah moden statistik matematik dan teori pengukuran pemprosesan.

Dalam penerbitan asing mengenai imejan satelit, subsistem faktor herotan ini masing-masing dipanggil boleh diramal dan boleh diukur, iaitu, memerlukan pengukuran dan pemprosesan matematik dan statistik keputusannya.

...

Dokumen Serupa

Pemantauan objek penempatan: intipati dan tugas, sokongan maklumat. Sistem penderiaan jauh moden: penerbangan, angkasa, darat. Penggunaan tinjauan udara dan angkasa lepas dalam memantau objek penempatan.

tesis, ditambah 02/15/2017

Kelebihan kaedah penderiaan jauh Bumi dari angkasa. Jenis penggambaran, kaedah pemprosesan imej. Jenis proses hakisan dan manifestasinya pada imej ruang. Pemantauan proses penapisan dan banjir daripada tangki pemendapan industri.

kertas penggal, ditambah 05/07/2015

Menjalankan penyelidikan objek hidrografi. Keperluan untuk peralatan untuk penderiaan jauh Bumi semasa kajian geoekologi kompleks minyak dan gas. Ciri-ciri peralatan pengimejan yang dipasang pada kapal angkasa.

kertas penggal, ditambah 03/15/2016

Keanehan penyahkodan data penderiaan jauh untuk tujuan analisis struktur-geomorfologi. Jenis genetik zon pengumpulan minyak dan gas dan tafsirannya. Skim tafsiran struktur-geomorfologi bidang Ilovlinskoye.

abstrak, ditambah 04/24/2012

Penyahkodan - analisis bahan tinjauan udara dan angkasa untuk mengekstrak maklumat tentang permukaan Bumi daripadanya. Mendapatkan maklumat melalui pemerhatian terus (kaedah kenalan), keburukan kaedah. Penyahkodan klasifikasi.

pembentangan, ditambah 02/19/2011

Masalah gunaan diselesaikan dengan bantuan kaedah dan cara penderiaan jauh. Pengiraan parameter tinjauan untuk pengurusan tanah dan kadaster tanah. Keperluan asas untuk ketepatan hasil tafsiran semasa membuat peta asas tanah.

kerja kawalan, ditambah 08/21/2015

Sebab menggunakan kaedah penyahkodan imej. Pengaruh glasier terhadap alam semula jadi planet ini. Anggaran sumber salji dan ais Bumi dari angkasa. Nilai imej satelit. Peringkat program "bantuan angkasa". Keperluan untuk kad rekreasi.

abstrak, ditambah 11/17/2011

Kaedah untuk mengkaji lautan dan laut dari angkasa. Keperluan untuk penderiaan jauh: satelit dan penderia. Ciri-ciri lautan yang dikaji dari angkasa: suhu dan kemasinan; arus laut; topografi bawah; bioproduktiviti. Arkib data satelit.

kertas penggal, ditambah 06/06/2014

Fotografi udara dan fotografi angkasa - mendapatkan imej permukaan bumi daripada pesawat. Skim untuk mendapatkan maklumat utama. Pengaruh atmosfera pada sinaran elektromagnet semasa penggambaran. Sifat optik objek di permukaan bumi.

pembentangan, ditambah 02/19/2011

Mentafsir tanda-tanda unsur geologi dan geomorfologi utama. Tanda-tanda pentafsiran langsung. Kaedah kontras-analog untuk membandingkan dengan imej rujukan dan penunjuk dan membandingkan dan membandingkan objek dalam satu imej.

pengumpulan maklumat tentang objek atau fenomena menggunakan peranti rakaman yang tidak bersentuhan langsung dengan objek atau fenomena ini. Istilah "penderiaan jauh" biasanya merangkumi pendaftaran (rakaman) sinaran elektromagnet melalui pelbagai kamera, pengimbas, penerima gelombang mikro, radar dan peranti lain seumpama ini. Penderiaan jauh digunakan untuk mengumpul dan merekod maklumat tentang dasar laut, atmosfera Bumi dan sistem suria. Ia dijalankan menggunakan kapal, pesawat, kapal angkasa dan teleskop berasaskan darat. Sains berorientasikan lapangan seperti geologi, perhutanan dan geografi juga lazimnya menggunakan penderiaan jauh untuk mengumpul data untuk penyelidikan mereka. lihat juga SATELIT KOMUNIKASI; RADIASI ELEKTROMAGNETIK.

Bursha M. Asas geodesi angkasa lepas. M., 19711975
Penderiaan jauh dalam meteorologi, oseanologi dan hidrologi. M., 1984
Seybold E., Berger W. dasar laut. M., 1984
Mishev D. Penderiaan jauh Bumi dari angkasa. M., 1985

Cari " PENDERIAAN JAUH" pada

Mendapatkan dan memproses data untuk GIS adalah langkah yang paling penting dan memakan masa dalam penciptaan sistem maklumat tersebut. Pada masa ini, kaedah mendapatkan data pada objek berdasarkan data penderiaan jauh (ERS) dan pengukuran GPS dianggap sebagai kaedah yang paling menjanjikan dan boleh dilaksanakan dari segi ekonomi.

Dalam erti kata yang luas, penderiaan jauh ialah penerimaan oleh mana-mana kaedah bukan hubungan maklumat tentang permukaan Bumi, objek di atasnya atau di kedalamannya. Secara tradisinya, data penderiaan jauh hanya merangkumi kaedah yang membolehkan untuk mendapatkan imej permukaan bumi dari angkasa atau dari udara di mana-mana bahagian spektrum elektromagnet.

Terdapat beberapa jenis pengimejan yang menggunakan sifat khusus sinaran dengan panjang gelombang yang berbeza. Semasa menjalankan analisis geografi, sebagai tambahan kepada penderiaan jauh itu sendiri, data spatial dari sumber lain semestinya digunakan - peta topografi digital dan tematik, skema infrastruktur, pangkalan data luaran. Imej membolehkan bukan sahaja untuk mengenal pasti pelbagai fenomena dan objek, tetapi juga untuk menilai mereka secara kuantitatif.

Kelebihan kaedah penderiaan jauh Bumi adalah seperti berikut:

Perkaitan data pada masa tinjauan (kebanyakan bahan kartografi sudah ketinggalan zaman);

Kecekapan tinggi pemerolehan data;

Ketepatan tinggi pemprosesan data kerana penggunaan teknologi GPS;

Kandungan maklumat yang tinggi (penggunaan pengimejan spektral-zon, inframerah dan radar membolehkan anda melihat butiran yang tidak boleh dibezakan dalam imej biasa);

Kebolehlaksanaan ekonomi (kos mendapatkan maklumat melalui penderiaan jauh adalah jauh lebih rendah daripada kerja lapangan tanah);

Keupayaan untuk mendapatkan model rupa bumi tiga dimensi (matriks pelepasan) melalui penggunaan mod stereo atau kaedah bunyi lidar dan, sebagai hasilnya, keupayaan untuk menjalankan pemodelan tiga dimensi bagi bahagian permukaan bumi (sistem realiti maya) .

Kaedah jauh dicirikan oleh fakta bahawa peranti rakaman dikeluarkan dengan ketara daripada objek yang dikaji. Dalam kajian fenomena dan proses sebegini di permukaan bumi, jarak ke objek boleh diukur dari unit hingga beribu kilometer. Keadaan ini memberikan gambaran keseluruhan permukaan yang diperlukan dan membolehkan mendapatkan imej yang paling umum.

Terdapat pelbagai klasifikasi penderiaan jauh. Mari kita perhatikan yang paling penting dari sudut pengumpulan data praktikal dalam industri minyak dan gas.

Sinaran sendiri objek dan sinaran pantulan sumber lain boleh didaftarkan. Sumber ini boleh menjadi Matahari atau peralatan pengimejan itu sendiri. Dalam kes kedua, sinaran koheren (radar, sonar, dan laser) digunakan, yang memungkinkan untuk merekodkan bukan sahaja keamatan sinaran, tetapi juga polarisasi, fasa, dan anjakan Doppler, yang memberikan maklumat tambahan. Adalah jelas bahawa operasi penderia pemancar diri (aktif) tidak bergantung pada masa hari, tetapi ia memerlukan sejumlah besar tenaga. Oleh itu, jenis bunyi mengikut sumber isyarat:

Aktif (pelepasan rangsangan objek yang dimulakan oleh sumber tiruan tindakan arah);

Pasif (intrinsik, pantulan semula jadi atau sinaran haba sekunder objek di permukaan Bumi akibat aktiviti suria).

Peralatan penggambaran boleh diletakkan pada pelbagai platform. Platform ini boleh menjadi kapal angkasa (SC, satelit), kapal terbang, helikopter, dan juga tripod mudah. Dalam kes kedua, kita berurusan dengan tinjauan darat pada sisi objek (contohnya, untuk tugas seni bina dan pemulihan) atau tinjauan serong dari objek bertingkat tinggi semula jadi atau buatan. Jenis platform ketiga tidak dipertimbangkan kerana fakta bahawa ia tergolong dalam kepakaran yang jauh dari platform yang kuliah ini ditulis.

