Nové družice s velmi vysokým rozlišením

Transkript

1 Nové družice s velmi vysokým rozlišením Marie Háková, GISAT s.r.o. GISAT s.r.o., Charkovská 7, Praha 10 Tel./Fax: , gisat@gisat.cz,

2 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 data jsou pořizována výhradně v multispektrálním režimu (viditelná a infračervená část optického spektra), data jsou vhodná pro mapování v měřítku okolo 1: NOAA, OrbView-2, SPOT Vegetation, MERIS, MODIS, RESURS-01 Družicová data s vysokým rozlišením v řádu 10 m data jsou velmi často pořizována současně v panchromatickém i multispektrálním režimu data se pořizují většinou v pravidelném, několikatýdenním intervalu, modernější družice umožňují pořízení dat na základě programovaní družice k dispozici jsou rozsáhlé archivy dat data jsou vhodná pro mapování v měřítku 1: : Landsat5, Landsat7, SPOT 1-2, SPOT4, SPOT5, IRS 1C, 1D/P6, IRS AWiFS, ASTER, Hyperion, ALI, DMC

3 Rozdělení družicových dat podle prostorového rozlišení Družicová data s velmi vysokým rozlišením v řádu 1 m prostorové rozlišení od 0.6 do 8m data s prostorovým rozlišením 0,5-1 m se pořizují pouze v panchromatickém režimu, data jsou většinou pořizována na základě naprogramování družice dle požadavků zákazníka, data jsou vhodná pro mapování nebo aktualizaci map v měřítcích 1: :5 000 Ikonos, QuickBird, EROS-A/B, Formosat-2, Kompsat-2, Cartosat 1/2, Kosmos, WorldView-1, GeoEye-1)

4 Družicová radarová data specifická kategorie dat data se pořizují v mikrovlnné části (1mm - 10 cm) elektromagnetického spektra (snímky lze pořídit za jakéhokoliv počasí, ve dne i v noci) v současnosti jsou k dispozici radarová data s prostorovým rozlišením v od 1m do 100m 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.

5 Nové družice s velmi vysokým rozlišením o TerraSAR-X o WorldView o COSMO-SkyMed -1, , o Radarsat o GeoEye GeoEye IKONOS QuickBird OrbView Kompsat

6 Družice: TerraSAR-X GEODÉZIA, KARTOGRAFIA A GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÉ SYSTÉMY, Stará Lesná

7 Radarová družice s prostorovým rozlišením 1m Družice patřící Infoterra a DLR (Public Private Partnership) Vynesena na oběžnou dráhu V roce 2010 by měla být vynesena na oběžnou dráhu družice TanDEM-X (PPP) 50% DLR výzkum 50% Infoterra komerční využití TerraSAR-X 15. června 2007 v roce 2013 TerraSAR-X2 (soukromá družice patřící jen Infoterra) Obr.: TerraSAR-X Gibraltarský průliv, snímek pořízený s rozlišením 3m. Obr. : TerraSAR-X sopka Merapi, Indonésie, snímek pořízený s rozlišením 3m.

8 Družice TerraSAR-X Úhel pořízení 20-55st. (čím větší úhel, tím lepší rozlišení) Software na zpracování PCI Geomatica, ERDAS, ENVI Radiolokátor SAR-X, pracující v pásmu X Větší možnosti polarizace HH, VV, HV, VH Obr.: TerraSAR-X Taranaki, Nový zéland, snímek pořízený s rozlišením 3m. Obr.: TerraSAR-X Sydney, Ausrálie, snímek pořízený s rozlišením 3m.

9 Družice TerraSAR-X úrovně zpracování SAR RAW surová data SSC odrazivost za časovou jednotku (vhodná pro interferometrii), data se dají vizualizovat MGD snímek ve správné geometrii, čtvercový pixel, data nejsou 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 slevy množstevní ani 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, datum pořízení s rozlišením 1m.

10 Produkty družice TerraSAR-X Nabízeny ve třech kategoriích velikost scény, typ polarizace, úroveň zpracování, prostorové rozlišení. Název produktu Standardní velikost scény (šířka x délka) 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 Dual HH a VV StripMap 30km x50km Single VV nebo HH, dual HH a VV, HH a HV nebo VV a VH ScanSAR 100km x 150km Single VV nebo HH SSC, MGD, GEC nebo EEC MGD, GEC nebo EEC do 2m do 3m do 16m

11 Družice: Radarsat-2 GEODÉZIA, KARTOGRAFIA A GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÉ SYSTÉMY, Stará Lesná

