Družicové a letecké snímkování

Družicové a letecké snímkování
Hlavním zdrojem získaných dat dálkového průzkumu Země je letecké a družicové snímkování. Tyto dva způsoby průzkumu zemského povrchu se liší několika zásadními vlastnostmi. Ať už
se jedná o způsob pořízení snímku, kvalitu a využití snímku, technické zabezpečení až po finanční náročnost. Zde se pokusím naznačit hlavní rozdíly leteckého a družicového snímkování.
Letecké snímkování
Letecké snímkování je požíváno již bez mála 100 let. První počátky se datují od vynálezu fotografie. V dnešní
době se letecké snímky používají jako cenný zdroj informací v širokém spektru činností. Letecké snímky jsou také
součástí většiny technologií tvorby a údržby mapového díla. Dnes jsou letecké snímky využívány především jako
rychlý zdroj průzkumných informací, které slouží jako podklad pro různé projekční práce zaměřené na údržbu
a budování objektů. Déle jsou cenným zdrojem při studiu změn, kterými prochází krajina v důsledku lidské činnosti.
Letecké snímky nám také mohou pomoci při studiu využívání zemědělských ploch, jako prostředek sledování vlivu
znečištění ovzduší na přírodní prostředí nebo jako dokumentace živelních a průmyslových katastrof. Pomocí speciálních
infračervených nebo multispektrálních snímků můžeme odhalit ekologicky narušené prostředí, nebo dokumentovat únik
nebezpečných produktů do prostředí. Letecké snímkování je možné použít k mnohým účelům a toto byl pouze
malý výčet z nich.
Letecké snímkování nemůžeme brát jako dokonalý prostředek pro pozorování zemského povrchu. Stejně jako
každá lidská činnost má své výhody i nevýhody.
Mezi největší přednosti leteckého snímkování patří relativně malé finanční náklady a jednoduché technické
zabezpečení na pořízení snímku. Další nespornou výhodou je rychlá operativnost, která dovoluje měnit podmínky letu
v závislosti na potřebách snímkování, možnost neustálé lidské kontroly a velká detailnost pořízeného snímku umožněná
malou výškou letu.
Hlavní nevýhody leteckého snímkování můžeme spatřovat v nedokonalém pohybu letadla (nosiče), které může být
velkým zdrojem chyb a zkreslení. Tyto nepřesnosti mohou vznikat díky rotačním pohybům kolem hlavních
souřadnicových os a nepřesným udržováním výškové hladiny. Tyto nedokonalosti se dají pří zpracování snímků
odstranit díky registraci polohových údajů během letu. Další nevýhodou leteckého snímkování je široký záběr
leteckého skeneru. Při skenování pod větším úhlem než 25° dochází ke změně intenzity měřeného odraženého
záření než je tomu při měření ve vertikálním směru. Tímto dochází k velkým zkreslením která jsou patrná zejména
v kopcovitých terénech, v místech ve stínu nebo ve spodních částech porostů. Posledním podstatným problémem
leteckého průzkumu je výšková hladina letu. Všeobecně se udává, že výška terénu musí kolísat maximálně v rozmezí
10% výšky letu. Při překročení této hranice, zejména v horských oblastech, je zpracování takto pořízených snímků
komplikované. U jednotlivých snímků lze využít pouze stranový překryv a také může docházet ke změně měřítka
u sousedních snímků. Těmto problémů se dá předejít zvýšením letové hladiny a to vede k použití umělých družic.
První souvislé letecké snímkování na našem území bylo prováděno od roku 1935. Až do roku 1992 měla výhradní
právo pořizovat letecké snímky pouze armáda. Zprávou takto pořízených dat byl vojenský geografický
a hydrometeorologický úřad v Dobrušce. Za celou dobu svého působení se mu podařilo naschromáždit přibližně
900 000 leteckých snímků různých měřítek a formátů z celého prostoru území České republiky. Do dnešní doby bylo
území České republiky již pětkrát celoplošně přesnímkováno v intervalu pěti až deseti let. Od roku 1992, kdy byl
zrušen monopol armády, došlo k velkému rozvoji komerčního leteckého průzkumu. V současné době
je v České republice řada společností zabývajících se tímto oborem. Krom AČR např. Gisat, Geodis, Argus Geo
Systém s.r.o., Aerodata s.r.o., ČUZK, AOPK ČR a další.
