Тепловые снимки Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне

Тепловые снимки

Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне

Шкала электромагнитных волн } 3 – 5 мкм окна прозрачности среднего ИК (теплового) диапазона 8 – 14 мкм 30 – 80 мкм – окно прозрачности дальнего ИК (радиотеплового) диапазона 10 – 12 мкм – максимум теплового излучения Земли

Окна прозрачности атмосферы

Тепловые снимки

Излучательная способность Материал Вода Бетон Асфальт Излучательная способность 0, 92 -0, 98 0, 71 -0, 90 0, 95 Суглинистая почва, сухая 0, 92 Суглинистая почва, мокрая 0, 95 Растительность, сомкнутый покров 0, 98 Растительность, разреженный покров 0, 96 Трава 0, 97 Отполированные металлы 0, 16 -0, 21 Снег Краска 0, 83 -0, 85 0, 90 -0, 96 Кожа человека 0, 98 Абсолютно чёрное тело 1, 0

Свойства тепловых снимков -Тепловые изображения позволяют регистрировать информацию, которая не может быть получена другими средствами; -в их создании участвует собственное излучение объектов земной поверхности, что создает принципиально новые возможности получения информации об объектах съемки; - возможно обнаружение объектов за счет различий в излучательной способности их поверхностей при отсутствии естественного освещения. Это свойство позволяет наблюдать предметы в полной темноте.

Космические системы тепловой съёмки Название системы КА Страна Время действия, годы Тепловые диапазоны, мкм TIROS 1 -10 TIROS США 1960 -1965 тепловой ИК Метеор СССР, Россия 1967 -2002 тепловой ИК AVHRR NOAA США С 1970 по н. в. GOES США 1975 по н. в. Европа 1977 -1997 Тепловой ИК 2500 - 5000 США США США Европа Россия Европа 1978 -1980 1978 -1983 1984 по н. в. 1991 -2000 1994 -2001 1995 по н. в. Тепловой ИК 10, 5 - 12, 5 10, 4 - 12, 5 3, 7 -12 10, 6 - 12, 6 3, 7 - 12 3, 35 - 3, 88 8, 25 - 8, 80 10, 3 - 11, 4 - 12, 7 7000 800 500 - 1000 240 120 1100 600 1100 3, 55 - 3, 93 10, 3 - 11, 3 11, 5 - 12, 5 10, 2 - 11, 2 11, 5 - 12, 5 Пространственное разрешение, м 8000 17000 1000 -2000 6000 1100 2000 Sea. SAT CZCS HCMM MSS TM ATSR МСУ-СК ATSR Meteosat, Seviri (на Meteosat 8, 9) Sea. SAT Nimbus-7 HCMM Landsat-3 Landsat-4, 5 ERS-1 Ресурс-О 1 ERS-2 OCTS ADEOS-1 Япония 1996 -1997 ASTER Terra США 1999 по н. в. 5 каналов в диапазоне 8, 125 - 11, 65 90 MODIS Terra, Aqua США 1999 по н. в. 16 каналов в диапазоне 3, 660 - 14, 385 1000 ETM+ Landsat-7 США 1999 по н. в. 10, 4 - 12, 5 60 GLI Adeos-II Япония 2002 -2003 6 каналов в диапазоне 3 - 13 1000 Met. Op IASI Европа 2006 по н. в. Meteosat март – 3, 7 – 14 в 8461 каналах 8, 0 – 8, 4 700 12000

Основные космические системы тепловой съёмки Название системы КА Страна Тепловые Время Пространственное диапазоны, действия, годы разрешение, м мкм 3, 55 - 3, 93 10, 3 - 11, 3 11, 5 - 12, 5 6000 1100 10, 4 - 12, 5 120 AVHRR NOAA США С 1970 по н. в. TM Landsat-4, 5 США С 1984 по н. в. США 5 каналов в С 1999 по н. в. диапазоне 8, 125 - 11, 65 90 1000 ASTER Terra MODIS Terra, Aqua США 16 каналов в С 1999 по н. в. диапазоне 3, 660 - 14, 385 ETM+ Landsat-7 США С 1999 по н. в. 10, 4 - 12, 5 60

AVHRR N канала Простр. разрешение 3. 55 - 3. 93 мкм 3 B 4 5 Длина волны 1. 09 км 10. 30 - 11. 30 мкм 11. 50 - 12. 50 мкм КА – NOAA Тепловой снимок системы AVHRR шельфового ледника Ларсена в море Уэделла (Антарктида). http: //nsidc. org/ Стрелками показано: вверху – ледник с участками талой воды; внизу – ледник без талой воды

