DPZ – systémy pořizování dat Tomáš Dolanský
Landsat • První byl vypuštěn roku 1972 • Landsat 1 - 3 nesl dva senzory • RBV (Return Beam Vidicon) • MSS (Multispectral Scanner)
• Landsat 4 (1982-5) byl doplněn: • TM (Thematic Mapper) – místo RBV
• Landsat 5 – stále aktivní (1984) • Landsat 6 – nezdařený start (1993) • Landsat 7 – nejnovější satelit (1999) • ETM+ (Enhanced Thematic Mapper) • Již nepořizuje kontinuální data, ale pouze na objednávku
Landsat
• Původně projekt NASA • Zařazen do projektu ERTS-1(Earth Resources Technology Satellite) – k systematickému sledování Země • V roce 1983 byl projekt převeden do komerční sféry pod hlavičku NOAA
Landsat • Pokrytí republiky scénami
Landsat – technická data • Výška letu je 705 km • Slunečně synchronní dráha • Sklon dráhy je 98.2° • Oběh kolem Země trvá 98.9 minuty • Časová perioda 16 dní (návrat na stejnou dráhu) – 233 přeletů • Přelet nad rovníkem v 9:42 místního času
Landsat 7 – pozemní stanice • Primární • Eros Data Center,Sioux Falls, South Dakota • Denní kapacita je 250 scén
• Sekundární • Fairbanks na Aljašce • Svalbard v Norsku
Landsat - MMS • • • • •
Mechanooptický skener se 4 spektr. pásy Šířka záběru 185km Prostorové rozlišení 60x80m Radiometrické rozlišení 6bitů (64 hodnot) Velikost scény 185x185km (3240x2340 pixelů)
Landsat TM
Landsat TM
Vegetace ● Voda ● Holá půda ●
Landsat TM • Šířka záběru 185km • Prostorové rozlišení • Multispektrální 30m • Termální 120m
• Radiometrické rozlišení 8bitů • Velikost scény 185x185km
Landsat ETM+ • Prostorové rozlišení: • Panchro 15m • MS 30m • Tepelné 60m
• • • •
Časové rozlišení 16 dní Radiometrické rozlišení 8bitů Velikost scény 183x173km Výhoda možnosti přímé komparace s historickými snímky
Úroveň zpracování dat • Level 0R - Surová data v základním formátu, ke kterým je přidán kalibrační soubor • Level 1R - Radiometricky korigovaná data s kalibračními parametry (obsahuje údaje o aparatuře, funkci zrcátka, vnitřním kalibračním zářivém zdroji) • Level 1G - Radiometricky a geometricky korigovaná data s kalibračními parametry. Radiometricky upravené pixely jsou převzorkovány a transformovány do zvoleného mapového zobrazení.
SPOT • Systém francouzských družic • SPOT 1 – vypuštěn roku 1982 • HRV (High Resolution Visible) – dvakrát stejný
• SPOT 2 – 1990 • SPOT 3 – 1993-1995 doplněn o: • POAM II (Polar Ozone And Aerosol Measurement) • navigační systém DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite)
• SPOT 4 – 1998 • HRV nahrazen skenerem HRVIR (High-Resolution Visible and InfraRed) + Vegetation
SPOT - HRV • Optoelektronický radiometr s podélným skenováním • Na satelitu je 2x – vzájemný překryt cca 3km • Šířka území 60km • Řádka obsahuje 6000 pixelů • Režimy: • PAN – rozlišení 10m • XS – rozlišení 20m (G,R,IR)
SPOT - HRV • Systém dovoluje natáčet družice o 20° do stran a pořizovat tak stereosnímky pro tvorbu DEM
SPOT 1-4
SPOT 5 • HRG • Stejná spektrální pásma – možnost kombinace se staršími snímky • Zvýšeno prostorové rozlišení na: » PAN 5m (početně 2.5m) » MS 10m (NIR 20m)
• Velikost scény je 60x60km
• HRS • Stereoskopické snímání v jednom přeletu • Scéna 120x600km • Výšková přesnost cca 10m
• Vegetation
SPOT 5 - HRS • Systém dovoluje natáčet družice o 20° do stran a pořizovat tak stereosnímky pro tvorbu DEM
