C:\Documents and Settings\Svatonova\Dokumenty\Obrázky\terra scanování.jpg DÁLKOVÝ PRŮZKUM ZEMĚ šest základních oblastí elektromagnetického záření - nejvhodnějších pro získávání informací o zemském povrchu či atmosféře 1.ultrafialové záření (vlnová délka 50 nm až 400 nm) 2.viditelné záření (vlnová délka 400 nm až 750 nm) 3.infračervené záření (vlnová délka 750 nm až 1mm) 1. infračervené záření blízké (vlnová délka 750 až 1400 nm) 2.infračervené záření střední (vlnová délka 1400 až 3000 nm) 3.tepelné záření (vlnová délka 3000 nm 1 mm) 4.mikrovlnné záření (vlnová délka 1 mm až 1m) l Teorie spektrálního chování lKaždý typ povrchu odráží určité množství záření v určitých délkách lkaždý povrch má typické spektrální chování ljeho průběh zaznamenává spektrální křivka ( tj. kolik a jakého záření konkrétní povrch odráží) C:\Documents and Settings\svatonova\Dokumenty\GRANT\grantMSMT_2002_3\Grantexty\Obr141.gif C:\Documents and Settings\svatonova\Dokumenty\GRANT\grantMSMT_2002_3\Grantexty\Obr133.gif C:\Documents and Settings\svatonova\Dokumenty\GRANT\grantMSMT_2002_3\Grantexty\Obr141.gif rozpoznání objektů na snímcích lpodle spektrálního chování objektů jsou tyto objety rozpoznány lexistence „knihoven“ lpřiřazení ke konkrétnímu spektr. projevu povrch, který jej odrazil povrch na Zemi pozměněné záření s typickým chováním číselné zaznamenání na snímku rozpoznání objektu, který takové záření odrazil Klasifikace obrazu lCílem je nahradit radiometrické hodnoty hodnotami informačními ( co určitý pixel zobrazuje – např. třídu sníh, voda, les) Klasifikace na základě rozhodovacích pravidel Řízená – podle trénovacích ploch Neřízená – podle shlukových analýz Shluk = třída (jehličnatý les) Digitální zpracování materiálů DPZ lAnalogová data: – fotogrammetrie, fotointerpretace podle znaků lDigitální data: –Předzpracování obrazu (korekce) –Zvýraznění obrazu –Extrahování informace –Studium dynamiky znaků –Modelování s daty –Integrace dat, vstup do GIS Interpretační znaky ltvar, lrozměr (příp. poměr šířky k délce), ltón, lstín – vlastní a vržený lpoloha, lstopy lidské aktivity. l Test na fotointerpretaci snímků 10 snímků s otázkami C:\Documents and Settings\Svatonova\Dokumenty\Obrázky\šikmé ČB.bmp •Typ /let., druž, kolmý, šikmý, barvy snímku •Název města v ČR. C:\Documents and Settings\Svatonova\Dokumenty\Obrázky\ckrumlov-kolmy.jpg Název města a řeky v ČR. C:\Documents and Settings\Svatonova\Dokumenty\Obrázky\dpz 62acc_tm51.gif Řecko, proč bylo použito snímkování v infračervené části spektra? C:\Documents and Settings\Svatonova\Dokumenty\Obrázky\chaiten2.jpg 629px-Chiloe_Island.bmp •Která část světa je znázorněna, •Jaká část spektra byla •pro snímky použita? •Který objekt a jev je na snímku • vlevo zachycen? 15 Jaký typ geobiomu je zobrazen? ( tundra, tajga, step, savana, deštný les, středmomořská macchie, poušť apod.) 16 Jaký typ geobiomu je zobrazen: tundra, tajga, step, savana, deštný les, poušť apod. 17 Jaký typ geobiomu je zobrazen? tundra, tajga, step, savana, středmomořská macchie, deštný les, poušť apod. 18 Jaký typ geobiomu je zobrazen: tundra, tajga, step, savana, středmomořská macchie, deštný les, poušť apod. 19 Jaký typ geobiomu je zobrazen? Jak se nazývají půdy tvořící mnohoúhelníky viz. obr. Kde leží ostrov Bora- Bora?, Bylo by zde 1.prosince 2011 příjemné koupání? 