Fotogrametria wykład 2.docx

Obrazy satelitarne – typy sztucznych Satelitów

Podział ze względu na przeznaczenie:

*satelita badawczy

- satelita astronomiczny

- satelita biologiczny

- satelita geodezyjny

- satelita geofizyczny

- satelita jonosferyczny

- satelita oceanograficzny

- satelita meteorologiczny

-Satelita środowiskowy

*satelita nawigacyjny

*satelitatechnologiczny(techniczny)

*satelita telekomunikacyjny

- aktywny(czynny)

- pasywny(bierny)

*satelita rozpoznawczy

*satelita załogowy

Podział ze względu naradzaj orbity:

*biegunowy

*stacjonarny(np.geostacjonarny)

*równikowy

*synchroniczny(np. ze Słońcem)

Obrazy satelitarne

W Europie w latach70. Można było zaobserwować zwiększone zainteresowanie technikami teledetekcyjnymi z poziomu satelitarnego. W Polsce, w 1975 roku, wykorzystano zdjęcia satelitarne do wielko powierzchniowej inwentaryzacji uszkodzeń drzewostanów sosnowych spowodowanych żerem paprocha cetyniaka w OZLP Białystok. W późniejszych latach, w Polsce nastąpił spadek zainteresowania zdjęciami satelitarnymi.

Satelity środowiskowe – TIROS 1

1 kwietnia 1960 – pierwszy w historii satelita meteorologiczny TIROS1 (Television Infra Red Observational Satellite), działałdo15.06.1960. 1 został opracowany przez Goddard Space Flight Center (NASA), oraz firmy: Radio Corporation of America (RCA), Astro Electronic Division (dzisiejszy Lockheed Martin). Satelitą zarządzało US Weather Bureau (dzisiejsza National Oceanicand Atmospheric Administration). Przez 79 dni pracy przesłał na Ziemię 22 952 zdjęć pokrywy chmur (w tym 19389 użytecznych pod względem meteorologicznym).

System został zaprojektowany do wykonywania zdjęć pokrywy chmur. Głównymi częściami systemu były dwie kamery TV, rejestrator taśmowy i nadajniki radiowe. Jedna z kamer była szerokokątna (102°,f/1,5) a druga(12°,f/1,8) wąskokątna. Kamery uruchamiały się automatycznie, gdy tylko Ziemia wchodziła w ich pole widzenia. Zdjęcia ze statku mogły być odbierane w czasie rzeczywistym, gdy był on w zasięgu stacji naziemnych, lub gromadzone w rejestratorze taśmowym (mieścił najwyżej 32 zdjęcia). Kamery posiadały obiektywy Vidicon 127mm i miały rozdzielczość 500 linii po 500 pikseli każda. Zdjęcia wykonywane z nominalnej wysokości orbity (700km) obejmowały:

•kamera szerokokątna – obszar ok.1200×1200km, z rozdzielczością(w nadirze)2,5–3km,

•kamera wąskokątna – obszar120×120 km z rozdzielczością(w nadirze)300–800m. Kamera mogła wykonywać zdjęcia wyłącznie zadnia fotografując obszary położone między 55° szerokości geograficznej południowej a 55° szerokości geograficznej północnej.

NOAA

Analizowanie wybranych elementów środowiska przyrodniczego na podstawie obrazów satelitarnych stało się możliwe w latach siedemdziesiątych. Wystrzelony w 1970 roku satelita NOAA1 zapoczątkował monitorowanie warunków meteorologicznych z użyciem sensorów odbierających odbite i emitowane z powierzchni Ziemi promieniowanie. Do 2010 roku działa 6 satelitów z grupy NOAA (14-19), z czego najnowszy to NOAA19, uruchomiony 09.02.2009.

Landsat

Landsat (USA)– program prowadzony przez NASA i USGS. Pierwszy z satelitów został wystrzelony 23 lipca 1972, a najnowszy 15 kwietnia 1999. Landsaty I generacji poruszały się po orbicie Heliosynchronicznej na wysokości 918 km nad Ziemią. Okres obiegu wynosił 103,2 minuty, a okres rewizyty 18 dni. Szerokość obserwowanego pasa Ziemi wynosiła 185 km. Aparatura: kamera RBV (Return Beam Vidicon) i MSS (Multi-Spectral Scanner). Kolejne satelity poruszały się po orbicie o wysokości 705 km, czasie obiegu 99 minut I okresie rewizyty 16 dni. Wyposażone były w nowe instrumenty do zbierania obrazów: TM (Thematic Mapper; Landsat 4 i 5) oraz jego udoskonalenia ETM (Enhanced Thematic Mapper; Landsat 6) i ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus; Landsat7).

Kosmos

Kosmos (Rosja) –seria satelitów, rozmieszczanych na orbicie od 1962r. Kosmos1 –radziecki satelita technologiczny typu DS-2, pierwszy radziecki statek, który otrzymał nazwę Kosmos, nadawaną rosyjskim statkom kosmicznym do dzisiaj; oficjalnie wysłany w celu 70 dniowych badań zewnętrznych warstw ziemskiej atmosfery; w rzeczywistości był to statek sprawdzający możliwość wykorzystania satelity do zadań wywiadowczych. Zdjęcia wykonywane kamerą fotograficzną KVR-1000 (TK350) i KFA-1000. Satelita umieszczony jest na wysokości około 280 km, okrąża Ziemię w czasie 89 minut. Zdolność rozdzielczą filmu ocenia się na 145-160 linii/m, a rozdzielczość zdjęć – na5 – 10 metrów.

Kosmos 2373 –działał w ramach programu uruchomionego w ZSRR w roku 1981 do precyzyjnych pomiarów topograficznych. Satelita działał w okresie 29/09/2000-14/11/2000, na wysokości 211 km, z okresem obiegu 98 min. Wyposażony był w 2 sensory optyczne: KVR-1000 i TK350.