SPOT 5 - rozlišení
IKONOS • Vypuštěna roku 1999, vlastníkem je SpaceImaging Inc, Denver, USA • První čistě komerční družice pro DPZ • Parametry: • Výška letu 680km • Šířka záběru 13km • Velikost scény 11x11km • Náklon příčný i podélný • Sklon dráhy 98.1° • Časové rozlišení 1.5 dne • Doba oběhu 98 minut
IKONOS • Prostorové rozlišení: • Pan 1m • MS 4m
• Prostorová přesnost 12m (po rektifikaci 2m) • Rozlišení radiometrické 11bitů (2048 odstínů) • Snímkování je nutné předem programovat
IKONOS • Spectral Range • Panchromatic : 0.45 - 0.90 mm • Multispectral: » Blue: 0.45 - 0.52 mm » Green: 0.51 - 0.60 mm » Red: 0.63 - 0.70mm » Near IR: 0.76 - 0.85 mm
IKONOS
QuickBird • Vypuštěna roku 2001 společností DigitalGlobe (dříve EarthWatch) • Nejlepší prostorové rozlišení 61cm • Možnost vychylování senzoru až o 25° • Šířka pásu 16.5 km • Výška letu 450km • Časové rozlišení 1-3.5 dne
QuickBird • Obsahuje dva senzory: • Panchro – 61 až 72cm (450-900nm) • Multispektrální – 244cm » Modrá – 450-520nm » Zelená – 520-600nm » Červená – 630-690nm » Blízé infra - 760-900nm
QuickBird
IRS • Indian Space Research Organization (ISRO) • Několik družic: • IRS-1A vypuštěna r.1988 » Skenery LISS s rozlišením 72.5m (36.25m)
• IRS-1B r.1991. Vybavení shodné. • IRS-1C r. 1995 – tři oddělené senzory » Panchro 5.8m, šířka záběru 70km, možnost bočního pohledu » LISS III – 5 spektr. Pásem, rozlišení 23.5 a 70m » WiFS – širokoúhlý s rozlišením 188.3m
• IRS-1D vypuštěna r. 1997 s téměř shodným vybavením
IRS – techn. data
Průzkumná družice IRS-P6 (2003) plánovaný jako následovník
OrbView - 3 • Společnost Orbital Imaging Corporation (ORBIMAGE) • Vypuštěna 2003 • Jediný senzor s vysokým rozlišením • Možnost pořizovat stereo-dvojice
OrbView - 3
Meteorologické družice • Geostacionární družice s nízkým prostorovým rozlišením • Meteosat • GOES
• NOAA - subpolární dráha
Meteosat • Umístění na nultém poledníku • Oblast záběru je Evropa, Afrika a Atlanský oceán • Celý projekt je řízen sdružením EUMETSAT (16 evropských států), provoz je řízen skrze ESA
Meteosat • Meteosat 5 – 3 pásma • Viditelné, rozlišení 2.5km • Pásmo vodních par, rozlišení 5 km • Termální pásmo, rozlišení 5 km
• Meteosat 7 – vypuštěn roku 1997 • Nové programy: • Meteosat Second Generation (MSG) 2002 – 12 pásem • EUMETSAT Polar System (EPS)
• Doba snímání je každách 15 minut
Meteosat - využití • Automatická produkce anaýz • Pole větru – mapa průměrné rychlosti větru • Teplota povrchu oceánu – z termálního pásma • Vlhkost v horní troposféře – z pásma vodních par • Index konvektivních srážek • Analýza oblačnosti – zpracováním histogramu • Výška horní hranice oblačnosti
NOAA • Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) • Mechanooptický skener • Šířka pásu 2400 km
Geometrické transformace • Korekce snímku z vlastností družicových skenerů • Transformace do geodetického souřadnicového systému - georferencování
Geometrická korekce • Oprava chyb skeneru • Oprava chyb polohového určení a náklonu
Georeferencování • Transformace • • • • •
Shodnostní Podobnostní Afinní Polynomická Projektivní / Kolineární
• Použití vlícovacích bodů • Převzorkování obrazu • Nejbižší soused • Bilineární interpolace • Kubická konvoluce
• Otázka radiometrické v. prostorové přesnosti
