Zdroje dat GIS. Digitální formy tištěných map. Vstup dat do GISu:

Transkript

1 Zdroje dat GIS Primární Sekundární Geodetická měření GPS DPZ (RS), fotogrametrie Digitální formy tištěných map Kartografické podklady (vlastní nákresy a měření) Vstup dat do GISu: Data přímo v potřebném formátu Různé převody, importy apod. Digitalizace (vektorizace) Skenování

2 Základní principy DPZ Elektromagnetické záření (spektrum) Interakce s atmosférou rozptyl, absorpce Interakce s povrchem odraz, pohlcení, propouštění Objekt je charakterizován: Spektrometrickou křivkou

3 Elektromagnetické spektrum

4 Základní principy DPZ Elektromagnetické záření (spektrum) Interakce s atmosférou rozptyl, absorpce Interakce s povrchem odraz, pohlcení, propouštění Objekt je charakterizován: Spektrometrickou křivkou

5 Spektrum a propustnost atmosféry Q=h*c/l l Kiang, N. Y. et al. (2007). Astrobiology, 7(1),

6 Základní principy DPZ Elektromagnetické záření (spektrum) Interakce s atmosférou rozptyl, absorpce Interakce s povrchem odraz, pohlcení, propouštění Objekt je charakterizován: Spektrometrickou křivkou

7 Odraz, absorpce, transmise

8 Žíhlavník & Scheer (1996) Záření a povrchy rostlin

9 Žíhlavník & Scheer (1996) Záření a povrchy rostlin

10 Základní principy DPZ Elektromagnetické záření (spektrum) Interakce s atmosférou rozptyl, absorpce Interakce s povrchem odraz, pohlcení, propouštění Objekt je charakterizován: Spektrometrickou křivkou

11 Spektrometrická křivka Tuček (1998) Kiang et al

12 Metody získávání dat v DPZ Dle způsobu záznamu Konvenční (fotografické) Nekonvenční (radary, skenery, tel. kamery) Dle zdroje záření Pasivní (přímé, odražené) Aktivní (radar) Dle druhu nosiče letecké bezpilotní letecké družicové

13 Fotografické metody Fotomateriál Charakteristika Gradace Denzita Citlivost Zrnitost Rozlišovací schopnost Černobílý Ortochromatický (0 600nm) Panchromatický (ultrafialové a viditelné) Infračervený Multispektrální Barevný Typ Spektrozonální

14 Porovnání infra a panchromatického snímku čb infra Lillesand and Kiefer (2000)

15 Lillesand and Kiefer (2000) Porovnání infra a barevného snímku

16 Nekonvenční (nefotografické) metody Skenery (P) multispektrální hyperspektrální Televizní kamery (P) Radary (A,P) Termometry (P) Lasery (A)

17 Multispektrální skenery Pushbroom: SPOT, IRS, QuickBird, OrbView, and IKONOS Whiskbroom: Starý LANDSAT až do LS7 Lillesand and Kiefer (2000)

18 Lillesand and Kiefer (2000) Hyperspektrální skenery

19 Lillesand and Kiefer (2000) Hyperspektrální skenery

20 Lillesand and Kiefer (2000) Kiang et al

21 SRTM Shuttle Radar Topography Mission Radary

22 Metody získávání dat v DPZ Dle způsobu záznamu Konvenční (fotografické) Nekonvenční (radary, skenery, tel. kamery) Dle zdroje záření Pasivní (přímé, odražené) Aktivní (radar) Dle druhu nosiče letecké bezpilotní letecké družicové

23 Metody získávání dat v DPZ Dle způsobu záznamu Konvenční (fotografické) Nekonvenční (radary, skenery, tel. kamery) Dle zdroje záření Pasivní (přímé, odražené) Aktivní (radar) Dle druhu nosiče letecké bezpilotní letecké družicové

24 Letecké snímkování

25 Bezpilotní letecké nosiče (UAV)

26

27 Gatewing X100 (Trimble)

28 VUT v Brně

29 Vzducholoď ACC09M AirshipClub.com (ČVUT)

30 Družice Charakteristiky snímačů Spektrální (snímaný rozsah EM spektra) Radiometrická (bitová hloubka) Časová (frekvence přeletu) Geometrické (rozlišení, velikost scény) Poloha družic Geostacionární (19 35 tis. km) Polární ( km) Družice mají většinou více senzorů nástrojů

31 Družice Charakteristiky snímačů Spektrální (snímaný rozsah EM spektra) Radiometrická (bitová hloubka) Časová (frekvence přeletu) Geometrické (rozlišení, velikost scény) Nízké a střední rozlišení Vysoké rozlišení Velmi vysoké rozlišení

32 Volba rozlišení Podle sledovaného jevu a velikosti území LANDSAT x letecký snímek - detekce akátu Somodi et al LANDSAT x letecký snímek - detekci akátu Hunt et al. USDA forest service

