CENTRUM BADAŃ KOSMICZNYCH Polskiej Akademii Nauk Zespół Obserwacji Ziemi. TELEDETEKCJA SATELITARNA WPROWADZENIE Stanisław Lewiński Edyta Woźniak

Transkrypt

1 CENTRUM BADAŃ KOSMICZNYCH Polskiej Akademii Nauk Zespół Obserwacji Ziemi TELEDETEKCJA SATELITARNA WPROWADZENIE Stanisław Lewiński Edyta Woźniak

2 POZIOMY POZYSKIWANIA DANYCH TELEDETEKCYJNYCH Orbity geostacjonarne Orbity okołobiegunowe Misje suborbitalne Poziom lotniczy Wysięgniki Pomiary terenowe

3 ORBITA GEOSTACJONARNA zapewnia krążącemu po niej satelicie zachowanie stałej pozycji nad wybranym punktem równika Ziemi. Orbita geostacjonarna jest orbitą kołową i przebiega na wysokości km (42160 km od środka Ziemi)

4 METEOSAT satelita meteorologiczny na orbicie geostacjonarnej Mali Guinea Mozaika zdjęć wykonanych 3-15 wrzesień 2003 huragan Isabel

5 ORBITA HELIOSYNCHRONICZNA Orbita w płaszczyźnie okołobiegunowej, kąt między płaszczyzną orbity a kierunkiem do słońca jest zawsze taki sam w ciągu roku, czyli nad danym obszarem satelita (na tej orbicie) przelatuje zawsze o tym samym czasie miejscowym (uzależnionym tylko od szerokości geograficznej)

6 Wybrane satelitarne systemy obrazowania Ziemi rok zdjęcia satelitarne 1960 TIROS-1 CORONA 1972 Landsat Landsat 2 GOES 1977 Meteosat Seasat 1982 Landsat Landsat SPOT IRS-1A 1990 SPOT ERS SPOT OrbView-1 ERS IRS-P OrbView-2 rok zdjęcia satelitarne 1998 SPOT Landsat 7 IKONOS 2001 QuickBird 2002 SPOT-5 ENVISAT 2003 IRS FORMOSAT Orbview-3 ALOS 2005 Cartosat 2006 KOMPSAT RapidEye TerraSAR-X 2007 COSMO-SkyMed 2011 Pléiades Sentinel-1 GMES radar mission 2013 Sentinel-2 GMES HR land mission 2013 Sentinel-3 GMES MR land & ocean

7 Program CORONA lata 60.

8 Na pokładzie satelitów instalowane są różnego rodzaju urządzenia SATELITA TERRA MODIS ASTER (TIR) ASTER (SWIR) ASTER (VNIR) MISR MOPITT CERES

9 Rozdzielczość zdjęć: PRZESTRZENNA SPEKTRALNA wymiar pojedynczego piksela (na powierzchni Ziemi) zakresy długości fal promieniowania elektromagnetycznego, w których rejestrowany jest obraz RADIOMETRYCZNA czułość systemu skanującego (8, 10, 11, 16 bitów) CZASOWA częstość rejestracji obrazu tego samego obiektu

10 Rozdzielczość przestrzenna MODIS, 250 m 19 kwietnia 2009, dzień sierpnia 2009, dzień 228

11 Landsat MSS

12 Landsat MSS Landsat TM

13 Landsat MSS Landsat TM SPOT 4 MS

14 Landsat MSS Landsat TM SPOT 4 MS SPOT 4 MS+PAN

15 Landsat MSS Landsat TM SPOT 4 MS SPOT 4 MS+PAN Quickbird

16

17

18 Rozdzielczość spektralna Landsat TM [ m] niebieski wody, gleby/roślinność [ m] zielony roślinność/infrastruktura [ m] czerwony roślinność [ m] bliska podczerwień biomasa [ m] śr. podczerwień wilgotność, st. zdrowotny, chmury/śnieg [ m] śr. podczerwień wilgotność, rodzaje skał [ m] zakres termalny stan roślinności, zanieczyszenia termalne

19 Kanały spektralne LANDSAT TM

20 KOMPOZYCJA BARWNA ( R, G, B )

21 LANDSAT TM (3,2,1) barwy zbliżone do naturalnych

22 LANDSAT TM (4,3,2) zróżnicowanie roślinności

23 LANDSAT TM (4,5,3) interpretacja form pokrycia terenu

24 W TELEDETEKCJI SATELITARNEJ POSŁUGUJEMY SIĘ OBRAZAMI W BARWACH NIENATURALNYCH

25 NA ZDJĘCIU SATELITARNYM MOŻNA ROZPOZNAĆ PONAD 40 KLAS POKRYCIA TERENU wody lasy liściaste lasy iglaste tereny rolnicze łąki zabudowa

26 Rozpoznanie obiektów na podstawie zdjęcia wielospektralnego

27 Rozdzielczość radiometryczna Rozdziel. radiometryczna Liczba tonów szarości 8 bitów bitów bitów

28 ROZDZIELCZOŚĆ RADIOMETRYCZNA ilość odcieni szarości rozróżnianych w każdym kanale Skaner MSS - 6 bitów = 64 tonów szarości QuickBird - 11 bitów = 2048 tonów szarości 2 bity 8 bitów

29

30 Max. resolution (m) rozdzielczość m Rozdzielczość czasowa Revisit frequency 7 6 Rapideye Formosat-2 Spot TerraSAR-X Quickbird EROS-B Ikonos-2 Cartosat-2 Pleiades czas rewizyty Max. revisit time (days)

31

32 Źródło: Google Earth

33 DANE RADAROWE

34

35 Klasyfikacja zabudowy Zdjęcie radarowe TerraSAR-X Warszawa 2010 Dzięki uprzejmości: Thomas Esch, DLR

36 POZYSKIWANIE INFORMACJI TEMATYCZNYCH NA PODSTAWIE ZDJĘĆ SATELITARNYCH Interpretacja wizualna Metody automatyczne (klasyfikacja)

37 Zdjęcie satelitarne informacja tematyczna zasilająca systemy informacji przestrzennej

38 Zdjęcie satelitarne informacja tematyczna zasilająca systemy informacji przestrzennej

39 Zdjęcie satelitarne informacja tematyczna zasilająca systemy informacji przestrzennej

40 CENTRUM BADAŃ KOSMICZNYCH Polskiej Akademii Nauk Zespół Obserwacji Ziemi TELEDETEKCJA SATELITARNA WPROWADZENIE Stanisław Lewiński Edyta Woźniak