MINISTRIA E ARSIMIT DHE SHKENCËS E BUXHETIT SHTETËROR FEDERAL INSTITUCIONI ARSIMOR I ARSIMIT TË LARTË PROFESIONAL “UNIVERSITETI SHTETËROR VORONEZH”

TE LEGJISTA

PROBIMI I TOKËS GJATË GJEOLOGJIKE

HULUMTIMI

Libër mësuesi për universitetet

Përpiluar nga: A. I. Tregub, O. V. Zhavoronkin

Qendra e Botimit dhe Printimit të Universitetit Shtetëror Voronezh

Recensent: Kandidat i Shkencave Gjeologjike dhe Minerologjike, Profesor i Asociuar i Departamentit të Burimeve Minerare dhe Përdorimit të Nëntokës Yu. N. Strik

Teksti shkollor u përgatit në Departamentin e Gjeologjisë së Përgjithshme dhe Gjeodinamikës, Fakulteti i Gjeologjisë, Universiteti Shtetëror Voronezh.

Rekomandohet për studentët me kohë të plotë dhe me kohë të pjesshme të Fakultetit Gjeologjik të Universitetit Shtetëror Voronezh kur studiojnë kurset: "Ndjesimi në distancë i Tokës", "Studimet e hapësirës ajrore të litosferës", "Metodat e hapësirës ajrore".

Për drejtim: 020300 – Gjeologji

PREZANTIMI ................................................. .................................................... .......... ....
1. PAJISJET DHE TEKNOLOGJIA TEKNIKE
IMAZHET E HAPËSIRËS AJRORE................................................................................
1.1. Fotografi ajrore................................................ ..........................................................
1.2. Fotografia e hapësirës................................................ ..........................................
1.3. Karakteristikat e shkurtra të sistemeve të imazhit të hapësirës
disa vende................................................ ......................................
2. MATERIALE ME SHQIPËRI REMOTE
TOKA NË KËRKIMET GJEOLOGJIKE................................
2.1. Bazat fizike të ndijimit në distancë të Tokës.........
2.2. Materialet e ndijimit në distancë të tokës................................
2.3. Përpunimi dhe konvertimi i materialeve me telekomandë
Ndjeshmëria e tokës................................................ ..........................................
2.4. Përpunimi dhe transformimi i relievit dixhital................................
2.5. Paketa softuerike për përpunimin dhe analizën e materialeve
Ndjeshmëria nga largësia e tokës ..................................................... ..................... ....
3. BAZA METODOLOGJIKE E DEKORDIMIT
MATERIALE ME SHQIPËRI TË REMOTEVE
TOKA ..................................................... .................................................... .......... ..........
3.1. Parimet e përgjithshme të deshifrimit të materialeve
sensori në distancë................................................ ........................
3.2. Karakteristikat e deshifrimit................................................ ............................
3.3. Metodat e deshifrimit................................................ ................ ................
4. INTERPRETIMI GJEOLOGJIK I MATERIALEVE
NDËRSIMI REMOTE...............................................
4.1. Deshifrimi i gurëve të themelit................................................ .....................
4.2. Deshifrimi i formacioneve kuaternare...................................
4.3. Interpretimi gjeomorfologjik................................................ ....
5. APLIKIMI I MATERIALEVE NE DILESI
PROBIMI I TOKËS GJATË GJEOLOGJIKE
PUNËT HARTIMI DHE KËRKIMI.....................................
5.1. Materialet e sensorit në distancë për gjeologjike
harta ..................................................... ..........................................................
5.2. Materialet e sensorit në distancë
në studimet parashikuese dhe kërkimore................................................ ..............
LITERATURA ..................................................... ................................................... ....

PREZANTIMI

Zbulimi në distancë i tokës (ERS) është studimi i planetit tonë me ndihmën e ajrit dhe anijeve kozmike, të cilat janë të pajisura me sensorë (sensorë) të ndryshëm që bëjnë të mundur marrjen e informacionit për natyrën e sipërfaqes së Tokës, gjendjen e guaskave të saj ajrore dhe ujore dhe gjeofizike të saj. fusha. Materialet e sensorit në distancë përdoren në një gamë të gjerë sektorësh të ekonomisë kombëtare. Ato kanë një rëndësi të madhe edhe në kërkimet gjeologjike.

Historia e zhvillimit të metodave të sensorit në distancë

(MDZ) zakonisht fillon në 1783, me lëshimin e parë të balonës së vëllezërve Montgolfier, i cili shënoi fillimin e vëzhgimeve aerovizuale të sipërfaqes së Tokës. Në vitin 1855, fotografitë e para nga një tullumbace, të marra nga një lartësi prej rreth 300 m, u përdorën për të hartuar një plan të saktë të qytetit të Parisit. Për qëllime gjeologjike, fotografimi i Alpeve nga majat e larta u përdor për herë të parë nga gjeologu francez Emme Civilier (1858-1882).

Fillimi i përdorimit të fotografimit ajror në Rusi daton më parë

1866, kur toger A.M. Kovalko fotografoi Shën Petersburg dhe Kronstadt nga një tullumbace në lartësi nga 600 deri në 1000 metra. Sondazhet sistematike në Rusi për përpilimin e hartave topografike dhe studimin e burimeve natyrore filluan në vitin 1925, me lindjen e aviacionit civil. Për këto qëllime në vitin 1929

V Instituti i Fotografisë Ajrore u themelua në Leningrad. Iniciatori i krijimit të tij dhe drejtori i parë ishte Akademiku Alexander Evgenievich Fersman. Që nga viti 1938, përdorimi i materialeve të fotografimit ajror është bërë i detyrueshëm gjatë kryerjes puna gjeologjike e rilevimit. Në vitet dyzet, u krijua një ekspeditë aerofotogjeologjike nën Komitetin Gjeologjik, e shndërruar në vitin 1949 në Trustin Aerogjeologjik Gjithë Bashkimit (VAGT), i cili më vonë u riorganizua.

V kërkimin dhe prodhimin shoqata gjeologjike "Aerogjeologji" (tani Ndërmarrja Federale Unitare e Shtetit "Aerogjeologji"). Në të njëjtën kohë, u formua Laboratori i Aerometodave "LAEM" (tani "Instituti Kërkimor i Metodave Kozmo-Aerogjeologjike" - Ndërmarrja Unitare Shtetërore "VNIIKAM"). Si rezultat i aktiviteteve të tyre, deri në vitin 1957, u krye një studim në shkallë të vogël në të gjithë territorin e BRSS dhe u përpilua një Hartë Gjeologjike Shtetërore në shkallën 1: 1,000,000. Në vitet gjashtëdhjetë dhe shtatëdhjetë,

prezantimi i llojeve të reja të kërkimit rajonal: studimi gjeologjik në grup (GGS) dhe harta fotogjeologjike ajrore (AFGK); u shfaqën sondazhe spektrozonale, termike dhe radare. Zhvillimi i metodave ajrore paracaktoi kalimin e sensorit në distancë të Tokës në një nivel të ri cilësor - studimin e Tokës nga hapësira.

Zhvillimi i astronautikës filloi me zhvillimin e raketave balistike, të cilat u përdorën, veçanërisht, për fotografimin e sipërfaqes së Tokës nga lartësitë e larta (rreth 200 km). Imazhet e para u morën më 24 tetor 1946 duke përdorur një raketë V-2 (raketë gjermane Fau-2) e lëshuar nga zona e testimit White Sands (SHBA) në një trajektore suborbitale. Sipërfaqja e tokës u fotografua me një kamerë filmike 35 mm në film fotografik bardh e zi nga një lartësi prej rreth 120 km. Deri në fund të viteve pesëdhjetë, fotografimi i sipërfaqes së tokës kryhej kryesisht për qëllime ushtarake nga vende të ndryshme duke përdorur raketa balistike.

U lançua sateliti i parë artificial i Tokës (AES) - PS-1 (Sateliti më i thjeshtë - 1). Raketa balistike R-7 (Sputnik) u përdor për lëshimin në orbitë. Masa e satelitit ishte 83.6 kg, diametri i tij ishte 0.58 m dhe periudha e tij orbitale ishte 96.7 minuta. Perigee – 228 km, apogje – 947 km. Sateliti kishte formën e një topi, ishte i pajisur me dy antena dhe një transmetues radio - një fener. Ai bëri 1440 orbita rreth Tokës dhe më 4 janar 1958 hyri në shtresat e dendura të atmosferës dhe pushoi së ekzistuari. Gjatë fluturimit të tij, u morën informacione të reja për strukturën e atmosferës së sipërme.

Përpjekja e parë për të nisur satelitin Vangard-1 duke përdorur një raketë Jpiter-C në SHBA më 6 dhjetor 1957 përfundoi në një aksident. Në përpjekjen e dytë (1 shkurt 1958), e njëjta raketë lëshoi ​​në orbitë satelitin Explorer-1. Sateliti kishte formën e një puro dhe peshonte 13 kg. Në bord kishte pajisje për regjistrimin e mikrometeoriteve dhe niveleve të rrezatimit. Me ndihmën e tij, u zbuluan rripat e rrezatimit të Tokës. Sateliti bëri 58 mijë orbita rreth Tokës dhe u dogj në atmosferë më 31 mars 1970. Parametrat orbitalë të saj: apogje – 2548 km, perigje 356 km. Ai operoi në gjendje aktive deri më 23 maj 1958. Më 7 gusht 1959, në Shtetet e Bashkuara u lançua Explorer 6, i cili transmetoi imazhin e parë televiziv të Tokës nga hapësira. Sateliti i parë për vëzhgimet e motit (Tiros-1) u lëshua në Shtetet e Bashkuara më 1 Prill 1960. Një satelit me një të ngjashme

Më 26 nëntor 1965, Franca lëshoi ​​satelitin e saj Asterix 1. Më 11 shkurt 1970, Japonia lëshoi ​​në orbitë satelitin Osumi. Më 24 prill të të njëjtit vit, Kina u bë fuqi hapësinore (sateliti Dongfanghong). Anglia lëshoi ​​satelitin e saj të parë, Prospero, më 28 tetor 1971, dhe India lëshoi ​​satelitin e saj të parë, Rohini, më 18 korrik 1980.

Fluturimet me pilot në hapësirë ​​filluan më 12 prill 1961 nga Yuri Alekseevich Gagarin në anijen "Vostok", dhe më 6 gusht të po këtij viti Gjerman Stepanovich Titov Për herë të parë, ai fotografoi Tokën nga anija kozmike Vostok e drejtuar. Në kozmonautikën ruse, satelitët e serisë Cosmos kishin një rëndësi të madhe. Lëshimi i parë i kësaj serie satelitësh u bë më 16 mars 1962 dhe deri në vitin 2007 tashmë ishin lëshuar 2400 satelitë për qëllime të ndryshme. Përafërsisht çdo tre vjet, 250 satelitë të serisë Cosmos u lëshuan në orbitë. Një pjesë e konsiderueshme e tyre ishin të pajisura me pajisje për kryerjen e studimeve të burimeve. Me ndihmën e tyre u morën fotografi hapësinore me cilësi të lartë për të gjithë territorin e BRSS. Konstelacioni modern i satelitëve rusë përfshin më shumë se 110 pajisje për qëllime të ndryshme. Efekt ekonomik vetëm nga përdorimi i satelitëve të serisë"Burimi-0" arriti në rreth 1.2 miliardë rubla. në vit, dhe satelitët e serisë Meteor dhe Electro - 10 miliardë rubla. në vit.

Aktualisht, përveç Rusisë dhe Shteteve të Bashkuara, Franca, Gjermania, Bashkimi Evropian, India, Kina, Japonia, Izraeli dhe vende të tjera kanë sistemet e tyre satelitore.

1. MJETET TEKNIKE DHE TEKNOLOGJITË E IMAZHIMIT TË HAPËSIRËS AJRORE

Teknologjitë e fotografimit nga ajri i paraprinë teknologjive të imazhit të hapësirës në zhvillimin e sensorit në distancë të Tokës. Në fazat fillestare të zhvillimit të sensorit në distancë të Tokës nga hapësira, shumë teknika teknologjike për kryerjen e fotografimit ajror u transferuan në të, por me zhvillimin e kërkimit hapësinor, u shfaqën instrumente të reja, si dhe teknologji të reja. Në këtë rast, formimi dhe zhvillimi i shpejtë i teknologjive kompjuterike që synonin përpunimin e të dhënave të sensorit në distancë ishte me rëndësi të madhe.

1.1. Fotografi ajrore

Fotografimi ajror i sipërfaqes së tokës mund të kryhet, në varësi të detyrave të caktuara, duke përdorur aeroplanë dhe helikopterë, balona dhe madje edhe aeroplanë me motor, si dhe mjete ajrore pa pilot. Ka fotografim fotografik, termik, radar dhe ajror multispektral. Rilevimi fotografik (fotografia ajrore) për qëllime të hartës gjeologjike është më i rëndësishmi, jo vetëm sepse ka përmbajtjen më të madhe të informacionit, por edhe sepse gjatë zbatimit të tij është grumbulluar një sasi e konsiderueshme materialesh fotografike ajrore të shkallëve të ndryshme dhe në rajone të ndryshme. . Prandaj, gjatë kryerjes së punës së rilevimit gjeologjik, mund të jetë ekonomikisht më e mundshme përdorimi i materialeve fotografike ajrore tashmë të disponueshme në fond sesa të urdhërohet prodhimi i fotografive të reja ajrore.

Fotografimi ajror i zonës përdoret për qëllime të ndryshme, ndër të cilat më kryesoret janë përpilimi dhe korrigjimi i hartave topografike dhe kërkimet gjeologjike. Fotografia ajrore mund të jetë pikë, rrugë dhe zonë. Fotografia në vend kryhet gjatë studimit të objekteve pika. Studimi i gjurmës kryhet përgjatë një linje të caktuar (vijë bregdetare, përgjatë shtratit të lumit, etj.). Rilevimi i zonës kryhet brenda zonave të caktuara, të cilat zakonisht përcaktohen nga kornizat e tabelave topografike. Një kërkesë e rëndësishme për shkrepjen është kërkesa që zonat e imazheve ngjitur duhet të mbivendosen. Përgjatë vijës së rrugës - mbivendosja gjatësore, duhet të jetë së paku 60%, dhe midis rrugëve (mbivendosje tërthore) - të paktën 30%. Gjithashtu duhet të ruhet lartësia e specifikuar e fluturimit. Pajtueshmëria me këto parametra është e nevojshme për të marrë një efekt stereo (imazh tre-dimensional i zonës).

Fotografia ajrore mund të jetë e planifikuar dhe perspektive. Fotografia ajrore e planifikuar, e krijuar për të zgjidhur problemet topografike, karakterizohet nga kërkesa në rritje për devijimet maksimale të planit të imazhit nga rrafshi horizontal. Fotografitë perspektive, të kombinuara me fotografi plani, janë shumë të dobishme për studimin e strukturës gjeologjike të zonave të larta malore me shpate të pjerrëta.

Për fotografimin nga ajri brenda territorit të Rusisë, më së shpeshti përdoren avionët An-2, An-28 FC, An-30, Tu-134 SH.

Për më shumë se 60 vjet (një rekord në Librin Guinness!) avioni kryesor ishte (dhe është ende) An-2 (modifikimi i tij i fotografimit nga ajri, An-2F). Është shumë i besueshëm,

parametrat teknikë që plotësojnë kushtet për kryerjen e fotografimit ajror: mundësia e përdorimit të fushave ajrore të pashtruara me gjatësi piste jo më shumë se 200 m për ngritje dhe 120 m për ulje; lartësia maksimale e fluturimit 5200 m (me një tavan shërbimi 4500 m); motor ekonomik pistoni me fuqi 1000 kf. Me.; shpejtësia e fluturimit që varion nga 150 deri në 250 km/orë diapazoni i fluturimit (990 km), i mjaftueshëm për të kryer vëzhgime në zona të mëdha; vëllim i madh i gypit, duke lejuar vendosjen e lirë të pajisjeve dhe një ekuipazhi prej tre personash (përfshirë operatorin).

Që nga viti 1974 është përdorur avioni i specializuar An-30. Termocentrali i tij përbëhet nga dy motorë turboprop me një fuqi prej 2820 kf secili. s., dhe një motor reaktiv shtesë 500 kuaj fuqi. Me. Shpejtësia e lundrimit të avionit është 435 km/h, lartësia maksimale e fluturimit është 8300 m. Gama e fluturimit është 1240 km, fluturimi për ngritje në një pistë betoni është 720 m, konsumi mesatar i karburantit është 855 kg/orë. Pesha maksimale e ngritjes së avionit është 23 ton Pesha e pajisjeve fotografike është 650 kg. Ekuipazhi (përfshirë operatorin) përbëhet nga 7 persona. Fotografimi ajror kryhet në shkallë nga 1: 3,000 deri në 1: 200,000. Aktualisht, jo më shumë se 10 automjete të këtij lloji mbeten në dispozicion të Forcave Ajrore (Forca Ajrore). Avionët An-28 FC kanë karakteristika të ngjashme.