Satu platform boleh memuatkan beberapa peranti pengimejan, dipanggil instrumen atau sensor, yang biasa digunakan untuk kapal angkasa. Contohnya, satelit Resurs-O1 membawa penderia MSU-E dan MSU-SK, dan satelit SPOT membawa dua penderia HRV yang sama (SPOT-4 - HRVIR). Adalah jelas bahawa lebih jauh platform dengan sensor dari objek yang dikaji, lebih besar liputan dan kurang terperinci imej yang dihasilkan.

Oleh itu, pada masa ini, jenis tinjauan berikut dibezakan untuk mendapatkan data penderiaan jauh:

1. Penangkapan angkasa lepas (fotografik atau optoelektronik):

Pankromatik (lebih kerap dalam satu bahagian spektrum yang kelihatan luas) - contoh paling mudah ialah fotografi hitam dan putih;

Warna (menggambar dalam beberapa, lebih kerap warna sebenar pada satu media);

Multizone (penetapan imej serentak, tetapi berasingan dalam zon spektrum yang berbeza);

Radar (radar);

2. Fotografi udara (fotografik atau optik-elektronik):

Jenis penderiaan jauh yang sama seperti dalam fotografi angkasa;

Lidar (laser).

Kedua-dua jenis tinjauan digunakan secara meluas dalam industri minyak dan gas apabila mencipta GIS perusahaan, manakala setiap daripada mereka menduduki nichenya sendiri. Imejan angkasa (CS) mempunyai resolusi yang lebih rendah (dari 30 hingga 1 m, bergantung pada jenis tinjauan dan jenis kapal angkasa), tetapi disebabkan ini ia meliputi kawasan yang luas. Imejan satelit digunakan untuk meninjau kawasan yang luas untuk mendapatkan maklumat operasi dan terkini tentang kawasan cadangan penerokaan geologi, asas asas untuk mewujudkan GIS global untuk kawasan perlombongan, pemantauan alam sekitar tumpahan minyak, dsb. . Dalam kes ini, kedua-dua monokrom biasa (menembak hitam-putih) dan zon spektrum digunakan.

Fotografi udara (AFS), membolehkan anda mendapatkan imej resolusi yang lebih tinggi (dari 1-2 m hingga 5-7 cm). Fotografi udara digunakan untuk mendapatkan bahan yang sangat terperinci untuk menyelesaikan masalah kadaster tanah berhubung dengan kawasan pajakan untuk perlombongan, perakaunan dan pengurusan harta. Di samping itu, penggunaan fotografi udara hari ini nampaknya menjadi pilihan terbaik untuk mendapatkan data untuk mencipta GIS untuk objek lanjutan secara linear (minyak, saluran paip gas, dll.) kerana kemungkinan menggunakan tinjauan "koridor".

Ciri-ciri imej yang terhasil (kedua-dua APS dan CS), i.e. keupayaan untuk mengesan dan mengukur fenomena, objek atau proses tertentu bergantung pada ciri-ciri penderia, masing-masing. Ciri utama ialah resolusi.

Sistem penderiaan jauh dicirikan oleh beberapa jenis resolusi: spatial, spektrum, radiometrik dan temporal. Istilah "resolusi" biasanya merujuk kepada resolusi spatial.

Resolusi spatial (Rajah 1) mencirikan saiz objek terkecil yang boleh dilihat dalam imej. Bergantung pada tugasan yang perlu diselesaikan, data resolusi rendah (lebih daripada 100 m), sederhana (10 - 100 m) dan tinggi (kurang daripada 10 m) boleh digunakan. Imej peleraian spatial rendah adalah umum dan membenarkan liputan sekali sahaja untuk kawasan yang luas - sehingga seluruh hemisfera. Data sedemikian paling kerap digunakan dalam meteorologi, dalam memantau kebakaran hutan dan bencana alam berskala besar lain. Hari ini, imej resolusi spatial sederhana adalah sumber utama data untuk memantau persekitaran semula jadi. Satelit dengan peralatan pengimejan yang beroperasi dalam julat resolusi spatial ini telah dilancarkan dan sedang dilancarkan oleh banyak negara - Rusia, Amerika Syarikat, Perancis, dll., yang memastikan ketekalan dan kesinambungan pemerhatian. Sehingga baru-baru ini, tinjauan resolusi tinggi dari angkasa telah dijalankan hampir secara eksklusif untuk kepentingan perisikan tentera, dan dari udara - untuk tujuan pemetaan topografi. Walau bagaimanapun, hari ini sudah terdapat beberapa penderia satelit resolusi tinggi yang tersedia secara komersial (KVR-1000, IRS, IKONOS) yang membolehkan anda menjalankan analisis spatial dengan lebih ketepatan atau memperhalusi keputusan analisis pada resolusi sederhana atau rendah.

Resolusi spektrum menunjukkan bahagian spektrum gelombang elektromagnet (EMW) yang mana dirakam oleh sensor. Apabila menganalisis persekitaran semula jadi, sebagai contoh, untuk pemantauan alam sekitar, parameter ini adalah yang paling penting. Secara konvensional, keseluruhan julat panjang gelombang yang digunakan dalam penderiaan jauh boleh dibahagikan kepada tiga bahagian - gelombang radio, sinaran terma (radiasi IR) dan cahaya boleh dilihat. Pembahagian ini disebabkan oleh perbezaan interaksi gelombang elektromagnet dan permukaan bumi, perbezaan proses yang menentukan pantulan dan sinaran EMW.

Julat EMW yang paling biasa digunakan ialah sinaran inframerah cahaya nampak dan gelombang pendek bersebelahan dengannya. Dalam julat ini, sinaran suria yang dipantulkan membawa maklumat terutamanya tentang komposisi kimia permukaan. Sama seperti mata manusia membezakan bahan mengikut warna, penderia penderiaan jauh menangkap "warna" dalam erti kata yang lebih luas. Walaupun mata manusia hanya mencatatkan tiga bahagian (zon) spektrum elektromagnet, sensor moden dapat membezakan antara puluhan dan ratusan zon sedemikian, yang memungkinkan untuk mengesan objek dan fenomena dengan pasti daripada spektrogram mereka yang diketahui sebelum ini. Untuk banyak masalah praktikal, perincian sedemikian tidak selalu diperlukan. Jika objek yang menarik diketahui lebih awal, anda boleh memilih sebilangan kecil zon spektrum di mana ia akan menjadi yang paling ketara. Jadi, sebagai contoh, julat inframerah berhampiran sangat berkesan dalam menilai keadaan tumbuh-tumbuhan, menentukan tahap penindasannya. Untuk kebanyakan aplikasi, jumlah maklumat yang mencukupi disediakan oleh pengimejan berbilang zon daripada satelit LANDSAT (AS), SPOT (Perancis), Resurs-O (Rusia). Cahaya matahari dan cuaca cerah adalah penting untuk pengimejan yang berjaya dalam julat panjang gelombang ini.

Biasanya, pengimejan optik dijalankan sama ada serta-merta dalam keseluruhan julat yang boleh dilihat (pankromatik), atau dalam beberapa zon spektrum yang lebih sempit (multizonal). Ceteris paribus, imej pankromatik mempunyai resolusi spatial yang lebih tinggi. Ia paling sesuai untuk tugas topografi dan untuk menjelaskan sempadan objek yang dikenal pasti pada imej berbilang zon dengan resolusi spatial yang lebih rendah.

Sinaran IR terma (Rajah 2) membawa maklumat terutamanya mengenai suhu permukaan. Sebagai tambahan kepada penentuan langsung rejim suhu objek dan fenomena yang kelihatan (semula jadi dan buatan), imej terma memungkinkan untuk secara tidak langsung mendedahkan apa yang tersembunyi di bawah tanah - sungai bawah tanah, saluran paip, dll. Memandangkan sinaran haba dicipta oleh objek itu sendiri, cahaya matahari tidak diperlukan untuk mengambil gambar (ia lebih cenderung untuk mengganggu). Imej sedemikian membolehkan untuk mengesan dinamik kebakaran hutan, suar minyak dan gas, dan proses hakisan bawah tanah. Perlu diingatkan bahawa mendapatkan imej terma ruang dengan resolusi spatial tinggi adalah secara teknikalnya sukar, oleh itu, imej dengan resolusi kira-kira 100 m boleh didapati hari ini. Fotografi terma dari pesawat juga menyediakan banyak maklumat berguna.

Julat sentimeter gelombang radio digunakan untuk tinjauan radar. Kelebihan imej kelas ini yang paling penting ialah keupayaan semua cuaca mereka. Oleh kerana radar mencatatkan sinaran sendiri yang dipantulkan oleh permukaan bumi, ia tidak memerlukan solar
ringan. Di samping itu, gelombang radio julat ini bebas melalui awan berterusan dan bahkan mampu menembusi kedalaman tertentu ke dalam tanah. Pantulan gelombang radio sentimeter dari permukaan ditentukan oleh teksturnya ("kekasaran") dan kehadiran pelbagai filem di atasnya. Jadi, sebagai contoh, radar dapat mengesan kehadiran filem minyak setebal 50 mikron atau lebih pada permukaan badan air walaupun dengan gelombang yang ketara. Pada dasarnya, tinjauan radar dari pesawat mampu mengesan objek bawah tanah seperti saluran paip dan kebocoran daripadanya.