1 Letecký, šikmý, barevný snímek České Budějovice, max. 2 b. 6. Poušť max. 1 b. 2 Český Krumlov, Vltava, max. 2 b. 7. středomořská křovinatá macchie max. 1 b. 3. Požáry v Řecku max. 2 b. 8. Tajga max. 1 b. 4. J.Amerika Andy, soptící sopka max. 2 b. 9. Tundra a polygonální půdy max. 2 b. 5. Deštný les max. 1 b. 10. Polynésie, ano!! max. 2 b. Max. 16 b., 8 až 12 velmi dobrý výsledek 13 - 16 výborný výsledek Méně než 7 dobrý výsledek 1 bod – koupit si plavky a letenku na Bora -Bora Družicové systémy l Obr161 Oběžné dráhy družic l- a) rovníková dráha l- b) šikmá oběžná dráha l c) subpolární oběžná dráha. Přelety podle místního času Dráha se Sluncem synchronní Podélné skenování družice Landsat Příční skenování, SPOT Vytváření stereosnímků , družice SPOT l C:\Documents and Settings\svatonova\Dokumenty\Obrázky\druzice\NOAA_17_PRELET18.11..bmp Obr161 Oběžné dráhy družic l- a) rovníková dráha l- b) šikmá oběžná dráha l c) subpolární oběžná dráha. Družice v rovníkové dráze l vzdálenost 36 000 km lod západu k východu lúhlová rychlost oběhu družice odpovídá úhlové rychlosti rotace Země tj. pro pozorovatele na Zemi je tedy družice stále na stejném místě lgeostacionární Družice v rovníkové dráze lmeteorologické družice lmonitorující synoptické procesy v atmosféře a umožňující ukazovat stav a pohyb oblačnosti, analyzovat a předpovídat počasí l ldružice METEOSAT METEOSAT lumístěná na nultém poledníku nad Guinejským zálivem lrovníková dráha, geostacionární lobraz zachycuje především Evropu, Afriku s přilehlými částmi Atlantského a Indického oceánu lprovoz řídí organizace ESA (Evropská kosmická agentura) schema_1_snimani Meteosat Obr211 Provozovatel ESA Start družice 28.08.2002 Výška orbitu [km] 35756 Úhel inklinace [º] 0.0 Perioda obletu [dní] geostacionární Ukončení mise Stav družice Funkční Informace o družici Meteosat druhé generace je značně vylepšený pokračovatel Meteosatu generace první. Druhá generace Meteosatu je představována sérií čtyř geostacionárních meteorologických družic a na ně navazující pozemní infrastruktury. Systém by měl být v nepřetržitém provozu do roku 2018. Meteosat lVybavení: lHlavním snímacím na palubě družice MSG je přístroj SEVIRI . Jeho úkolem je pořizovat snímky Země v 11 úzkopásmových spektrálních kanálech a jednom širokopásmovém s vysokým rozlišením číslo kanálu označení kanálu poznámka 1 VIS0.6 solární kanály 2 VIS0.8 3 NIR1.6 4 IR3.9 atmosférické okno 5 WV6.2 absorpce vodní páry 6 WV7.3 7 IR8.7 atmosférické okno 8 IR9.7 absorpce ozónu 9 IR10.8 atmosférické okno 10 IR12.0 11 IR13.4 absorpce CO2 12 HRV solární kanál, vysoké rozlišení Seviri Meteosat, způsob přenesení na Zem l1.Snímání jednou za 30 min l2. Odeslání na stanici v Darmstadtu l3.Zpracování dat na stanici v Darmstadtu l(zpracování radiometrické a geometrické) l4. zpět zaslání na družicí l5. družice k uživateli: –primární data – za poplatek v plném rozlišení –sekundární – data v analogové podobě, zdarma, animace oblačných systémů, předpověď počasí EUMETSAT_MSG_VIS006E-centralEurope.jpg EUMETSAT_MSG_RGB-naturalcolor-centralEurope.jpg číslo kanálu označení kanálu poznámka 1 VIS0.6 solární kanály 2 VIS0.8 3 NIR1.6 RGB 3 2 1 Obrazové záznamy Meteosatu Obr212a Obr212b Obr212c viditelné pásmo (a), pásmo vodních par (b), termální pásmo (c) (a), (b), (c) www METEOSAT lAnimace lhttp://old.chmi.cz/meteo/sat/ l Družice se šikmou oběžnou dráhou lDráhy oběhu svírají