GN53_06

ovské novinky
č.53, leden 2006
DRUŽICOVÁ DATA
Sensor Systems Group,
zkonstruovala optický systém.
Přístrojové vybavení družice EO-1
Technické parametry
Inc.
(SSG),
která
ALi je elektronický skener, který létá ve výšce 705 km,
vybavený panchromatickým a šesti multispektrálními
pásmy jako má Landsat. K nim jsou přidány tři další
kanály pro intervaly 0,433-0,453 0,845-0,890 a 1,201,30 µm. V ohniskové rovině jsou pro měření
v těchto 10-ti kanálech umístěny čtyři čipy s detektory,
které celkem zabírají zorné pole 3° x 1,625° a poskytují
prostorové rozlišení 10 m pro panchromatické a 30 m
pro multispektrální pásma. Je to jen část z celkového
zorného pole 15° x 1.625°, které poskytuje širokoúhlá
optika.
D
ružice EO-1 je vybavena třemi hlavními přístroji:
Advanced Land Imager (ALI), Hyperion a
Linear Etalon Imaging Spectrometer Array
Atmospheric Corrector (LEISA a LAC) - všechny jsou
elektronické skenery. ALI je vybaven širokoúhlým
dalekohledem se zorným úhlem 15°, ze kterého je
využita pro měření jedna pětina. Šířka záběru je proto
jen 37 km. Hyperion je zobrazující mřížkový
spektrometr s velikostí pixelu 30m při šířce záběru
7,7km. Měří odražené sluneční záření v 10 nm
širokých a na sebe navazujících spektrálních kanálech
uvnitř intervalu vlnových délek 400-2500nm. Také
LAC je zobrazující spektrometr, který je ale omezen
spektrálním rozpětím od 900 do 1600 nm. Jeho údaje
byly využity hlavně v prvním roce funkce pro měření
absorpčních pásů vody v atmosféře a následné korekci
multispektrálních dat na vliv atmosféry. V současné
době se však data ze spektrometru LAC již nepořizují
a ani nejsou dostupná. Je možné získat data jen ze
skeneru ALI a spektrometru Hyperion.
1. ADVANCED LAND IMAGER (ALI)
Skener ALI je prvním přístrojem dálkového
průzkumu, který NASA postavila v rámci svého
Programu nového tisíciletí (New Millennium Program
- NMP). Multispektrální a panchromatický skener ALI
používá moderní typ širokoúhlé optiky a vysoké
stupně integrace.
Cílem družice EO-1 je ověřit nové technologie, které
by umožnily stavět přístroje s prostorovou i spektrální
rozlišovací schopností srovnatelnou s parametry
družice Landsat, přitom však podstatně lehčí, menší a
levnější.
Přístroj ALI vyvinula MIT Lincoln Laboratory ve
spolupráci se společnostmi Santa Barbara Remote
Sensing (SBRS), která řešila systém ohniskové roviny a
1
Pásmo
Vlnová délka(µm)
Rozlišení(m)
Pan
0.48 - 0.69
10
MS - 1'
0.433 - 0.453
30
MS - 1
0.45 - 0.515
30
MS - 2
0.525 - 0.605
30
MS - 3
0.63 - 0.69
30
MS - 4
0.775 - 0.805
30
MS - 4'
0.845 - 0.89
30
MS - 5'
1.2 - 1.3
30
MS - 5
1.55 - 1.75
30
MS - 7
2.08 - 2.35
30
Podstatně nižší náklady a váha, a přitom lepší funkce u
skeneru ALI, umožnilo použití křemíko-karbidové
optiky, širokoúhlé optiky a možností multispektrálního
zobrazování. Použité technologie umožní stavět
budoucí přístroje lehčí, jednodušší a méně energeticky
náročné. Při plném využití kapacity ALI lze dosáhnout
čtyř a pětinásobného snížení nákladů a hmotnosti
oproti skenerům použitým na Landsatu.
Klasifikace podrobných dat z Hyperionu umožní
přesnější mineralogický průzkum, lepší předpovídání a
hodnocení úrody a podrobnější kontrolní mapování.