Avioni bujqësor Tu-134 CX u zhvillua në vitin 1984. Avioni është i pajisur me një radar të skanimit anësor (RLS). Kompleksi i posaçëm i navigimit "Mayak" dhe sistemi i kontrollit automatik mbajnë një kurs të caktuar dhe bëjnë fotografi të zonës në përputhje me një program të caktuar. Pesë kamera në bord lejojnë shkrepjen në rrezet e radiofrekuencës, të dukshme dhe infra të kuqe. Në kabinë ka 9 stacione pune me pajisje speciale, panele kontrolli dhe një laborator fotografik (për përpunimin e materialeve fotografike në fluturim). Në një udhëtim (4,5 orë), mund të fotografohet një zonë prej 100 × 100 km (10,000 km² është zona e përafërt e dy tabletave topografike në shkallën 1: 200,000).

Fotografimi ajror kryhet duke përdorur speciale të gjera

kamera karboni, të cilat janë instaluar në kapakun e trupit të avionit. Gyrosistemet përdoren për të rregulluar kamerën në një plan horizontal. Filmi vendoset në kaseta speciale me kapacitet 30 ose 60 m. Gjerësia e filmit, në varësi të parametrave të kamerës, është 18 cm ose 30 cm.

Pajisja përfshin gjithashtu një stafetë kohore (mekanizëm orësh) që siguron një ekspozim të caktuar të xhirimit dhe një modalitet të rikthimit të filmit. Aktualisht, kamerat me lente të serisë "Uran" përdoren më shpesh: me gjatësi fokale 250 mm, kënd i fushës së shikimit 54º, madhësia e kornizës 180 × 180 mm ("Uran-9"), si dhe me një gjatësi fokale. prej 750 mm dhe madhësia e kornizës 300 x 300 mm (“Uran-16”).

Vitet e fundit, sistemet e filmimit dixhital janë përdorur gjithnjë e më shumë për fotografimin nga ajri. . Në përgjithësi, ca-

Masat janë më të besueshme në funksionim, zvogëlojnë ndjeshëm kohëzgjatjen e procesit teknologjik, imazhet dixhitale janë të lira nga "kokrra". Ato ofrojnë aftësinë për të marrë imazhe pankromatike, me ngjyra dhe spektrozonale në intervalin e dukshëm dhe afër infra të kuqe. Intervali i fotografimit është më pak se një sekondë, gjë që lejon shkrepje në shkallë të gjerë me mbivendosje gjatësore deri në 80–90%. Ndër vetitë e përgjithshme të kamerave ajrore dixhitale të sistemeve të ndryshme, duhet të theksohet përdorimi i marrësve të rrezatimit të tipit matricë ose linear; korniza e sintetizuar (për kamerat me format të gjerë) - korniza që rezulton e sistemit formohet nga një grup nënkornizash, matrica përkatëse ose marrës linearë; Mbështetja GPS/INS – koordinatat hapësinore dhe këndore të sistemeve të koordinatave të kamerës ajrore (elementet e orientimit të jashtëm) përcaktohen duke përdorur mjetet e navigimit inercial dhe sistemet e gjeopozicionit satelitor GPS ose GLONASS.

Fotografi me radar (radar) ajror kryhet me ndihmën

të sistemeve të radarëve me pamje anësore (RLSSO) të instaluara në bordin e avionit. Nga burimi i rrezatimit të mikrovalës, sinjali drejtohet në sipërfaqen e tokës, reflektohet prej saj dhe kthehet në antenën marrëse. Duke përdorur programe speciale, regjistrimi i sinjaleve të reflektuara shndërrohet në një imazh fotografik të sipërfaqes së tokës.

1.2. Fotografia e hapësirës

Vitet e fundit, fotografimi hapësinor i sipërfaqes së tokës është bërë një degë e pavarur e sensorit në distancë të Tokës. Sistemet e sensorit të hapësirës përfshijnë disa elementë të rëndësishëm: automjetet për dërgimin e pajisjeve të nevojshme në orbitën e ulët të Tokës, platformat hapësinore - transportuesit

pajisjet e mbikqyrjes, sensorët (sensorët), pajisjet e transmetimit të informacionit dhe qendrat tokësore për marrjen, përpunimin e këtij informacioni dhe dërgimin e tij tek konsumatori.

Mjetet kryesore të dorëzimit janë të nevojshme -

Pajisjet më të zakonshme për orbitat e ulëta të Tokës janë raketat e klasave të ndryshme. Në BRSS, më të hershmet prej tyre ishin raketat e lehta me tre faza Vostok. Me ndihmën e tyre, u kryen fluturime me njerëz, u lëshuan satelitët artificialë të Tokës (AES) të serisë Cosmos dhe u nisën stacionet hënore. Për më tepër, shumë mjete lëshimi që janë hequr nga shërbimi përdoren gjerësisht në këtë klasë, veçanërisht raketa Zenit, e cila synohet gjithashtu si një element i fazës së sipërme të sistemit Energia-Buran.

Përdoret me sukses raketa e klasit të mesëm me tre faza Soyuz, me një kapacitet ngarkese prej rreth 7 ton, si dhe raketa me katër faza Molniya e krijuar në bazë të saj, për lëshimin e satelitëve Prognoz dhe Molniya.

E krijuar gati gjysmë shekulli më parë, raketa shumëfazore e klasit të rëndë "Proton" me një kapacitet ngarkese prej më shumë se 20 tonë përdoret dhe përdoret tani për qëllime të ndryshme: për eksplorimin e Hënës, planetët e sistemit diellor, për lëshimin e njerëzve. stacionet "Salyut", "Mir" në orbitën afër Tokës, në orbitat gjeostacionare të satelitëve "Horizon", "Rainbow", "Screen", etj.

NË Maj 1987, në lidhje me zhvillimin e programit për të krijuar një anije kozmike të ripërdorshme "Energia-Buran" u prezantua.

V funksionimi i një rakete super të rëndë me dy faza të klasës Energia me një peshë lëshimi prej më shumë se 2000 tonë dhe një kapacitet ngarkese prej rreth 200 tonë. Përveç përdorimit të kësaj rakete për të nisur një anije kozmike të ripërdorshme në orbitën e ulët të Tokës, ajo mund të përdoret gjithashtu për të dërguar ngarkesa të tjera. Kjo e dallon sistemin Energia-Buran nga sistemi amerikan i anijes hapësinore, i cili është i ngjashëm në qëllim.

Raketat e huaja më të përdorura janë raketat e serisë Delta (SHBA) dhe Arian (Francë).

Përveç satelitëve artificialë, stacionet orbitale (Salyut-4, 5, 6, Mir), si dhe anijet kozmike të drejtuara të serisë Soyuz, u përdorën për kërkimin e burimeve në Rusi.

NË Në Shtetet e Bashkuara, projekti Space Shuttle luajti një rol të rëndësishëm në kërkimin hapësinor. Projekti u zhvillua fillimisht në qendrat ushtarake

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar në http://www.allbest.ru/

1. Konceptet bazë të ndijimit në distancë të Tokës. Skema e sensorit në distancë

Gjeodezia e tokës me sensor në distancë

Ndjesimi në distancë i Tokës (ERS) - marrja e informacionit për sipërfaqen e Tokës dhe objektet në të, atmosferën, oqeanin, shtresën e sipërme të kores së tokës duke përdorur metoda pa kontakt në të cilat pajisja e regjistrimit hiqet nga objekti i kërkimit në një distancë të konsiderueshme.

Baza fizike e sensorit në distancë është marrëdhënia funksionale midis parametrave të regjistruar të rrezatimit të vetë ose të reflektuar të një objekti dhe karakteristikave të tij biogjeofizike dhe pozicionit hapësinor.

Sensimi në distancë përdoret për të studiuar vetitë fizike dhe kimike të objekteve.

Sensimi në distancë identifikon dy zona të ndërlidhura

Shkenca natyrore (mësimi në distancë)

Inxhinierike dhe teknike (metoda në distancë)

Ndjeshmëri në distancë

Teknikat e sensorit në distancë

Tema e sensorit në distancë si shkencë është vetitë dhe marrëdhëniet hapësinore-kohore të objekteve natyrore dhe socio-ekonomike, të manifestuara drejtpërdrejt ose tërthorazi në rrezatimin e tyre ose të reflektuar, të regjistruar në distancë nga hapësira ose nga ajri në formën e një imazhi dydimensional. - një fotografi.

Metodat e sensorëve në distancë bazohen në përdorimin e sensorëve që vendosen në anijen kozmike dhe regjistrojnë rrezatimin elektromagnetik në formate që janë shumë më të përshtatshme për përpunim dixhital dhe në një gamë dukshëm më të gjerë të spektrit elektromagnetik.

Sensimi në distancë përdor gamën infra të kuqe të rrezatimit të reflektuar, rrezen termike infra të kuqe dhe rrezen e radios të spektrit elektromagnetik.

Procesi i mbledhjes së të dhënave të sensorit në distancë dhe përdorimi i tyre në sistemet e informacionit gjeografik (GIS).

2. Llojet e fotografimit të hapësirës

Fotografia e hapësirës zë një nga vendet kryesore midis metodave të ndryshme të sensorit në distancë. Kjo bëhet duke përdorur:

* Satelitë artificiale të tokës (AES),

* stacione automatike ndërplanetare,

* stacione orbitale afatgjata,

* anije kozmike me njerëz.

Tabela Portat kryesore hapësinore që përdoren për lëshimin e satelitëve të imazhit.

Sistemet (komplekset) e monitorimit mjedisor hapësinor përfshijnë (dhe kryejnë):

1. Sistemet satelitore në orbitë (qendra e kontrollit të fluturimit dhe vëzhgimit),

2. Marrja e informacionit nga pikat marrëse tokësore, satelitët rele,

3. Ruajtja dhe shpërndarja e materialeve (qendrat e përpunimit parësor, arkivat e imazheve). Është zhvilluar një sistem i marrjes së informacionit për të siguruar akumulimin dhe sistemimin e materialeve të marra nga satelitët artificialë të Tokës.

Orbitat e anijes kozmike.

Orbitat e transportuesit ndahen në 3 lloje:

*ekuatoriale,

* polare (pol),

* i prirur.

Orbitat ndahen në:

* rrethore (më saktë, afër rrethores). Imazhet hapësinore të marra nga një transportues hapësinor që lëviz në një orbitë rrethore kanë përafërsisht të njëjtën shkallë.

* eliptike.

Orbitat dallohen gjithashtu nga pozicioni i tyre në lidhje me Tokën ose Diellin:

* gjeosinkron (në lidhje me Tokën)

* heliosinkron (në lidhje me Diellin).

Gjeosinkron - anija kozmike lëviz me një shpejtësi këndore të barabartë me shpejtësinë e rrotullimit të Tokës. Kjo krijon efektin e transportuesit hapësinor që "rri pezull" në një pikë, i cili është i përshtatshëm për filmimin e vazhdueshëm të të njëjtës zonë të sipërfaqes së tokës.

Heliosinkron (ose diell-sinkron) - anija kozmike kalon mbi zona të caktuara të sipërfaqes së tokës në të njëjtën kohë lokale, e cila përdoret në prodhimin e sondazheve të shumta në të njëjtat kushte ndriçimi. Orbitat sinkrone diellore janë orbita nga të cilat ndriçimi diellor i sipërfaqes së tokës (lartësia e Diellit) mbetet praktikisht i pandryshuar për një kohë mjaft të gjatë (pothuajse gjatë gjithë sezonit). Kjo arrihet në mënyrën e mëposhtme. Meqenëse rrafshi i çdo orbite, nën ndikimin e josfericitetit të Tokës, rrotullohet (preces) pak, rezulton të jetë e mundur, duke zgjedhur një raport të caktuar të pjerrësisë dhe lartësisë së orbitës, të sigurohet që vlera e precesionit është e barabartë me rrotullimin ditor të Tokës rreth Diellit, d.m.th., rreth 1° në ditë. Ndër orbitat afër Tokës, është e mundur të krijohen vetëm disa orbita sinkrone me diellin, prirja e të cilave është gjithmonë e kundërt. Për shembull, në një lartësi orbitale prej 1000 km, pjerrësia duhet të jetë 99°.

Llojet e xhirimeve.

Fotografimi i hapësirës kryhet duke përdorur metoda të ndryshme (Fig. “Klasifikimi i imazheve hapësinore sipas diapazoneve spektrale dhe teknologjisë së imazhit”).

Bazuar në natyrën e mbulimit të sipërfaqes së tokës me imazhe satelitore, mund të dallohen sondazhet e mëposhtme:

* fotografi e vetme,

* rrugë,

* shikimi,

* sondazh global.

Fotografia e vetme (selektive) kryhet nga astronautët duke përdorur kamera dore. Fotografitë zakonisht merren në perspektivë me kënde të konsiderueshme prirjeje.

Studimi i rrugës së sipërfaqes së tokës kryhet përgjatë shtegut të fluturimit satelitor. Gjerësia e brezit të xhirimit varet nga lartësia e fluturimit dhe këndi i shikimit të sistemit të xhirimit.

Fotografia e synuar (selektive) është projektuar për të marrë imazhe të zonave të përcaktuara posaçërisht të sipërfaqes së tokës larg nga rruga.

Imazhet globale kryhen nga satelitët gjeostacionarë dhe me orbita polare. satelitët. Katër deri në pesë satelitë gjeostacionarë në orbitën ekuatoriale sigurojnë marrjen pothuajse të vazhdueshme të imazheve të vëzhgimit në shkallë të vogël të të gjithë Tokës (patrullë hapësinore) me përjashtim të kapakëve polare të akullit.

Foto e hapësirës ajrore

Imazhi i hapësirës ajrore është një imazh dydimensional i objekteve reale, i cili merret sipas ligjeve të caktuara gjeometrike dhe radiometrike (fotometrike) duke regjistruar në distancë ndriçimin e objekteve dhe synon të studiojë objektet, fenomenet dhe proceset e dukshme dhe të fshehura të botës përreth. , si dhe për të përcaktuar pozicionin e tyre hapësinor.

Një imazh satelitor në vetitë e tij gjeometrike nuk është thelbësisht i ndryshëm nga një fotografi ajrore, por ka karakteristika që lidhen me:

* fotografim nga lartësi të mëdha,

* dhe shpejtësi të lartë.

Fotografimi i hapësirës ajrore kryhet në diapazonin e dukshëm dhe të padukshëm të valëve elektromagnetike, ku:

1. diapazoni fotografik - i dukshëm;

2. vargjet jo-fotografike - të dukshme dhe të padukshme, ku:

· diapazoni i dukshëm - spektrometrik bazohet në ndryshimin në reflektimin spektral të objekteve gjeologjike. Rezultatet regjistrohen në shirit magnetik dhe shënohen në kartë. Është e mundur të përdoren kamera filmike dhe fotografike;

· rreze e padukshme: radar (RT radio-termik dhe radar radar), ultravjollcë UV, IR infra të kuqe, optiko-elektronike (skaner), lazer (lidar).

Rajoni i dukshëm dhe afër infra të kuqe. Sasia më e plotë e informacionit merret në rajonet më të zhvilluara të dukshme dhe afër infra të kuqe. Fotografia ajrore dhe hapësinore në intervalin e gjatësisë së valës së dukshme dhe afër infra të kuqe kryhet duke përdorur sistemet e mëposhtme:

*Televizioni,

* fotografik,

* Skanim optiko-elektronik,

3. Sistemet fotografike

Aktualisht, ekziston një klasë e gjerë e sistemeve të sensorëve në distancë

formimi i një imazhi të sipërfaqes së poshtme në studim - Brenda kësaj klase pajisjesh, mund të dallohen disa nënklasa, të cilat ndryshojnë në diapazonin spektral të rrezatimit elektromagnetik të përdorur dhe në llojin e marrësit të rrezatimit të regjistruar, gjithashtu sipas rrezatimit aktiv ose pasiv. metoda (sistemet sensore, fotografike dhe fototelevizive: sistemet e skanimit të diapazonit të dukshëm dhe IR, radiometrat e skanimit optik-mekanik dhe optik-elektronik televiziv dhe skanerët multispektralë; sistemet optike televizive: sistemet e radarëve me pamje anësore (RLSBO); skanimi i radiometrave me mikrovalë .

Imazhet fotografike të sipërfaqes së Tokës janë marrë nga anije kozmike me njerëz dhe stacione orbitale ose nga satelitë automatikë.Një tipar dallues i imazheve hapësinore (CS) është shkalla e lartë

dukshmëria, mbulimi i sipërfaqeve të mëdha me një imazh - Në varësi të llojit të pajisjeve dhe filmave fotografikë të përdorur, fotografia mund të kryhet në të gjithë gamën e dukshme të spektrit elektromagnetik në zonat e tij individuale, si dhe në afërsi IR ( rreze infra të kuqe).

