Огляд основних методів ДЗЗ та засобів отримання геопросторових даних
Структура використання даних ДЗЗ в ГІС
Терміни та визначення Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) - спостереження поверхні Землі дистанційними методами, тобто авіаційними і космічними засобами, оснащеними різноманітними видами знімальної апаратури ДИСТАНЦІЙНІ МЕТОДИ - Неконтактні методи вивчення поверхні Землі, гідросфери, літосфери, атмосфери та космічних тіл ЗОНДУВАННЯ ДИСТАНЦІЙНЕ ЗЕМЛІ З КОСМОСУ - Отримування даних про Землю, використовуючи властивості електромагнітних хвиль, випромінюваних, відбитих, поглинених чи розсіяних об’єктами зондування
Терміни та визначення ЗАСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ ТЕХНІЧНИЙ пристрій для реєстрування електромагнітного випромінювання від об’єктів зондування ЗАСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ АКТИВНИЙ технічний засіб ДЗЗ, який містить джерело електромагнітного випромінювання з заданими параметрами для опромінювання об’єктів зондування ЗАСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ ПАСИВНИЙ технічний засіб ДЗЗ, який реєструє емісійне, відбите та розсіяне природне чи інше електромагнітне випромінювання об’єкта зондування
Терміни та визначення ЗАСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ ВИДОВИЙ (ІКОНІЧНИЙ) - технічний засіб ДЗЗ, вихідні сигнали якого після перетворення є елементами зображення об'єкта зондування. До видових (іконічних) З. д. з. З. відносять фотографічні, оптикоелектронні, телевізійні, інфрачервоні та лазерні системи, а також радіолокаційні станції, що формують зображення частини простору, яка спостерігається ЗАСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ ОПТИЧНИЙ Технічний засіб ДЗЗ, який працює в ультрафіолетовому, видимому або інфрачервоному діапазонах електромагнітного спектра ЗАСІБ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ РАДІОЧАСТОТНИЙ Технічний засіб ДЗЗ, який працює в радіодіапазоні
Терміни та визначення СКАНЕР - бортовий оптико-електронний або радіолокаційний технічний засіб, який забезпечує формування зображень місцевості шляхом її сканування за заданим законом і реєстрацію власного або відбитого випромінювання СКАНЕР БАГАТОСПЕКТРАЛЬНИЙ - сканер, в якому сцена (земна поверхня) сканується одночасно у декількох спектральних діапазонах (каналах) СМУГА ЗАХОПЛЕННЯ - частина поверхні Землі, на яку отримані зображення з повітря або космосу. Ширина С. з. вимірюється у напрямку, перпендикулярному лінії польоту, і визначається полем зору засобу ДЗЗ. Довжина С. з. вимірюється вздовж траєкторії польоту і визначається полем зору і часом неперервного знімання ЗНІМОК - зображення об’єкта, отримане знімальною системою (іконічним технічним засобом ДЗЗ) у вигляді двовимірного чи іншого запису на фотоплівці, магнітному або оптичному дисках і т. ін. , який дає змогу відтворювати двовимірне зображення об’єкта
Терміни та визначення РОЗДІЛЬНА ЗДАТНІСТЬ, РОЗРІЗНЕННІСТЬ - параметр, який характеризує здатність оптичного приладу або фотографічної системи давати роздільне зображення двох близьких точок об’єкта. Найменша лінійна (або кутова) відстань між двома точками, починаючи з котрої їх зображення зливаються і перестають розрізнятися, називається лінійною (або кутовою) границею розрізненності. Величина Р. з. аерофотоапарата (оптичної системи спільно з аерофотоматеріалом), визначається максимальною просторовою частотою періодичної сітки, штрихи якої візуально розпізнаються на фотографічному зображенні, створеному даною системою, при застосуванні стандартної міри заданого контрасту. СПЕКТРАЛЬНИЙ ДІАПАЗОН - інтервал електромагнітного спектру, що визначений двома довжинами хвиль СПЕКТРАЛЬНИЙ РОЗПОДІЛ (ЕНЕРГЕТИЧНОЇ АБО ФОТОМЕТРИЧНОЇ ВЕЛИЧИНИ) - залежність спектральної щільності енергетичної або фотометричної величини (потоку випромінювання, яскравості і т. ін. ) від довжини хвилі
Класифікаційні параметри зйомки РОЗРІЗНЕННІСТЬ ПРОСТОРОВА (НА МІСЦЕВОСТІ) - характеристика зображення, котре створюється видовим (іконічним) технічним засобом ДЗЗ, що визначається розміром діаметра кола, в яке вписаний найменший компактний об’єкт заданого контрасту на земній поверхні, котрий може бути виявлений на зображенні з заданою імовірністю. Р. п. виражається в одиницях довжини, звичайно в метрах РОЗРІЗНЕННІСТЬ РАДІОМЕТРИЧНА - найменша різниця інтенсивності двох сигналів (випромінювань) від об’єкта зондування, яку може визначити технічний засіб ДЗЗ РОЗРІЗНЕННІСТЬ СПЕКТРАЛЬНА - найменша різниця частот двох сигналів (випромінювань) від об’єкта зондування, яку може визначити технічний засіб ДЗЗ РОЗРІЗНЕННІСТЬ ЧАСОВА - найменший інтервал часу, через який можливе повторне знімання сцени
Засоби реєстрації сигналу
Методи сканування Метод сканування приладу MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) супутнику EOS PM Aqua/Terra
Електромагнітний спектр
Електромагнітний спектр: вплив атмосфери Розподіл видимої частини спектру
Спектральні діапазони зйомки в ДЗЗ діапазон Видимий діапазон (VIS) синій (B) зелений (G) червоний (R) Інфрачервоний діапазон відбивання (VIS) ближній інфрачервоний (B) короткохвильовий інфрачервоний (G) Тепловий інфрачервоний (R) Мікрохвильовий радіодіапазон Радіодіапазон довжина хвилі 0, 4 – 0, 7 мкм 0, 4 – 0, 5 мкм 0, 5 – 0, 6 мкм 0, 6 – 0, 7 мкм 0, 7 – 3, 0 мкм 0, 7 – 1, 3 мкм 1, 3 – 3, 0 мкм 3, 0 – 5, 0 мкм і 8, 0 – 14, 0 мкм 0, 1 – 100 см 1 – 3000 м
Порівняльна характеристика наявних сенсорів Знімальна система сенсорів Thematic Mapper (TM/ETM) супутників Landsat Сенсор Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)
Цифрові зображення: передача кольору Перше кольорове фото з фільтрами RGB зроблене Дж. Максвелом (J. C. Maxwell) в 1861 р. Емір Бухари М. Алі-Хан, фото С. М. Прокудіна-Горського зроблене знімками з фільтрами RGB в 1911 р.
