Přehled nových družicových dat

Transkript

1 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

2 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: Obr.: MERIS - ukázka monitorování sněhového pokryvu Družicová data s nízkým a středním rozlišením Družicová data Rozlišení (m) Počet spektr. pásem Velikost scény (km) Rok startu družice NOAA x OrbView x SPOT Vegetation x MERIS x MODIS x RESURS x Obr. : MODIS povodně na Labi v roce 2002

3 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 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 Obr.: IRS P6 snímek z Frýdlantsko data jsou vhodná pro mapování v měřítku 1: :25 000

4 Družicová data s vysokým rozlišením Družice Rozlišení (m) Počet spektr. Velikost scény Rok startu PAN MS pásem (km) družice LANDSAT x LANDSAT x SPOT x /1990/1993 SPOT x SPOT x IRS 1C/1D/P x /1997/2003 IRS AWiFS x ASTER x HYPERION x ALI x DMC x 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 sledování stavu lesních porostů a klasifikace lesních ekosystémů Obr.: Landsat MSS vs. TM monitorování lesů sledování lesní těžby geologické mapování geomorfologické mapování mapování důsledků přírodních katastrof tvorba digitálního modelu terénu Obr.: Ukázka digitálního modelu terénu z dat SPOT5

5 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 data jsou vhodná pro mapování nebo aktualizaci map v měřítcích 1: :5 000 Obr.: EROS snímek z roku 2005, Frenštát pod Radhoštěm Družicová data s velmi vysokým rozlišením Družice Rozlišení (m) Počet spektr. Velikost scény Rok startu PAN MS pásem (km) družice IKONOS x QuickBird x OrbView x EROS - A x Formovat x Cartosat x KOSMOS x Obr.: IKONOS snímek z roku 2004, zpracování snímku metodou PANSHARP

6 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

7 Radarová data Družicová data Rozlišení (m) Velikost scény (km) Rok startu družice ERS 1, x /1994 Radarsat Fine x Radarsat Standard x Radarsat Wide x Envisat x Envisat Wide x 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

8 Družice ALOS Družice patří japonské společnosti JAXA Vynesena na oběžnou dráhu 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 Remote- Sensing 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).

9 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

10 Družice TerraSAR-X Družice patřící Infoterra a DLR (Public Private Partnership) Vynesena na oběžnou dráhu 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 s rozlišením 3m. Obr. TerraSAR-X sopka Merapi, Indonésie, snímek pořízený 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 s rozlišením 3m. Obr. TerraSAR-X Taranaki, Nový zéland, snímek pořízený s rozlišením 3m.

11 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 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 Dual HH a VV do 2m 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.

12 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 km2 S QuickBirdem větší šance pokrýt požadavky zákazníků Worldview-2 start plánován na rok 2008, 8 multispektrálních pásem Obr.: TerraSAR-X Gibraltarský průliv, snímek pořízený s rozlišením 3m. Obr. TerraSAR-X sopka Merapi, Indonésie, snímek pořízený s rozlišením 3m. Děkuji za pozornost