Shkalla e sondazhit varet nga dy parametrat më të rëndësishëm të lartësisë së shkrepjes dhe gjatësisë fokale të thjerrëzës - Kamerat hapësinore, në varësi të prirjes së boshtit optik, bëjnë të mundur marrjen e fotografive në plan dhe perspektivë të sipërfaqes së tokës. Aktualisht, përdoren pajisje fotografike me rezolucion të lartë, e cila lejon marrjen e (KS) me një mbivendosje prej 60% ose më shumë - Gama spektrale e fotografisë mbulon pjesën e dukshme të zonës afër infra të kuqe (deri në 0,86 mikronë). Disavantazhet e njohura të metodës fotografike lidhen me nevojën për të kthyer filmin në Tokë dhe furnizimin e kufizuar të filmit në bord. Megjithatë, fotografia fotografike është aktualisht lloji më informues i shkrepjes nga hapësira e jashtme. Madhësia optimale e printimit është 18x18 cm, e cila, siç tregon përvoja, është në përputhje me fiziologjinë e shikimit njerëzor, duke ju lejuar të shihni të gjithë imazhin në të njëjtën kohë. Për lehtësinë e përdorimit, diagrame fotografike (fotomozaikë) ose fotokarta me referencë topografike të pikave të referencës me një saktësi prej 0,1 mm ose më saktë. Për instalimin e qarqeve fotografike, përdoren vetëm CS të planifikuara

Për të sjellë një CS në shkallë të ndryshme, zakonisht perspektive në një të planifikuar, përdoret një proces i veçantë i quajtur transformim. CS e transformuar përdoren me sukses për të përpiluar skemat kozmofoto dhe hartat kozmofoto dhe zakonisht lidhen lehtësisht me një rrjet koordinativ gjeografik.

4. Sistemet televizive

Imazhe televizive dhe skaner. Fotografia me televizion dhe skaner bën të mundur marrjen sistematike të imazheve dhe transmetimin e tyre në Tokë në stacionet marrëse. Përdoren sisteme inkuadrimi dhe skanimi. Në rastin e parë, bëhet fjalë për një kamerë televizive në miniaturë, në të cilën imazhi optik i ndërtuar nga thjerrëza në ekran përkthehet në formën e sinjaleve elektrike dhe transmetohet në tokë nëpërmjet kanaleve radio.Në rastin e dytë, pasqyra lëkundëse e skaneri në bord kap fluksin e dritës të reflektuar nga Toka, duke mbërritur në fotoshumëzues. Sinjalet e skanerit të konvertuar transmetohen në Tokë nëpërmjet kanaleve radio. Në stacionet marrëse ato regjistrohen në formën e imazheve. Lëkundjet e pasqyrës formojnë linjat e figurës, lëvizja e bartësit lejon që linjat të grumbullohen dhe të formohet imazhi. Imazhet e televizionit dhe skanerit mund të transmetohen në kohë reale, d.m.th. ndërsa sateliti kalon mbi objektin që fotografohet. Efikasiteti është një tipar dallues i kësaj metode. Megjithatë, cilësia e imazheve është disi inferiore ndaj fotografive fotografike. Rezolucioni i imazheve të skanerit përcaktohet nga elementi skanues dhe aktualisht arrin në 80-30 m. Imazhet e këtij lloji dallohen nga një strukturë rrjetë-linjë, e dukshme vetëm kur zmadhohen në imazhe me rezolucion të lartë. Imazhet e skanerit me mbulim të madh kanë shtrembërime të konsiderueshme gjeometrike. Imazhet e skanuara merren në formë dixhitale, gjë që lehtëson përpunimin kompjuterik.

Fotografia televizive dhe skaner kryhet nga satelitët e motit dhe satelitët burimorë LandSat, Meteor-Priroda, Resrurs 0. Në një version multispektral.

Orbitat pranë Tokës me një lartësi prej 600-1400 km, shkallë nga 1:10,000,000 në 1:1,000,000 dhe 1:100,000 me një rezolucion nga 1-2 km deri në 30 m. LandSat, për shembull, ka 4 gamë spektrale të dukshme dhe rreze afër infra të kuqe me rezolucion 30 m. Skanerët "Meteor-Nature" ju lejojnë të merrni rezolucion të ulët (1.5 km), të mesëm (230 m) dhe të lartë deri në 80-40 m, Burimi -0 mesatar (170 m ) dhe skanerë të lartë (40 m).

Imazhe CCD me shumë elementë. Një rritje e mëtejshme e rezolucionit dhe shpejtësisë së shkrepjes shoqërohet me prezantimin e kamerave elektronike. Ata përdorin detektorë rrezatimi linear me shumë elementë dhe matricë të përbërë nga pajisje të lidhura me ngarkesë (elemente fotosensitive-detektorë). Një rresht linear detektorësh zbaton një linjë fotografike, akumulimin e linjave për shkak të lëvizjes së transportuesit. (si një skaner), por pa pasqyra lëkundëse dhe rezolucion më të lartë. Imazhe me burime me rezolucion të lartë (40 m) Burimi dhe sateliti francez SPOT, deri në 10 m. Kjo teknologji është në K`mcR`s, 6 - Imazhet foto-televizive - Imazhet televizive kanë rezolucion të ulët. Në fototelevizion fotografimi realizohet me aparat fotografik (që rezulton me cilësi të mirë) dhe transmetohet nëpërmjet kanaleve televizive, kështu që kombinohen avantazhet e fotografisë me rezolucion të lartë dhe shpërndarjen e shpejtë të imazheve.

5. Sistemet e skanimit

Aktualisht, kamerat multispektrale (multispektrale) përdoren më shpesh për filmimin nga hapësira. Sisteme optiko-mekanike - skanerë të instaluar në satelitë për qëllime të ndryshme. Duke përdorur skanerë, formohen imazhe që përbëhen nga shumë elementë individualë, të marrë në mënyrë sekuenciale. Termi "skanim" nënkupton skanimin e një imazhi duke përdorur një element skanues (pasqyrë lëkundëse ose rrotulluese), i cili element pas elementi skanon zonën përgjatë lëvizjes së përdoruesit dhe dërgon një fluks rrezatues në lente dhe më pas në një sensor pikësh që shndërron sinjalin e dritës në elektrik.

Ky sinjal elektrik mbërrin në stacionet marrëse nëpërmjet kanaleve të komunikimit. Imazhi i terrenit merret vazhdimisht në një shirit të përbërë nga shirita - skanime, të përbërë nga elementë individualë - pikselë. Imazhet e skanerit mund të merren në të gjitha sferat spektrale, por sferat e dukshme dhe infra të kuqe janë veçanërisht efektive. Kur fotografoni sipërfaqen e tokës duke përdorur sisteme skanimi, formohet një imazh, secili element i të cilit korrespondon me shkëlqimin e rrezatimit të një zone të vendosur brenda fushës së menjëhershme të shikimit. Një imazh skaner është një paketë e porositur e të dhënave të ndriçimit të transmetuara përmes kanaleve radio në Tokë, e cila kapet në shirit magnetik (dixhital) dhe më pas mund të shndërrohet në formë kornizë. Karakteristikat më të rëndësishme të një skaneri janë këndi i skanimit (shikimit) dhe këndi i menjëhershëm i shikimit, vlera e të cilave përcakton gjerësinë e shiritit të imazhit dhe rezolucionin. Në varësi të madhësisë së këtyre këndeve, skanerët ndahen në të saktë dhe të përgjithshëm. Për skanerët me precizion, këndi i skanimit zvogëlohet në ±5° dhe për skanerët e anketimit rritet në ±50°. Rezolucioni është në përpjesëtim të kundërt me gjerësinë e shiritit që po fotografohet. Skaneri i gjeneratës së re, i quajtur "hartografi tematik", me të cilin ishin pajisur satelitët amerikanë, e ka provuar veten mirë.

Landsat 5 dhe Landsat 7. Skaneri i tipit tematik të hartës funksionon në shtatë breza me një rezolucion prej 30 m në rrezen e dukshme dhe 120 m në rrezen infra të kuqe. Ky skaner ofron një fluks të madh informacioni, përpunimi i të cilave kërkon më shumë kohë; prandaj, shpejtësia e transmetimit të imazhit ngadalësohet (numri i pikselëve në imazhe arrin më shumë se 36 milionë në çdo kanal). Pajisjet e skanimit mund të përdoren jo vetëm për të marrë imazhe të Tokës, por edhe për të matur rrezatimin - radiometrat e skanimit dhe spektrometrat e skanimit të rrezatimit.

6. Sistemet e skanimit me laser

Vetëm dhjetë vjet më parë, ishte shumë e vështirë edhe të imagjinohej se ata do të krijonin një pajisje që mund të bënte deri në gjysmë milioni matje komplekse në një sekondë. Sot, pajisje të tilla jo vetëm që krijohen, por edhe përdoren shumë gjerësisht.

Sistemet e skanimit me laser - tashmë është e vështirë të bëhet pa to në shumë industri, si minierat, industria, sondazhet topografike, arkitektura, arkeologjia, inxhinieria civile, monitorimi, modelimi i qytetit etj.

Parametrat teknikë themelorë të skanerëve lazer tokësorë janë shpejtësia, saktësia dhe diapazoni i matjes. Zgjedhja e modelit varet kryesisht nga llojet e punës dhe objektet në të cilat do të përdoren skanerët. Për shembull, në guroret e mëdha është më mirë të përdoren pajisje me saktësi dhe gamë të rritur. Për punë arkitekturore, një rreze prej 100-150 metra është mjaft e mjaftueshme, por do t'ju duhet një pajisje me saktësi prej 1 cm. Nëse flasim për shpejtësinë e punës, atëherë në këtë rast, sa më e lartë, aq më mirë, natyrisht. .

Kohët e fundit, teknologjia e skanimit me lazer tokësor është përdorur gjithnjë e më shumë për të zgjidhur problemet e gjeodezisë inxhinierike në fusha të ndryshme të ndërtimit dhe industrisë. Popullariteti në rritje i skanimit me lazer është për shkak të një numri avantazhesh që ofron teknologjia e re në krahasim me metodat e tjera të matjes. Ndër avantazhet, do të doja të veçoja ato kryesore: rritjen e shpejtësisë së punës dhe uljen e kostove të punës. Shfaqja e modeleve të reja, më produktive të skanerit dhe aftësitë e përmirësuara të softuerit na lejojnë të shpresojmë për një zgjerim të mëtejshëm të fushave të aplikimit të skanimit me lazer tokësor.

Rezultati i parë i skanimit është një re pikash, e cila mbart informacionin maksimal për objektin në studim, qoftë ndërtesë, strukturë inxhinierike, monument arkitektonik etj. Duke përdorur renë e pikës në të ardhmen, është e mundur të zgjidhen probleme të ndryshme:

· marrja e një modeli tredimensional të objektit;

· marrjen e vizatimeve, duke përfshirë vizatimet e seksioneve;

· identifikimi i defekteve dhe strukturave të ndryshme nëpërmjet krahasimit me modelin e projektimit;

· përcaktimi dhe vlerësimi i vlerave të deformimit në krahasim me matjet e bëra më parë;

· Marrja e planeve topografike duke përdorur rilevimin virtual.

Gjatë rilevimit topografik të objekteve komplekse industriale duke përdorur metoda tradicionale, interpretuesit shpesh përballen me faktin se matjet individuale mungojnë gjatë punës në terren. Një bollëk konturesh dhe një numër i madh i objekteve individuale çojnë në gabime të pashmangshme. Materialet e marra nga skanimi me lazer ofrojnë informacion më të plotë për subjektin që po fotografohet. Para fillimit të procesit të skanimit, skaneri lazer bën fotografi panoramike, gjë që rrit ndjeshëm përmbajtjen e informacionit të rezultateve të marra.

Teknologjia e skanimit me lazer tokësor, e përdorur për të krijuar modele tredimensionale të objekteve dhe planeve topografike të zonave komplekse të ngarkuara, rrit ndjeshëm produktivitetin e punës dhe zvogëlon kostot e kohës. Zhvillimi dhe zbatimi i teknologjive të reja për punë gjeodezike janë kryer gjithmonë me synimin për të reduktuar kohën e nevojshme për punën në terren. Është e sigurt të thuhet se skanimi me lazer plotëson plotësisht këtë parim.

Teknologjia e skanimit me lazer tokësor po zhvillohet vazhdimisht. Kjo vlen edhe për përmirësimin e dizajnit të skanerëve lazer dhe zhvillimin e funksioneve të softuerit të përdorur për të kontrolluar pajisjet dhe për të përpunuar rezultatet e marra.

7. Ligji Stefan-Boltzmann

Trupat e nxehtë lëshojnë energji në formën e valëve elektromagnetike me gjatësi të ndryshme. Kur themi se një trup është "i kuq i nxehtë", kjo do të thotë se temperatura e tij është mjaft e lartë që rrezatimi termik të ndodhë në pjesën e dukshme dhe të lehtë të spektrit. Në nivelin atomik, rrezatimi rezulton nga emetimi i fotoneve nga atomet e ngacmuar. Ligji që përshkruan varësinë e energjisë së rrezatimit termik nga temperatura u mor në bazë të një analize të të dhënave eksperimentale nga fizikani austriak Joseph Stefan dhe u vërtetua teorikisht edhe nga austriaku Ludwig Boltzmann.

Për të kuptuar se si funksionon ky ligj, imagjinoni një atom që lëshon dritë në thellësitë e Diellit. Drita absorbohet menjëherë nga një atom tjetër, ri-emetohet prej tij, dhe kështu transmetohet përgjatë një zinxhiri nga atomi në atom, për shkak të të cilit i gjithë sistemi është në një gjendje ekuilibri energjetik. Në një gjendje ekuilibri, drita e një frekuence të përcaktuar rreptësisht thithet nga një atom në një vend njëkohësisht me emetimin e dritës të së njëjtës frekuencë nga një atom tjetër në një vend tjetër. Si rezultat, intensiteti i dritës së çdo gjatësi vale të spektrit mbetet i pandryshuar.

Temperatura brenda Diellit bie ndërsa ai largohet nga qendra e tij. Prandaj, ndërsa lëvizni drejt sipërfaqes, spektri i rrezatimit të dritës duket se korrespondon me temperatura më të larta se temperatura e ambientit. Si rezultat, gjatë emetimit të përsëritur, sipas ligjit Stefan-Boltzmann, do të ndodhë në energji dhe frekuenca më të ulëta, por në të njëjtën kohë, për shkak të ligjit të ruajtjes së energjisë, do të emetohet një numër më i madh fotonesh. Kështu, deri në momentin që ai të arrijë në sipërfaqe, shpërndarja spektrale do të korrespondojë me temperaturën e sipërfaqes së Diellit (rreth 5,800 K) dhe jo me temperaturën në qendër të Diellit (rreth 15,000,000 K). Energjia që arrin në sipërfaqen e Diellit (ose sipërfaqen e ndonjë objekti të nxehtë) e lë atë në formën e rrezatimit. Ligji Stefan-Boltzmann na tregon saktësisht se çfarë është energjia e rrezatuar. Ky ligj është shkruar kështu:

ku T është temperatura (në Kelvin), dhe y është konstanta e Boltzmann-it. Nga formula është e qartë se me rritjen e temperaturës, shkëlqimi i një trupi nuk rritet vetëm - ai rritet në një masë shumë më të madhe. Dyfishoni temperaturën dhe ndriçimi rritet 16 herë!

Pra, sipas këtij ligji, çdo trup që ka temperaturë mbi zero absolute lëshon energji. Pra, pse, mund të pyesim dikush, nuk janë ftohur të gjithë trupat në zero absolute shumë kohë më parë? Pse, të themi, trupi juaj, duke lëshuar vazhdimisht energji termike në rrezen infra të kuqe, karakteristike për temperaturën e trupit të njeriut (pak më shumë se 300 K), nuk ftohet?

Përgjigja për këtë pyetje në fakt ka dy pjesë. Së pari, me ushqim ju merrni energji nga jashtë, e cila, në procesin e asimilimit metabolik të kalorive ushqimore nga trupi, shndërrohet në energji termike, e cila rimbush energjinë e humbur nga trupi juaj për shkak të ligjit Stefan-Boltzmann. Një kafshë e vdekur me gjak të ngrohtë ftohet shpejt në temperaturën e ambientit, pasi furnizimi me energji në trupin e tij ndalon.

Megjithatë, edhe më i rëndësishëm është fakti që ligji zbatohet për të gjithë trupat pa përjashtim me temperaturë mbi zero absolute. Prandaj, kur i jepni energjinë tuaj termike mjedisit, mos harroni se trupat të cilëve ju jepni energji - për shembull, mobiljet, muret, ajri - nga ana tjetër lëshojnë energji termike dhe ajo transferohet tek ju. Nëse mjedisi është më i ftohtë se trupi juaj (siç ndodh më shpesh), rrezatimi termik i tij kompenson vetëm një pjesë të humbjes së nxehtësisë së trupit tuaj dhe kompenson deficitin duke përdorur burimet e brendshme. Nëse temperatura e ambientit është afër ose më e lartë se temperatura e trupit tuaj, nuk do të jeni në gjendje të hiqni qafe energjinë e tepërt të çliruar në trupin tuaj gjatë metabolizmit përmes rrezatimit. Dhe pastaj hyn në lojë mekanizmi i dytë. Ju filloni të djersitni, dhe së bashku me rruazat e djersës, nxehtësia e tepërt largohet nga trupi juaj përmes lëkurës.

