Přehled nových družicových dat Marie Háková Praha, leden 2008
Rozdělení družicových dat podle prostorového rozlišení Družicová data s nízkým a středním rozlišením v řádu 1 km pro nízké rozlišení v řádu 100 m pro střední rozlišení
Družicová data s vysokým rozlišením v řádu 10 m
Družicová data s velmi vysokým rozlišením v řádu 1 m
Družicová data s nízkým a středním rozlišením prostorové rozlišení 1km – 100 metrů data jsou pořizována výhradně v multispektrálním režimu (viditelná a infračervená část optického spektra) šířka záběru umožňuje pořízení dat s jednodenní až několikadenní frekvencí data jsou vhodná pro mapování v měřítku okolo 1:1 000 000
Obr.: MERIS - ukázka monitorování sněhového pokryvu
Družicová data s nízkým a středním rozlišením Družicová data NOAA OrbView 2 SPOT Vegetation MERIS MODIS RESURS -01
Rozlišení (m) 1100 1100 1000 300 250 - 1000 160
Počet spektr. pásem Velikost scény (km) 5 8 4 15 36 4
2600 x 2600 2800 x 2800 2250 x 2250 575 x 575 2330 x 2330 600 x 600
Obr. : MODIS – povodně na Labi v roce 2002
Rok startu družice 1978 1997 1998 2002 1999 1998
Využití dat s nízkým a středním rozlišením globální a kontinentální mapování sledování stavu a vývoje vegetace modelování vývoje zemědělských plodin a předpovídání výnosů monitorování rozsáhlých přírodních katastrof sledování stavu a vývoje sněhového pokryvu sledování stavu a vývoje atmosféry a oceánů
Obr.: NOAA – vývoj vegetačního indexu NDVI v období květen – srpen 2005 0
1
Družicová data s vysokým rozlišením prostorové rozlišení 5-30 m data jsou velmi často pořizována současně v panchromatickém i multispektrálním režimu (velký podíl spektrálních pásem pokrývajících jednotlivé části infračervené optické spektrum) data se pořizují většinou v pravidelném, několikatýdenním intervalu modernější družice umožňují pořízení dat na základě programovaní družice k dispozici jsou rozsáhlé archivy dat pořízených od počátku existence jednotlivých družic data jsou vhodná pro mapování v měřítku 1:100 000 - 1:25 000 Obr.: IRS P6 – snímek z 21.5.2005 Frýdlantsko
Družicová data s vysokým rozlišením Družice
Rozlišení (m) PAN
LANDSAT 5 LANDSAT 7 SPOT 1-2 SPOT 4 SPOT 5 IRS 1C/1D/P6 IRS AWiFS ASTER HYPERION ALI DMC
15 10 10 2.5-5 5
15
MS 30 30 20 20 10 20 - 23 60 15 - 90 30 30 32
Počet spektr. pásem 7 7 3 4 4 4 4 14 220 10 3
Velikost scény (km) 180 x 180 180 x 180 60 x 60 60 x 60 60 x 60 140 x 140 370 x 370 60 x 60 7.7 x 42 37 x 42 640 x 640
Rok startu družice 1984 1999 1986/1990/1993 1998 2002 1995/1997/2003 2003 1999 2000 2000 2003
Obr.: ASTER – snímek z roku 2003 tok Dunaje
Využití dat s vysokým rozlišením regionální mapování mapování stavu, vývoje a změn v krajině (land cover/land use) regionální plánování monitorování rozvoje měst sledování stavu a vývoje vegetace mapování zemědělských ploch a klasifikace zemědělských plodin
Obr.: Landsat MSS vs. TM monitorování lesů
sledování stavu lesních porostů a klasifikace lesních ekosystémů sledování lesní těžby geologické mapování geomorfologické mapování mapování důsledků přírodních katastrof tvorba digitálního modelu terénu
Obr.: Ukázka digitálního modelu terénu z dat SPOT5
Družicová data s velmi vysokým rozlišením prostorové rozlišení od 0.6 do 8m (družice pořizující tento typ dat zaznamenávají v současnosti největší rozvoj) data s prostorovým rozlišením 1 m se pořizují pouze v panchromatickém režimu současně se pořizují data v multispektrálním režimu (pokrývající viditelné a blízke infračervené optické spektrum), prostorové rozlišení 2.4-8m data jsou většinou pořizována na základě naprogramování družice dle požadavků zákazníka Obr.: EROS – snímek z roku 2005, Frenštát pod Radhoštěm
data jsou vhodná pro mapování nebo aktualizaci map v měřítcích 1:25 000 – 1:5 000
