A távérzékelés jellemzői
Távérzékelés (Remote Sensing-RS) A Távérzékelés fogalma: • Olyan technológiák összessége, amely azzal foglalkozik, hogy információt gyűjt a földfelszínről illetve a felszíni vizekről úgy, hogy nincs közvetlen, fizikai kapcsolat az érzékelő és a megfigyelt objektum között. • A információgyűjtés alapja az elektromágneses (EM) hullámok visszaverődésének és sugárzásának érzékelése. • A területen elhelyezkedő objektumok fizikai természetét tanulmányozhatjuk.
• Áttekintés: – egész régiót átfog
• Flexibilitás: – sokféle szenzor, technika és képfeldolgozási metódus, – megismételhető az elemzés
• Aktualitás: – hagyományos térképekhez hozzáadható, – Az alkalmazástól függő adatgyűjtés – Naprakész információ
• Dinamikus: – Változás érzékelés – Idősoros adatok megfigyelése 34
35
Felhasználási területek
A távérzékelés jellemzői • További jellemzők:
Meteorológia
– – – –
A láthatatlan dolgok láthatóvá válnak Objektív adatokat szolgáltat Mennyiségi adatokat szolgáltat Elérhetetlen vagy nehezen elérhető területek vizsgálhatóvá válnak – Integrációs lehetőség a Földrajzi Információs Rendszerünkkel
Időjárás előrejelzés Globális változások Klíma megfigyelés
Hidrológia Agrohidrológia Vízmérleg készítés Energiamérleg készítés
Talajtan
• Egymás kiegészítéseként használja:
Földértékelés Talajtérképezés
– A passzív és aktív érzékelést – Az elektromágneses spektrum visszaverődő és kibocsátó tartományát
Természetvédelem
36
Vegetáció térképezés Monitoring Vegetáció állapotbecslés
Erdőgazdálkodás Erdőtérképezés Erdőnyilvántartás Erdősítés/Újraerdősítés Erdőtűz észlelés
Környezeti erőforrások Hatásvizsgálat (szennyezés)
Környezet- és tájgazdálkodás Területhasználat tervezés Földhasználat tervezés Erózióbecslés Vízgazdálkodás
Geodézia DTM (Digital Terrain Modell) Térbeli adatmodellek, GIS
37
A távérzékelés „Multi-Koncepciója” MULTI-STAGE – Különböző platform (különböző hordozók: sárkány, repülő, űr) – Különböző magasság
MULTI-TEMPORAL – Különböző napok, napszakok, időpontok (összehasonlíthatóság)
MULTI-SENSOR – Különböző érzékelők (valós szín, IR, RADAR)
MULTI-SPECTRAL – Különböző hullámhosszak
Műhold Geostacionárius 36000 km Sarkközeli 600-1000 km
A távérzékelés fizikai alapjai
pálya pálya
Nagy magasságon repülő gép 3-10 km Kis magasságon repülő gép 300 m-3 km Sárkányrepülő 100-300 m Földi megfigy.
1-5 m
38
Mit mérünk távérzékeléskor?