Në formulimin e mësipërm, ligji Stefan-Boltzmann zbatohet vetëm për një trup krejtësisht të zi që thith të gjithë rrezatimin që bie në sipërfaqen e tij. Trupat fizikë realë thithin vetëm një pjesë të energjisë së rrezatimit, dhe pjesa e mbetur reflektohet prej tyre, megjithatë, modeli sipas të cilit fuqia specifike e rrezatimit nga sipërfaqja e tyre është proporcionale me T 4, si rregull, mbetet e njëjtë në këtë rast. , megjithatë, konstanta e Boltzmann-it në këtë rast duhet të zëvendësohet me një koeficient tjetër, i cili do të pasqyrojë vetitë e një trupi fizik të vërtetë. Konstante të tilla zakonisht përcaktohen eksperimentalisht.

8. Historia e zhvillimit të metodave të sensorit në distancë

Fotografitë e vizatuara - Fotografi - sondazhi i fototeodolitit tokësor - Fotot ajrore - metodat ajrore. - Koncepti i sensorit në distancë u shfaq në shekullin e 19. - Më pas, sensori në distancë filloi të përdoret në fushën ushtarake për të mbledhur informacione rreth armikut dhe për të marrë vendime strategjike - Pas Luftës së Dytë Botërore, sensori në distancë filloi të përdoret për mbikëqyrje për mjedisin dhe vlerësimin e zhvillimit të territorit, si dhe në hartografinë civile.

Në vitet 60 të shekullit të 20-të, me ardhjen e raketave dhe satelitëve hapësinorë, sensori në distancë hyri në hapësirë.- 1960 - lëshimi i satelitëve të zbulimit në kuadër të programeve CORONA, ARGON dhe LANYARD. -Programi i Merkurit - janë marrë pamjet e Tokës. Projekti Gemini (1965-1966) - mbledhja sistematike e të dhënave të sensorit në distancë. Programi Apollo (1968-1975) - sensori në distancë i sipërfaqes së tokës dhe ulja e një njeriu në Hënë - Nisja e stacionit hapësinor Skylab (1973-1974) - hulumtimi i burimeve të tokës. Fluturimet e anijes kozmike të ripërdorshme (1981). Marrja e imazheve multispektrale me një rezolucion prej 100 metrash në rrezen e dukshme dhe afër infra të kuqe duke përdorur nëntë kanale spektrale.

9. Elemente të orientimit të imazhit satelitor

Pozicioni i figurës në momentin e fotografimit përcaktohet nga tre elementë të orientimit të brendshëm - gjatësia fokale e kamerës f, koordinatat x0, y0 të pikës kryesore o (Fig. 1) dhe gjashtë elemente të orientimit të jashtëm - koordinatat të qendrës së projeksionit S - XS, YS, ZS, këndet gjatësore dhe tërthore të prirjes së figurës b dhe u dhe këndi i rrotullimit h.

Ekziston një marrëdhënie midis koordinatave të një pike objekti dhe imazhit të saj në imazh:

ku X, Y, Z dhe XS, YS, ZS janë koordinatat e pikave M dhe S në sistemin OXYZ; X", Y", Z" - koordinatat e pikës m në sistemin SXYZ paralel me OXYZ, të llogaritura nga koordinatat e sheshta x dhe y:

a1 = cos bcosch - sinb mëkat

a2 = - cosбsinch - sinбsin ьcosч

a3 = - sinbcos

b2 = cosшcosч (3)

c1 = sinбcosч + cosбsinшsinch,

c2 = - sinбcoсч + cosбsinьчcoсч,

Kosinuset e drejtimit.

Formulat për lidhjen midis koordinatave të pikës M të objektit (Fig. 2) dhe koordinatave të imazheve të tij m1 dhe m2 në çiftin stereo P1 - P2 kanë formën:

BX, BY dhe BZ janë projeksione të bazës B në boshtet koordinative. Nëse elementet e orientimit të jashtëm të një stereopi janë të njohura, atëherë koordinatat e pikës së objektit mund të përcaktohen duke përdorur formulën (4) (metoda e kryqëzimit të drejtpërdrejtë). Duke përdorur një imazh të vetëm, pozicioni i një pike objekti mund të gjendet në rastin e veçantë kur objekti është i sheshtë, për shembull, terren i sheshtë (Z = konst). Koordinatat x dhe y të pikave të imazhit maten duke përdorur një monokomparator ose një stereokomparator. Elementet e orientimit të brendshëm njihen nga rezultatet e kalibrimit të kamerës, dhe elementët e orientimit të jashtëm mund të përcaktohen kur fotografoni një objekt ose gjatë procesit të trekëndimit të fotografisë (Shihni trekëndëshimin e fotove). Nëse elementet e orientimit të jashtëm të imazheve janë të panjohura, atëherë koordinatat e pikës së objektit gjenden duke përdorur pikat e kontrollit (metoda e reseksionit). Një pikë referimi është një pikë kontur e një objekti të identifikuar në imazh, koordinatat e të cilit janë marrë si rezultat i matjeve gjeodezike ose nga trekëndëshimi i fotografive. Duke përdorur rezeksionin, së pari përcaktoni elementët e orientimit relativ të imazheve P1 - P2 (Fig. 3) - b"1, h"1, a"2, w"2, h"2 në S1X"Y"Z" sistem; boshti X i të cilit përkon me bazën dhe boshti Z shtrihet në rrafshin kryesor bazal S1O1S2 të figurës P1. Pastaj në të njëjtin sistem llogariten koordinatat e pikave të modelit. Më në fund, duke përdorur pikat e ankorimit, vazhdoni. nga koordinatat e pikave të modelit në koordinatat e pikave të objektit.

Elementet e orientimit relativ ju lejojnë të vendosni fotografitë në pozicionin në lidhje me njëra-tjetrën që ata zinin kur fotografonin objektin. Në këtë rast, çdo palë rrezesh përkatëse, për shembull S1m1 dhe S2m2, kryqëzohen dhe formojnë një pikë (m) të modelit. Grupi i rrezeve që i përkasin imazhit quhet një pako, dhe qendra e projeksionit - S1 ose S2 - është kulmi i paketës. Shkalla e modelit mbetet e panjohur, sepse distanca S1S2 ndërmjet kulmeve të ligamenteve zgjidhet në mënyrë arbitrare. Pikat përkatëse të çiftit stereo m1 dhe m2 janë në të njëjtin rrafsh që kalon nga baza S1S2.

Duke supozuar se vlerat e përafërta të elementeve të orientimit relativ janë të njohura, ne mund të paraqesim ekuacionin (6) në formë lineare:

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

ku db1",... e dm2" janë korrigjime të vlerave të përafërta të të panjohurave, a,..., e janë derivate të pjesshëm të funksionit (6) në lidhje me variablat b1",... h2", l është vlera e funksionit (6), e llogaritur nga vlerat e përafërta të njohura për mua. Për të përcaktuar elementet e orientimit relativ, maten koordinatat e të paktën pesë pikave të çiftit stereo dhe më pas përpilohen dhe zgjidhen ekuacionet (7) me metodën e përafrimeve të njëpasnjëshme. Koordinatat e pikave të modelit llogariten duke përdorur formulat (4), duke zgjedhur në mënyrë arbitrare gjatësinë e bazës B dhe duke supozuar

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

Në këtë rast, koordinatat hapësinore të pikave m1 dhe m2 gjenden duke përdorur formulat (2), dhe kosinuset e drejtimit - duke përdorur formulat (3): për imazhin P1 duke përdorur elementët b1",

dhe për imazhin P2 sipas elementeve b2", sch2", ch2".

Duke përdorur koordinatat X" Y" Z", pikat e modelit përcaktojnë koordinatat e pikës së objektit:

ku t është emëruesi i shkallës së modelit. Kosinuset e drejtimit fitohen sipas formulave (3), duke zëvendësuar në vend të këndeve b, y dhe h këndin gjatësor të prirjes së modelit o, këndin tërthor të pjerrësisë së modelit z dhe këndin e rrotullimit të modelit u.

Për të përcaktuar shtatë elementët e orientimit të jashtëm të modelit - Postuar në http://www.allbest.ru/

О, з, и, t - hartoni ekuacionet (8) për tre ose më shumë pika referimi dhe zgjidhni ato. Koordinatat e pikave të referencës gjenden duke përdorur metoda gjeodezike ose fototriangulim. Një grup pikash objekti, koordinatat e të cilave dihen, formon një model dixhital të objektit, i cili përdoret për të përpiluar një hartë dhe për të zgjidhur probleme të ndryshme inxhinierike, për shembull, për të gjetur rrugën optimale të rrugës. Përveç metodave analitike të përpunimit të imazhit, përdoren ato analoge, bazuar në përdorimin e instrumenteve fotogrametrike - Phototransformer, Stereograph, Stereo projector, etj.

Fotografitë e çara dhe panoramike, si dhe fotografitë e marra duke përdorur radarin, televizionin, sistemet termike me rreze infra të kuqe dhe sisteme të tjera të imazhit, zgjerojnë ndjeshëm aftësitë e fotografisë, veçanërisht në kërkimin hapësinor. Por ata nuk kanë një qendër të vetme projeksioni dhe elementët e tyre të orientimit të jashtëm ndryshojnë vazhdimisht gjatë procesit të ndërtimit të imazhit, gjë që e ndërlikon përdorimin e imazheve të tilla për qëllime matjeje.

10. Vetitë e imazheve të hapësirës ajrore

Imazhet e hapësirës ajrore janë rezultati kryesor i sondazheve të hapësirës ajrore, për të cilat përdoren një shumëllojshmëri e mediave të aviacionit dhe hapësirës. Ky është një imazh dy-dimensional i objekteve reale, i cili merret sipas ligjeve të caktuara gjeometrike dhe radiometrike (fotometrike) duke regjistruar në distancë ndriçimin e objekteve dhe ka për qëllim studimin e objekteve, fenomeneve dhe proceseve të dukshme dhe të fshehura të botës përreth, si. si dhe për përcaktimin e pozicionit të tyre hapësinor. Sondazhet e hapësirës ajrore ndahen në pasive, të cilat përfshijnë regjistrimin e rrezatimit diellor të reflektuar ose të vetë Tokës; aktive, në të cilën regjistrohet rrezatimi artificial i reflektuar. Gama e shkallës së imazheve të hapësirës ajrore: nga 1:1000 në 1:100,000,000

Shkallët më të zakonshme: fotografi ajrore 1:10,000--1:50,000, hapësira - 1:200,000--1:10,000,000.

Imazhet e hapësirës ajrore: analoge (zakonisht fotografike), dixhitale (elektronike). Imazhi i fotografive dixhitale formohet nga elementë individualë identikë - pikselë (nga elementi i figurës angleze - piksel); Shkëlqimi i çdo piksel karakterizohet nga një numër. Vetitë e imazheve të hapësirës ajrore: Vizuale, Radiometrike (fotometrike), Gjeometrike.

Vetitë vizuale karakterizojnë aftësinë e fotografive për të riprodhuar detaje të imta, ngjyra dhe shkallëzime tonesh të objekteve.

Të dhënat radiometrike tregojnë saktësinë e regjistrimit sasior të shkëlqimeve të objekteve sipas imazhit.

Gjeometrike karakterizojnë aftësinë për të përcaktuar nga fotografitë madhësitë, gjatësitë dhe sipërfaqet e objekteve dhe pozicionet e tyre relative.

11. Zhvendosja e pikave në një imazh satelitor

Përparësitë e fotografisë së hapësirës. Një satelit fluturues nuk përjeton dridhje ose luhatje të mprehta, kështu që imazhet satelitore mund të merren me rezolucion më të lartë dhe cilësi të lartë imazhi sesa fotografitë ajrore. Imazhet mund të shndërrohen në formë dixhitale për përpunim të mëvonshëm kompjuterik.

Disavantazhet e fotografimit të hapësirës: informacioni nuk mund të përpunohet automatikisht pa transformime paraprake. Gjatë fotografimit në hapësirë, pikat zhvendosen (nën ndikimin e lakimit të Tokës), vlera e tyre në skajet e imazhit arrin 1.5 mm. Brenda imazhit, konsistenca e shkallës është shkelur, ndryshimi në të cilin në skajet dhe në qendër të figurës mund të jetë më shumë se 3%.

Disavantazhi i fotografisë është ngadalësia e saj, sepse... një enë me film zbret në Tokë jo më shumë se një herë në disa javë. Prandaj, imazhet e hapësirës fotografike përdoren rrallë për qëllime operacionale, por ofrojnë informacion afatgjatë.

Siç e dini, një fotografi është një projeksion qendror i zonës, dhe një hartë topografike është ortogonale. Një fotografi horizontale e një zone të sheshtë korrespondon me një projeksion ortografik, domethënë një projeksion të një zone të kufizuar të një harte topografike. Në këtë drejtim, nëse konvertoni një imazh të zhdrejtë në një imazh horizontal të një shkalle të caktuar, atëherë pozicioni i kontureve në imazh do të korrespondojë me pozicionin e kontureve në një hartë topografike të një shkalle të caktuar. Terreni gjithashtu bën që pikat në imazh të zhvendosen në lidhje me pozicionin e tyre në projeksionin ortogonal të shkallës përkatëse.

12. Fazat e sensorit në distancë dhe analizës së të dhënave

Fotografi stereo.

Qitje me shumë zona. Fotografi hiperspektrale.

Të shtënat me shumë kohë.

Qitje me shumë nivele.

Qitje me shumë polarizim.

Metoda e kombinuar.

Analiza ndërdisiplinore.

Teknologji për marrjen e materialeve me sensorë në distancë

Fotografimi i hapësirës ajrore kryhet në dritare të transparencës atmosferike, duke përdorur rrezatim në intervale të ndryshme spektrale - dritë (të dukshme, infra të kuqe afër dhe të mesme), infra të kuqe termike dhe rreze radio.

Fotografia

Shkallë e lartë dukshmërie, duke mbuluar sipërfaqe të mëdha me një imazh.

Fotografi në të gjithë gamën e dukshme të spektrit elektromagnetik, në zonat e tij individuale, si dhe në intervalin afër IR (infra të kuqe).

Shkalla e të shtënave varet nga

Lartësitë e gjuajtjes

Gjatësia fokale e lenteve.

Në varësi të pjerrësisë së boshtit optik, marrja e pamjeve planore dhe perspektive të sipërfaqes së tokës.

CS me një mbivendosje prej 60% ose më shumë. Gama spektrale e fotografisë mbulon pjesën e dukshme të zonës afër infra të kuqe (deri në 0,86 mikron).

Sondazhi i skanimit

Më të përdorurit janë sistemet optiko-mekanike multispektrale - skanerë të instaluar në satelitë për qëllime të ndryshme.

Imazhet që përbëhen nga shumë elementë individualë, vijues.

"Skanim" është skanimi i një imazhi duke përdorur një element skanues, element pas elementi që skanon zonën përgjatë lëvizjes së transportuesit dhe dërgon një fluks rrezatues në lente dhe më pas në një sensor pikë që konverton sinjalin e dritës në një elektrik. Ky sinjal elektrik mbërrin në stacionet marrëse nëpërmjet kanaleve të komunikimit. Imazhi i terrenit merret vazhdimisht në një shirit të përbërë nga shirita - skanime, të përbërë nga elementë individualë - pikselë.

Sondazhi i skanimit

Imazhet e skanerit mund të merren në të gjitha sferat spektrale, por sferat e dukshme dhe infra të kuqe janë veçanërisht efektive.

Karakteristikat më të rëndësishme të një skaneri janë këndi i skanimit (shikimit) dhe këndi i menjëhershëm i shikimit, vlera e të cilave përcakton gjerësinë e shiritit të imazhit dhe rezolucionin. Në varësi të madhësisë së këtyre këndeve, skanerët ndahen në të saktë dhe të përgjithshëm.

Për skanerët me precizion, këndi i skanimit zvogëlohet në ±5° dhe për skanerët e anketimit rritet në ±50°. Rezolucioni është në përpjesëtim të kundërt me gjerësinë e shiritit që po fotografohet.

Sondazh me radar

Marrja e imazheve të sipërfaqes së tokës dhe objekteve të vendosura në të, pavarësisht nga kushtet e motit, gjatë ditës dhe natës falë parimit të radarit aktiv.

Teknologjia u zhvillua në vitet 1930.

Imazhi me radar i Tokës kryhet në disa zona të gamës së gjatësisë së valës (1 cm - 1 m) ose frekuencave (40 GHz - 300 MHz).