s rovinou rovníku úhel 30° až 60° ldružice-kosmické lodi s lidskou posádkou lVýška oběhu několik stovek kilometrů nad Zemí lNeposkytuje údaje z vyšších zem. šířek l l MEZINÁRODNÍ VESMÍRNA STANICE ISS l Meznárodní vesmírná stanice (International Space Station - ISS) je v současné době jediná trvale obydlená vesmírná stanice. l První díl stanice, modul Zarja,byl vynesen na oběžnou dráhu v roce 1998. lOd roku 2000 je trvale obydlena alespoň dvoučlennou posádkou, která se každých 6 měsíců obměňuje. l Stanice je umístěna na nízké oběžné dráze Země ve výšce okolo 360 km s periodou oběhu 92 minut. lV mnoha ohledech ISS reprezentuje sloučení předchozích plánovaných nezávislých stanic: ruský Mir 2, americkou stanici Freedom. Kromě ruských a amerických modulů plánovaných pro tyto stanice se ke stanici připojí evropský laboratorní modul Columbus a japonský laboratorní modul Kibō. lMezinárodní vesmírná stanice je společným projektem pěti kosmických agentur Družice se subpolární dráhou oběhu lvětšina družic lve směru poledníků ve výšce 700 až 1000 km lod severu k jihu ldoba oběhu závisí na výšce letu (cca 2h) l12 až 16 oběhů za 24 hodin ljsou synchronní se Sluncem l tj. prolétají nad stejným místem ve stejnou hodinu místního času l Družice se subpolární dráhou oběhu lRozlišovací schopnost získaných údajů je několik metrů, nejlepší desítky cm. lDružice systému NOAA lDružice systému LANDSAT lDružice SPOT lQuick Bird NOAA lNejvýzn. systém z rozsáhlé skupiny meteor. družic na polárních drahách lSubpolární dráha, výška 833 km, doba oběhu 102 min, 14 oběhů denně lSnímá celou zeměkouli včetně polárních oblastí NOAA lData z radiometru lze využít pro: l1. Environmentální aplikace l2. Meteorologické aplikace l lData – základ mnoha projektů studující globální změny lhttp://old.chmi.cz/meteo/sat/avhrr/index.php l l C:\Documents and Settings\svatonova\Dokumenty\GRANT\grantMSMT_2002_3\Grantexty\Obr221.jpg LANDSAT Družice vznikla jako vedlejší produkt v závodu dobývání kosmu mezi USA a SSSR. Družici navrhl a sestrojil americký vědec Dr. John Barker v roce 1972. Družice LANDSAT představuje nejdelší nepřerušený projekt sbírání snímků zemského povrchu v historii lidstva. Je to projekt na kterém se podílí několik významných institucí jako např. NASA nebo USGS. Družice pořizuje snímky již přes 35 let a vytvořila tak unikátní sbírku více jak 2 miliónů fotografií. Ty jsou důležitým zdrojem informací pro řadu průmyslových, vědeckých a mnoha jiných odvětví. V současné době obíhá kolem Země již sedmá družice tohoto typu. V roce 2011 se sejde konference, která by měla odsouhlasit vypuštění další družice a zajistit tak další pokračování projektu LANDSAT. LANDSAT lSystém družic, od poč. 70. let, laktivní Landsat 5 a 7, lNejvýznamnější zdroj informací o přírodních zdrojích Země lvýška letu 705 km, doba oběhu 99 min, inklinace 98°, snímkování stejného místa po 16 dnech lpruh území široký 185 km lRozlišení – V současné době jsou k dispozici data jak z multispektrálního skeneru MSS, tak Thematic Mapper . TM je v provozu od roku 1982, má 7 spektrálních pásem a rozlišení 30m; , lPřístroje: – televizní systém –Multispektrální skener Thematic Mapper snímající v 7 spektrálních pásmech (od 0,45 ηm do 12,50 ηm), – pásma: lmodré – holá půda lZelené – vegetace lČervené – povrchy bez vedetace lblízkém infračervené – vegetační studie l středně