Radar v GIS

Radar v GIS
Richard Staroba, STA604
Obsah
●
●
●
●
●
●
Radar
Historie
Radarové systémy
Radarová interferometrie
Družicové systémy
Reference
Radar I
●
●
●
Radio Detecting And Ranging
elektronické zařízení určené k indentifikaci,
zaměření a určení vzdálenosti objektů pomocí
elektromagnetických vln – konkrétně
rádiových vln
radar vysílá pulsy rádiových vln, které odrazí
jakýkoliv objekt v cestě nebo dokonce i
rozhraní jednotlivých prostředí(oblačnost,
teplý a studený vzduch)
Radar II
●
●
●
●
tyto odražené vlny jsou zachytávány v
pauzách
časovou korelací určujeme vzdálenost
předmětů na základě vyslaného a přijímaného
signálu
výsledek je zobrazen na zobrazovacím
zařízení
dříve analogovým, dnes převážně digitálním
Historie
●
●
●
●
1957 započala kosmická éra lidstva
vypuštěním Sputniku-1
nová družicová technologie se začala rychle
rozvíjet
snímkování zemského povrchu z oběžné
dráhy – DPZ(dálkový průzkum Země)
součástí DPZ jsou i radarové systémy
Radarové systémy - Historie
●
první takovéto systémy u sond Veněra 15 a
16
–
–
–
●
rok 1983
rozlišovací schopnost 1-2 km
mapovaly povrch Venuše
sonda Magellan
–
–
–
rok 1990
rozlišovací schopnost 75-120 m
Mapovala opět povrch Venuše
Radarové systémy - Historie
●
povrch Venuše,
zobrazený pomocí
družice Magellan
metodou SAR
(zdroj
http://cs.wikipedia.org/wiki/Radar_se_syn
tetickou_aperturou)
Radarové systémy I
●
●
●
●
●
●
aktivní metoda
přesnější údaje o geomorfologii a geologické
stavbě nehledě na počasí, denní a roční době
vysílají mikrovlnný signál o vlnové délce 1
mm až 1 m
měří signál odražený od povrchu
nižší frekvence
vlny pronikají více do sněhové pokrývky,
porostu, půdy - výhodné
Radarové systémy II
Radarové systémy III
●
●
apertura - velikost otvoru optické soustavy
stranový radar s reálnou aperturou – SLAR
–
–
–
●
5 – 6 metrů dlouhá anténa
radar zobrazující – obrázek
aby 2 objekty vedle sebe byly rozeznány,
musí být každý z nich zachycen jiným pulsem
Space Shuttle radarový systém - SIR
–
–
–
dříve se používaly letecké radarové systémy
roku 1994 Space Shuttle radarový systém
nyní pracuje několik takýchto systému(viz tabulka
o slide výše)
Radarové systémy IV
●
Radarový obraz 300 km širokého pásma přes
Andy v Bolivii získaný systémem SIR-A z
raketoplánu (NASA 1982)
(zdroj http://geologie.vsb.cz/geoinformatika/)
Radarové systémy V
●
radar se syntetickou aperturou – SAR
–
–
–
–
nejvíce používaný
integrací měřených signálů simuluje efektivní
anténu o délce 100 i více metrů a tím získává
mimořádně vysokou rozlišovací schopnost (řádově
v metrech)
záření s větší vlnovou délkou => obrazy bez ohledu
na mraky, mlhu či tmu
nosičem jsou zejména družice
Radarová interferometrie I
●
●
●
●
data obsahují kromě intenzitní
složky(odrazivé vlastnosti povrchu) i fázovou
složku(vzdálenosti radaru a ozářeného bodu)
ze 2 snímků stejného území lze určit
incidenční úhel(úhel dopadu záření na zem)
nutné 2 přelety družice
počítání trojrozměrného modelu povrchu
Radarová interferometrie II
●
nevýhody:
–
–
–
změny na zemském povrchu(zemědělství, změna
vlhkosti)
poloha družice v době pořízení dat – nutné znát
přesně
vzdálenost základny v rozmezí desítek metrů až
dvou kilometrů
Radarová interferometrie III
●
●
●
●
mapování výškových poměrů terénu
sledování kratkodobých(zemětřesení, sopečná
erupce, sesuvy půdy) i dlouhodobých
(tektonická činnost) deformací
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) –
celosvětový digitální model terénu
mapování výškových změn a deformací
zemského povrchu – lepší než 1 cm,
porovnávání fázové složky 2 a více snímků
Družicové systémy I
●
●
●
●
ERS – družice provozované společností
ESA(European Space Agency) – 1. začali
používat radarová data pro komerční účely,
používá SAR
EROS - Earth Resources Observation System,
řízený izraelskou společností
Landsat - NASA a USGS (USA), k
pozorování Země od roku 1972
JERS – japonská družice, od února 1992
Družicové systémy II
●
RADARSAT – kanadská komerční družice,
RADARSAT-1 vynesena v roce 1995 a stále
funkční, koncem roku 2007 vynesena družice
RADARSAT-2
–
–
nové zobrazovací možnosti, rychlejší
programování a doručení dat
aplikace – mapování ledovců, kontrola moří,
sledování přírodních zdrojů
Reference
●
●
●
●
●
●
http://www.gisat.cz/content/cz/dpz
http://cs.wikipedia.org/wiki/Radar
http://en.wikipedia.org/wiki/Radar
http://geologie.vsb.cz/geoinformatika/
http://www.gisat.cz/content/cz/dpz/zpracovani-da
http://www.gisat.cz/content/cz/dpz/prehleddruzicovych-systemu/
Děkuji za pozornost