Natyra e imazhit në një imazh të radarit varet nga marrëdhënia midis gjatësisë së valës dhe madhësisë së parregullsive të terrenit: sipërfaqja mund të jetë e ashpër ose e lëmuar në shkallë të ndryshme, gjë që manifestohet në intensitetin e sinjalit të kthimit dhe, në përputhje me rrethanat, në ndriçimi i zonës përkatëse në imazh. Sondazhet termike

Ai bazohet në identifikimin e anomalive termike duke regjistruar rrezatimin termik të objekteve të Tokës të shkaktuar nga nxehtësia endogjene ose rrezatimi diellor.

Gama infra të kuqe e spektrit të dridhjeve elektromagnetike ndahet në mënyrë konvencionale në tre pjesë (në mikronë): afër (0,74-1,35), mesatare (1,35-3,50), larg (3,50-1000).

Nxehtësia e objekteve gjeologjike diellore (të jashtme) dhe endogjene (të brendshme) në mënyra të ndryshme. Rrezatimi IR që kalon nëpër atmosferë absorbohet në mënyrë selektive, dhe për këtë arsye fotografimi termik mund të kryhet vetëm në zonën ku ndodhen të ashtuquajturat "dritare të transparencës" - vende ku kalojnë rrezet IR.

Katër dritare kryesore të transparencës (në mikronë) janë identifikuar në mënyrë empirike: 0.74-2.40; 3,40-4,20; 8,0-13,0; 30,0-80,0.

Imazhet e hapësirës

Tre mënyra kryesore për të transmetuar të dhëna nga një satelit në Tokë.

Transmetimi i drejtpërdrejtë i të dhënave në stacionin tokësor.

Të dhënat e marra ruhen në satelit dhe më pas transmetohen me njëfarë vonese në Tokë.

Përdorimi i sistemit satelitor të komunikimit gjeostacionar TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System).

13. ERDAS IMAGINE komplete dërgese

ERDAS IMAGINE është një nga produktet softuerike më të njohura në botë në fushën e punës me të dhënat gjeohapësinore. ERDAS IMAGINE kombinon në një softuer të fuqishëm dhe të përshtatshëm aftësinë për të përpunuar dhe analizuar një sërë informacionesh gjeohapësinore rasterore dhe vektoriale, duke ju lejuar të krijoni produkte të tilla si imazhe të gjeoreferencuara që kanë pësuar transformime në përmirësim, ortomozaikë, harta të klasifikimit të bimësisë, video fluturimi në "virtuale botë”, harta vektoriale të marra si rezultat i përpunimit të imazheve ajrore dhe satelitore.

IMAGINE Essentials është një produkt i nivelit fillestar që përmban mjete bazë për vizualizim, korrigjim dhe hartografi. Ju lejon të përdorni përpunimin në grup.

IMAGINE Advantage përfshin të gjitha tiparet e IMAGINE Essentials. Për më tepër, ai ofron aftësi të avancuara për përpunimin spektral, analizën e ndryshimeve, korrigjimin ortokorrektues, mozaikët dhe analizën e imazhit. Lejon përpunimin paralel me grupe.

IMAGINE Professional përfshin të gjitha tiparet e IMAGINE Advantage. Përveç kësaj, ai ofron një sërë mjetesh të avancuara për përpunimin e të dhënave spektrale, hiperspektrale dhe radare, si dhe modelimin hapësinor. Përfshin ERDAS ER Mapper.

Modulet shtesë, si SAR Interferometria, IMAGINE Objective dhe të tjera, zgjerojnë funksionalitetin e paketës së softuerit, duke e bërë atë një mjet universal për të punuar me informacionin gjeohapësinor.

14. Të dhënat dixhitale. Paraqitja skematike e konvertimit të të dhënave të papërpunuara në vlera pixel

Ndërsa të dhënat dixhitale skanohen, sensori gjeneron një sinjal elektrik, intensiteti i të cilit ndryshon në varësi të shkëlqimit të zonës në sipërfaqen e tokës. Në imazhet multispektrale, vargje të ndryshme spektrale korrespondojnë me sinjale të pavarura të veçanta. Çdo sinjal i tillë ndryshon vazhdimisht me kalimin e kohës, dhe për analizën e mëvonshme ai duhet të shndërrohet në një grup vlerash numerike. Për të kthyer një sinjal analog të vazhdueshëm në formë dixhitale, ai ndahet në pjesë që korrespondojnë me intervale të barabarta të kampionimit (Figura 11). Sinjali brenda çdo intervali përshkruhet vetëm nga vlera mesatare e intensitetit të tij, kështu që i gjithë informacioni rreth variacioneve të sinjalit brenda këtij intervali humbet. Kështu, vlera e intervalit të marrjes së mostrave është një nga parametrat nga i cili varet drejtpërdrejt rezolucioni i sensorit. Duhet gjithashtu të theksohet se për të dhënat dixhitale, është e zakonshme të zgjedhësh një shkallë relative dhe jo absolute gri, kështu që këto të dhëna nuk pasqyrojnë vlerat e vërteta radiometrike të marra për një skenë të caktuar.

15. Projektimi i një sistemi teknogjenik

Gjatë projektimit të çdo sistemi të krijuar nga njeriu, duke përfshirë sistemet e informacionit, fillimisht përcaktohen qëllimet që duhet të arrihen dhe detyrat prioritare që duhet të zgjidhen gjatë funksionimit të sistemit.

Le të përcaktojmë qëllimin kryesor të projektit GIS "Caspian" si më poshtë: të krijojë një sistem me shumë qëllime dhe shumë përdorues të shërbimeve të informacionit operacional për autoritetet qendrore dhe lokale, organet shtetërore të kontrollit mjedisor, agjencinë dhe divizionet e saj për situata emergjente. , shoqëritë e industrisë së naftës dhe gazit, si dhe organizata dhe persona të tjerë zyrtarë apo privatë të interesuar për zgjidhjen e problemeve territoriale të rajonit.

Objektivat primare mund të formulohen bazuar në një përshkrim të shkurtër të territorit. Sipas mendimit tonë, këto detyra janë si më poshtë:

hartëzimi i strukturave dhe objekteve natyrore me analizë dhe përshkrim të modeleve gjeologjike, peizazhore dhe të tjera territoriale;

hartëzimi tematik i infrastrukturës së industrisë së naftës dhe gazit me referencë mjaft të saktë të bazës topografike dhe hartave të peizazhit, gjeomofologjike dhe mjedisore të bregdetit;

kontrolli operacional dhe parashikimi i dinamikës së vijës bregdetare me analizë të problematikave territoriale që dalin në këtë rast (shkatërrim digash, përmbytje pusesh nafte, largimi i derdhjeve të naftës në det, vajosje e zonave bregdetare etj.);

monitorimi i kushteve të akullit, veçanërisht në zonat e rafteve ku prodhimi i naftës kryhet nga platformat në det të hapur.

Bazuar në listën e detyrave prioritare, ne formulojmë kërkesat thelbësore për sistemin:

në fazën e parë të zbatimit të sistemit, përdorni asetet hapësinore të disponueshme NOAA/AVHRR dhe TERRA/MODIS dhe, në përputhje me rrethanat, monitoroni proceset në shkallë të gjerë dhe të mesme - fushat termike, mbulesat e akullit, sipërfaqet ujore. Siguroni mundësinë e zhvillimit të sistemit duke përdorur anketa aktive (RADARSAT-1, 2 ERS-1) dhe pasive (Landsat-7. SPOT-4,1RS) me rezolucion të lartë;

Sistemi duhet të parashikojë marrjen, arkivimin dhe përpunimin e të dhënave të vëzhgimit me bazë tokësore të marra si në një rrjet stacionesh agrometeorologjike ashtu edhe në vendet e testimit nën-satelitor dhe në vendet e testimit. Përbërja e pajisjes përcaktohet në varësi të problemit që zgjidhet;

*Vëzhgimet e ekspeditave në tokë dhe avionë mund të shërbejnë gjithashtu si një burim shtesë informacioni. Në varësi të pajisjeve të këtyre ekspeditave, informacioni mund të merret në internet ose pas përpunimit në tavolinë.

Marrëveshjet e sistemit për aksesin në informacion, periudhat e ruajtjes, çmimin e të dhënave parësore dhe të përpunuara, etj. duhet të zhvillohen së bashku me ministritë e interesuara, akimat rajonale dhe rrethore dhe konsumatorë të tjerë qeveritarë të të dhënave monitoruese. Dizajni i sistemit duhet të sigurojë mundësinë e përfshirjes së programeve të duhura të kontrollit dhe shërbimit.

Këto kërkesa bazë përcaktojnë kornizën përtej së cilës projektuesi nuk ka të drejtë. Sidoqoftë, vërejmë se sa më i ngushtë të jetë korniza, sa më të rrepta të jenë kufizimet, aq më e lehtë është të hartohet dhe programohet. Prandaj, një projektues kompetent përpiqet për ndërveprim të ngushtë me klientin gjatë zhvillimit të specifikimeve teknike.

Fizibiliteti i krijimit të një sistemi të tillë është vërtetuar nga shembuj të shumtë të përdorimit efektiv të GIS në zgjidhjen e një sërë problemesh territoriale. E veçanta e kësaj pune është hartimi dhe zbatimi i monitorimit dhe modelimit të GIS-it të proceseve territoriale në territorin në shqyrtim, duke marrë parasysh infrastrukturën aktuale të teknologjisë së informacionit.

Në fazën e parë, ne do të formulojmë kushtet minimale të detyrueshme që zbatohen për një sistem informacioni (ose më mirë, për çdo sistem të krijuar nga njeriu) për të siguruar "qëndrueshmërinë" e tij. Sistemi mund të funksionojë dhe të evoluojë në mënyrë efektive nëse:

qëllimi i tij funksional plotëson nevojat e mjedisit (zakonisht edhe të sistemit) në të cilin është zhytur;

struktura e tij nuk bie ndesh me arkitekturën e sistemeve me të cilat ndërvepron;

struktura e tij nuk është kontradiktore nga brenda dhe ka një shkallë të lartë fleksibiliteti dhe modifikueshmërie;

procedurat e ndërtuara në të kombinohen në mënyrë efektive në zinxhirë teknologjikë që korrespondojnë me skemën e përgjithshme teknologjike të funksionimit të sistemit;

zvogëlimi ose zgjerimi i tij nuk çon në shkatërrimin e strukturës, dhe çdo fazë e "ciklit jetësor" të sistemit, çdo version i tij përdoret për të kryer

funksionet përkatëse.

Kushtet e listuara për efektivitetin e sistemeve teknogjene mund të jenë

ilustroni me shumë shembuj. Këto kushte demonstrohen veçanërisht qartë nga të ashtuquajturat sisteme monitorimi. Midis tyre, një shembull i mrekullueshëm është sistemi i fuqishëm i monitorimit - Shërbimi Meteorologjik Botëror.

16. Metodat e deshifrimit

Kur deshifroni një imazh të hapësirës ajrore të radarit, pavarësisht nga metoda e zgjedhur, është e nevojshme:

zbuloni një objektiv ose objekt terreni në imazh;

identifikoni një objektiv ose veçori të terrenit;

të analizojë një objektiv ose objekt terreni të zbuluar dhe të përcaktojë karakteristikat e tyre sasiore dhe cilësore;

formatoni rezultatet e deshifrimit në formën e një dokumenti grafik ose tekst.

Në varësi të kushteve dhe vendndodhjes së ekzekutimit, interpretimi i imazheve të radarit mund të ndahet në terren, aerovizual, zyre dhe i kombinuar.

Deshifrimi zero

Gjatë dekodimit në terren, dekoderi direkt në tokë udhëhiqet nga objekte karakteristike dhe lehtësisht të identifikueshme në zonë dhe, duke krahasuar konturet e objekteve me imazhet e tyre të radarit, vizatojnë rezultatet e identifikimit me shenja konvencionale në një fotografi ose hartë topografike.

Gjatë interpretimit në terren, gjatë rrugës, nëpërmjet matjeve të drejtpërdrejta, përcaktohen karakteristikat numerike dhe cilësore të objekteve (karakteristikat e vegjetacionit, rezervuarët, strukturat e ngjitura me to, karakteristikat e vendbanimeve etj.). Në këtë rast, objektet që nuk janë paraqitur në fotografi për shkak të madhësisë së tyre të vogël ose për shkak se nuk ekzistonin në momentin e shkrepjes mund të vendosen në fotografi ose hartë. Gjatë dekodimit në terren krijohen posaçërisht ose rastësisht standardet (çelësat), me ndihmën e të cilave më vonë në kushtet e zyrës lehtësohet identifikimi i objekteve të të njëjtit lloj terreni.

Disavantazhet e interpretimit të imazhit në terren janë natyra e tij me kohë dhe kosto intensive dhe kompleksiteti i organizimit të tij.

Interpretimi aerovizual i imazheve të hapësirës ajrore

Kohët e fundit, në praktikën e fotografimit ajror, metoda aerovizuale e interpretimit të fotografive ajrore është përdorur gjithnjë e më shumë. Kjo metodë mund të përdoret me sukses në deshifrimin e imazheve të radarit të një zone.

Thelbi i metodës aerovizuale është të identifikojë imazhet e një objekti nga një aeroplan ose helikopter. Vëzhgimi mund të kryhet përmes pajisjeve optike dhe infra të kuqe. Interpretimi aerovizual i imazheve të radarit ju lejon të rritni produktivitetin dhe të zvogëloni koston e punës së interpretimit në terren.

Të dhënat e marra si rezultat i deshifrimit të këtij imazhi do të bëjnë të mundur përcaktimin e vendndodhjes së burimeve të ndotjes dhe vlerësimin e intensitetit të tyre (Fig. 12).

Interpretimi në zyrë i imazheve të hapësirës ajrore

Gjatë deshifrimit të imazheve në një tavolinë, identifikimi i objekteve dhe interpretimi i tyre kryhet pa krahasuar imazhet me natyrën, duke studiuar imazhet e objekteve sipas karakteristikave të tyre deshifruese. Deshifrimi i imazheve përdoret gjerësisht në përpilimin e hartave të radarëve konturorë, në përditësimin e hartave topografike, në kërkime gjeologjike dhe në korrigjimin dhe plotësimin e materialeve hartografike në zona të vështira për t'u arritur.

Sidoqoftë, deshifrimi i tavolinës ka një pengesë të rëndësishme - është e pamundur të merren plotësisht të gjitha informacionet e nevojshme për zonën. Për më tepër, rezultatet e deshifrimit me kamera të imazheve nuk korrespondojnë me kohën e dekodimit, por me momentin e shkrepjes. Prandaj, duket shumë e përshtatshme për të kombinuar tavolinë dhe interpretimin e imazhit në terren ose ajror, d.m.th., kombinimi i tyre.

Me interpretimin e kombinuar të imazhit, puna kryesore për zbulimin dhe identifikimin e objekteve kryhet në kushte zyre, dhe në terren ose në fluturim kryhen dhe identifikohen ato objekte ose karakteristikat e tyre që nuk mund të identifikohen nga zyra.

Deshifrimi i zyrës ndahet në dy mënyra:

dekodim direkt ose gjysëm instrumental;

dekodimi instrumental.

Metoda e deshifrimit të drejtpërdrejtë

Me metodën e dekodimit të drejtpërdrejtë, interpretuesi vizualisht, pa instrumente ose me ndihmën e mjeteve zmadhuese, shqyrton imazhin dhe, bazuar në veçoritë dekoduese të figurës dhe përvojën e tij, identifikon dhe interpreton objektet.

Në metodën e drejtpërdrejtë të interpretimit të imazhit, pajisjet e përdorura janë ndihmëse, duke përmirësuar kushtet e vëzhgimit. Disa pajisje lejojnë deshifruesin të përcaktojë karakteristikat sasiore të objekteve që deshifrohen. Por njerëzit luajnë rolin kryesor në zbulimin, njohjen dhe interpretimin.

Pajisjet dhe mjetet ndihmëse përfshijnë grupe zmadhues me zmadhime të ndryshme, peshore matëse, stereoskopë, vizore paralakse, paralaksometra, pajisje speciale për interpretim, ekrane projeksioni, televizor dhe sisteme të mbyllura elektro-optike që përmirësojnë kushtet për interpretimin e imazhit.

17. Shtrembërim i imazheve hapësinore

Analiza e nënsistemit të një imazhi satelitor real çon në përfundimin se burimet e shtrembërimit (zhurmës) gjatë fotografimit në hapësirë ​​mund të përfaqësohen nga tre nënsisteme të faktorëve shtrembërues:

gabime në funksionimin e pajisjeve të filmimit dhe regjistrimit;

“zhurma” e mediumit të përhapjes së rrezatimit elektromagnetik dhe veçoritë e sipërfaqes së objektit që fotografohet;

ndryshimi i orientimit të medias gjatë xhirimit.