Resolusi radiometrik menentukan julat kecerahan yang boleh dilihat dalam imej. Kebanyakan penderia mempunyai resolusi radiometrik 6 atau 8 bit, yang paling hampir dengan julat dinamik serta-merta penglihatan manusia. Tetapi terdapat penderia dengan resolusi radiometrik yang lebih tinggi (10 bit untuk AVHRR dan 11 bit untuk IKONOS), yang membolehkan anda melihat lebih banyak butiran dalam kawasan yang sangat terang atau sangat gelap pada imej. Ini penting apabila merakam objek yang berada di tempat teduh, serta apabila imej mengandungi permukaan air yang besar dan mendarat pada masa yang sama. Selain itu, penderia seperti AVHRR ditentukur secara radiometrik, membolehkan pengukuran kuantitatif yang tepat.

Akhirnya, resolusi temporal menentukan kekerapan sensor yang sama boleh menangkap kawasan tertentu permukaan bumi. Parameter ini sangat penting untuk memantau kecemasan dan fenomena lain yang pesat membangun. Kebanyakan satelit (lebih tepat, keluarga mereka) menyediakan pengimejan semula selepas beberapa hari, beberapa - selepas beberapa jam. Dalam kes kritikal, imej daripada pelbagai satelit boleh digunakan untuk pemerhatian harian, bagaimanapun, perlu diingat bahawa pesanan dan penghantaran sendiri boleh mengambil masa yang agak lama. Satu penyelesaian ialah membeli stesen penerima yang membolehkan anda menerima data terus daripada satelit. Penyelesaian mudah untuk pemantauan berterusan ini digunakan oleh sesetengah organisasi di Rusia yang mempunyai stesen penerima data daripada satelit Resurs-O. Untuk mengesan perubahan di mana-mana wilayah, kemungkinan mendapatkan imej arkib (retrospektif) juga penting.

Ketinggian orbit satelit boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan: 1) ketinggian rendah: 100-500 km (kapal berawak dan stesen orbit); 2) Purata Ketinggian: 500-2000 km (satelit sumber dan meteorologi); 3) Great Heights: 36000-40000 km (satelit geostasioner - kelajuan satelit adalah sama dengan kelajuan putaran Bumi - pemantauan berterusan kawasan tertentu di permukaan).

Kedudukan orbit berbanding Matahari. Untuk tinjauan angkasa lepas, keupayaan orbit untuk mengekalkan orientasi tetap kepada Matahari adalah sangat penting. Orbit di mana sudut antara satah orbit dan arah ke Matahari kekal malar dipanggil sun-synchronous. Kelebihan orbit tersebut ialah ia memberikan pencahayaan yang sama pada permukaan bumi di sepanjang laluan penerbangan kapal angkasa.

B.A. Dvorkin, S.A. Dudkin

Pembangunan revolusioner komputer, ruang, teknologi maklumat pada akhir XX - awal abad XXI. membawa kepada perubahan kualitatif dalam industri penderiaan jauh Bumi (ERS): kapal angkasa dengan sistem pengimejan generasi baru muncul, yang memungkinkan untuk mendapatkan imej dengan resolusi spatial ultra-tinggi (sehingga 41 cm untuk satelit GeoEye-1 ). Penggambaran dijalankan dalam mod hiperspektral dan berbilang saluran (pada masa ini sehingga 8 saluran pada satelit WorldView-2). Trend utama dalam beberapa tahun kebelakangan ini ialah kemunculan satelit resolusi ultra tinggi baharu dengan ciri yang dipertingkatkan (sistem Pleiades Perancis), pembangunan konsep untuk pengimejan resolusi tinggi operasi dan global permukaan bumi menggunakan buruj satelit kecil (Jerman). Buruj RapidEye, penambahan buruj DMC dengan satelit resolusi tinggi, satelit canggih SkySat, NovaSAR, dll.). Dalam teknologi penderiaan jauh, sebagai tambahan kepada kawasan tradisional (meningkatkan resolusi spatial, menambah saluran spektrum baharu, mengautomasikan proses pemprosesan dan penyediaan data segera), terdapat perkembangan yang berkaitan dengan rakaman video operasi objek dari angkasa (contohnya, pembangunan oleh SkyBox Imaging, USA).

Dalam ulasan ini, kami akan mencirikan beberapa satelit penderiaan jauh resolusi tinggi dan ultra tinggi yang paling menarik yang dilancarkan ke orbit sepanjang dua tahun lalu dan dirancang untuk dilancarkan dalam tempoh 3-4 tahun akan datang.

RUSIA

Selaras dengan Program Angkasa Persekutuan pada tahun 2012, sebuah kapal angkasa kecil (SC) telah dilancarkan "Kanopus-V". Ia direka untuk menyediakan jabatan Roskosmos, Kementerian Kecemasan Rusia, Kementerian Sumber Asli Rusia, Roshydromet, Akademi Sains Rusia dan jabatan lain yang berminat dengan maklumat operasi. Antara tugas yang dihadapi oleh satelit ialah:

pengesanan kebakaran hutan, pelepasan besar bahan pencemar ke alam sekitar;
pemantauan kecemasan buatan manusia dan semula jadi, termasuk fenomena hidrometeorologi semula jadi;
pemantauan aktiviti pertanian, sumber semula jadi (termasuk air dan pantai);
penggunaan tanah;
pemerhatian operasi kawasan tertentu permukaan bumi .

Imej sampel dari kapal angkasa Kanopus-V ditunjukkan dalam rajah. satu.

Ciri-ciri utamaKA "Kanopus-V"

KA "Kanopus-V"

Selain satelit Kanopus-V, satelit Resurs-DK1 (dilancarkan pada 2006) dan Monitor-E (dilancarkan pada 2005) sedang disiapkan sebagai sebahagian daripada buruj penderiaan jauh orbit Rusia. Ciri-ciri kapal angkasa Resurs-DK1 ialah ciri operasi dan ketepatan imej yang diperolehi (resolusi 1 m dalam mod pankromatik, 2-3 m dalam mod multispektral). Data satelit digunakan secara aktif untuk mencipta dan mengemas kini peta topografi dan khas, sokongan maklumat untuk pengurusan alam semula jadi yang rasional dan aktiviti ekonomi, inventori hutan dan tanah pertanian, dan tugas lain.

Kapal angkasa optoelektronik akan menjadi kesinambungan misi satelit domestik untuk tujuan sumber semula jadi "Sumber-P", yang dijadualkan untuk dilancarkan pada 2013. Apabila mencipta satelit, penyelesaian teknikal yang dibangunkan semasa penciptaan kapal angkasa Resurs-DK1 digunakan. Penggunaan orbit matahari segerak bulat dengan ketinggian 475 km akan meningkatkan keadaan cerapan dengan ketara. Dari enam hingga tiga hari, kekerapan pemerhatian akan bertambah baik. Penggambaran akan dijalankan dalam mod pankromatik dan 5 saluran multispektral. Selain peralatan optik-elektronik resolusi tinggi, satelit itu akan dilengkapi dengan spektrometer hiperspektrum (HSA) dan kompleks pengimejan berbilang spektrum sudut lebar resolusi tinggi (SHMSA-VR) dan sederhana (SHMSA-SR) (SHMSA-SR). ).

Ciri-ciri utama kapal angkasa "Resurs-P"

Dalam masa terdekat, konstelasi orbit Rusia penderiaan jauh dirancang untuk dikembangkan dengan pelancaran satelit siri Obzor.

Pengelompokan empat kapal angkasa optik-elektronik "Obzor-O" direka untuk pengimejan multispektral operasi Rusia, wilayah bersebelahan negeri jiran dan kawasan individu di Bumi. Pada peringkat pertama (2015–2017), ia dirancang untuk melancarkan dua kapal angkasa, pada peringkat ke-2 (2018–2019) - dua lagi. Sistem Obzor-O akan berfungsi untuk menyediakan data imejan satelit kepada Kementerian Situasi Kecemasan Rusia, Kementerian Pertanian Rusia, Akademi Sains Rusia, Rosreestr, kementerian dan jabatan lain, serta wilayah Rusia. Ia dirancang untuk memasang prototaip peralatan hiperspektral pada kapal angkasa Obzor-O No. 1 dan No. 2.