Družicová data s velmi vysokým rozlišením Družice IKONOS QuickBird OrbView - 3 EROS - A Formovat - 2 Cartosat - 1 KOSMOS
Rozlišení (m) PAN 1 0.6 1 1.8 2 2.5 2
MS 4 2.4 4 8
Počet spektr. pásem 4 4 4 1 4 1 1
Velikost scény (km) 11 x 11 16 x 16 8x8 14 x 14 24 x 24 30 x 30 40 x 40
Rok startu družice 1999 2001 2003 2000 2004 2005 1992
Obr.: IKONOS – snímek z roku 2004, zpracování snímku metodou PANSHARP
Využití dat s velmi vysokým rozlišením podrobné mapování urbanistické studie 3D modely měst precizní zemědělství kontrola zemědělských aktivit
Obr.: 3D model budov na podkladě snímku z Ikonosu
plánování a projektování liniových staveb mapování dopravních sítí inventarizace lesních porostů mapování rozptýlené vegetace monitorování povrchových dolů, skládek a rekultivace mapování půdní eroze plánování a organizace humanitární pomoci pojišťovnictví tvorba digitálního modelu terénu
Obr.: Quickbird – snímek z roku 2003, lesy v okolí Blatna
Radarová data specifická kategorie dat data se pořizují v mikrovlnné části elektromagnetického spektra (snímky lze pořídit za jakéhokoliv počasí, ve dne i v noci) v současnosti jsou k dispozici radarová data s prostorovým rozlišením v řádu 10m (v nejbližším období jsou však plánovány radarové družicové systémy s metrovým rozlišením) radarová data doplňují standardní data optická, zejména v situacích, kdy klimatické a povětrnostní podmínky znemožňují pořízení jiných snímků
Obr: Radarsat – snímek z roku 2002, povodně na Mělnicku
Radarová data Družicová data ERS – 1,2 Radarsat Fine Radarsat Standard Radarsat Wide Envisat Envisat Wide
Rozlišení (m) 20 10 30 50 25 150
Velikost scény (km) 100 x 100 50 x 50 100 x 100 300 x 300 100 x 100 400 x 400
Rok startu družice 1991/1994 1995 1995 1995 2002 2002
Obr.: ERS-2 – snímek z roku 2001, multitemporální kombinace
Využití radarových dat mapování záplav a záplavových oblastí geomorfologické mapování mapování sedání půdy a seismických pohybů sledování pohybu lodí, zjišťování znečištění moří a oceánů mapování a monitorování vývoje ledovců mapování a monitorování tropických pralesů tvorba digitálního modelu terénu
Obr.: ERS- vytvoření digitálního modelu terénu
Obr.: TerraSAR – modelování morfologie terénu
Družice ALOS •Družice patří japonské společnosti JAXA •Vynesena na oběžnou dráhu 24.1.2006 •Tři přístroje – dva optické (PRISM, AVNIR-2) jeden radarový (PALSAR) •Aplikace – zvládnutí přírodních katastrof, mapování zemského povrchu, mapování přírodních zdrojů, kartografie
Obr.: ALOS – snímek z června roku 2006, ostrov Sakurajina, Kagoshima, Japonsko – AVNIR-2 (vlevo kombinace v pravých barvách R,G,B=3,2,1, vpravo kombinace v nepravých barvách R,G,B= pásma 4,3,2).
Senzor PRISM (Panchromatic RemoteSensing Instrument for Stereo Mapping) •prostorové rozlišení 2.5m •stereoskopická data ze 3 samostatných radiometrů (optické osy 24st. vpřed, 24st. vzad, nadir – vzhledem ke směru letu) •každý radiometr používá korekční funkci – vyrovnání vlivu rotace Země •3 sestavy obrazových dat s plným přesahem (triplet) •data se nabízí po scénách o velikosti 70x70km
Obr.: ALOS (PRISM, rozlišení 2.5m, port Shimizu, Shizuoka, Japonsko).
Senzor AVNIR-2 (Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type-2) •prostorové rozlišení 10m •skener pracuje ve 4 pásmech – viditelné a BIČ oboru • šířka záběru 70km (úhel pořízení +/-44 st.) •data nabízí po scénách o velikosti 70x70km
Perioda obletu – ALOS sleduje celý zemský povrch s následujícím termínovým rozlišením: blízko rovniku: přibližně 60% území může pořídit každý druhý den zem. šířka 35st. – přibližně 70% území může pořídit Každý druhý den zem. šířka větší jak 55 st. – každé místo každý den
Obr.: ALOS – snímek z června roku 2006, ostrov Sakurajina, Kagoshima, Japonsko – AVNIR-2 (vlevo kombinace v pravých barvách R,G,B=3,2,1, vpravo kombinace v nepravých barvách R,G,B= pásma 4,3,2).