Ky sistematizim na lejon të zhvillojmë një strategji për studimin dhe korrigjimin e shtrembërimeve në imazhet satelitore, pasi çon në përfundimet e mëposhtme:

natyra e shtrembërimeve të shkaktuara nga burimet e tipit të dytë dhe të tretë, me modifikime të vogla që lidhen kryesisht me diapazonin spektral të përdorur, do të jetë e njëjtë për çdo sistem imazherie. Për këtë arsye, shtrembërime të tilla mund të studiohen duke abstraguar, në një masë të caktuar, nga lloji specifik i pajisjeve të xhirimit;

natyra e shtrembërimeve të shkaktuara nga burimet e grupit të parë përcaktohet përmes një studimi gjithëpërfshirës të pajisjes, ndërsa është e nevojshme të zhvillohen metoda për kalibrimin dhe kontrollin e saj gjatë operimit në orbitë, të cilat duhet të lejojnë korrigjimin e shumicës së shtrembërimeve të shkaktuara nga papërsosmëria. funksionimin e pajisjeve.

Faktorët e shtrembërimit mund të ndahen gjithashtu sipas metodës së marrjes parasysh të shtrembërimeve të shkaktuara nga një burim i caktuar zhurme:

faktorë, ndikimi i të cilëve mund të merret parasysh relativisht thjesht dhe me saktësi të mjaftueshme duke futur korrigjime në koordinatat e pikave në imazh, dhe këto korrigjime llogariten duke përdorur formula të fundme matematikore;

faktorë, shqyrtimi i të cilëve kërkon përdorimin e metodave moderne të statistikave matematikore dhe teorisë së përpunimit të matjeve.

Në botimet e huaja për fotografinë e hapësirës, ​​nënsistemet e treguara të faktorëve shtrembërues quhen të parashikueshëm dhe të matshëm, përkatësisht, që kërkojnë matje dhe përpunim matematikor dhe statistikor të rezultateve të tyre.

...

Dokumente të ngjashme

Monitorimi i vendbanimeve: thelbi dhe objektivat, mbështetja e informacionit. Sistemet moderne të ndijimit në distancë: aviacion, hapësirë, tokë. Aplikimi i vëzhgimeve ajrore dhe hapësinore gjatë monitorimit të objekteve të një zone të populluar.

tezë, shtuar 15.02.2017


Avantazhet e metodave për sensorin në distancë të Tokës nga hapësira. Llojet e filmimit, metodat e përpunimit të imazhit. Llojet e proceseve të erozionit dhe manifestimi i tyre në imazhet satelitore. Monitorimi i proceseve të filtrimit dhe përmbytjes nga depozitat industriale.

puna e kursit, shtuar 05/07/2015


Kryerja e studimeve të objekteve hidrografike. Kërkesat për pajisjet e sensorit në distancë të Tokës gjatë kryerjes së studimeve gjeoekologjike të kompleksit të naftës dhe gazit. Karakteristikat e pajisjeve të imazhit të instaluara në anijen kozmike.

puna e kursit, shtuar 15.03.2016


Veçoritë e deshifrimit të të dhënave të sensorit në distancë për qëllime të analizës strukturore dhe gjeomorfologjike. Llojet gjenetike të zonave të akumulimit të naftës dhe gazit dhe interpretimi i tyre. Skema e interpretimit strukturor dhe gjeomorfologjik të depozitimit të Ilovlinskoye.

abstrakt, shtuar 24.04.2012


Dekodimi është analiza e materialeve të vëzhgimit ajror dhe hapësinor me qëllim nxjerrjen e informacionit rreth sipërfaqes së Tokës prej tyre. Marrja e informacionit përmes vëzhgimeve të drejtpërdrejta (metoda e kontaktit), disavantazhet e metodës. Klasifikimi i deshifrimit.

prezantim, shtuar më 19.02.2011


Problemet e aplikuara zgjidhen duke përdorur metoda dhe mjete të sensorit në distancë. Llogaritja e parametrave të rilevimit për qëllime të menaxhimit të tokës dhe kadastrës së tokës. Kërkesat bazë për saktësinë e interpretimit të rezultateve gjatë krijimit të hartave bazë të tokës.

test, shtuar 21.08.2015


Arsyet e përdorimit të metodës së deshifrimit të imazhit. Ndikimi i akullnajave në natyrën e planetit. Vlerësimi i burimeve të borës dhe akullit të Tokës nga hapësira. Vlera e imazheve hapësinore. Fazat e programit "ndihma në hapësirë". Nevoja për të përdorur karta rekreative.

abstrakt, shtuar më 17.11.2011


Metodat për studimin e oqeaneve dhe deteve nga hapësira. Nevoja për sensorë në distancë: satelitë dhe sensorë. Karakteristikat e oqeanit të studiuara nga hapësira: temperatura dhe kripësia; rrymat detare; reliev fundor; bioproduktiviteti. Arkivat e të dhënave satelitore.

puna e kursit, shtuar 06/06/2014


Fotografia ajrore dhe fotografia hapësinore - marrja e imazheve të sipërfaqes së tokës nga avionët. Skema për marrjen e informacionit parësor. Ndikimi i atmosferës në rrezatimin elektromagnetik gjatë xhirimeve. Vetitë optike të objekteve në sipërfaqen e tokës.

prezantim, shtuar më 19.02.2011


Veçoritë e deshifrueshme të elementeve kryesore gjeologjike dhe gjeomorfologjike. Shenjat e deshifrimit të drejtpërdrejtë. Metoda kontrast-analoge për krahasimin me imazhet dhe treguesit referencë dhe krahasimin dhe krahasimin e objekteve brenda një imazhi.

mbledhja e informacionit për një objekt ose fenomen duke përdorur një pajisje regjistrimi që nuk është në kontakt të drejtpërdrejtë me këtë objekt ose fenomen. Termi "temote sensor" zakonisht përfshin regjistrimin (regjistrimin) e rrezatimit elektromagnetik përmes kamerave të ndryshme, skanerëve, marrësve me mikrovalë, radarëve dhe pajisjeve të tjera të tilla. Sensimi në distancë përdoret për të mbledhur dhe regjistruar informacione rreth shtratit të detit, atmosferës së Tokës dhe sistemit diellor. Ajo kryhet duke përdorur anije, aeroplanë, anije kozmike dhe teleskopë me bazë tokësore. Shkencat e orientuara nga terreni, si gjeologjia, pylltaria dhe gjeografia, gjithashtu zakonisht përdorin sensorin në distancë për të mbledhur të dhëna për kërkimin e tyre. Shiko gjithashtu SATELITËT E KOMUNIKIMIT; RREZATIMI ELEKTROMAGNETIK.

Bursha M. Bazat e gjeodezisë hapësinore. M., 19711975
Ndjeshmëria në distancë në meteorologji, oqeanologji dhe hidrologji. M., 1984
Sebold E., Berger V. Kati i oqeanit. M., 1984
Mishev D. Ndjesimi në distancë i Tokës nga hapësira. M., 1985

Gjej " NDËRSIMI REMOTE"në

Ndjeshmëria në distancë e Tokës(ERS) - vëzhgim i sipërfaqes së Tokës nga aviacioni dhe anije kozmike të pajisura me lloje të ndryshme të pajisjeve të imazhit. Gama e funksionimit të gjatësive të valëve të marra nga pajisjet e filmimit varion nga fraksionet e një mikrometri (rrezatimi optik i dukshëm) në metra (valët e radios). Metodat e ndjeshmërisë mund të jenë pasive d.m.th., për të përdorur rrezatimin termik natyror të reflektuar ose dytësor të objekteve në sipërfaqen e Tokës të shkaktuar nga aktiviteti diellor, dhe aktive– duke përdorur emetimin e stimuluar të objekteve të iniciuara nga një burim artificial i veprimit të drejtimit. Të dhënat e sensorit në distancë të marra nga anija kozmike karakterizohen nga një shkallë e lartë varësie nga transparenca atmosferike. Prandaj, anija kozmike përdor pajisje me shumë kanale të llojeve pasive dhe aktive që zbulojnë rrezatimin elektromagnetik në intervale të ndryshme.

Pajisjet e sensorit në distancë të anijes së parë kozmike të lëshuar në vitet 1960-70. ishte i tipit gjurmë - projeksioni i zonës së matjes në sipërfaqen e Tokës ishte një vijë. Më vonë, pajisjet panoramike të sensorit në distancë u shfaqën dhe u përhapën gjerësisht - skanerët, projeksioni i zonës së matjes në sipërfaqen e Tokës është një shirit.

Anijet kozmike me sensorë në distancë përdoren për të studiuar burimet natyrore të Tokës dhe për të zgjidhur problemet meteorologjike. Anijet kozmike për studimin e burimeve natyrore janë të pajisura kryesisht me pajisje optike ose radar. Përparësitë e kësaj të fundit janë se ju lejon të vëzhgoni sipërfaqen e Tokës në çdo kohë të ditës, pavarësisht nga gjendja e atmosferës.

Përpunimin e të dhënave

Cilësia e të dhënave të marra nga sensori në distancë varet nga rezolucioni i saj hapësinor, spektral, radiometrik dhe kohor.

Rezolucioni hapësinor. Karakterizohet nga madhësia e pikselit (në sipërfaqen e Tokës) e regjistruar në një imazh raster - mund të ndryshojë nga 1 në 1000 m.

Rezolucioni spektral. Të dhënat e Landsat përfshijnë shtatë breza, duke përfshirë spektrin infra të kuqe, që variojnë nga 0.07 në 2.1 mikron. Sensori Hyperion i aparatit Earth Observing-1 është i aftë të regjistrojë 220 breza spektrale nga 0,4 në 2,5 mikron, me një rezolucion spektral nga 0,1 në 0,11 mikronë.

Rezolucioni radiometrik. Numri i niveleve të sinjalit që sensori mund të zbulojë. Zakonisht varion nga 8 në 14 bit, duke rezultuar në 256 deri në 16,384 nivele. Kjo karakteristikë varet edhe nga niveli i zhurmës në instrument.

Zgjidhja e përkohshme. Frekuenca me të cilën sateliti kalon mbi sipërfaqen e interesit. E rëndësishme kur studioni seritë e imazheve, për shembull kur studioni dinamikën e pyjeve. Fillimisht, analiza e serisë u krye për nevojat e inteligjencës ushtarake, veçanërisht për të gjurmuar ndryshimet në infrastrukturë dhe lëvizjet e armikut.

Për të krijuar harta të sakta nga të dhënat e sensorit në distancë, është i nevojshëm një transformim që eliminon shtrembërimet gjeometrike. Një imazh i sipërfaqes së Tokës nga një pajisje që drejton drejtpërdrejt poshtë përmban një imazh të pashtrembëruar vetëm në qendër të imazhit. Ndërsa lëvizni drejt skajeve, distancat midis pikave në imazh dhe distancave përkatëse në Tokë bëhen gjithnjë e më të ndryshme. Korrigjimi i shtrembërimeve të tilla kryhet gjatë procesit të fotogrametrisë. Që nga fillimi i viteve 1990, shumica e imazheve satelitore komerciale janë shitur të korrigjuara paraprakisht.

Përveç kësaj, mund të kërkohet korrigjim radiometrik ose atmosferik. Korrigjimi radiometrik konverton nivelet diskrete të sinjalit, të tilla si 0 në 255, në vlerat e tyre të vërteta fizike. Korrigjimi atmosferik eliminon shtrembërimet spektrale të paraqitura nga prania e një atmosfere.

Në kuadrin e programit të Sistemit të Vëzhgimit të Tokës NASA, u formuluan nivelet e përpunimit të të dhënave të sensorit në distancë:

Niveli	Përshkrim
	Të dhënat që vijnë direkt nga pajisja, pa shpenzime të larta (sinkronizimi i kornizave, titujve, riprovave).
1a	Të dhënat e pajisjes të rindërtuara, të pajisura me shënues kohorë, koeficientë radiometrikë, efemeri (koordinatat orbitale) të satelitit.
1b	Të dhënat e nivelit 1a të konvertuara në njësi fizike.
	Variablat gjeofizikë të përftuar (lartësia e valës së oqeanit, lagështia e tokës, përqendrimi i akullit) në të njëjtën rezolucion si të dhënat e nivelit 1.
	Variablat e shfaqur në një shkallë universale hapësirë-kohore, mundësisht të plotësuara nga interpolimi.
	Të dhënat e marra si rezultat i llogaritjeve të bazuara në nivelet e mëparshme.

Oriz. 9. . Spektri elektromagnetik dhe ndarja e tij që tregon gjatësitë e valëve të vendosura nga pajisje të ndryshme

Sistemet e sensorit në distancë. Ky lloj sistemi ka tre komponentë kryesorë: një pajisje imazherie, një mjedis për marrjen e të dhënave dhe një bazë sensori. Një shembull i thjeshtë i një sistemi të tillë është një fotograf amator (bazë) i cili përdor një aparat fotografik 35 mm (pajisje imazherike që formon një imazh) të ngarkuar me film fotografik shumë të ndjeshëm (medium regjistrimi) për të fotografuar një lumë. Fotografi është në një distancë nga lumi, por regjistron informacione rreth tij dhe më pas e ruan atë në film fotografik.

Pajisjet e imazhit, mediumi dhe baza e regjistrimit. Instrumentet e imazhit ndahen në katër kategori kryesore: kamera filmike dhe filmike, skanerë multispektralë, radiometra dhe radarë aktivë. Kamerat moderne refleks me një lente krijojnë një imazh duke fokusuar rrezatimin ultravjollcë, të dukshëm ose infra të kuqe që vjen nga një subjekt në film fotografik. Pasi të zhvillohet filmi, merret një imazh i përhershëm (i aftë për t'u ruajtur për një kohë të gjatë). Videokamera ju lejon të merrni një imazh në ekran; Regjistrimi i përhershëm në këtë rast do të jetë regjistrimi përkatës në videokasetë ose një fotografi e marrë nga ekrani. Të gjitha sistemet e tjera të imazhit përdorin detektorë ose marrës që janë të ndjeshëm në gjatësi vale specifike në spektër. Tubat fotomultiplikatorë dhe fotodetektorët gjysmëpërçues, të përdorur në kombinim me skanerët optiko-mekanikë, bëjnë të mundur regjistrimin e energjisë në zonat ultravjollcë, të dukshme dhe të afërta, të mesme dhe të largëta të infra të kuqe të spektrit dhe ta shndërrojnë atë në sinjale që mund të prodhojnë imazhe në film. . Energjia e mikrovalës (energjia e mikrovalës) transformohet në mënyrë të ngjashme nga radiometrat ose radarët. Sonarët përdorin energjinë e valëve të zërit për të prodhuar imazhe në film fotografik.

Instrumentet e përdorura për imazhe janë të vendosura në baza të ndryshme, duke përfshirë në tokë, anije, aeroplanë, balona dhe anije kozmike. Kamerat speciale dhe sistemet televizive përdoren çdo ditë për të fotografuar objekte fizike dhe biologjike me interes në tokë, det, atmosferë dhe hapësirë. Kamerat speciale për kalimin e kohës përdoren për të regjistruar ndryshimet në sipërfaqen e tokës si erozioni bregdetar, lëvizja e akullnajave dhe evolucioni i bimësisë.

Arkivat e të dhënave. Fotografitë dhe imazhet e marra si pjesë e programeve të imazhit të hapësirës ajrore përpunohen dhe ruhen siç duhet. Në SHBA dhe Rusi, arkivat për të dhëna të tilla informacioni krijohen nga qeveritë. Një nga arkivat kryesore të këtij lloji në Shtetet e Bashkuara, Qendra e të Dhënave EROS (Earth Resources Obsevation Systems), në varësi të Departamentit të Brendshëm, ruan rreth 5 milionë fotografi ajrore dhe rreth 2 milionë imazhe të marra nga satelitët Landsat, gjithashtu. si kopje të të gjitha fotografive ajrore dhe imazheve satelitore të sipërfaqes së Tokës të ruajtura nga NASA. Ky informacion është akses i hapur. Organizata të ndryshme ushtarake dhe inteligjente kanë arkiva të gjera fotografish dhe arkiva të materialeve të tjera vizuale.