Цифрові зображення: передача кольору відповідно до теорії сприйняття кольорів людським оком (Г. Л. Ф. фон Гельмгольц, 1867), основні лінії чутливості: короткохвильова (S – short, 420 нм), середньохвильова (M – medium, 530 нм), довгохвильова (L – long, 560 нм)
Цифрові зображення: передача кольору Баєрівський кольоровий фільтр Будь-який не - основний колір С може бути представлений як лінійна композиція основних кольорів (R, G, B): Принцип роботи кольорового фільтру Брюса Б. Баєра (патент Kodak, 1976) відповідно до компонентної теорії представлення кольорових складових світлового потоку (tristimulis color theory )
Представлення кольорів: RGB Представлення зображень в “справжніх” кольорах
Представлення кольорів
Представлення кольорів Представлення зображень в псевдокольорах (pseudo-color composites) Хороплетна карта (choropleth map - χώρο– + πλήθ[ος], (“регіон" + “множина") ) – тематична карта, створена за розподілом максимальної щільності вимірюваних величин
Використання ДЗЗ в географічних дослідженнях Основні напрями застосування даних: вивчення ландшафтної структури територій; вивчення розподілу ґрунтового шару та мінерального складу поверхні; геоморфологічний аналіз, що включає загальногеоморфологічне і структурно-геоморфологічне картографування, створення об'ємних моделей місцевості (технологія 3 D); проблемно-орієнтоване (галузеве) картування територій
Використання ДЗЗ в геологічних дослідженнях Основні напрями застосування даних: уточнення тектонічної будови території, у тому числі виділення складчастих і кільцевих структур; уточнення контурів (геологічних границь) геологічних тіл з урахуванням природної генералізації; отримання додаткової інформації про закономірності розміщення корисних копалин; оцінка неотектонічної активності території.
Використання ДЗЗ в геоекологічних дослідженнях Основні напрями застосування даних: оцінка ландшафтно-екологічних умов; виявлення геологічних процесів і явищ, потенційно небезпечних для життя і діяльності людини, і прогноз їхнього розвитку; виявлення техногенних комплексів і об`єктів, що впливають на геологічне середовище; моніторинг стану геосистем; впровадження ГІС-технологій у картографічний процес
Приклади успішного застосування даних ДЗЗ прогноз погоди і моніторинг небезпечних метеорологічних явищ; прогноз і контроль розвитку повеней та паводків, оцінка збитків; оцінка збитків від лісових пожеж і їхніх наслідків; контроль стану гідротехнічних споруд на каскадах водоймищ; природоохоронний моніторинг; спостереження за льодовою обстановкою в районах морських шляхів, льодова проводка; моніторинг розливів нафти і аналіз руху нафтових плям; морська навігація: визначення місцезнаходження морських суден та супроводження вантажів; відстеження динаміки і стану вирубки лісу; прогнозування біологічної продуктивності і оцінка врожайності (економічної продуктивності) сільськогосподарських культур; актуалізація топографічних карт; контроль дотримання ліцензійних угод при освоєнні родовищ корисних копалин; контроль несанкціонованого будівництва та кадастр.
Основні задачі для застосування даних ДЗЗ Глобальні зміни (контроль кліматичних змінних, моніторинг змін компонент кліматичної системи для зменшення невизначеностей моделей клімату та уточнення кліматичних прогнозів) Екологічна безпека (контроль загрозливих змін екосистем: антропогенні і природні зміни ландшафтів, моніторинг біологічної продуктивності, контроль забруднень) Надзвичайні ситуації (контроль, прогнозування, аналіз збитків, планування рятувальних операцій та відновлювальних заходів) Цивільна безпеки і оборона (моніторинг загроз, розвідка, контроль кордонів, міграція, переміщення небезпечних вантажів тощо) Ресурсний моніторинг (прогнозування біологічної та економічної продуктивності лісових та сільськогосподарських ландшафтів, пошук покладів корисних копалин, оцінка ресурсного потенціалу територій)
Скачать презентацию Огляд основних методів ДЗЗ та засобів отримання геопросторових
Lecture_3_RS_overview.ppt