33 Družicová data nízkého a středního rozlišení > 100 m /pixel Přelet denní několik dní Multispektrální data Vhodné aplikace globální a kontinentální měřítko sledování stavu a vývoje vegetace dlouhodobá sledování modelování vývoje zemědělských plodin a předpovídání výnosů monitorování rozsáhlých přírodních katastrof sledování stavu a vývoje sněhového pokryvu, ledovců, atmosféry, oceánů LANDSAT SPOT 4, SPOT5 PROBA-V METEOSAT ENVISAT TERRA - MODIS

34 Landsat

35 Landsat dráha letu

36 Landsat dráha letu (2)

37 MODIS 1999 Terra a 2002 Aqua Rozlišení m 36 pásem Revisit: 1-2 dny Volně dostupný signálem Využíván pro výzkum a monitoring vegetace Fenologické změny MODIS Aralské moře -

38 Enhanced vegetation index EVI Satelit NASA Terra Květen

39 Enhanced vegetation index EVI Satelit NASA Terra Listopad

40 Roční NDVI NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

41 PROBA-V m

42 Družicová data vysokého rozlišení Cca m /pixel Přelet několik dní několik týdnů / nově i na zakázku Panchromatická, Multispektrální a Hyperspektrální data Vhodné aplikace regionální měřítko mapování stavu, vývoje a změn v krajině (land cover/land use), rozvoje měst sledování stavu a vývoje vegetace mapování zemědělských a lesnických ploch a klasifikace plodin a ekosystémů geologické a geomorfologické mapování tvorba digitálního modelu terénu RapidEye LANDSAT SPOT EO1- Hyperion FORMOSAT TERRA ASTER Sentinel 2 a 3

43 Landsat Live (Landsat 7)

44 Snímek: GISAT

45 Landsat 8 První snímek z LANDSAT 8 - Fort Collins, Colorado, USA. Falešné barvy

46 Snímek: GISAT

47 Arcdata 2013 Parametry družicových snímačů

48 Družicová data velmi vysokého rozlišení (VHR) Cca < 5 m /pixel Přelet několik dní / snímají na zakázku Panchromatická a Multispektrální data Vhodné aplikace podrobné mapování urbanistické studie, 3D modely měst, plánování staveb a dopravních sítí precizní zemědělství, kontrola zemědělských aktivit, inventarizace lesních porostů mapování rozptýlené vegetace monitorování povrchových dolů, skládek a rekultivace, eroze plánování a organizace humanitární pomoci pojišťovnictví tvorba digitálního modelu terénu IKONOS GeoEye WorldView 1,2,3 Pléiades 1A, 1B SPOT 6 QuickBird

49 Arcdata 2013 Parametry družicových snímačů

50 IKONOS Bagdád (1m/4m MS) (1999)

51 QuickBird 0,61/2,4 m MS (2001) QuickBird

52

53 GeoEye (0,41 m) 2008

54 Snímek: GISAT

55 World-View 1, 2, 3 + GeoEye 1 Konstalace s největší denní snímací kapacitou celkem půjde jedno místo snímat až 4,5x denně Quickbird ( ) GeoEye 1 (2008) 41 cm PAN, 1,65 MS World-View 1 (2007) 50 cm PAN World-View 2 (2009) 50 cm PAN, 1,8 m MS pásy World-View 3 (2014) 31cm PAN, 1,24m MS, 3,7m v IR (8) + 12 CAVIS World-View 4 (2016) (původně GeoEye 2 31cm PAN, 1,24m MS

56 Sentinel 1A +1B 2016 SAR Mise ESA Sentinel Sentinel 2A + 2B ,20,60 m rozlišení 13 spektrálních pásem PAN + MS Sentinel 3A (2015) (+3B 2017, 3C 2020) Topografie, teplota, MERIS, SAR Především na oceány Sentinel 4 (ENVISAT) 2021 Sentinel 5P (2016) a 5 (2021) atmosféra Sentinel 6 výškopis

57 Radarová družicová data Desítky m /pixel Přelet několik dní Mikrovlnná část spektra měří odraz vyslaného pulzu Mohou být pořízeny za jakéhokoliv počasí, ve dne i v noci Vhodné aplikace mapování záplav a záplavových oblastí mapování seismických pohybů, sedání a sesuvů půdy sledování pohybu lodí mapování a monitorování vývoje ledovců, tropických pralesů tvorba digitálního modelu terénu RADARSAT-2 Envisat TerraSAR-X ALOS TanDEM-X Sentinel 1A (1B 2016)

58 Radarsat

59 Snímek: GISAT

60 Sentinel 1A radarová interferometrie - Nepál

61 Sentinel 1A radarová interferometrie - Mexico