MODIS 20 21 22 23 24 25 27 28 Длина волны, мкм 3. 660– 3. 840 3. 929– 3. 989 4. 020– 4. 080 4. 433– 4. 498 4. 482– 4. 549 6. 535– 6. 895 7. 175– 7. 475 29 8. 400– 8. 700 N канала Миннеаполис и Сен-Пол Мэдисон Милуоки 30 Простр. разр. 1 км 9. 580– 9. 880 31 32 http: //cimss. ssec. wisc. edu/ 34 13. 485– 13. 785– 14. 085 36 Чикаго 13. 185– 13. 485 35 Омаха 11. 770– 12. 270 33 Де Мойн 10. 780– 11. 280 14. 085– 14. 385 КА – Terra, Aqua Снимок 31 канала системы MODIS части территории Среднего Запада США, 25 авг. 2011 Светлее = холоднее

TM N канала Простр. разр. Длина волны 6 120 м 10. 4 -12. 5 мкм КА – Landsat-4, Landsat-5 Фрагмент теплового снимка системы TM территории Москвы 17 авг. 2007 г. Светлее = теплее

ASTER N канала Простр. разр. , м Длина волны, мкм B 11 8. 125– 8. 475 B 12 8. 475– 8. 825 B 13 90 8. 925– 9. 275 B 14 10. 250– 10. 950 B 15 10. 950– 11. 650 КА – Terra Фрагмент теплового снимка на территорию Москвы системы ASTER 4 мая 2001 г. Светлее = теплее

ETM+ N канала Простр. разр. Длина волны 61, 62 60 м 10. 4 -12. 5 мкм КА – Landsat-7 Фрагмент теплового снимка системы ETM+ территории Москвы 4 мая 2001 г. Светлее = теплее

Применение тепловых снимков • Мелкомасштабные исследования: - температурный режим суши и океана - геологические исследования • Среднемасштабные исследования: - вулканизм, термальные источники - пожары (лесные, торфяные) - загрязнение вод суши - сельское хозяйство - городские территории • Инженерные и технические задачи

Температурный режим суши и океана

Температурный режим суши и океана Распределение температуры Мирового Океана по данным радиометра AVHRR на спутниках серии NOAA. 20 -24 июня 1985 г.

Изучение морских и океанических течений Гольфстрим

Геологические исследования. Нефтегазоносность Байкитская нефтегазоносная область, Эвенкия

Геологические исследования. Минеральный состав Изображение получено путём наложения на цифровую модель местности снимка, синтезированного по 10, 12 и 13 каналам ASTER, 7 апреля 2000 г. Death Valley, California Долина Смерти, Калифорния Красное – кварц Зелёное – известняки Жёлтое, зелёное, сиреневое, розовое – солевые отложения

Вулканизм Вулкан Попокатепетль (Мексика). Снимок получен с помощью радиометра ASTER/Terra 6 сентября 2000 г. (http: //www. visibleearth. nasa. g ov/view_rec. php? id=1606) На врезке - фрагменты изображений кратера вулкана в инфракрасном диапазоне за разные даты: 6 сентября, 10 октября, 11 ноября 2000 г. 2 января 2001 г 2, 16 мкм 11, 25 мкм

Сейсмоактивность Тепловой снимок AVHRR от 8 апреля 1976 г. Стрелки показывают тепловую аномалию, крест - эпицентр Газлийского землетрясения (Бухарская область) 8 апреля 1976 г. (М=7. 3) Тронин А. А. Тепловой снимок AVHRR от 11 марта 1984 г. Стрелки показывают тепловую аномалию, крест - эпицентр Газлийского землетрясения (Бухарская область) 19 марта 1984 г. (М=7. 2)

Сейсмоактивность 14 июня 1996 г. фоновое состояние 22 июня 1996 г. тепловая аномалия Космические тепловые снимки Камчатки (MODIS). Крест показывает эпицентр землетрясения 21 июня 1996 г. (М=7. 0). Стрелки показывают тепловую аномалию. Тронин А. А.

Лесные пожары Фрагмент теплового снимка системы MODIS, 21 канал, 13 февраля 2009 г. , Австралия

Лесные пожары Центральный Чили, 2 янв. 2012 Снимок системы MODIS Красные точки – лесные пожары, выявленные по снимкам в тепловом канале http: //lance-modis. eosdis. nasa. gov/

Пожары Синтез: красный канал, зелёный канал, синий канал Тепловой канал Снимок участка дельты Волги, система ETM+, 6 марта 2011 г.

