Лекция 16

Снимки в световом диапазоне
Съемка в световом диапазоне возможна благодаря прозрачности атмосферы в этой части спектра. Однако большое препятствие создается облачностью.
Фотографические снимки
Телевизионные снимки
Сканерная съемка
Многоэлементные ПЗС-снимки

Мультиспектральный снимок со спутника Ikonos
Разрешение 15 м каналы 3:2:1
Мультиспектральный снимок со спутника Ikonos
Разрешение 15 м каналы 3:2:1

Мультиспектральный снимок со спутника Aster
Разрешение 15 м каналы 4:3:2
Мультиспектральный снимок со спутника Aster
Разрешение 15 м каналы 4:3:2

Цветной синтезированный снимок с разрешением 10 м
Спутник Earth Observing-1 каналы 3:2:1
Цветной синтезированный снимок с разрешением 10 м
Спутник Earth Observing-1 каналы 3:2:1

Телевизионный снимок
Телевизионный снимок

Панхроматический снимок
Разрешение 10 м
Панхроматический снимок
Разрешение 10 м

Снимки в тепловом ИК диапазоне
Разрешение снимков до сотен метров
Съемку можно вести ночью, на затененной стороне Земли, а также в условиях полярной ночи
Облачность мешает съемке
Холодные объекты выглядят светлыми, а теплые – темными
Дополняет другие виды съемки
Используется при изучении явлений, связанных с выделением тепловой энергии, напр., при мониторинге лесных пожаров, тепловых или атомных электростанций

Выявление очага пожара
Снимок в ИК-диапазоне со спутника Landsat

Снимок, сделанный через промежуток времени

Снимки в радиодиапазоне
Всепогодность, т.к. атмосфера абсолютно прозрачна для волн этого диапазона
Может проводиться в любое время суток
На снимках отображаются объекты с различными излучательными свойствами в заданном диапазоне. Напр., излучение металлов очень незначительно, излучение растительности и сухой почвы характеризуется коэффициентом 0,9, воды – 0,3. Такие снимки позволяют выявить почвы с различной влажностью, воды с разной степенью солености, определить степень промерзания грунтов, возраст морских льдов и т.д.

Спутники, используемые для комплексного исследования природных ресурсов
Геостационарные спутники, обеспечивающие глобальный обзор Земли, работают на удаленных орбитах (около 36000 км). К ним относятся космические аппараты: GOES (США), GOMS (Россия), INSAT (Индия), GMS (Япония), FY-2 (Китай) и METEOSAT (Европейское космическое агентство).

Они обеспечивают непрерывное наблюдение за поверхностью Земли. Геостационарные спутники «видят» друг друга и могут обмениваться информацией.

Отечественные ресурсные спутники
Спутники серии «Ресурс-Ф» для исследования природных ресурсов Земли
Спутники «Ресурс-О». Данные, передаваемые с этих спутников позволяют осуществлять оперативный контроль за экологической ситуацией и используются для измерения концентрации газов и аэрозолей, изучения динамики облачного покрова, мониторинга наводнений, картографирования лесов, измерения биомассы, определения состава лесных массивов, наблюдения за ростом городов и др.

Американские спутники серии «Ландсат» предназначены для исследования природных ресурсов Земли. Работают на полярных, солнечно-синхронных орбитах на высоте 700 км. На спутниках данной серии находится несколько видов съемочной аппаратуры
SPOT – спутниковая система наблюдения за поверхностью Земли (Франция).
Гидрометеослужба нашей страны обслуживается спутниками системы «Метеор». Высота 900 км, полоса охвата около 2200 км. Срок работы каждого спутника – несколько месяцев; они регулярно заменяются новыми.

IKONOS
SPOT
LANDSAT-7

Система глобального позиционирования GPS
спутниковая навигационная система 2-го поколения
Программа GPS NAVSTAR включает:
Космический сегмент (24 искусственных спутника Земли на околоземных орбитах;
Наземный сегмент (станции слежения);
Аппаратуру потребителя (GPS-приемники).

Используя GPS-приемник, можно получить информацию о:
Местоположении (координаты – широта, долгота, высота над уровнем моря),
Скорости,
Курсе,
Времени

Использование GPS
Геодезия, картография, землепользование, экология, образование, метеорология, здравоохранение и т.д.
В лесном хозяйстве:
отслеживание маршрутов лесовозов (защита от незаконных порубок),
Автоматизированное картографирование

Что значит «пространственное разрешение» снимка?
Пространственное разрешение - это величина пиксела изображения в пространственных единицах. Эта величина характеризует размер наименьших объектов, различимых на изображении.
Пространственное разрешение 15 метров.
Пространственное разрешение 80 метров.

Пример панхроматического изображения со спутника IKONOS (пространственное разрешение 1 м)
Пример панхроматического изображения со спутника QUICKBIRD (пространственное разрешение 61 cм)

Что значит «панхроматические» или «мультиспектральное изображение»?
Панхроматические изображения занимают практически весь видимый диапазон электромагнитного спектра (450-900 нм) и поэтому представляют собой черно-белые изображения.
Мультиспектральные (или спектрозональные) изображения – это изображения, которые могут поставляться в виде отдельных спектральных каналов (RGB и инфракрасные каналы) или виде синтеза отдельных каналов для получения цветного изображения. Поочередный синтез отдельных каналов позволяет решать многочисленные тематические задачи, а также помогает при дешифрировании снимков.

Несколько примеров использования отдельных участков оптического спектра для решения конкретных задач:
Синий:

Зеленый: