DPZ – systémy pořizování dat

DPZ – systémy pořizování dat
Tomáš Dolanský
Landsat
• První byl vypuštěn roku 1972
• Landsat 1 - 3 nesl dva senzory
• RBV (Return Beam Vidicon)
• MSS (Multispectral Scanner)
• Landsat 4 (1982-5) byl doplněn:
• TM (Thematic Mapper) – místo RBV
• Landsat 5 – stále aktivní (1984)
• Landsat 6 – nezdařený start (1993)
• Landsat 7 – nejnovější satelit (1999)
• ETM+ (Enhanced Thematic Mapper)
• Již nepořizuje kontinuální data, ale pouze na objednávku
Landsat
• Původně projekt NASA
• Zařazen do projektu ERTS-1(Earth
Resources Technology Satellite) – k
systematickému sledování Země
• V roce 1983 byl projekt převeden do
komerční sféry pod hlavičku NOAA
Landsat
• Pokrytí republiky scénami
Landsat – technická data
• Výška letu je 705 km
• Slunečně synchronní dráha
• Sklon dráhy je 98.2°
• Oběh kolem Země trvá 98.9 minuty
• Časová perioda 16 dní (návrat na stejnou
dráhu) – 233 přeletů
• Přelet nad rovníkem v 9:42 místního času
Landsat 7 – pozemní stanice
• Primární
• Eros Data Center,Sioux Falls, South Dakota
• Denní kapacita je 250 scén
• Sekundární
• Fairbanks na Aljašce
• Svalbard v Norsku
Landsat - MMS
•
•
•
•
•
Mechanooptický skener se 4 spektr. pásy
Šířka záběru 185km
Prostorové rozlišení 60x80m
Radiometrické rozlišení 6bitů (64 hodnot)
Velikost scény 185x185km (3240x2340
pixelů)
Landsat TM
Landsat TM
Vegetace
● Voda
● Holá půda
●
Landsat TM
• Šířka záběru 185km
• Prostorové rozlišení
• Multispektrální 30m
• Termální 120m
• Radiometrické rozlišení 8bitů
• Velikost scény 185x185km
Landsat ETM+
• Prostorové rozlišení:
• Panchro 15m
• MS 30m
• Tepelné 60m
•
•
•
•
Časové rozlišení 16 dní
Radiometrické rozlišení 8bitů
Velikost scény 183x173km
Výhoda možnosti přímé komparace s
historickými snímky
Úroveň zpracování dat
• Level 0R - Surová data v základním formátu, ke
kterým je přidán kalibrační soubor
• Level 1R - Radiometricky korigovaná data s
kalibračními parametry (obsahuje údaje o aparatuře,
funkci zrcátka, vnitřním kalibračním zářivém zdroji)
• Level 1G - Radiometricky a geometricky korigovaná
data s kalibračními parametry. Radiometricky
upravené pixely jsou převzorkovány a
transformovány do zvoleného mapového zobrazení.
SPOT
• Systém francouzských družic
• SPOT 1 – vypuštěn roku 1982
• HRV (High Resolution Visible) – dvakrát stejný
• SPOT 2 – 1990
• SPOT 3 – 1993-1995 doplněn o:
• POAM II (Polar Ozone And Aerosol Measurement)
• navigační systém DORIS (Doppler Orbitography and
Radiopositioning Integrated by Satellite)
• SPOT 4 – 1998
• HRV nahrazen skenerem HRVIR (High-Resolution
Visible and InfraRed) + Vegetation
SPOT - HRV
• Optoelektronický radiometr s podélným
skenováním
• Na satelitu je 2x – vzájemný překryt cca 3km
• Šířka území 60km
• Řádka obsahuje 6000 pixelů
• Režimy:
• PAN – rozlišení 10m
• XS – rozlišení 20m (G,R,IR)
SPOT - HRV
• Systém dovoluje natáčet družice o 20° do
stran a pořizovat tak stereosnímky pro
tvorbu DEM
SPOT 1-4
SPOT 5
• HRG
• Stejná spektrální pásma – možnost kombinace se
staršími snímky
• Zvýšeno prostorové rozlišení na:
» PAN 5m (početně 2.5m)
» MS 10m (NIR 20m)
• Velikost scény je 60x60km
• HRS
• Stereoskopické snímání v jednom přeletu
• Scéna 120x600km
• Výšková přesnost cca 10m
• Vegetation
SPOT 5 - HRS
• Systém dovoluje natáčet družice o 20° do
stran a pořizovat tak stereosnímky pro tvorbu
DEM
SPOT 5 - rozlišení
IKONOS
• Vypuštěna roku 1999, vlastníkem je
SpaceImaging Inc, Denver, USA
• První čistě komerční družice pro DPZ
• Parametry:
• Výška letu 680km
• Šířka záběru 13km
• Velikost scény 11x11km
• Náklon příčný i podélný
• Sklon dráhy 98.1°
• Časové rozlišení 1.5 dne
• Doba oběhu 98 minut
IKONOS
• Prostorové rozlišení:
• Pan 1m
• MS 4m
• Prostorová přesnost 12m (po rektifikaci 2m)
• Rozlišení radiometrické 11bitů (2048 odstínů)
• Snímkování je nutné předem programovat
IKONOS
• Spectral Range
• Panchromatic : 0.45 - 0.90 mm
• Multispectral:
» Blue: 0.45 - 0.52 mm
» Green: 0.51 - 0.60 mm
» Red: 0.63 - 0.70mm
» Near IR: 0.76 - 0.85 mm
IKONOS
QuickBird
• Vypuštěna roku 2001 společností
DigitalGlobe (dříve EarthWatch)
• Nejlepší prostorové rozlišení 61cm
• Možnost vychylování senzoru až o 25°
• Šířka pásu 16.5 km
• Výška letu 450km
• Časové rozlišení 1-3.5 dne
QuickBird
• Obsahuje dva senzory:
• Panchro – 61 až 72cm (450-900nm)
• Multispektrální – 244cm
» Modrá – 450-520nm
» Zelená – 520-600nm
» Červená – 630-690nm
» Blízé infra - 760-900nm
QuickBird
IRS
• Indian Space Research Organization (ISRO)
• Několik družic:
• IRS-1A vypuštěna r.1988
» Skenery LISS s rozlišením 72.5m (36.25m)
• IRS-1B r.1991. Vybavení shodné.
• IRS-1C r. 1995 – tři oddělené senzory
» Panchro 5.8m, šířka záběru 70km, možnost bočního
pohledu
» LISS III – 5 spektr. Pásem, rozlišení 23.5 a 70m
» WiFS – širokoúhlý s rozlišením 188.3m
• IRS-1D vypuštěna r. 1997 s téměř shodným
vybavením
IRS – techn. data
Průzkumná družice IRS-P6 (2003)
plánovaný jako následovník
OrbView - 3
• Společnost Orbital Imaging
Corporation (ORBIMAGE)
• Vypuštěna 2003
• Jediný senzor s vysokým
rozlišením
• Možnost pořizovat stereo-dvojice
OrbView - 3
Meteorologické družice
• Geostacionární družice s nízkým
prostorovým rozlišením
• Meteosat
• GOES
• NOAA - subpolární dráha
Meteosat
• Umístění na nultém poledníku
• Oblast záběru je Evropa, Afrika a Atlanský
oceán
• Celý projekt je řízen sdružením
EUMETSAT (16 evropských států), provoz
je řízen skrze ESA
Meteosat
• Meteosat 5 – 3 pásma
• Viditelné, rozlišení 2.5km
• Pásmo vodních par, rozlišení 5 km
• Termální pásmo, rozlišení 5 km
• Meteosat 7 – vypuštěn roku 1997
• Nové programy:
• Meteosat Second Generation (MSG) 2002 – 12 pásem
• EUMETSAT Polar System (EPS)
• Doba snímání je každách 15 minut
Meteosat - využití
• Automatická produkce anaýz
• Pole větru – mapa průměrné rychlosti větru
• Teplota povrchu oceánu – z termálního pásma
• Vlhkost v horní troposféře – z pásma vodních par
• Index konvektivních srážek
• Analýza oblačnosti – zpracováním histogramu
• Výška horní hranice oblačnosti
NOAA
• Advanced Very High Resolution
Radiometer (AVHRR)
• Mechanooptický skener
• Šířka pásu 2400 km
Geometrické transformace
• Korekce snímku z vlastností družicových
skenerů
• Transformace do geodetického
souřadnicového systému - georferencování
Geometrická korekce
• Oprava chyb skeneru
• Oprava chyb polohového určení a náklonu
Georeferencování
• Transformace
•
•
•
•
•
Shodnostní
Podobnostní
Afinní
Polynomická
Projektivní / Kolineární
• Použití vlícovacích bodů
• Převzorkování obrazu
• Nejbižší soused
• Bilineární interpolace
• Kubická konvoluce
• Otázka radiometrické v. prostorové přesnosti