12 Družice Radarsat-2 Družice patřící CSA a MDA (Kanada) Vynesena na oběžnou dráhu Navazuje na družici RADARSAT-1 (funkční od roku 1995) Radarová družice s prostorovým rozlišením 3m Oproti RADARSAT-1 je navržena s několika technickými zlepšeními (nové zobrazovací možnosti-rozlišení 3m, flexibilita ve výběru polarizací, pořizování dat vpravo i vlevo od směru letu; kvalitnější ukládání dat do palubní paměti; přesnější měření pro polohu i orientaci družice) Možnost pořizovat data bez ohledu na počasí nebo sluneční osvětlení (toto není možné u optických dat nebo leteckého snímkování) Lepší možnosti programování, větší rychlost zpracování

13 Družice: COSMO-SkyMed 1 a 2 GEODÉZIA, KARTOGRAFIA A GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÉ SYSTÉMY, Stará Lesná

14 Constellation of Small Satellites for Mediterranean basin Observation Společný program italské kosmické agentury (bude provozovat družice) a italského ministerstva obrany Program, který zahrnuje sestavu 4 družic s radarovou aparaturou SAR-2000 COSMO-SkyMed-1 odstartovala pořizuje radarová data ve frekvenčním pásmu X v několika režimech s prostorovým rozlišením 1m 100m Družice COSMO-SkyMed-1 a 2 COSMO-SkyMed-2 byla vynesena úspěšně na oběžnou dráhu Start třetí družice je plánován na konec roku 2008 Obr.: Jeden z prvních snímků družice COSMO-SkyMed pořízený s prostorovým rozlišením 1m (režim Spotlight) ukazuje vrchol italské sopky Etna ( Italian Space Agency & Italian Defence Ministry)

15 Využití radarových dat s velmi vysokým rozlišením 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.: TerraSAR modelování morfologie terénu

16 Družice: WorldView-1 GEODÉZIA, KARTOGRAFIA A GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÉ SYSTÉMY, Stará Lesná

17 Družice Worldview-1 Družice patřící americké společnosti DigitalGlobe (provozující družici QuickBird) Vynesena na oběžnou dráhu 18. září 2007 Nejlepší prostorové rozlišení do panchromatická data 0.5m, v průběhu jednoho dne pořídí družice data z území o velikosti km 2 S QuickBirdem větší šance pokrýt požadavky zákazníků WorldView-2 start plánován na rok 2008, 8 multispektrálních pásem Obr.: Družicová data WorldView-1 s rozlišením 50cm, vlevo Saudská Arábie, vpravo Houston, Texas, USA (pořízeno ).

18 Družice WorldView-1 Panchromatická data pouze ( nm) 11- bit data převedena na 16-bit Data dodávána buď v pásech 14km x 17.6km (nadir, překryv mezi daty 1.8km) nebo po km 2 (nová data 64km 2, archivní 25km 2 ) Basic Stereo Pairs stereodvojice jsou dodávány jako 2 plné scény (490km 2, překryv 90%) Mapovací kapacita 1) mono data 1 pás dlouhý 650km nebo 1 území 60 x 110km 2) stereo data - 3 pásy dlouhé 55km, 2 pásy dlouhé 110km nebo 1 pás dlouhý 220km (mapovací kapacita na jednom oběhu) Rush Tasking není možný Formáty dat GeoTIFF, NITF 2.0, NITF 2.1

19 Družice: družice GeoEye-1 GEODÉZIA, KARTOGRAFIA A GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÉ SYSTÉMY, Stará Lesná

20 Technické parametry GeoEye -1 GeoEye-1 6. září 2008 Typy dat Prostorové rozlišení Počrt kanálů Spektrální rozlišení Šířka záběru Off-Nadir Radiometrické rozlišení Ukončení mise AOI Perioda snímání Výška letu Přelet nad rovníkem Palubní paměť Panchromatická Multispektrální 0.41 m 1.64 m 1 PAN 4 MS nm nm (blue) nm (green) nm (red) nm (near IR) 15.2 km až 60 stupňů 11 bit (pixel) 7 let definováno uživatelem méně než 3 dny 684 km 10:30 slunečního času větší než 1 tera bit

21 Ukázka GeoEye-1 (PAN Sharpened snímek) GeoEye-1 Má nejostřejší PAN sharpened snímek Simulace0.41m PAN Sharpened Přirozené barvy

22 Využití optických dat s velmi vysokým rozlišením podrobné mapování urbanistické studie 3D modely měst precizní zemědělství kontrola zemědělských aktivit 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.: 3D model budov na podkladě snímku z Ikonosu Obr.: Quickbird snímek z roku 2003, lesy v okolí Blatna

23 Děkuji za pozornost. GEODÉZIA, KARTOGRAFIA A GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÉ SYSTÉMY, Stará Lesná