Mezi výhody družicového snímkování také patří možnost volby oběžných drah družice. Na výběr máme prakticky dvě
možnosti.
Slunečně-synchronní dráha
V této poloze bude sledované území měřeno vždy za stejných podmínek osvětlení Sluncem. Tyto dráhy jsou drahami
polárními nebo kvazipolárními a výška družice je 700 až 800 km nad zemským povrchem.
Geostacionární dráha
Tato dráha nám dovoluje nepřetržitě sledovat stejné území na zemském povrchu. Nevýhodou této dráhy je výška
družice, která dosahuje až 36 000 km. Díky tomu jsou družice vybaveny skenery s lepší prostorovou rozlišovací
schopností. Díky tomu, že se družice pohybuje pouze v rovině zemského rovníku, tak mají místa s větší zeměpisnou
šířkou horší prostorové rozlišení při bočním pohledu.
Poslední výhodu, kterou nám přináší družicové snímkování je možnost přístupu k naměřeným datům
bezprostředně po měření. To je umožněno díky okamžitému přenosu digitálních dat pořízených družicí pomocí radiových
vln na nejbližší pozemní stanici v dosahu družice. Radiové stanice jsou rozmístěny po celé Zemi v husté síti a takto lze
dosáhnout příjmu dat v reálném čase kdekoli na Zemi.
Životnost družic je různá a pohybuje se od jednoho roku až po sedm a více let. U životnosti záleží na spotřebě
energetických zásob určených k práci motorických systémů družice a také spolehlivost elektronických systémů a měřících
aparatur.
Družicový snímek
Letecký snímek
Družicové snímkování
Družice
mají družice
použít cca
kdy byla na
je ideální nosič pro aparatury sloužící k dálkovému průzkumu Země. Oproti leteckému snímkování,
mnohem větší pracovní záběr. Jeden satelitní snímek nám zobrazí území, na které bychom musel
200 leteckých snímků. Počátky družicového snímkování povrchu Země sahají do roku 1972,
oběžnou dráhu vypuštěna první družice určená k tomuto účelu.
Družicové
snímkování
přináší
řadu
výhod
oproti
snímkování
leteckému.
Jednou z největších výhod je podstatně větší letová výška družice. Díky této výhodě se do zorného pole
skeneru dostane mnohem větší území zemského povrchu, až 5.103 větší území než na jednom leteckém snímku.
Jeden družicově pořízený snímek by trval při leteckém snímkování na takto velké ploše i několik dní. Družicová
měření tedy mají mnohem větší komplexní pohled na situace ve sledovaném území v jednotném čase pořízeného
snímku. Toto je podstatné zejména při porovnávání výsledků v různých částech měřeného území, kdy jsou data
pořízena za stejných světelných, tepelných i meteorologických podmínek.
Další nespornou výhodou družicového nosiče je schopnost trvalého opakovaného měření téhož území. Toto
měření je možné provádět v časových intervalech cca 15 až 20 dnů a u novějších družic i 3 dny od prvního měření.
U leteckých nosičů je tento časový úsek prakticky nedosažitelný. Frekvence opakování měření závisí na šíři záběru
skeneru, na výšce družice a poloze sledovaného místa na zeměpisné šířce.
Další výhodou je možnost opakovaným měřením vyloučení oblačnosti. V běžné situaci je možné už po sedmi
přeletech získat k dispozici datový soubor zahrnující 98% všeho vymezeného území.
Zdroj: GEODIS, Seznam.cz
Zdroj: Landsat, 2000
Zapamatujte si.
Letecké snímky jsou pořizovány v relativně malých letových výškách, oproti tomu družicové
snímky jsou pořizovány z oběžné dráhy Země.
Letecké snímky jsou oproti družicovým snímkům detailnější, levnější a technicky méně náročné.
Výhodou družicového snímku je větší šíře záběru snímku, vysoká letová výška, kratší intervaly
během měření a rychlá dostupnost aktuálních dat.
Družice se pohybují po Slunečně-synchronních a geostacionárních drahách
5