Spot

SPOT (Système Probatoire d'Observation de la Terre lub Satellite Pour l'Observation de la Terre)–program utworzony w 1978r. przez Francję, Belgię i Szwecję. 21 lutego 1986 r. z centrum kosmicznego w Gujanie Francuskiej wystrzelono za pomocą rakiety Ariane pierwszego satelitę (SPOT1) wchodzącego w skład tego systemu.

Okrąża Ziemię w czasie 101 minut, na wysokości 832 km, po orbicie kołowej. Nad tym samym punktem globu znajduje się co 26 dni. Częstość wykonywania zobrazowań tego samego wycinka terenu można zwiększyć, dzięki możliwości zrobienia przez skaner zdjęć wychylonych. Na pokładzie SPOT5 pracują 4 skanery: dwa skanery HRG i jeden skaner HRS, obrazujące powierzchnię Ziemi w pasie o szerokości 60 km oraz jeden skaner VEG, obrazujący pas szer. 2250 km.

Ikonos

IKONOS (SpaceImaging, USA) – prace rozpoczął w ostatnim 24 września 1999r.

Satelita porusza się po orbicie okołobiegunowej, na wysokości 681 km, okrążając Ziemię w ciągu 98 minut. Nad tym samym punktem globu znajduje się co 3 dni. Kamera, rejestrująca promieniowanie, została skonstruowana przez firmę EstmanKodak. Obrazuje scenę o szer. 11,3 km.

Ikonos 2

Rzeczywista rozdzielczość terenowa wynosi: 0,82m (PAN) i 3,2 m. Rozdzielczość radiometryczna: 11bit/piksel.

Eros A

EROS – 5 grudnia 2000 roku, Izraela umieszcza na orbicie satelitę EROSA, który rejestruje:

-zakres panchromatyczny,

-z rozdzielczością terenową 1,9 metra, zapisie 10 bitowym. Ważył przy wystrzeleniu 250 kg. Satelita znajduje się na niskiej orbicie, na wysokości 480 km. Szerokość sceny w nadirze wynosi 14 km.

Eros B

Satelita obserwacyjny EROS B został wystrzelony 25 kwietnia 2006. Satelita dostarcza handlowych obrazów z rozdzielczością do 70 cm. Od momentu wystrzelenia nadzoruje nuklearny program Iranu.

Terra

TERRA–18 grudnia 1999 z bazy Vanderberg w Kalifornii wystartowała rakieta AtlasII, która wyniosła na orbitę satelitę środowiskowego Terra (EOSAM-1), będącego owocem współpracy pomiędzy NASA i JPL a agencjami kosmicznymi Kanady i Japonii. Terra nazywana jest ‘flagowym okrętem’ systemu EOS (Earth Observing System). Satelita Terra wyposażony jest w 5 instrumentów służących do monitorowania stanu środowiska naturalnego na Ziemi oraz zmian klimatycznych:

•ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)

•CERES(Clouds and the Earth's Radiant Energy System)

•MISR(Multi – angle Imaging Spectro Radiometer)

•MODIS(Moderate - resolution Imaging Spectroradiometer)

•MOPITT(Measurements of Pollution in the Troposphere)

Terra Aster

ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)–japoński sensor zamontowany na satelicie Terra, wystrzelonym na orbitę przez NASA 18 grudnia 1999. ASTER dostarcza danych do mapowania temperatury powierzchni, emisyjność, współczynnik odbicia światła oraz informacje wysokościowe.

Aster VNIR

VNIR (Visible and Near – InfraRed) –zobrazowania w zakresie światła widzialnego i podczerwieni, zazwyczaj o rozdzielczości spektralnej od 400 do 1400 nm (a także do1500 oraz do 2500 nm). Tego typu zobrazowania są wykonywane m. in. Przez sensory ASTER. Inne zakresy:

•SWIR (Short – WaveInfra Red)–zobrazowania w zakresie bliskiej i średniej podczerwieni, zazwyczaj o rozdzielczości spektralnej od 1600 do 2400 nm.

•TIR (Thermal InfraRed)–zobrazowania w zakresie podczerwieni termalnej, zazwyczaj o rozdzielczości spektralnej od 8125 do11650 nm

Terra Modis

MODIS (Moderate – resolution Imaging Spectroradiometer)–sensor umieszczony na dwóch satelitach: TERRA (od 1999) oraz AQUA (od 2002). Dostarcza dane w 36 kanałach, które umożliwiają mapowanie różnego rodzaju informacji o środowisku o rozdzielczości przestrzennej, od 250 do1000 m. Przykładowym globalnym produktem z MODIS jest indeks produkcji pierwotnej, który jest używany w ekohydrologii. Zbliżonym indeksem jest kolor oceanu używany do oceny chlorofilu w oceanie. Wyniki z MODIS używane są także do oceny ilości aerozoli w powietrzu i oceny albedo ziemskiego.

Geoeye – 1

GeoEye-1 – sztuczny satelita optycznej obserwacji Ziemi; własność spółki GeoEye (dawniej Orbimage), która dysponuje dodatkowo satelitami IKONOS i Orb View-2. Umieszczony na orbicie okołobiegunowej 6 września 2008. Satelita dysponuje sprzętem obserwacyjnym zapewniającym najwyższą rozdzielczość obrazu wśród satelitów komercyjnych. Z powodu obostrzeń prawnych, fotografie o rozdzielczości < 50 cm będą do dyspozycji rządu USA i wyznaczonych przez niego podmiotów. Satelita umożliwi też geolokalizację obiektów na powierzchni Ziemi ...