Anotace předmětu Dálkový průzkum Země Doc. Dr. Ing. Jiří Horák Institut geoinformatiky VŠB-TU Ostrava Elektromagnetické záření, elektromagnetické spektrum. Radiometrické veličiny. Zdroje záření. Interakce s prostředím. Odraz. Vliv atmosféry. Rozptyl v atmosféře. Absorpce vatmosféře. Krajinné objekty a jejich identifikace a hodnocení. Pořizování dat základní rozdělení. Kamery. Filmový materiál. Druhy snímků. Radiometr. Mechanický skener, elektronický skener. Nosiče. Družice a jejich přístrojová technika. Principy zpracování dat DPZ. Úloha DPZ. Interpretace fotografických snímků. Princip digitálního zpracování dat DPZ. Aplikace DPZ. Literatura Dobrovolný P.: Dálkový průzkum Země. Digitální zpracování obrazu. Skripta PřF MU Brno, 1998. Kolář J., Halounová L., Pavelka K.: Dálkový průzkum Země. Skripta ČVUT Praha, 1997, 164 stran Halounová L., Pavelka K.: Dálkový průzkum Země. Skripta ČVUT Praha, 2005, 192 stran. Kolář J.: Dálkový průzkum Země. SNTL 1990. Pavelka K.: Zpracování obrazových záznamů DPZ. Skripta ČVUT Praha, 1999, 138 stran Lillesand T., Fiefer R.: Remote sensing and image interpretation. John Wiley & Sons, 1994. Odkazy Český hydrometeorologický ústav http://www.chmi.cz Canada Centre for Remote Sensing, http://www.imagecentre.com/tutorial/indexe.html Centre for GEO Information, Wagenigen, Nizozemsko http://www.gis.wau.nl/girs/projects/rsbasics/overview.htm University of South Carolina, http://www.cla.sc.edu/geog/rslab/rsccnew/rscc-noframes.html NASA, USA, http://rst.gsfc.nasa.gov/ Definice DPZ Dálkový průzkum (ang. remote sensing; Earth observation) se zabývá získáváním informací o objektech a jevech na dálku bez přímého kontaktu, kdy: k přenosu informace slouží elekromagnetické záření (objekty/jevy samy vyzařují nebo mění vlastnosti elmag. Záření a prozrazují tak svoji přítomnost a své vlastnosti) zkoumané objekty a jevy jsou na zemském povrchu (vč. atmosféry, vodních těles, sedimentů atd.) Záznamové zařízení je umístěno na nosičích, zpravidla letadla, družice Součást GIT Dálkový průzkum může být definován jako shromažďování informací o objektech bez fyzického kontaktu s nimi. Letadla a družice jsou běžnými nosiči, ze kterých se měření na dálku provádějí. Termín dálkový průzkum je omezen na metody, které využívají elmag. záření jako prostředku ke zjišťování objektů a k měření jejich charakteristik (Sabins, 1978) Dálkový průzkum je nejdražší způsob jak vytvořit obrázek (Bashfield, Intergraph Corp.) Dálkový průzkum je umění rozdělit svět na množství malých barevných čtverečků, se kterými si lze hrát na počítači s cílem odhalení jejich neuvěřitelného potenciálu (Huntigton, CSIRO Exploration) 1
Vazba k dalším oborům Astronomie (jiný předmět zkoumání) Geofyzika (dtto, nejenom elmag.záření a jiné části) Fotogrammetrie (splývání, zabývá se především geometrickými vlastnostmi objektů, zatímco DPZ hlavně tématickými = co je to, jaké je to ) DPZ jako systém 2 základní části systému: Subsystém sběru a přenosu dat nosiče, přenos dat na Zem, základní zpracování (=předzpracování), doručení k uživateli především technické řešení Subsystém analýzy dat a jejich interpretace zpracování dat, analýza, syntéza dat, vizualizace, interpretace provádí uživatel (expert - koncový uživatel) Forma záznamu Technické zařízení nám poskytuje záznam elmag. záření ve formě konvenční (např. analogový snímek) nebo digitální (např. rastrový soubor). Do určité míry se postupy spojené s analogovými a digitálními záznamy prolínají (digitalizace analogových snímků, jejich proměřování; ruční vektorizace nad digitálním snímkem, lidská interpretace). Forma záznamu může být obrazová (snímek) i neobrazová (graf, měření na linii, např. výška letu) Co zaznamenáváme? Obrazové materiály nesou 2 druhy informací: Geometrická informace poloha, tvar, velikost, vzdálenosti objektů Doména fotogrammetrie Význam pro topografické mapy Tématická informace identifikace objektů/jevů (co je to), jejich popis, charakteristika (jaké to je) Doména DPZ Vzniká tématická mapa Výhody DPZ vůči mapám Aktuálnost Informace z území pro jasně definovaný časový úsek, kdy bylo provedeno snímání Velké množství detailů Záznam velkoplošných jevů (vývoj oblačnosti na polokouli) Snadná opakovatelnost (-> zjištění dynamiky jevů) Po odstranění geometrických zkreslení (daných způsobem pořízení obrazu) lze získat geometricky přesný obraz Po odstranění radiometrických zkreslení (atmosféra, osvětlení atd.) lze získat radiometricky standardizovaný obraz (možnost poměřovat velikost registrovaného elmag.záření v obraze) Informace z různých částí elmag.spektra tedy i neviditelné informace s velkým interpretačním významem např. infračervená část spektra 2
Dělení metod DPZ konvenční a nekonvenční Fotografické snímky - centrální projekce, vzniká v 1 okamžiku, vysoké rozlišení (velký detail), úzké spektrum elmag.z., zpravidla analogová forma záznamu i kopírování. Nosičem letadlo, méně: družice, balón, modely. Murdych, Jeřábek, Čapek, Šmidrkal, Nekonvenční záznam skenery, které postupně snímají jednotlivé plošky (pixely), osová projekce, různé části elmag.spektra, zpravidla digitální forma, počítačové zpracování. Nosičem družice, méně letadlo. Dobrovolný, Halounová, Pavelka, Dělení metod DPZ aktivní a pasivní Pasivní - pasivní registrace přicházejícího záření Pasivní přímé pasivní registrace odraženého a rozptýleného záření Slunce Pasivní nepřímé záření vyzařované objekty na zemském povrchu a v atmosf. (transformace sluneč.záření). Např. termovize. Aktivní umělý zdroj záření na nosiči, část záření se odráží a vrací zpět. Např. radar. 3
Další dělení DPZ podle: nosiče letadla, družice, modely, balony, vrtulníky, pozemní základny zaznamenávané části elmag.spektra (panchromatické, infračervené, tepelné, radarové) Barvy obrazové materiály černobílé, barevné Osy záběru snímky svislé, šikmé Zorného pole kamery snímky s úzkým úhlem, normální, širokoúhlé Velikosti sledovaného území globální, oblastní, lokální, detailní 4
5