Ciri-ciri utama kapal angkasa "Obzor-O"

Ciri teknikal utama peralatan tinjauan kapal angkasa Obzor-O

Mod penangkapan	berbilang spektrum
	Peringkat 1	Peringkat 2
julat spektrum, mikron	7 saluran spektrum serentak:	8 saluran spektrum serentak:
m	tidak lebih daripada 7 (untuk saluran 0.50–0.85); tidak lebih daripada 14 (untuk saluran lain)	tidak lebih daripada 5 (untuk saluran 0.50–0.85); tidak lebih daripada 20 (untuk saluran 0.55–1.70); tidak lebih daripada 14 (untuk saluran lain)
resolusi radiometrik, bit setiap piksel	12
m	30–45	20–40
Jalur lebar rakaman, km	sekurang-kurangnya 85	sekurang-kurangnya 120
Tangkap prestasi setiap kapal angkasa, juta persegi km/hari	6	8
kekerapan menembak, hari	30	7
Mbps	600

kapal angkasa radar "Obzor-R" direka untuk menembak dalam X-band pada bila-bila masa sepanjang hari (tanpa mengira keadaan cuaca) demi kepentingan pembangunan sosio-ekonomi Persekutuan Rusia. Obzor-R akan berfungsi untuk menyediakan data tinjauan radar kepada Kementerian Situasi Kecemasan Rusia, Kementerian Pertanian Rusia, Rosreestr, kementerian dan jabatan lain, serta wilayah Rusia.

Ciri-ciri utama kapal angkasa"Obzor-R"

"Obzor-R"

Julat spektrum	Jalur X (3.1cm)
kekerapan menembak, hari	2 (dalam jalur latitud dari 35 hingga 60°U)
Mod	m	garis penglihatan, km	Jalur lebar rakaman, km	Polarisasi
Mod Bingkai Butiran Tinggi (VDC)	1	2×470	10	Tunggal (pilihan - H/H, V/V, H/V, V/H)
Mod bingkai terperinci (DC)	3	2×600	50	Tunggal (pilihan - H/H, V/V, H/V, V/H); dua kali ganda (pilihan - V/(V+H) dan H/(V+H))
Mod Laluan Jalur Sempit (BM)	5	2×600	30
Mod Laluan Jalur Sempit (BM)	3	2×470	30
Mod laluan	20	2×600	130
Mod laluan	40	2×600	230
Mod laluan jalur lebar	200	2×600	400
	300	2×600	600
	500	2×750	750

BELARUS

Dilancarkan pada tahun 2012 bersama-sama dengan satelit Kanopus-V Rusia BKA(kapal angkasa Belarus), menyediakan liputan penuh wilayah negara dengan imejan satelit. Menurut klasifikasi antarabangsa, kapal angkasa itu tergolong dalam kelas satelit kecil (ia benar-benar sama dengan kapal angkasa Kanopus-V). Muatan SKA termasuk kamera pankromatik dan multispektral dengan lebar jalur tangkapan 20 km. Imej yang terhasil membolehkan melihat objek di permukaan bumi dengan resolusi 2.1 m dalam mod pankromatik dan 10.5 m dalam mod multispektral. Ini sudah memadai untuk menjalankan pelbagai tugas pemantauan, seperti mengenal pasti kebakaran, dan lain-lain. Namun, pada masa hadapan, negara mungkin memerlukan satelit dengan resolusi yang lebih tinggi. Para saintis Belarus bersedia untuk mula membangunkan kapal angkasa dengan resolusi sehingga 0.5 m. Keputusan muktamad mengenai projek satelit baharu itu nampaknya akan dibuat pada tahun 2014, dan pelancarannya boleh dijangka tidak lebih awal daripada 2017.

UKRAINE

Pelancaran SC "Sich-2" telah dijalankan dalam rangka program angkasa negara Ukraine untuk membangunkan lagi sistem pemantauan ruang dan sokongan geoinformasi untuk ekonomi negara negara. Satelit ini dilengkapi dengan sensor optik-elektronik dengan tiga saluran spektrum dan satu pankromatik, serta pengimbas inframerah pertengahan dan kompleks peralatan saintifik Potensi. Antara tugas utama yang dihadapi misi "Sich-2": pemantauan sumber pertanian dan tanah, badan air, keadaan tumbuh-tumbuhan hutan, kawalan kawasan situasi kecemasan. Imej sampel dari kapal angkasa Sich-2 ditunjukkan dalam rajah. 2.

Ciri-ciri utamaKA "Sich-2"

Tarikh Pelancaran: 17 Ogos 2011

Kenderaan pelancaran: RN "Dnepr"
Pembangun: GKB "Selatan" mereka. M.K. Yangel
Operator: Agensi Angkasa Negara Ukraine
Jisim kapal angkasa, kg		176
Orbit	Jenis	Matahari segerak
	tinggi, km	700
	mood, deg.	98,2
tahun		5

Ciri teknikal utama peralatan penggambaranKA "Sich-2"

Agensi Angkasa Negara Ukraine merancang untuk melancarkan kapal angkasa Sich-3-O dengan resolusi lebih baik daripada 1 m dalam masa terdekat. Satelit itu sedang dicipta di Biro Reka Bentuk Yuzhnoye.

Di AS, industri penderiaan jauh sedang giat membangun, terutamanya dalam sektor resolusi ultra tinggi. Pada 1 Februari 2013, dua syarikat terkemuka Amerika DigitalGlobe dan GeoEye, peneraju dunia dalam bidang membekalkan data resolusi ultra tinggi, bersatu. Syarikat baharu itu mengekalkan nama DigitalGlobe. Jumlah nilai pasaran syarikat ialah $2.1 bilion.

Hasil daripada penggabungan itu, DigitalGlobe kini mempunyai kedudukan yang unik untuk menyediakan pelbagai perkhidmatan imejan satelit dan maklumat geografi. Walaupun kedudukan monopoli dalam segmen pasaran yang paling menguntungkan, bahagian utama pendapatan (75-80%) syarikat gabungan itu datang daripada perintah pertahanan di bawah program EnhanctdView (EV) 10 tahun bernilai $7.35 bilion, yang menyediakan bagi perolehan negara sumber satelit komersial demi kepentingan agensi perisikan geospatial Kebangsaan (NGA).

Pada masa ini, DigitalGlobe ialah pengendali WorldView-1 (resolusi - 50 sm), WorldView-2 (46 sm), QuickBird (61 sm), GeoEye-1 (41 sm) dan IKONOS (1 m) resolusi ultra tinggi satelit penderiaan jauh. Jumlah prestasi harian sistem adalah lebih daripada 3 juta meter persegi. km.

Pada tahun 2010, DigitalGlobe menandatangani kontrak dengan Ball Aerospace untuk membangun, membina dan melancarkan satelit WorldView-3. Kontrak itu bernilai $180.6 juta. Exelis VIS telah dianugerahkan kontrak $120.5 juta untuk membina sistem pengimejan atas kapal untuk satelit WorldView-3. Sistem pengimejan WorldView-3 akan serupa dengan yang dipasang pada kapal angkasa WoldView-2. Selain itu, penangkapan akan dilakukan dalam mod SWIR (8 saluran; resolusi 3.7 m) dan CAVIS (12 saluran; resolusi 30 m).

Ciri-ciri utama kapal angkasaWorldView-3

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasaWorldView-3

Mod penangkapan	Pankromatik	berbilang spektrum
julat spektrum, mikron	0,50–0,90	0.40–0.45 (ungu atau pantai) 0.45-0.51(biru) 0.51–0.58 (hijau) 0.585–0.625 (kuning) 0.63–0.69 (merah) 0.63–0.69 (merah melampau atau tepi merah) 0.77–0.895 (berhampiran IR-1) 0.86–1.04 (berhampiran IR-2)
Resolusi spatial (dalam nadir), m	0,31	1,24
hujan batu	40
resolusi radiometrik, bit setiap piksel	11
Ketepatan geolokasi, m	CE90 mono = 3.5
Jalur lebar rakaman, km	13,1
kekerapan menembak, hari	1
	ya
Format fail	GeoTIFF, NITF

kapal angkasa yang menjanjikan GeoEye-2 mula dibangunkan pada tahun 2007. Ia akan mempunyai spesifikasi berikut: resolusi dalam mod pankromatik - 0.25–0.3 m, ciri spektrum yang lebih baik. Pengeluar sensor ialah Exelis VIS. Pada mulanya, pelancaran satelit telah dirancang pada tahun 2013, bagaimanapun, selepas penggabungan DigitalGlobe dan GeoEye, ia telah memutuskan untuk menyelesaikan penciptaan satelit dan meletakkannya dalam simpanan untuk penggantian seterusnya salah satu satelit di orbit, atau sehingga saat apabila permintaan menjadikan pelancarannya menguntungkan syarikat.

Pada 11 Februari 2013, sebuah kapal angkasa baharu telah dilancarkan Landsat-8(Projek LDCM - Misi Kesinambungan Data Landsat). Satelit itu akan terus menambah simpanan imej yang diperoleh dengan bantuan satelit Landsat selama 40 tahun dan meliputi seluruh permukaan Bumi. Dua penderia dipasang pada kapal angkasa Landsat-8: optoelektronik (Operational Land Imager, OLI) dan terma (Thermal InfraRed Sensor, TIRS).