Торфяные пожары Наблюдение за лесными пожарами в засуху 2002 года на востоке Московской области по данным сканера ETM+/Landsat-7, разрешение приведено к 30 м. (http: //www. scanex. ru)

Торфяные пожары Синтез каналов ближнего ИК, среднего ИК и теплового ИК, торфяные пожары показаны красным

Температура водных объектов суши Температура оз. Байкал по данным MODIS

Тепловое загрязнение водных объектов Псевдоцветное изображение ASTER, разрешение приведено к 15 м Тепловое инфракрасное изображение ASTER, разрешение 90 м Joliet, Illinois. Braidwood Nuclear power plant Джолиет, Иллинойс. Атомная электростанция earthobservatory. nasa. gov

Тепловое загрязнение водных объектов Тронин А. А. , Шилин Б. В. Тепловые шлейфы очистных сооружений Санкт-Петербурга. Тепловой снимок сканера ASTER от 29 апреля 2006 г. Стрелками показаны выпуски станций аэрации

Тепловое загрязнение водных объектов Северо-запад Москвы. Снимок системы ETM+, 6 канал, 25 декабря 1999 г.

Применение в сельском хозяйстве На тепловых снимках отражен уровень влажности с/х посевов http: //www. ars. usda. gov/

Тепловые острова городов Фрагмент теплового изображения Москвы и окрестностей, полученного системой MODIS 18 марта 2009 г. , пространственное разрешение 1000 м, 31 канал (10. 780 - 11. 280 мкм)

Тепловые острова городов Rural – сельcкая местность, commercial – торговля, urban/suburban residential – жилые районы города/пригорода, downtown – центр города, park – парк, rural farmland – сельскохозяйственные районы http: //www. emeraldcitiesproject. com/

Тепловые острова городов Providence, Rhode Island Провиденс, Род-Айленд Снимок системы ETM+, 6 канал, 31 июля 2002 года, пространственное разрешение 60 м earthobservatory. nasa. gov

Тепловые острова городов Baltimore, Maryland Балтимор, Мэриленд Снимок системы ETM+, 6 канал, 2 августа 2001 года, пространственное разрешение 60 м earthobservatory. nasa. gov

Тепловые острова городов New York City Нью-Йорк Тепловое излучение Растительность

Тепловые острова городов Москва Снимок системы ETM+, 6 канал, 26 мая 2003 г. Изображение NDVI, построенное по снимку системы ETM+ за 26 мая 2003 г.

Тепловые острова городов Atlanta, Georgia Атланта, Джорджия earthobservatory. nasa. gov

Green roofs Мэрия Чикаго ngm. nationalgeographic. com

Тепловизионное обследование коммуникаций, зданий и сооружений

Infrared zoo Попугай Кот Черепахи Обезьяна http: //coolcosmos. ipac. caltech. edu/image_galleries/ir_zoo/

Динамика теплового излучения Суточный ход отражённой коротковолновой и исходящей длинноволновой энергии

Суточная динамика теплового излучения Дневной снимок Ночной (предрассветный) снимок Тепловые аэроснимки (система ATLAS) в спектральном канале 9, 60 – 10, 2 мкм Атланта, Джорджия

Динамика теплового излучения Дневной и ночной ИК снимки пары кратеров на Марсе в районе 22. 5°N, 324°E. Ночные температуры меняются от 187. 8 K до 203. 7 K; дневные от 232. 5 K до 248. 5 K. Разный наклон снимков вызван наклонением орбиты на восходящей (ночной) и нисходящей (дневной) части витка.

Динамика теплового излучения Москва Весна Снимок системы ETM+, 6 канал, 12 апреля 2002 г.

Динамика теплового излучения Москва Лето Снимок системы ETM+, 6 канал, 3 сентября 2002 г.

Динамика теплового излучения Москва Осень Снимок системы ETM+, 6 канал, 7 ноября 1999 г.

Динамика теплового излучения Москва Зима Снимок системы ETM+, 6 канал, 25 декабря 1999 г.

Тепловые снимки в составлении карт Indianapolis, Indiana Индианаполис, Индиана Карты land cover/land use создаются с использованием тепловых снимков Liu et al. , 2008

Тепловые снимки в составлении карт Карта составлена по результатам анализа сезонной динамики теплового излучения объектов на территории СЗАО Москвы по тепловым снимкам системы ETM+.

Have a good day!