AKTUALITY
Monitorování poškození porostů
pomocí DPZ
2. HYPERION
L
esní zvěř každoročně způsobuje nemalé škody na
zemědělských plodinách. Škody jsou obtížně
vyčíslitelné, protože obvykle nebývají k dispozici
přesné informace o rozsahu (rozloze) škody. Tyto
škody mohou být přesně monitorovány využitím
technologií DPZ, a to například družicovým snímkem.
Na požádání Ústavu pro výzkum lesních ekosystémů IFER jsme zkoumali možnosti využití družicových
snímků s velmi vysokým rozlišením (VHR) při řešení
této problematiky. Použili jsme ortorektifikovaná
multispektrální data kombinovaná s panchromatickými
s rozlišením 0.6 - 1m z družic Quickbird a Ikonos.
Ke studii jsme využili seznam lokalit v okolí Karlových
Varů a Kolína, kde se každoročně vyskytují škody na
úrodě, které způsobuje lesní zvěř. Nejvíce škod
způsobují divoká prasata na kukuřičných polích, která
se nacházejí v blízkosti lesa.
Obr. Skener Hyperion
Spektrometr Hyperion pořizuje novou kategorii dat
dálkového průzkumu, jež umožní získat důkladnější
informace o zemském povrchu. Jde o vědecká data
naměřená spolu s kalibračními údaji s využitím
zkušeností z používání hyperspektrálního skeneru
(Hyperspectral Imaging Instrument – HSI). Hyperion
poskytuje spektrální údaje o zemském povrchu ve
stovkách spektrálních pásem oproti desítce
spektrálních pásem získávaných na tradičních
Landsatech. Tak veliký počet pásem dovolí mnohem
přesnější klasifikaci objektů i ve složitých krajinných
ekosystémech.
Nejvhodnějším obdobím pro pořízení dat je druhá
polovina srpna a průběh září. V tomto období je
kukuřice vzrostlá a poškozená místa lze na obrazových
datech dobře určit. Na obr. 1 je část scény pořízená
družicí QuickBird 8.9.2003. V poli vzrostlé kukuřice
jsou zřetelné světlé skvrny vymezující plochy, kde je
porost poničený. S použitím zpracovatelských funkcí
lze předně určit jejich polohu a také ji následovně
změřit. Tím lze výrazně zpřesnit celkový údaj o
škodách způsobených zvěří na zemědělském porostu,
který je důležitý jak pro zemědělské hospodářství, tak
pro vedení chovu lesní zvěře.
Technické parametry
Hyperion je hyperspektrální skener vybavený 220-ti
spektrálními pásmy ( v intervalu od 0,4 do 2,5 µm) s
prostorovým rozlišením ve všech pásmech 30m. Jedna
scéna Hyperionu má šířku 7,7 km a délku 100 km s
daty pořízenými ve všech 220-ti kanálech a s vysokou
radiometrickou rozlišovací schopností. Hlavním rysem
spektrometru je optický systém založený na konstrukci
použité u skeneru Electro Optical Camera (EOC) na
korejské družici KOMPSAT. Teleskop dovoluje
použít dva samostatné mřížkové zobrazující
spektrometry, a tím dosáhnout lepšího poměru
signál/šum. Soustava detektorů v ohniskové rovině,
která má oddělené detektory pro střední infračervené
(SWIR) a viditelné a blízké infračervené záření (VNIR)
s použitím záložního hardware ze skeneru HSI.
Kryogenní chladič detektorů SWIR je rovněž převzatý
z konstrukce
HSI.
Hyperspektrální měření má široké využití v hornictví,
geologii, lesnictví, zemědělství a životním prostředí.
Obr.1. Ukázka družicového snímku QuickBird s poškozeným
porostem kukuřice
V případě dotazů týkajících se vyhledávání a
objednávání jakýchkoliv družicových dat se obracejte
na Mgr. Marii Hákovou ([email protected]).
Gisatovské novinky jsou firemním zpravodajem geoinformační firmy GISAT s.r.o.. Vychází nepravidelně. Neprodejné.
Uveřejněné materiály lze použít pouze s uvedením zdroje.
Adresa firmy je Charkovská 7, 10100 Praha 10, tel./fax 02-71741935-36, E-mail:info @gisat.cz, http://www.gisat.cz/
2