Analiza e imazhit. Pjesa më e rëndësishme e sensorit në distancë është analiza e imazhit. Një analizë e tillë mund të kryhet vizualisht, me metoda vizuale të përmirësuara me kompjuter dhe tërësisht me kompjuter; dy të fundit përfshijnë analizën e të dhënave dixhitale. Fillimisht, pjesa më e madhe e punës së analizës së të dhënave të sensorëve në distancë u krye duke ekzaminuar vizualisht fotografi individuale ajrore ose duke përdorur një stereoskop dhe duke mbivendosur fotografitë për të krijuar një model stereo. Fotografitë ishin zakonisht bardh e zi dhe me ngjyra, ndonjëherë bardh e zi dhe me ngjyra në infra të kuqe, ose - në raste të rralla - multispektrale. Përdoruesit kryesorë të të dhënave të marra nga fotografimi ajror janë gjeologët, gjeografët, pylltarët, agronomët dhe natyrisht hartografët. Studiuesi analizon fotografinë ajrore në laborator për të nxjerrë drejtpërdrejt informacione të dobishme prej saj, më pas e vizatojë atë në një nga hartat bazë dhe për të përcaktuar zonat që do të duhet të vizitohen gjatë punës në terren. Pas punës në terren, studiuesi rivlerëson fotografitë ajrore dhe përdor të dhënat e marra prej tyre dhe nga sondazhet në terren për të krijuar hartën përfundimtare. Duke përdorur këto metoda përgatiten për lëshim shumë harta tematike të ndryshme: harta gjeologjike, të përdorimit të tokës dhe topografike, harta të pyjeve, dherave dhe kulturave bujqësore. Gjeologët dhe shkencëtarët e tjerë kryejnë studime laboratorike dhe në terren të karakteristikave spektrale të ndryshimeve të ndryshme natyrore dhe civilizuese që ndodhin në Tokë. Idetë e një kërkimi të tillë kanë gjetur zbatim në projektimin e skanerëve multispektralë MSS (Skanerët Multi-Spectral), të cilët përdoren në avionë dhe anije kozmike. Satelitët artificialë të Tokës Landsat-1, -2 dhe -4 (Landsat-1, -2 dhe -4) kishin në bord MSS me katër breza spektrale: nga 0.5 në 0.6 μm (jeshile); nga 0,6 në 0,7 μm (e kuqe); nga 0,7 në 0,8 μm (afër IR); nga 0,8 në 1,1 μm (IR). Sateliti Landsat 3 përdor gjithashtu një brez nga 10.4 në 12.5 mikron. Imazhet standarde të përbëra duke përdorur metodën e ngjyrosjes artificiale përftohen duke kombinuar MSS me brezat e parë, të dytë dhe të katërt në kombinim me filtrat blu, jeshilë dhe të kuq, respektivisht. Në satelitin Landsat 4 me skanerin e avancuar MSS, hartuesi tematik ofron imazhe në shtatë breza spektrale: tre në rajonin e dukshëm, një në rajonin afër infra të kuqe, dy në rajonin me infra të kuqe të mesme dhe një në rajonin termik infra të kuqe. zonave. Falë këtij instrumenti, rezolucioni hapësinor u përmirësua pothuajse trefish (në 30 m) në krahasim me atë të ofruar nga sateliti Landsat, i cili përdorte vetëm skanerin MSS. Meqenëse sensorët e ndjeshëm satelitorë nuk ishin të dizajnuar për imazhe stereoskopike, ishte e nevojshme të diferencoheshin disa veçori dhe fenomene brenda një imazhi specifik duke përdorur dallimet spektrale. Skanerët MSS mund të bëjnë dallimin midis pesë kategorive të gjera të sipërfaqeve të tokës: uji, bora dhe akulli, vegjetacioni, sipërfaqja dhe toka dhe veçoritë që lidhen me njeriun. Një shkencëtar që është i njohur me zonën në studim mund të analizojë një imazh të marrë në një brez të vetëm të gjerë spektral, të tillë si një fotografi ajrore bardh e zi, e cila zakonisht merret duke regjistruar rrezatimin me gjatësi vale nga 0,5 deri në 0,7 µm (e gjelbër dhe rajonet e kuqe të spektrit). Megjithatë, me rritjen e numrit të brezave të rinj spektralë, bëhet gjithnjë e më e vështirë për syrin e njeriut të bëjë dallimin midis veçorive të rëndësishme të toneve të ngjashme në pjesë të ndryshme të spektrit. Për shembull, vetëm një sondazh i shkrepur nga sateliti Landsat duke përdorur MSS në brezin 0,5-0,6 mikron përmban rreth 7,5 milion piksel (elemente imazhi), secila prej të cilave mund të ketë deri në 128 nuanca gri që variojnë nga 0 (e zezë) në 128 ( e bardhë). Kur krahasoni dy imazhe Landsat të së njëjtës zonë, keni të bëni me 60 milionë piksele; një imazh i marrë nga Landsat 4 dhe i përpunuar nga hartuesi përmban rreth 227 milionë piksele. Nga kjo rezulton qartë se kompjuterët duhet të përdoren për të analizuar imazhe të tilla.

Përpunimi dixhital i imazhit. Analiza e imazhit përdor kompjuterë për të krahasuar vlerat e shkallës gri (gama e numrave diskrete) të çdo piksel në imazhet e marra në të njëjtën ditë ose në disa ditë të ndryshme. Sistemet e analizës së imazhit klasifikojnë veçori specifike të një sondazhi për të prodhuar një hartë tematike të zonës. Sistemet moderne të riprodhimit të imazheve bëjnë të mundur riprodhimin në një monitor televiziv me ngjyra të një ose më shumë brezave spektrale të përpunuara nga një satelit me një skaner MSS. Kursori i lëvizshëm vendoset në një nga pikselët ose në një matricë pikselësh të vendosur brenda një veçorie specifike, për shembull një trup uji. Kompjuteri lidh të katër brezat MSS dhe klasifikon të gjitha pjesët e tjera të imazhit satelitor që kanë grupe të ngjashme numrash dixhitalë. Studiuesi më pas mund të kodojë me ngjyra zonat e "ujit" në një monitor me ngjyra për të krijuar një "hartë" që tregon të gjithë trupat e ujit në imazhin satelitor. Kjo procedurë, e njohur si klasifikim i rregulluar, lejon klasifikimin sistematik të të gjitha pjesëve të imazhit të analizuar. Është e mundur të identifikohen të gjitha llojet kryesore të sipërfaqes së tokës. Skemat e klasifikimit kompjuterik të përshkruara janë mjaft të thjeshta, por bota rreth nesh është komplekse. Uji, për shembull, nuk ka domosdoshmërisht një karakteristikë të vetme spektrale. Brenda të njëjtës pamje, trupat e ujit mund të jenë të pastër ose të ndotur, të thellë ose të cekët, të mbuluar pjesërisht me alga ose të ngrira, dhe secila prej tyre ka reflektimin e vet spektral (dhe për rrjedhojë karakteristikën e vet dixhitale). Sistemi interaktiv i analizës së imazheve dixhitale IDIMS përdor një skemë klasifikimi të parregulluar. IDIMS vendos automatikisht çdo piksel në një nga disa dhjetëra klasa. Pas klasifikimit kompjuterik, klasa të ngjashme (për shembull, pesë ose gjashtë klasa uji) mund të mblidhen në një. Sidoqoftë, shumë zona të sipërfaqes së tokës kanë spektra mjaft komplekse, gjë që e bën të vështirë dallimin e qartë midis tyre. Një korije dushku, për shembull, mund të duket në imazhet satelitore se nuk dallohet spektralisht nga një korije panje, megjithëse ky problem zgjidhet shumë thjesht në tokë. Sipas karakteristikave të tyre spektrale, lisi dhe panja i përkasin specieve gjethegjerë. Përpunimi kompjuterik me algoritme të identifikimit të përmbajtjes së imazhit mund të përmirësojë ndjeshëm imazhin MSS në krahasim me atë standard.

Shënim. Të dhënat e telekomandimit shërbejnë si burimi kryesor i informacionit në përgatitjen e përdorimit të tokës dhe hartave topografike. Satelitët e motit dhe gjeodezisë NOAA dhe GOES përdoren për të monitoruar ndryshimet e reve dhe zhvillimin e cikloneve, duke përfshirë uraganet dhe tajfunet. Imazhet satelitore NOAA përdoren gjithashtu për të hartuar ndryshimet sezonale në mbulesën e borës në hemisferën veriore për kërkime klimatike dhe për të studiuar ndryshimet në rrymat detare, të cilat mund të ndihmojnë në uljen e kohës së transportit. Instrumentet me mikrovalë në satelitët Nimbus përdoren për të hartuar ndryshimet sezonale në mbulesën e akullit në detet Arktik dhe Antarktik.

Të dhënat e sensorëve në distancë nga avionët dhe satelitët artificialë po përdoren gjithnjë e më shumë për të monitoruar kullotat natyrore. Fotot ajrore janë shumë të dobishme në pylltari për shkak të rezolucionit të lartë që mund të arrijnë, si dhe për matjen e saktë të mbulesës së bimëve dhe se si ajo ndryshon me kalimin e kohës.

Termografia ajrore me rreze infra të kuqe nga hapësira bën të mundur dallimin e zonave të rrymave lokale të Rrjedhës së Gjirit.

E megjithatë, është në shkencat gjeologjike që sensori në distancë ka marrë aplikimin më të gjerë. Të dhënat e sensorit në distancë përdoren për përpilimin e hartave gjeologjike, që tregojnë llojet e shkëmbinjve dhe veçoritë strukturore dhe tektonike të zonës. Në gjeologjinë ekonomike, sensori në distancë shërben si një mjet i vlefshëm për gjetjen e depozitave minerale dhe burimeve të energjisë gjeotermale. Gjeologjia inxhinierike përdor të dhënat e sensorit në distancë për të zgjedhur kantiere të përshtatshme ndërtimi, për të lokalizuar materialet e ndërtimit, për të monitoruar minierat sipërfaqësore dhe bonifikimin e tokës dhe për të kryer punë inxhinierike në zonat bregdetare. Përveç kësaj, këto të dhëna përdoren në vlerësimet e rreziqeve sizmike, vullkanike, glaciologjike dhe të tjera gjeologjike, si dhe në situata të tilla si zjarret në pyje dhe aksidentet industriale.

Të dhënat e sensorit në distancë përbëjnë një pjesë të rëndësishme të kërkimit në glaciologjia(lidhur me karakteristikat e akullnajave dhe mbulesës së borës), në gjeomorfologjia(format dhe karakteristikat e relievit), në gjeologji detare(morfologjia e fundit të deteve dhe oqeaneve), në gjeobotanikë(për shkak të varësisë së bimësisë nga depozitat minerale në themel) dhe në gjeologjia arkeologjike. NË astrogjeologjia Të dhënat e sensorit në distancë janë të një rëndësie të madhe për studimin e planetëve dhe hënave të tjera në sistemin diellor, si dhe planetologjia krahasuese për të studiuar historinë e Tokës. Megjithatë, aspekti më emocionues i sensorit në distancë është se satelitët e vendosur në orbitën e Tokës për herë të parë u kanë dhënë shkencëtarëve aftësinë për të vëzhguar, gjurmuar dhe studiuar planetin tonë si një sistem i plotë, duke përfshirë atmosferën e tij dinamike dhe format e tokës ndërsa ato ndryshojnë nën ndikimin. të faktorëve natyrorë dhe aktiviteteve njerëzore. Imazhet e marra nga satelitët mund të ndihmojnë në gjetjen e çelësit për parashikimin e ndryshimeve klimatike, duke përfshirë ato të shkaktuara nga faktorë natyrorë dhe të krijuar nga njeriu. Edhe pse SHBA dhe Rusia që nga vitet 1960. kryeni sensorin në distancë, po kontribuojnë edhe vende të tjera. Agjencitë Hapësinore Japoneze dhe Evropiane planifikojnë të lëshojnë një numër të madh satelitësh në orbitat e ulëta të Tokës, të dizajnuara për të studiuar tokën, detet dhe atmosferën e Tokës.

Sateliti i parë sovjetik, Zenit-2, u krijua në OKB-1. Nga viti 1965 deri në 1982, në bazë të satelitit Zenit, TsSKB-Progress krijoi shtatë modifikime të satelitëve me sensorë të largët të Tokës. Në total, deri më sot, TsSKB-Progress ka krijuar 26 lloje të satelitëve automatikë për vëzhgimin e sipërfaqes së tokës, duke zgjidhur të gjithë gamën e problemeve në interes të sigurisë kombëtare, shkencës dhe ekonomisë kombëtare.

Nga viti 1988 deri në 1999, u kryen 19 lëshime të suksesshme të anijes kozmike Resurs-F1 dhe Resurs-F1M. Nga viti 1987 deri në 1995, u bënë 9 lëshime të suksesshme të anijes kozmike Resurs-F2.

Kompleksi hapësinor Resurs-F2 është projektuar për të kryer fotografim multispektral dhe spektrozonal të sipërfaqes së Tokës në rrezet e dukshme dhe afër infra të kuqe të spektrit të rrezatimit elektromagnetik me karakteristika të larta gjeometrike dhe fotometrike në interes të sektorëve të ndryshëm të ekonomisë kombëtare dhe Tokës. shkencat.

Kompleksi hapësinor Resurs-DK është një zhvillim unik i TsSKB-Progress, duke kombinuar zgjidhje teknike të testuara me kohë dhe arritje të avancuara në idetë e dizajnit. Kompleksi hapësinor Resurs-DK ofron sensorë në distancë multispektrale të sipërfaqes së tokës dhe dërgim të shpejtë të imazheve shumë informuese nëpërmjet radios në Tokë.

Në nëntor 2010, një numër sistemesh Resursa-DK dështuan, pas së cilës pajisja nuk mund të përdorej më për qëllimin e synuar.

Resurs-P ka për qëllim të zëvendësojë satelitin e vjetër Resurs-DK.

Veçantia e aparatit të ri të sensorit të Tokës "Resurs-P" është në grupin e skanerëve - katër ose pesë sisteme imazherie do të instalohen në të. Kjo do të bëjë të mundur marrjen e informacionit nga Toka jo në tre ngjyra, si tani, por në gamën e plotë të ngjyrave dhe gamë afër infra të kuqe.

Kompleksi i ri satelitor do të jetë më i saktë dhe më efikas se paraardhësi i tij. Sipas zhvilluesve, "Resurs-P" do të bëjë të mundur studimin e evolucionit të klimës, marrjen e të dhënave hapësinore për proceset në shkallë të gjerë në atmosferë dhe në sipërfaqen e Tokës, monitorimin e situatave emergjente, parashikimin e tërmeteve, njoftimin për cunami, zjarre. , derdhjet e naftës dhe shumë më tepër.

Oriz. Resurs-DK

Kosmos-1076 është sateliti i parë oqeanografik i specializuar sovjetik. Ky është një nga dy satelitët që morën pjesë në eksperimentin Ocean-E (i dyti është Kosmos-1151). Të dyja janë bërë në bazë të anijes kozmike të tipit AUOS-3. Projektuesit kryesorë: V.M. Kovtunenko, B.E. Khmyrov, S.N. Konyukhov, V.I. Dranovsky. Të dhënat e marra nga sateliti bënë të mundur krijimin e bazës së parë të të dhënave hapësinore sovjetike në Oqeanin Botëror:18 Sateliti ishte i pajisur me pajisje të sensorit në distancë (ERS) të tipit të Tokës.

Byroja e Dizajnit Yuzhnoye

kërkime oqeanografike

Lëshoni automjetin

11K68 ("Ciklon-3")

jastëk nisjeje

Plesetsk, kompleksi i nisjes nr. 32/2

Deorbitimi

Specifikimet

Elementet orbitale

Lloji i orbitës

Nënpolare

Humor

Periudha e qarkullimit

Apocentre

Perqendra

Monitor është një seri anijesh të vogla kozmike për sensorin në distancë të Tokës, e krijuar në Qendrën Shtetërore të Kërkimit dhe Prodhimit Hapësinor me emrin. M. V. Khrunichev në bazë të platformës së unifikuar hapësinore "Jaht". Supozohej se seria do të përbëhej nga satelitët "Monitor-E", "Monitor-I", "Monitor-S", "Monitor-O" të pajisur me pajisje të ndryshme optiko-elektronike dhe "Monitor-R" të pajisur me sisteme radari. Për momentin nuk ka satelitë të serisë Monitor në programin federal të hapësirës.

Monitor-E

Sateliti i parë i serisë, Monitor-E (eksperimental), është krijuar për të testuar pajisjet e reja të synuara dhe sistemet e shërbimit të platformës Yachta. Sateliti, me peshë 750 kg, është i pajisur me dy kamera me rezolucion 8 m në modalitetin pankromatik (një kanal) dhe 20 m në modalitetin shumëkanalësh (3 kanale). Imazhet e Monitor-E do të mbulojnë një zonë me përmasa 90 me 90 km dhe 160 me 160 km. Kapaciteti i memories në bord është 50 gigabajt (2×25). Sateliti është projektuar në një dizajn pa presion, në një bazë modulare, e cila lejon, nëse është e nevojshme, të zgjerojë aftësitë e anijes kozmike për shkak të pajisjeve shtesë. Pajisja e synuar është në gjendje të transmetojë informacion në kohë pothuajse reale. Sateliti është i pajisur me një sistem shtytës elektrik (EPS), duke përdorur ksenon si lëngun e punës të EPS. Jeta aktive e parashikuar e pajisjes është 5 vjet.

Monitor-E u nis në 26 gusht 2005 nga kozmodromi Plesetsk duke përdorur një mjet lëshimi Rokot. Sateliti u lëshua në një orbitë sinkrone diellore në një lartësi prej 550 km. Pas hyrjes në orbitë, komunikimi me pajisjen nuk mund të vendosej për shkak të dështimit të pajisjeve tokësore të linjës së kontrollit të radios për pajisjet në bord. Ishte e mundur të vendosej komunikimi me satelitin vetëm pas një dite. Sidoqoftë, tashmë më 18 tetor, pajisja hasi në probleme serioze në lidhje me kontrollin e saj, pas së cilës ajo hyri në një mënyrë të paorientuar. Kjo ndodhi për shkak të një dështimi të përkohshëm të njërit prej kanaleve të matësit të vektorit të shpejtësisë këndore xhiroskopike (GYVUS). Së shpejti ky problem u zgjidh, dhe tashmë më 23 nëntor 2005, u kontrollua funksionaliteti i lidhjeve radio për transmetimin e imazheve nga anija kozmike. Më 26 nëntor 2005 u morën pamjet e para të sipërfaqes së tokës nga një aparat fotografik me rezolucion 20 metra dhe më 30 nëntor u testua një aparat fotografik me rezolucion 8 metra. Kështu, mund të argumentohet se funksionimi i anijes kozmike Monitor-E është restauruar plotësisht.