Ciri-ciri utama kapal angkasaLandsat-8

Tarikh pelancaran 11 Februari 2013
Tapak pelancaran: Pangkalan Tentera Udara Vandenberg
Kenderaan pelancaran: RN Atlas 5
Pemaju: Orbital Sciences Corporation (OSC) (dahulunya General Dynamics Advanced Information Systems) (platform); Ball Aerospace (muatan muatan)
Pengendali: NASA dan USGS
berat badan, kg		2623
Orbit	Jenis	Matahari segerak
	tinggi, km	705
	mood, deg.	98,2
Anggaran tempoh operasi, tahun		5

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasaLandsat-8

PERANCIS

Di Perancis, pengendali komersial utama satelit penderiaan jauh ialah Astrium GEO-Information Services, bahagian geoinformation syarikat antarabangsa Astrium Services. Syarikat itu diasaskan pada tahun 2008 hasil penggabungan syarikat Perancis SpotImage dan kumpulan syarikat Infoterra. Astrium Services-GEO-Information ialah pengendali satelit optik resolusi tinggi dan ultra tinggi SPOT dan Pleiades, satelit radar generasi baharu TerraSAR-X dan TanDEM-X. Astrium Services-GEO-Information beribu pejabat di Toulouse dan mempunyai 20 pejabat dan lebih daripada 100 pengedar di seluruh dunia. Astrium Services ialah sebahagian daripada Syarikat Pertahanan dan Angkasa Aeronautik Eropah (EADS).

Sistem satelit SPOT (Satellite Pour L'Observation de la Terre) untuk memerhati permukaan Bumi telah direka oleh Agensi Angkasa Kebangsaan Perancis (CNES) bersama Belgium dan Sweden. Sistem SPOT merangkumi beberapa kapal angkasa dan kemudahan darat. Satelit yang sedang berada di orbit ialah SPOT-5 (dilancarkan pada 2002) dan SPOT-6(dilancarkan pada 2012; Rajah 3). Satelit SPOT-4 telah ditamatkan operasinya pada Januari 2013. SPOT-7 ia dirancang untuk dilancarkan pada 2014. Satelit SPOT-6 dan SPOT-7 mempunyai ciri-ciri yang sama.

Ciri-ciri utama kapal angkasaSPOT-6 dan SPOT-7

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasaSPOT-6 dan SPOT-7

Dilancarkan pada 2011-2012 KA Pleiades-1A dan Pleiades-1B(Rajah 4), Perancis melancarkan program pengimejan Bumi resolusi ultra tinggi dalam persaingan dengan sistem penderiaan jauh komersial Amerika.

Program Resolusi Tinggi Pleiades adalah sebahagian daripada sistem satelit penderiaan jauh Eropah dan telah diketuai oleh agensi angkasa lepas Perancis CNES sejak 2001.

Satelit Pleiades-1A dan Pleiades-1B disegerakkan dalam orbit yang sama dengan cara yang dapat memberikan imejan harian bagi kawasan yang sama di permukaan bumi. Menggunakan teknologi angkasa lepas generasi akan datang seperti sistem penstabilan giro gentian optik, kapal angkasa yang dilengkapi dengan sistem tercanggih mempunyai kebolehgerakan yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Mereka boleh meninjau di mana-mana dalam jalur 800 km dalam masa kurang daripada 25 saat dengan ketepatan geolokasi kurang daripada 3 m (CE90) tanpa menggunakan titik kawalan tanah dan 1 m menggunakan titik tanah. Satelit mampu menangkap lebih daripada 1 juta persegi. km sehari dalam mod pankromatik dan multispektrum.

Ciri-ciri utama kapal angkasaPleiades-1A dan Pleiades-1B

Ciri teknikal utama peralatan penggambaranPleiades-1A dan Pleiades-1B

Mod penangkapan	Pankromatik	berbilang spektrum
julat spektrum, mikron	0,48–0,83	0.43–0.55 (biru) 0.49–0.61 (hijau) 0.60–0.72 (merah) 0.79 - 0.95 (berhampiran IR)
Resolusi spatial (dalam nadir), m	0.7 (selepas pemprosesan - 0.5)	2.8 (selepas pemprosesan - 2)
Sisihan maksimum daripada nadir, hujan batu	50
Ketepatan geolokasi, m	CE90=4.5
Jalur lebar rakaman, km	20
prestasi menembak, juta persegi km/hari	lebih daripada 1
kekerapan menembak, hari	1 (bergantung pada latitud kawasan penangkapan)
Format fail	GeoTIFF
Kadar pemindahan data ke segmen tanah, Mbps	450

JEPUN

Satelit penderiaan jauh Jepun yang paling terkenal ialah ALOS (kaji selidik optik-elektronik dengan resolusi 2.5 m dalam mod pankromatik dan 10 m dalam mod multispektral, serta tinjauan radar dalam jalur-L dengan resolusi 12.5 m). Kapal angkasa ALOS dicipta sebagai sebahagian daripada program angkasa Jepun dan dibiayai oleh agensi angkasa Jepun JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency).

Kapal angkasa ALOS telah dilancarkan pada tahun 2006, dan pada 22 April 2011, masalah timbul dengan kawalan satelit. Selepas tiga minggu percubaan yang tidak berjaya untuk memulihkan operasi kapal angkasa, pada 12 Mei 2011, arahan telah diberikan untuk mematikan kuasa kepada peralatan satelit. Pada masa ini hanya imej arkib yang tersedia.

Satelit ALOS akan digantikan oleh dua kapal angkasa sekaligus - satu optik-elektronik, yang kedua - radar. Oleh itu, pakar agensi JAXA enggan menggabungkan sistem optik dan radar pada satu platform, yang dilaksanakan pada satelit ALOS, di mana dua kamera optik (PRISM dan AVNIR) dan satu radar (PALSAR) dipasang.

kapal angkasa radar JUGA-2 dijadualkan untuk dilancarkan pada 2013

Ciri-ciri utama kapal angkasa JUGA-2

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasa JUGA-2

Pelancaran kapal angkasa optoelektronik JUGA-3 dirancang untuk tahun 2014. Ia akan berupaya untuk pengimejan pankromatik, multispektral dan hiperspektral.

Ciri-ciri utamaKAJUGA-3

Ciri teknikal utama peralatan penggambaranKAJUGA-3

Projek Jepun ASNARO (Satelit Lanjutan dengan ARchitecture Sistem Baharu untuk Pemerhatian), yang telah dimulakan oleh USEF (Institut untuk Penerbang Percuma Eksperimen Angkasa Tanpa Pemandu) pada tahun 2008, juga perlu diberi perhatian. Projek ini berdasarkan teknologi inovatif untuk mencipta platform satelit mini (berat 100–500 kg) dan sistem penggambaran. Salah satu matlamat projek ASNARO adalah untuk mencipta satelit mini dengan resolusi ultra tinggi generasi baharu yang boleh bersaing dengan satelit negara lain yang mempunyai ciri yang sama kerana data yang lebih murah dan keupayaan untuk mereka bentuk dan mengeluarkan peranti dalam masa yang lebih singkat. masa. Satelit ASNARO direka untuk meninjau permukaan bumi demi kepentingan organisasi kerajaan di Jepun dan dijadualkan untuk dilancarkan pada 2013.

Ciri-ciri utama kapal angkasaASNARO

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasaASNARO

INDIA

Salah satu program penderiaan jauh yang paling berkesan telah diwujudkan di negara ini berdasarkan sistem terancang pembiayaan negara bagi industri angkasa. India berjaya mengendalikan buruj kapal angkasa untuk pelbagai tujuan, termasuk siri KA RESOURCESAT dan СARTOSAT.

Sebagai tambahan kepada satelit yang telah beroperasi di orbit, sebuah kapal angkasa telah dilancarkan pada April 2011 SUMBER-2, direka untuk menyelesaikan masalah mencegah bencana alam, mengurus sumber air dan tanah (Rajah 5).

Ciri-ciri utama kapal angkasaSUMBER-2

Pada 26 April 2012, kapal angkasa itu dilancarkan RISAT-1 dengan radar C-band pelbagai fungsi (5.35 GHz). Satelit ini direka untuk pengimejan bumi sepanjang masa dan sepanjang cuaca dalam pelbagai mod. Tinjauan permukaan bumi dilakukan dalam julat C-panjang gelombang dengan polarisasi sinaran berubah-ubah (HH, VH, HV, VV).

Ciri-ciri utama kapal angkasaRISAT-1

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasaRISAT-1

Julat spektrum	C-band
Mod	Resolusi spatial nominal, m	Lebar jalur tinjauan, km	Julat sudut penangkapan, deg.	Polarisasi
Peleraian Ultra Tinggi (Lampu Sorot Resolusi Tinggi - HRS)	<2	10	20–49	Bujang
resolusi tinggi (Peta Jalur Peleraian Halus-1 - FRS-1)	3	30	20–49	Bujang
resolusi tinggi (Peta Jalur Peleraian Halus-2 - FRS-2)	6	30	20–49	empat kali ganda
Resolusi Sederhana / Resolusi Rendah (Resolusi Sederhana ScanSAR-MRS / Resolusi Kasar ScanSAR - CRS)	25/50	120/240	20–49	Bujang

Buruj kapal angkasa optik-elektronik siri kartografi CARTOSAT sedang beroperasi di orbit. Satelit seterusnya siri CARTOSAT-3 dirancang untuk dilancarkan pada tahun 2014. Ia akan dilengkapi dengan peralatan optik-elektronik dengan resolusi spatial yang belum pernah terjadi sebelumnya sebanyak 25 cm.