Senzor PALSAR (Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar) •zobrazující radar se syntetickou aperturou (pásmo L mikrovln. oboru záření) •anténa možnost mechanického naklánění úhel 18-55st. •několik polarizačních režimů – HH, VV, HH/HV nebo VV/VH •Fine mode: prostorové rozlišení 10m, scéna 70x70km • SCANSAR mode: prostorové rozlišení 100m, šířka záběru 250km, termínové rozlišení menší jak 5 dnů Obr.: ALOS (PALSAR, jezero Biwa, rozlišení 10m, data pořízená 21.3.2006.
Družice TerraSAR-X •Družice patřící Infoterra a DLR (Public Private Partnership) •Vynesena na oběžnou dráhu 15.7.2007 •Radarová družice s prostorovým rozlišením 1m •V roce 2010 my měla být vynesena na oběžnou dráhu družice TanDEM-X (PPP) – 50% DLR výzkum – 50% Infoterra – komerční využití, v roce 2013 TerraSAR-X2 (soukromá družice – Infoterra)
Obr.: TerraSAR-X – Gibraltarský průliv, snímek pořízený 5.7.2007 s rozlišením 3m.
Obr. TerraSAR-X – sopka Merapi, Indonésie, snímek pořízený 8.7.2007 s rozlišením 3m.
Družice TerraSAR-X •Radiolokátor SAR-X, pracující v pásmu X •Větší možnosti polarizace – HH, VV, HV, VH •Úhel pořízení – 20-55st. (čím větší úhel, tím lepší rozlišení) •Software na zpracování – PCI Geomatica, ERDAS, ENVI
Obr.: TerraSAR-X – Sydney, Ausrálie, snímek pořízený 9.7.2007 s rozlišením 3m.
Obr. TerraSAR-X – Taranaki, Nový zéland, snímek pořízený 15.7.2007 s rozlišením 3m.
Družice TerraSAR-X – úrovně zpracování •SAR RAW – surová data •SSC – odrazivost za časovou jednotku (vhodná pro interferometrii), dají vizualizovat •MGD – snímek ve správné geometrii, čtvercový pixel, není geokódovaná, data odpovídající path+ orbitální informace •GEC- analogie Map oriented, není použit DEM, data nedají orthorektifikovat •EEC- stejná úroveň jako GEC+ použití globálního DEM •V případě dat TerraSAR-X nejsou možné žádné slevy – množstevní nebo pro výzkumné úkoly •Slevy jsou pouze pro archivní data •Programování standardní (bez poplatku) •Priority Programming – 50% navýšení ceny •Exlusivity Programming -100% navýšení ceny Obr.: TerraSAR-X – Giza, Egypt, snímek pořízení 2.7.2007 s rozlišením 1m.
Družice TerraSAR-X – produkty Nabízeny ve třech kategoriích – velikost scény, typ polarizace, úroveň zpracování, prostorové rozlišení. Název produktu
Standardní velikost scény (šířkaxdélka)
Polarizace
Úroveň zpracování
Prostorové rozlišení
Heigh Resolution SpotLight
10km x 5km
Single VV nebo HH
SSC, MGD, GEC nebo EEC
do 1m
SpotLight
10km x 10km
do 2m Dual HH a VV
StripMap
30km x50km
Single VV nebo HH, dual HH a VV, HH a HV nebo VV a VH
SSC, MGD, GEC nebo EEC
do 3m
ScanSAR
100km x 150km
Single VV nebo HH
MGD, GEC nebo EEC
do 16m
Archivní data – 1) data starší 6-ti měsíců – 50%, 2) data starší jednoho roku – 30%, to samé platí pro ScanSAR.
Družice Worldview-1 •Družice patřící americké společnosti DigitalGlobe •Vynesena na oběžnou dráhu 18. září 2007 •Nejlepší prostorové rozlišení v současné době – 0.5m, v průběhu jednoho dne pořídí data s území o velikosti 750 000km2 •S QuickBirdem – větší šance pokrýt požadavky zákazníků •Worldview-2 – start plánován na rok 2008, 8 multispektrálních pásem
Obr.: TerraSAR-X – Gibraltarský průliv, snímek pořízený 5.7.2007 s rozlišením 3m.
Obr. TerraSAR-X – sopka Merapi, Indonésie, snímek pořízený 8.7.2007 s rozlišením 3m.
Děkuji za pozornost