Në vitin 2011, funksionimi i anijes kozmike u pezullua.

Programi Landsat është projekti më i gjatë për të marrë fotografi satelitore të planetit Tokë. I pari nga satelitët e programit u lëshua në 1972; i fundit, deri më sot, Landsat 7 - 15 Prill 1999. Pajisjet e instaluara në satelitët Landsat kanë marrë miliarda imazhe. Imazhet e marra në Shtetet e Bashkuara dhe nga stacionet e të dhënave satelitore në mbarë botën ofrojnë një burim unik për një shumëllojshmëri kërkimesh shkencore në fushat e bujqësisë, hartografisë, gjeologjisë, pylltarisë, inteligjencës, arsimit dhe sigurisë kombëtare. Për shembull, Landsat-7 jep imazhe në 8 vargje spektrale me rezolucion hapësinor nga 15 në 60 m për pikë; Frekuenca e mbledhjes së të dhënave për të gjithë planetin fillimisht ishte 16 ditë.

Në vitin 1969, viti i fluturimit të njeriut në Hënë, Qendra Kërkimore Hughes Santa Barbara filloi zhvillimin dhe prodhimin e tre skanerëve të parë multispektralë (MSS). Prototipet e para MSS u prodhuan brenda 9 muajve, deri në vjeshtën e vitit 1970, pas së cilës ato u testuan në kupolën e granitit të Half Dome në Parkun Kombëtar Yosemite.

Dizajni origjinal optik i MSS u krijua nga Jim Kodak, një inxhinier i sistemeve opto-mekanike, i cili gjithashtu projektoi kamerën optike në misionin Pioneer, i cili ishte instrumenti i parë optik që u largua nga sistemi diellor.

Kur u krijua në 1966, programi u quajt Satelitët e Vëzhgimit të Burimeve të Tokës, por në 1975 programi u riemërua. Në vitin 1979, me Direktivën Presidenciale 54, Presidenti i SHBA Jimmy Carter transferoi kontrollin e programit nga NASA në NOAA, duke rekomanduar zhvillimin e një sistemi afatgjatë me 4 satelitë shtesë pas Landsat 3, si dhe transferimin e programit në sektorin privat. . Kjo ndodhi në vitin 1985 kur një ekip nga Kompania Satelitore e Vëzhgimit të Tokës (EOSAT), Hughes Aircraft dhe RCA u zgjodhën nga NOAA për të operuar sistemin Landsat sipas një kontrate dhjetëvjeçare. EOSAT operoi Landsat 4 dhe 5, kishte të drejta ekskluzive për të shitur të dhënat e krijuara nga programi dhe ndërtoi Landsat 6 dhe 7.

Foto satelitore e Kalkutës me ngjyra të simuluara. Marrë nga sateliti Landsat 7 i NASA-s.

Në vitin 1989, ndërkohë që tranzicioni i programit nuk ishte përfunduar ende plotësisht, NOAA kishte shteruar buxhetin e saj për programin Landsat (NOAA nuk kishte kërkuar fonde dhe Kongresi i SHBA kishte ndarë fonde vetëm për gjysmën e vitit fiskal) dhe NOAA vendosi të mbyllte Landsat 4 dhe 5. . Kreu i Këshillit të ri Kombëtar të Hapësirës, ​​Zëvendës Presidenti James Quayle, tërhoqi vëmendjen për situatën aktuale dhe ndihmoi programin të merrte fonde emergjente.

Në 1990 dhe 1991, Kongresi përsëri i dha NOAA-s fonde vetëm për gjysmën e vitit, duke kërkuar që agjencitë e tjera të përdornin të dhënat e mbledhura nga programi Landsat për të siguruar gjysmën e mbetur të parave të kërkuara. Në vitin 1992, u bënë përpjekje për të rivendosur financimin, por në fund të vitit EOSAT kishte ndërprerë përpunimin e të dhënave të Landsat. Landsat 6 u lançua më 5 tetor 1993, por humbi në një aksident. Përpunimi i të dhënave nga Landsat 4 dhe 5 u rifillua nga EOSAT në 1994. Landsat 7 u lançua nga NASA më 15 prill 1999.

Rëndësia e programit Landsat u njoh nga Kongresi në tetor 1992, me miratimin e Aktit të Politikës së Sensimit në distancë të Tokës (Ligji Publik 102-555), i cili lejoi funksionimin e vazhdueshëm të Landsat 7 dhe siguroi disponueshmërinë e të dhënave dhe imazheve të Landsat në çmimet më të ulëta të mundshme.çmimet si për përdoruesit aktual ashtu edhe për ata të rinj.

Nisni kronologjinë

Landsat-1 (fillimisht ERTS-1, Earth Resources Technology Satellite -1) - u lançua më 23 korrik 1972, pushoi së funksionuari më 6 janar 1978

Landsat 7 - lançuar më 15 prill 1999, funksional. Që nga maji 2003, moduli Scan Line Corrector (SLC) ka dështuar. Që nga shtatori 2003, ai është përdorur në një modalitet pa korrigjim të linjës skanuese, gjë që redukton sasinë e informacionit të marrë në 75% të origjinalit.

Detaje teknike

Sateliti tjetër në program duhet të jetë Misioni i Vazhdimësisë së të Dhënave Landsat. Nisja është planifikuar për vitin 2012. Sateliti i ri po ndërtohet në Arizona nga Orbital Sciences Corporation.

Zbulimi në distancë:

Çfarë është sensori në distancë?

Zbulimi në distancë i tokës (ERS)- ky është vëzhgimi dhe matja e karakteristikave të energjisë dhe polarizimit të rrezatimit vetanak dhe të reflektuar të elementeve të tokës, oqeanit dhe atmosferës së Tokës në vargje të ndryshme të valëve elektromagnetike, duke kontribuar në përshkrimin e vendndodhjes, natyrës dhe kohore ndryshueshmëria e parametrave dhe dukurive natyrore, burimeve natyrore të Tokës, mjedisit, si dhe objekteve dhe formacioneve antropogjene.

Kur studioni sipërfaqen e tokës duke përdorur metoda të largëta, burimi i informacionit për objektet është i tyre rrezatimi (i brendshëm dhe i reflektuar).
Rrezatimi gjithashtu ndahet në natyror dhe artificial. Rrezatimi natyror i referohet ndriçimit natyror të sipërfaqes së tokës nga Dielli ose rrezatimi termik - rrezatimi i vetë Tokës. Rrezatimi artificial është rrezatimi që krijohet kur një zonë rrezatohet nga një burim i vendosur në bartësin e pajisjes së regjistruar.

Rrezatimi përbëhet nga valë elektromagnetike me gjatësi të ndryshme, spektri i të cilave varion në intervalin nga rrezet X deri në emetimin e radios. Për studimet mjedisore, përdoret një pjesë më e ngushtë e spektrit, nga valët optike në valët e radios në diapazonin e gjatësisë 0,3 µm - 3 m.
Karakteristikë e rëndësishme sensori në distancëështë prania e një mediumi të ndërmjetëm midis objekteve dhe instrumenteve regjistruese që ndikon në rrezatimin: kjo është trashësia e atmosferës dhe vrenjtja.

Atmosfera thith disa nga rrezet e reflektuara. Ka disa "dritare transparence" në atmosferë që lejojnë valët elektromagnetike të kalojnë me shtrembërim minimal.

Për këtë arsye, është logjike të supozohet se të gjitha sistemet e imazhit funksionojnë vetëm në ato vargje spektrale që korrespondojnë me dritaret e transparencës.

Sistemet e sensorit në distancë

Aktualisht ka një klasë të gjerë sistemet e sensorit në distancë, duke formuar një imazh të sipërfaqes së poshtme në studim. Brenda kësaj klase pajisjesh, mund të dallohen disa nënklasa, të cilat ndryshojnë në diapazonin spektral të rrezatimit elektromagnetik të përdorur dhe në llojin e marrësit të rrezatimit të regjistruar, si dhe në metodën (aktive ose pasive) të ndjeshmërisë:

• fotografike dhe sisteme foto-televizive;
• sistemet e skanimit për rrezet e dukshme dhe infra të kuqe(televizion optiko-mekanik dhe optiko-elektronik, radiometra skanues dhe skanerë multispektralë);
• sisteme optike televizive;
• Sistemet e radarëve me pamje anësore (RLSSO);
• skanimi i radiometrave me mikrovalë.

Në të njëjtën kohë, vazhdon funksionimi dhe zhvillimi i pajisjeve të sensorit në distancë, me qëllim marrjen e karakteristikave sasiore të rrezatimit elektromagnetik, hapësinor integral ose lokal, por jo formimin e imazhit. Në këtë klasë të sistemeve të sensorit në distancë, mund të dallohen disa nënklasa: radiometra dhe spektroradiometra jo skanues, lidarët.

Rezolucioni i të dhënave të sensorit në distancë: hapësinore, radiometrike, spektrale, kohore

Ky lloj klasifikimi i të dhënave të sensorit në distancë shoqërohet me karakteristika që varen nga lloji dhe orbita e transportuesit, pajisjet e imazhit dhe përcaktojnë shkallën, mbulimin e zonës dhe rezolucionin e imazheve.
Ekziston rezolucion hapësinor, radiometrik, spektral dhe kohor, në bazë të të cilave klasifikohen të dhënat e sensorit në distancë.

Rezolucioni spektral të përcaktuara nga intervalet karakteristike të gjatësisë valore të spektrit elektromagnetik ndaj të cilit sensori është i ndjeshëm.
Më e përdorur gjerësisht në metodat e sensorit në distancë nga hapësira është dritarja e transparencës që korrespondon me diapazonin optik (i quajtur gjithashtu dritë), duke kombinuar të dukshmen (380...720 nm), infra të kuqe afër (720...1300 nm) dhe mes sipërfaqe infra të kuqe (1300... .3000 nm). Përdorimi i rajonit me gjatësi vale të shkurtër të spektrit të dukshëm është i vështirë për shkak të ndryshimeve të konsiderueshme në transmetimin e atmosferës në këtë interval spektral në varësi të parametrave të gjendjes së tij. Prandaj, praktikisht në sensori në distancë nga hapësira në intervalin optik, përdoret një gamë spektrale e gjatësive të valëve që tejkalojnë 500 nm. Në rrezen e largët infra të kuqe (IR) (3...1000 µm) ka vetëm tre dritare relativisht të ngushta transparence: 3...5 µm, 8...14 µm dhe 30...80 µm, nga të cilat deri më tani në metodat e sensorit në distancë nga hapësira përdoren vetëm dy të parat. Në rangun e valëve ultrashkurtër të radiovalëve (1mm...10m) ekziston një dritare relativisht e gjerë transparence nga 2 cm deri në 10 m. Në metodat e sensorit në distancë nga hapësira, pjesa e saj me valë të shkurtër (deri në 1m), e quajtur përdoret diapazoni me frekuencë ultra të lartë (mikrovalë).

Karakteristikat e diapazoneve spektrale

Zona e spektrit

Gjerësia e rajonit spektral
Zona e dukshme, μm
zonat e ngjyrave
vjollcë	0.39-0.45
blu	0.45-0.48
blu	0.48-0.51
jeshile	0.51-0/55
verdhë-gjelbër	0.55-0.575
e verdhe	0.575-0.585
portokalli	0.585-0.62
e kuqe	0.62-0.80
Zona e rrezatimit IR, µm
afër	0.8-1.5
mesatare	1.5-3.0
i largët	>3.0
Rajoni i valëve të radios, cm
X	2.4-3.8
C	3.8-7.6
L	15-30
P	30-100

Rezolucioni hapësinor - një vlerë që karakterizon madhësinë e objekteve më të vogla të dallueshme në imazh.

Klasifikimi i imazheve sipas rezolucionit hapësinor:

• imazhe me rezolucion shumë të ulët 10.000 - 100.000 m;
• imazhe me rezolucion të ulët 300 - 1000 m;
• imazhe me rezolucion mesatar 50 - 200 m;
• Foto me rezolucion të lartë:
  1. relativisht e lartë 20 - 40 m;
  2. e lartë 10 - 20 m;
  3. shumë e lartë 1 - 10 m;
  4. imazhe me rezolucion ultra të lartë më pak se 0,3 - 0,9 m.

Marrëdhënia midis shkallës së hartës dhe rezolucionit hapësinor të imazheve.

Sensori

Madhësia e pikselit

Shkalla e mundshme

Landsat 7 ETM+

15 m

1:100 000

POSTA 1-4

10 m

1:100 000

IRS-1C dhe IRS-1D

6 m

1:50 000

POSTA 5

5 m

1:25 000

EROS

1.8 m

1:10 000

Pan OrbView-3

4 m

1:20 000

OrbView-3

1 m

1:5 000

IKONOS tepsi

4 m

1:20 000

IKONOS*

1 m

1:5 000

Tavën QUICKBIRD

2.44 m

1:12 500

SHPEJT

0.61 m

1:2 000

Rezolucioni radiometrik përcaktohet nga numri i shkallëzimeve të vlerave të ngjyrave që korrespondojnë me kalimin nga shkëlqimi i absolutisht "e zezë" në absolutisht "e bardhë" dhe shprehet në numrin e biteve për piksel të figurës. Kjo do të thotë se në rastin e një rezolucioni radiometrik prej 6 bit për pixel kemi gjithsej 64 shkallëzime ngjyrash (2(6) = 64); në rastin e 8 bit për pixel - 256 gradime (2(8) = 256), 11 bit për pixel - 2048 gradime (2(11) = 2048).

Zgjidhja e përkohshme përcaktohet nga frekuenca e marrjes së imazheve të një zone specifike.

Metodat për përpunimin e imazheve satelitore

Metodat për përpunimin e imazheve satelitore ndahen në metoda të përpunimit paraprak dhe tematik.
Përpunimi paraprak Imazhet satelitore janë një grup operacionesh me imazhe që synojnë eliminimin e shtrembërimeve të ndryshme të imazhit. Shtrembërimet mund të jenë për shkak të: pajisjes së papërsosur të regjistrimit; ndikimi i atmosferës; ndërhyrje të lidhura me transmetimin e imazheve përmes kanaleve të komunikimit; shtrembërimet gjeometrike të lidhura me metodën e imazheve satelitore; kushtet e ndriçimit të sipërfaqes së poshtme; proceset e përpunimit fotokimik dhe të shndërrimit të imazhit analog në dixhital (kur punohet me materiale fotografike) dhe faktorë të tjerë.
Trajtim tematik imazhet hapësinore janë një grup operacionesh me imazhe që ju lejon të nxirrni prej tyre informacion që është me interes nga pikëpamja e zgjidhjes së problemeve të ndryshme tematike.

Nivelet e përpunimit të të dhënave satelitore.

Lloji i përpunimit

Nivelet e përpunimit

Përmbajtja e operacioneve

Përpunimi paraprak

Shpaketimi i transmetimit të biteve sipas pajisjeve dhe kanaleve

Lidhja e kohës në bord me kohën e tokës

Normalizimi

Ndarja e kornizës

Korrigjimi radiometrik bazuar në fletën e të dhënave të sensorit

Vlerësimi i cilësisë së imazhit (% piksele të këqija)

Korrigjimi gjeometrik sipas fletës së të dhënave të sensorit

Referenca gjeografike bazuar në të dhënat orbitale dhe pozicionin këndor të anijes

Referenca gjeografike e bazuar në informacionin nga baza e të dhënave GCP

Vlerësimi i cilësisë së imazhit (% mbulesë reje)

Përpunimi standard ndër-industri

Konvertoni në një projeksion të caktuar të hartës

Korrigjimi i plotë radiometrik

Korrigjim i plotë gjeometrik

Përpunim tematik me porosi

Redaktimi i imazhit (segmentimi, qepja, rrotullimi, lidhja, etj.)

Përmirësimi i imazhit (filtrimi, operacionet e histogramit, kontrasti, etj.)

Operacionet e përpunimit spektral dhe sinteza e imazhit me shumë kanale

Transformimet matematikore të imazhit

Sinteza e imazheve me shumë kohë dhe me shumë rezolucion

Konvertimi i imazheve në hapësirën e veçorive të deshifrimit

Klasifikimi i peizazhit

Përvijimi

Analiza hapësinore, formimi i vektorëve dhe shtresave tematike

Matja dhe llogaritja e veçorive strukturore (sipërfaqja, perimetri, gjatësia, koordinatat)

Formimi i hartave tematike