CHINA

China sejak 6 tahun lalu telah mencipta buruj orbit pelbagai guna satelit penderiaan jauh, yang terdiri daripada beberapa sistem angkasa lepas - satelit untuk peninjauan khusus, serta direka untuk oseanografi, kartografi, pemantauan sumber semula jadi dan situasi kecemasan.

Pada 2011, China melancarkan lebih banyak satelit penderiaan jauh berbanding negara lain: dua Yaogan (YG) - 12 satelit pengawasan (dengan sistem optoelektronik resolusi submeter) dan Yaogan (YG) -13 (dengan radar apertur sintetik); KA Hai Yang (HY) - 2A dengan radiometer gelombang mikro lkx untuk menyelesaikan masalah oseanografi; Zi Yuan (ZY) - Satelit pemantauan sumber asli pelbagai guna 1-02C untuk Kementerian Tanah dan Sumber Asli (resolusi 2.3 m dalam mod pankromatik dan 5/10 m dalam mod berbilang spektrum dalam jalur tinjauan 54 km dan 60 km lebar) ; mikro-satelit optik (35 kg) TianXun (TX) dengan resolusi 30 m.

Pada 2012, China sekali lagi menjadi peneraju dari segi bilangan pelancaran - buruj penderiaan jauh negara (tidak termasuk satelit meteorologi) telah diisi semula dengan lima lagi satelit: Yaogan (YG) - 14 dan Yaogan (YG) -15 (peninjauan spesies ), Zi Yuan (ZY) - 3 dan Tian Hui (TH) - 2 (satelit pemetaan), radar Huan Jing (HJ) - 1C.

kapal angkasa TH-1 dan TH-2- satelit China pertama yang boleh menerima imej stereo dalam bentuk triplet untuk pengukuran geodetik dan kerja kartografi. Mereka adalah sama dalam ciri teknikal mereka dan berfungsi mengikut satu program. Setiap satelit dilengkapi dengan tiga kamera - kamera stereo triplet stereo, kamera pankromatik resolusi tinggi dan kamera multispektral - yang boleh menangkap seluruh permukaan bumi untuk penyelidikan saintifik, pemantauan tanah, geodesi dan kartografi.

Satelit direka untuk menyelesaikan banyak masalah:

mencipta dan mengemas kini peta topografi;
penciptaan model ketinggian digital;
penciptaan model 3D;
memantau perubahan landskap;
pemantauan guna tanah;
memantau keadaan tanaman pertanian, meramalkan hasil;
pemantauan pengurusan hutan dan pemantauan keadaan hutan;
pemantauan kemudahan pengairan;
pemantauan kualiti air;

Ciri-ciri utama kapal angkasa

Tarikh pelancaran		24 Ogos 2010 (TH-1), 6 Mei 2012 (TH-2)
pelancar		CZ-2D
pemaju		Perbadanan Sains dan Teknologi Aeroangkasa China, Akademi Teknologi Angkasa China (CAST)
Operator: Syarikat Teknologi Inovasi Mata Angkasa Beijing (BSEI)
berat badan, kg			1000
Orbit	Jenis		Matahari segerak
	tinggi, km		500
	mood, deg.		97,3
Anggaran tempoh operasi, tahun		3

Ciri teknikal utama peralatan penggambaran

Mod penangkapan		Pankromatik	berbilang spektrum	Stereo (triplet)
julat spektrum, mikron		0,51–0,69	0.43–0.52 (biru) 0.52–0.61 (hijau) 0.61–0.69 (merah) 0.76-0.90 (berhampiran IR)	0,51–0,69
Resolusi spatial (dalam nadir), m		2	10	5
Ketepatan geolokasi, m	CE90=25
Jalur lebar rakaman, km		60	60	60
kekerapan menembak, hari		9
Kemungkinan mendapatkan pasangan stereo		ya

KANADA

Pada 9 Januari 2013, MDA mengumumkan bahawa ia telah menandatangani kontrak $706 juta dengan Agensi Angkasa Kanada untuk membina dan melancarkan buruj tiga satelit radar. Misi Buruj RADARSAT (RCM). Tempoh kontrak ialah 7 tahun.

Buruj RCM akan menyediakan liputan radar sepanjang masa di wilayah negara. Data itu boleh termasuk imej berulang kawasan yang sama pada masa yang berbeza dalam sehari, yang akan meningkatkan pemantauan zon pantai, kawasan utara, laluan air Artik dan kawasan lain yang mempunyai kepentingan strategik dan pertahanan. Sistem RCM juga akan merangkumi satu set tafsiran imej automatik, yang digabungkan dengan pemerolehan data yang pantas, akan segera mengesan dan mengenal pasti kapal merentasi lautan dunia. Percepatan pemprosesan data yang ketara dijangka - pelanggan akan menerima maklumat yang diperlukan hampir dalam masa nyata.

Buruj RCM akan meninjau permukaan bumi dalam jalur C (5.6 cm), dengan polarisasi radiasi yang berubah-ubah (HH, VH, HV, VV).

Ciri-ciri utama kapal angkasa RCM

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasa RCM

Julat spektrum	C-band (5.6 cm)
kekerapan menembak, hari	12
Mod	Resolusi spatial nominal, m	Jalur lebar rakaman, km	julat sudut menembak, deg.	Polarisasi
Resolusi rendah	100 x 100	500	19–54	Tunggal (pilihan - HH atau VV atau HV atau VH); berganda (pilihan - HH/HV atau VV/VH)
Resolusi sederhana (Resolusi Sederhana - Maritim)	50 x 50	350	19–58
	16 x 16	30	20–47
Resolusi sederhana (Resolusi Sederhana - Tanah)	30 x 30	125	21–47
Resolusi tinggi (Resolusi Tinggi)	5 x 5	30	19–54
Resolusi Sangat Tinggi (Resolusi Sangat Tinggi)	3 x 3	20	18–54
Mod Bunyi Rendah Ais/Minyak	100 x 100	350	19–58
Mod Pengesanan Kapal	berbeza	350	19–58

KOREA

Sejak permulaan kerja pelaksanaan program angkasa lepas pada tahun 1992, sistem penderiaan jauh negara telah dicipta di Republik Korea. Institut Penyelidikan Aeroangkasa Korea (KARI) telah membangunkan satu siri satelit cerapan bumi KOMPSAT (Korean Multi-Purpose Satellite). Kapal angkasa KOMPSAT-1 telah digunakan untuk tujuan ketenteraan sehingga akhir tahun 2007. Pada tahun 2006, satelit KOMPSAT-2 telah dilancarkan ke orbit.

Kapal angkasa dilancarkan pada 2012 KOMPSAT-3 adalah kesinambungan daripada misi KOMPSAT dan direka untuk mendapatkan imej digital permukaan bumi dengan resolusi spatial 0.7 m dalam mod pankromatik dan 2.8 m dalam mod multispektral.

Ciri-ciri utamaKA KOMPSAT-3

Ciri teknikal utama peralatan penggambaranKA KOMPSAT-3

Projek KOMPSAT-5 adalah sebahagian daripada Rancangan Pembangunan Nasional Korea MEST (Kementerian Pendidikan, Sains dan Teknologi), yang bermula pada 2005. KA KOMPSAT-5 Institut Penyelidikan Aeroangkasa Korea (KARI) juga sedang dibangunkan. Tugas utama misi masa depan adalah untuk mencipta sistem satelit radar untuk menyelesaikan masalah pemantauan. Tinjauan permukaan bumi akan dijalankan dalam jalur C dengan polarisasi sinaran berubah-ubah (HH, VH, HV, VV).

Ciri-ciri utama kapal angkasaKOMPSAT-5

Tarikh pelancaran: 2013 (dirancang)
Pad pelancaran: Pangkalan pelancaran Yasny (Rusia)
Kenderaan pelancar: Kenderaan pelancar Dnepr (Rusia)
Pemaju: KARI (Institut Penyelidikan Aeroangkasa Korea), Thales Alenia Space (Itali; sistem pengimejan radar udara - SAR)
Operator: KARI
Berat, kg		1400
Orbit	Jenis	Matahari segerak
	Ketinggian, km	550
	Kecondongan, deg.	97,6
Anggaran tempoh operasi, tahun		5

Ciri teknikal utama peralatan penggambaranKOMPSAT-5

BRITAIN HEBAT

Syarikat British DMC International Imaging Ltd (DMCii) ialah pengendali buruj satelit Disaster Monitoring Constellation (DMC) dan berfungsi untuk kepentingan kerajaan negara yang memiliki satelit dan membekalkan imej satelit untuk kegunaan komersial.
Buruj DMC menyediakan liputan masa nyata kawasan bencana untuk agensi kerajaan dan kegunaan komersial. Satelit itu juga sedang merakam untuk menyelesaikan masalah pertanian, perhutanan, dsb. dan termasuk 8 satelit penderiaan jauh mini milik Algeria, Great Britain, Sepanyol, China dan Nigeria. Pemaju satelit ialah syarikat Britain Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL). Semua satelit berada dalam orbit segerak matahari untuk menyediakan liputan global harian.