39
A növényzet reflektancia görbéje
40
41
A növényzet egészségi állapota (Red Edge Index)
A növényzet egészségi állapota
42
43
Passzív érzékelés
Aktív és passzív érzékelés
A napsugárzás visszaverődése
Kibocsátott hősugárzás
VISSZAVERŐDÉS (MULTISPEKTRÁLIS)
HŐKIBOCSÁTÁS
0,3-0,4 µm 0,4-0,7 µm 0,7-2,5 µm
3-5 µm 8-14 µm 1-30 GHz
Visszaverődő napfény érzékelése (passzív) A tárgyak által kibocsátott sugárzás
ultraibolya látható fény visszaverődő infravörös
Hőinfravörös Hőinfravörös Passzív mikrohullám
(passzív) Megfigyelés csak nappal Függ a felhőzettől
Aktív távérzékelés
44
Megfigyelés bármilyen napszakban Hőinfravörös: csak felhőmentes időszakban Passzív mikrohullám: a felhőborítás nem számít
MULTISPECTRAL SCANNING (MSS) LÉGIFOTÓ (AP) THERMAL INFRARED SCANNING (TIRS) MULTISPECTRAL PHOTGRAPHY (MSP)
45
PASSZÍV MIKROHULLÁM ÉRZÉKELÉS
Aktív érzékelés
Légifotó
A szenzor a visszaverődött mikrohullámokat fogja fel
(1) Légifotózás
A szenzor által kibocsátott visszavert fény érzékelése
X-BAND RADAR: C-BAND RADAR: ultraibolya L-BAND RADAR: látható fény és infravörös P-BAND RADAR:
0,25-0,35 µm 0,4-11 µm
Általában szerződés vagy projekt alapúak Nagy felbontású analóg vagy digitális kamerák (georeferálás: földi referenciapontokkal vagy GPS segítségével)
9,4 GHz (3,2 cm) 5,3 GHz (5,7 cm) 1,3 GHz (23 cm) 0,44 GHz (68 cm)
(2) Feldolgozás
Megfigyelés bármilyen napszakban Légköri inhomogenitás befolyásolja
A megfigyelés napszak független A felhőborítás nem befolyásolja
LIDAR SYSTEMS megfigyelés
SIDEWAYS LOOKING AIRBORNE RADAR (SLAR) SYNTHETIC APERTURE RADAR (SAR)
légi, űr és földi
46
Az analóg képek beszkennelve háttérbe helyezve használhatóak Digitális fotogrammetria termékei: •koordináták és koordináta együttesek; •vektoros térképek; •tónusos térképek (ortofotó, DDM).
47
Légifotó, fotogrammetria Előny A pontosság közepes, nagyfokú (1-5m, <1m) Fizetni csak a szükséges adatért kell (rendelésre készített)
Hátrány Magas költség Drága a szalagszerű objektumok térképezése, mint úthálózat, stb. Időjárás függő (felhős, ködöd napokon nem lehet fényképezni) 48
49
Űrfotó 1998 -tól Rengeteg kereskedelmi műholdat lőttek fel különböző cégek űrfotó készítés céljából
Különböző érzékelési technikák Optical, Thermal, SAR
Nagyobb térbeli pontosság 1m Panchromatic (grey-scale) 4m Multispectral (colour)
Alacsonyabb költségek Az adatok megfelelő jogosultság esetén letölthetőek a webről, illetve beszerezhetőek számtalan ügynökségen keresztül Az adat pixelenként vásárolható, csak azt kell 50 megvenni, amire szükségünk van
Űrfotó
51
Radaros távérzékelés
Előny
Három dimenziós terepmodell készíthető a visszavert mikrohullámok segítségével A légköri hatások (pára, felhő, eső) viszonylag kevéssé csillapítják Viszonylag kis méretű antennákkal jól fókuszálható
Fizetni csak azért az adatért kell, amire szükségünk van A térbeli felbontás 0.5 - 5 méter Alkalmas a területek gyors és hatékony térképezésre
Hátrány Alkalmatlan attribútum kapcsolásra 52
53
Radaros távérzékelés
Távérzékelés és GIS Összegzésül a távérzékelésről, mint a Földrajzi Információs Rendszer egyik lehetséges és potenciális adatforrásról elmondható, hogy: • A távérzékelés összefüggő, nagy kiterjedésű területekről szolgáltat adatot. • Megismételhető a megfigyelés ugyanarról a területről és összehasonlítható. • Az emberi szemmel nem látható dolgokat is láthatóvá teszi. • A megfigyelés hullámhossza beállítható. • Egyszerre több színképsávú kép is nyerhető ugyanarról a területről. • Az adatok elektronikus formában vannak, lehetővé teszik a geokódolást. • Néhány szenzor működése független az évszaktól, az időjárási viszonyoktól és a napszaktól.
Előny Igen sűrű adatgyűjtés Viszonylag nagy pontosság Szalagszerű tereptárgyak térképezésére is alkalmas
Hátrány Magas tőkeigény Korlátozott attribútumozás 54
55