infračervené – vegetace, holá půda, sníh, oblačnost lTermální – termální radiace povrchů, teplotní znečištění lStřední infračervené 2 – geologické aplikace l l lKombinace informací získaných z jednotlivých pásem umožňuje: l dobrou identifikaci a rozlišení prvků a jevů jako je lsíť vodních toků a jejich uspořádání, l identifikace a vlastnosti vodních objektů, lobsah sedimentů ve vodě, lhranice vody a vegetace, ldruhy vegetace, llesní plochy, l zemědělská půda, lpůdní poměry, půdní vlhkost l plochy bez vegetace, l sněhová pokrývka, lzastavěné plochy, l průběh komunikací. Delta Rocket with Landsat 1 aboard Snímek přípravy startu družice LANDSAT 1 v roce 1972 Mosaic Product Specifications: • Spectral Bands: Three Landsat ETM+ bands, each sharpened with the panchromatic band. • Band 7 (mid-infrared light) is displayed as red • Band 4 (near-infrared light) is displayed as green • Band 2 (visible green light) is displayed as blue Pixel size: 14.25 meters, www lhttps://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid/ lLandsat l SPOT lDoba oběhu: 101, 4 minut lnad stejným místem na Zemi : po 26 dnech. lPřes den snímá, v noci odesílá data ( Toulouse, Kiruna) lPřístroje: ldva multispektrální optoelektronické radiometry lŠířka snímaného území: 60 km na každou stranu od průmětu orbitální dráhy na Zemi, přičemž se záznamy obou radiometrů překrývají o 3 km. lpříčný skon radiometrů je možno nastavovat až do úhlu ± 27° lLze proto překryty pro tvorbu stereoskopických dvojic lDva řežimy: lPannchromatický - vysoké prostorové rozlišení (velikost pixelů je 10 x 10 x m. l- v multispektrální, tři pásma, rozlišení 20 x 20 m. Provozovatel SPOTIMAGE (Francie) Start družice 04.05.2002 Nosná raketa Ariane 4 Výrobce Výška orbitu [km] 830 Úhel inklinace [º] 98.7 Perioda obletu [dní] 26 Ukončení mise Stav družice Funkční Informace o družici C:\Documents and Settings\svatonova\Dokumenty\GRANT\grantMSMT_2002_3\Grantexty\Obr242.gif lStereoskopické dvojice: –Data jsou využívána k tvorbě digitálniho modelu terénu (DMT), přičemž oba snímky jsou pořízeny v průběhu jednoho přeletu. Nejprve je nasnímáno území šikmo před družicí a vzápětí to samé území šikmo za družicí. Během 3 minut se pořídí území 120×600 km pro tvorbu DMT. Během 5-ti let má být vytvořen DMT, který by měl pokrývat 2/3 zemského povrchu s prostorovým rozlišením i výškovou přesností 10 metrů. lDobré rozlišení – tvorba map měřítka 1:10 000. –kombinace snímků z více spektrálních pásem - SPECIÁLNÍ STUDIE – – Ceny snímků (SPOT) Další družice lQuickBird – rozlišení 0,60 m - viz obr. lIKONOS – rozlišení 1m Úkoly, otázky lPojmy: lOběžná dráha, rovníková dráha, šikmá dráha, subpolární dráha, geostacionární dráha, dráha se sluncem synchronní, družice lOtázky: lPopište základní parametry: –rovníkové dráhy, –šikmé dráhy, –subpolární dráhy. lVysvětlete vztah mezi úhlovou rychlostí otáčení Země a družice na geostacionární dráze. lPřipomeňte si princip pasivní metody snímkování. Jakou výhodou pro snímkování povrchu touto metodou je pohyb družice po dráze se Sluncem synchronní? lCharakterizujte družice –METEOSAT –LANDSAT –NOAA. lZjistěte poskytovatele družicových dat pro Google Earth. Které družice poskytují obrazová data pro např. Evropu? Která pro Českou republiku? Detailní snímky území České republiky pocházejí z leteckého snímkování. V jakých barvách jsou tyto snímky? l