Satelit British UK-DMC-2, sebahagian daripada buruj DMC, telah dilancarkan pada 2009. Ia sedang meninjau dalam mod berbilang spektrum dengan resolusi 22 m dalam jalur lebar 660 m. Tiga satelit baharu dijadualkan dilancarkan pada 2014 DMC-3a, b, c dengan ciri yang dipertingkatkan. Mereka akan meninjau dalam jalur lebar 23 km dengan resolusi 1 m dalam mod pankromatik dan 4 m dalam mod berbilang spektrum 4 saluran (termasuk saluran inframerah).

SSTL sedang menyiapkan pembangunan satelit radar bajet baharu: SC seberat 400 kilogram NovaSAR-S akan menjadi platform SSTL-300 dengan radar jalur-S yang inovatif. Pendekatan SSTL terhadap kejuruteraan dan reka bentuk membolehkan misi NovaSAR-S digunakan sepenuhnya dalam tempoh 24 bulan selepas pesanan.

NovaSAR-S akan menjalankan tinjauan radar dalam empat mod dengan resolusi 6-30 m dalam pelbagai kombinasi polarisasi. Parameter teknikal satelit dioptimumkan untuk pelbagai aplikasi, termasuk pemantauan banjir, penilaian tanaman, pemantauan hutan, klasifikasi tutupan tanah, pengurusan bencana dan pengawasan marin, seperti pengesanan kapal, pengesanan tumpahan minyak.

SPAIN

Satu konstelasi kebangsaan Sepanyol bagi satelit penderiaan jauh sedang dibentuk. Pada Julai 2009, satelit Deimos-1, yang merupakan sebahagian daripada buruj DMC antarabangsa, telah dilancarkan ke orbit. Ia menangkap dalam mod berbilang spektrum dengan resolusi 22 m dalam lebar petak 660 m. Pengendali satelit, Deimos Imaging, adalah hasil kerjasama antara syarikat kejuruteraan aeroangkasa Sepanyol Deimos Space dan Makmal Penderiaan Jauh dari Universiti Valladolid (LATUV)). Matlamat utama syarikat baharu itu ialah pembangunan, pelaksanaan, operasi dan penggunaan komersial sistem penderiaan jauh. Syarikat ini terletak di Valladolid (Sepanyol).

Pengimejan Deimos sedang membangunkan satelit resolusi tinggi Deimos-2, yang pelancarannya dijadualkan pada 2013. Kapal angkasa Deimos-2 direka untuk mendapatkan data penderiaan jauh berbilang spektrum kos rendah dan berkualiti tinggi. Bersama-sama dengan kapal angkasa Deimos-1, satelit Deimos-2 akan membentuk satu sistem satelit Pengimejan Deimos.

Ciri-ciri utama kapal angkasaDeimos-2

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasaDeimos-2

Dalam dua tahun akan datang, pelaksanaan program kebangsaan untuk memerhati Bumi dari angkasa PNOTS (Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite) akan bermula. KA paz(diterjemahkan daripada bahasa Sepanyol sebagai "keamanan"; nama lain ialah SEOSAR - Satélite Español de Observación SAR) - satelit radar dwi-guna Sepanyol yang pertama - ialah salah satu komponen program ini. Satelit itu akan mampu menembak dalam semua keadaan cuaca, siang dan malam, dan terutamanya akan memenuhi perintah kerajaan Sepanyol berkaitan isu keselamatan dan pertahanan. Kapal angkasa Paz akan dilengkapi dengan radar apertur sintetik yang dibangunkan oleh Astrium GmbH pada platform radar satelit TerraSAR-X.

Ciri-ciri utama kapal angkasapaz

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasapaz

Julat spektrum	Jalur X (3.1cm)
Mod	Resolusi spatial nominal, m	Jalur lebar rakaman, km	julat sudut menembak, deg.	Polarisasi
Peleraian Ultra Tinggi (Lampu Sorot Resolusi Tinggi - HS)	<(1 х 1)	5x5	15–60	Bujang (pilihan - VV atau HH); dua kali ganda (VV/HH)
resolusi tinggi (SpotLight-SL)	1 x 1	10x10	15–60	Bujang (pilihan - VV atau HH); dua kali ganda (VV/HH)
Jalur Lebar Definisi Tinggi (Peta Jalur - SM)	3x3	30	15–60	Bujang (pilihan - VV atau HH); berganda (pilihan - VV/HH atau HH/HV atau VV/VH)
Resolusi Sederhana (ScanSAR - SC)	16x6	100	15–60	Bujang (pilihan - VV atau HH)

Pada tahun 2014, ia dirancang untuk melancarkan satu lagi komponen program PNOTS KA Ingenio(nama lain ialah SEOSat; Satélite Español de Observación de la Tierra). Satelit itu akan berkemampuan pengimejan berbilang spektrum resolusi tinggi untuk keperluan kerajaan Sepanyol dan pelanggan komersial. Misi ini dibiayai dan diselaraskan oleh CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial). Projek ini dikawal oleh Agensi Angkasa Eropah.

Ciri-ciri utama kapal angkasa Ingenio

Ciri teknikal utama peralatan pengimejan kapal angkasa Ingenio

AGENSI ANGKASA EROPAH

Pada tahun 1998, untuk memastikan pemantauan menyeluruh terhadap alam sekitar, badan pentadbir Kesatuan Eropah memutuskan untuk menggunakan program GMES (Pemantauan Global untuk Alam Sekitar dan Keselamatan), yang harus dijalankan di bawah naungan Suruhanjaya Eropah dengan kerjasama Agensi Angkasa Eropah (European Space Agency, ESA) dan European Environment Agency (EEA). Sebagai program pemerhatian Bumi terbesar di dunia setakat ini, GMES akan menyediakan kerajaan dan pengguna lain dengan maklumat yang sangat tepat, terkini dan boleh diakses untuk mengawal perubahan alam sekitar dengan lebih baik, memahami punca perubahan iklim, memastikan orang ramai selamat dan banyak lagi.

Dalam amalan, GMES akan terdiri daripada satu set sistem pemerhatian yang kompleks: satelit penderiaan jauh, stesen bumi, kapal, probe atmosfera, dsb.

Komponen angkasa lepas GMES akan berdasarkan dua jenis sistem penderiaan jauh: Satelit Sentinel yang direka khas untuk program GMES (pengendalinya ialah ESA), dan sistem satelit penderiaan jauh nasional (atau antarabangsa) termasuk dalam misi bantuan GMES yang dipanggil. (Misi Penyumbang GMES; GCM) .

Pelancaran satelit Sentinel akan bermula pada 2013. Mereka akan meninjau menggunakan pelbagai teknologi, seperti radar dan penderia multispektral optoelektronik.

Untuk melaksanakan program GMES di bawah bimbingan am ESA, lima jenis satelit penderiaan jauh Sentinel sedang dibangunkan, yang setiap satunya akan menjalankan misi khusus yang berkaitan dengan pemantauan Bumi.

Setiap misi Sentinel akan merangkumi buruj dwi-satelit untuk menyediakan liputan kawasan terbaik dan tinjauan semula yang lebih pantas untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan kesempurnaan data untuk GMES.

Misi Sentinel-1 akan menjadi buruj dua satelit radar di orbit kutub yang dilengkapi dengan radar apertur sintetik (SAR) untuk tinjauan jalur-C.

Satelit radar menembak Sentinel-1 tidak akan bergantung pada cuaca dan masa dalam sehari. Satelit pertama misi dijadualkan dilancarkan pada 2013, dan yang kedua pada 2016. Direka khusus untuk program GMES, misi Sentinel-1 akan meneruskan tinjauan radar C-band yang dimulakan dan diteruskan oleh ERS-1, ERS-2, Sistem satelit Envisat (pengendali ESA) dan RADARSAT-1,2 (dikendalikan oleh MDA, Kanada).

Buruj Sentinel-1 dijangka meliputi seluruh Eropah, Kanada, dan lorong perkapalan utama setiap 1-3 hari, tanpa mengira keadaan cuaca. Data radar akan dihantar dalam masa sejam selepas tinjauan diambil - peningkatan besar berbanding sistem satelit radar sedia ada.

Ciri-ciri utama kapal angkasaSentinel-1

Tarikh pelancaran satelit (dirancang): 2013 (Sentinel-1A), 2016 (Sentinel-1B)

Kenderaan pelancar: Kenderaan pelancar Soyuz (Rusia)
Pembangun: Thales Alenia Space Italy (Itali), EADS Astrium GmbH (Jerman), Astrium UK (UK)

berat badan, kg		2280
Orbit	Jenis	Matahari kutub segerak
	tinggi, km	693
Anggaran tempoh operasi, tahun		7

Ciri teknikal utama peralatan penggambaranKASentinel-1

Sepasang satelit Sentinel-2 akan sentiasa menghantar imejan satelit resolusi tinggi ke seluruh Bumi, memastikan kesinambungan pemerolehan data dengan ciri-ciri yang serupa dengan program SPOT dan Landsat.

Sentinel-2 akan dilengkapi dengan sensor multispektrum opto-elektronik untuk pengimejan dengan resolusi 10 hingga 60 m dalam zon spektrum inframerah boleh dilihat, dekat (VNIR) dan inframerah gelombang pendek (SWIR), termasuk 13 jalur spektrum, yang menjamin paparan perbezaan dalam keadaan tumbuh-tumbuhan, termasuk perubahan temporal, dan meminimumkan kesan ke atas kualiti atmosfera.

Orbit dengan ketinggian purata 785 km, kehadiran dua satelit dalam misi, akan membolehkan penangkapan semula setiap 5 hari di khatulistiwa dan setiap 2-3 hari di latitud tengah. Satelit pertama dirancang untuk dilancarkan pada 2013.

Meningkatkan lebar petak, bersama-sama dengan kebolehulangan tinggi tinjauan, akan memungkinkan untuk memantau proses yang berubah dengan cepat, sebagai contoh, perubahan dalam sifat tumbuh-tumbuhan semasa musim tumbuh.

Keunikan misi Sentinel-2 dikaitkan dengan gabungan liputan wilayah yang besar, tinjauan semula yang kerap, dan, akibatnya, pemerolehan sistematik liputan penuh seluruh Bumi melalui pengimejan berbilang spektrum resolusi tinggi.

Ciri-ciri utama satelit kapal angkasaSentinel-2

Tarikh pelancaran satelit (dirancang): 2013 (Sentinel-2A), 2015 (Sentinel-2B)
Pad pelancaran: pelabuhan angkasa Kourou (Perancis)
Kenderaan pelancaran: RN "Rokot" (Rusia)
Pembangun: EADS Astrium Satellites (Perancis)
Operator: Agensi Angkasa Eropah
berat badan, kg		1100
Orbit	Jenis	Matahari segerak
	tinggi, km	785
Anggaran tempoh operasi, tahun		7

Tujuan utama misi Sentinel-3 ialah pemerhatian topografi permukaan laut, suhu permukaan laut dan darat, lautan dan warna darat dengan tahap ketepatan dan kebolehpercayaan yang tinggi untuk menyokong sistem ramalan lautan, serta pemantauan alam sekitar dan iklim.

Sentinel-3 ialah pengganti kepada satelit ERS-2 dan Envisat yang mantap. Sepasang satelit Sentinel-3 akan mempunyai kebolehulangan tinjauan yang tinggi. Orbit satelit (815 km) akan menyediakan paket data lengkap setiap 27 hari. Pelancaran satelit pertama misi Sentinel-3 dijadualkan pada 2013, sejurus selepas Sentinel-2. Satelit Sentinel-3B dijadualkan dilancarkan pada 2018.

Misi Sentinel-4 dan Sentinel-5 direka untuk menyediakan data komposisi atmosfera untuk perkhidmatan GMES masing-masing. Kedua-dua misi akan dilaksanakan pada platform satelit meteorologi yang dikendalikan oleh Pertubuhan Eropah untuk Meteorologi Satelit EUMETSAT. Satelit itu dirancang untuk dilancarkan pada 2017–2019.

BRAZIL

Industri aeroangkasa adalah salah satu cabang yang paling inovatif dan penting dalam ekonomi Brazil. Program angkasa Brazil akan menerima $2.1 bilion dalam pelaburan persekutuan selama empat tahun (2012-2015).

Institut Penyelidikan Angkasa Negara (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE) bekerjasama dengan Kementerian Sains dan Teknologi dan bertanggungjawab, antara lain, untuk menjalankan pemantauan angkasa lepas.

Dengan kerjasama China, INPE sedang membangunkan keluarga satelit CBERS. Terima kasih kepada kejayaan misi satelit CBERS-1 dan CBERS-2, kerajaan kedua-dua negara telah memutuskan untuk menandatangani perjanjian baharu untuk membangunkan dan melancarkan dua lagi satelit bersama. CBERS-3 dan CBERS-4 diperlukan untuk mengawal penebangan hutan dan kebakaran di Amazon, serta untuk menyelesaikan masalah pemantauan sumber air, tanah pertanian, dll. Penyertaan Brazil dalam program ini akan ditingkatkan kepada 50%. CBERS-3 dijadualkan dilancarkan pada 2013 dan CBERS-4 pada 2014. Satelit baharu akan lebih berkemampuan berbanding pendahulunya. Sebagai muatan, 4 sistem pengimejan dengan ciri geometri dan radiometrik yang lebih baik akan dipasang pada satelit. Kamera MUXCam (Multispectral Camera) dan WFI (Wide-Field Imager) dibangunkan oleh pihak Brazil, dan kamera PanMUX (Panchromatic and Multispectral Camera) dan IRS (Infrared System) dibangunkan oleh orang Cina. Resolusi spatial (dalam nadir) dalam mod pankromatik akan menjadi 5 m, dalam mod multispektral - 10 m.

Satu siri satelit kecil sendiri juga sedang dibangunkan berdasarkan platform ruang kelas sederhana pelbagai guna piawai Multimission Platform (MMP). Satelit pertama ialah satelit penderiaan jauh kecil yang mengorbit kutub Amazonia-1. Ia dirancang untuk meletakkan kamera berbilang spektrum Advanced Wide Field Imager (AWFI), yang dicipta oleh pakar Brazil, di atasnya. Dari ketinggian 600 km, luas kamera ialah 800 km, dan resolusi spatial ialah 40 m. Kapal angkasa Amazonia-1 juga akan dilengkapi dengan sistem optoelektronik British RALCam-3, yang akan menangkap imej dengan resolusi 10 m dalam petak 88 km. Satelit radar kecil MapSAR(Tujuan Berbilang Aplikasi) ialah projek bersama INPE dan Pusat Aeroangkasa Jerman (DLR). Satelit direka untuk beroperasi dalam tiga mod (resolusi - 3, 10 dan 20 m). Pelancarannya dijadualkan pada 2013.

Sebagai sebahagian daripada semakan kami, kami tidak menetapkan tugas untuk menganalisis semua sistem penderiaan jauh nasional yang baharu dan menjanjikan resolusi tinggi dan ultra tinggi. Lebih daripada 20 negara kini mempunyai satelit pemerhatian Bumi mereka sendiri. Sebagai tambahan kepada negara yang disebut dalam artikel itu, Jerman (buruj satelit optik-elektronik RapidEye, kapal angkasa radar TerraSAR-X dan TanDEM-X), Israel (EROS-A, B), Itali (kapal angkasa COSMO-SkyMed-1-radar ) mempunyai sistem sedemikian. 4), dsb. Setiap tahun kelab angkasa yang unik ini diisi semula dengan negara baharu dan sistem penderiaan jauh. Pada 2011–2012 Nigeria (Nigeriasat-X dan Nigeriasat-2), Argentina (SAC-D), Chile (SSOT), Venezuela (VRSS-1) dan lain-lain telah memperoleh satelit mereka. 2.5 m, dalam pengimejan berbilang spektrum - 10 m) meneruskan jarak jauh Turki program penderiaan (pelancaran satelit ketiga siri Gokturk dijadualkan pada 2015). Pada tahun 2013, Emiriah Arab Bersatu merancang untuk melancarkan satelit resolusi ultra tingginya sendiri Dubaisat-2 (resolusi dalam mod pankromatik 1 m, dalam pengimejan multispektrum - 4 m)

Kerja sedang dijalankan untuk mencipta sistem pemantauan ruang yang pada asasnya baharu. Oleh itu, syarikat Amerika Skybox Imaging, yang berpangkalan di Silicon Valley, sedang mengusahakan penciptaan buruj inovatif penderiaan jauh paling tinggi di dunia bagi satelit mini penderiaan jauh - SkySat. Ia akan memungkinkan untuk mendapatkan imej satelit resolusi tinggi mana-mana kawasan di Bumi beberapa kali sehari. Data akan digunakan untuk tindak balas kecemasan, pemantauan alam sekitar, dsb. Tinjauan akan dijalankan dalam mod pankromatik dan multispektral. Satelit pertama buruj, SkySat-1, dijadualkan akan dilancarkan pada 2013. Selepas buruj itu digunakan sepenuhnya (dan ia dirancang untuk mempunyai sehingga 20 satelit di orbit), pengguna akan dapat melihat mana-mana titik pada Bumi dalam masa nyata. Ia juga merancang untuk menjalankan penggambaran video dari angkasa.