Imagine de satelit

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Prima imagine luată din spațiu de V2 lansată în SUA pe 24 octombrie 1946

O imagine de satelit este o fotografie aeriană , făcută de un satelit artificial (de obicei sateliți de teledetecție sau platforme similare), reprezentând Pământul , elementele sale sau alte planete din Univers .

Istorie

Prima imagine realizată de satelitul Explorer 6 care descrie Oceanul Pacific acoperit de niște nori la 14 august 1959

Prima imagine obținută din spațiu a fost făcută în timpul unui zbor suborbital . Statele Unite ale Americii au lansat un vector V2 pe 24 octombrie 1946, capabil să facă o fotografie la fiecare 1,5 secunde. Cu un apogeu de 105 km, aceste fotografii au fost de 5 ori mai mari decât recordul anterior obținut de misiunea cu balonul Explorer II în 1935. [1] Primul satelit orbital a fotografiat Pământul la 14 august 1959 datorită satelitului American Explorer 6 . [2] [3] Prima fotografie prin satelit a Lunii a fost făcută la 6 octombrie 1959 de satelitul sovietic Luna 3 într-o misiune al cărei scop era fotografierea părții îndepărtate a Lunii.

Exemplu de imagine de satelit dintr-un satelit pe orbită geostaționară

Cunoscuta fotografie de marmură albastră a fost făcută din spațiu în 1972 și a devenit foarte populară în mass-media și public. Tot în 1972, Statele Unite au început programul Landsat , cel mai mare program de captare a imaginilor pământului din spațiu. Cel mai recent satelit din program este Landsat-7 , lansat în 1999 cu o rezoluție spațială pancromatică de 15 metri. În 1977 prima imagine în timp real a fost achiziționată de satelitul spion american Keyhole KH-11 .

Toate imaginile produse de NASA sunt publicate de NASA Earth Observatory și sunt accesibile în mod liber publicului. Alte țări au alte programe de achiziție de imagini prin satelit, cum ar fi colaborarea europeană aESA (Agenția Spațială Europeană) pentru lansarea satelitului european de teledetecție (ERS) și a Envisat , care transportă diferite tipuri de senzori; pe lângă senzorii optici obișnuiți, de exemplu, Envisat poartă și un spectrometru , un interferometru , un radiometru și un radar cu diafragmă sintetică . Aceste instrumente permit studiul unor fenomene precum deșertificarea , eutrofizarea mărilor și schimbările climatice .

În anii 2000, companiile private au început, de asemenea, să lanseze proprii sateliți pentru a obține imagini din satelit, chiar și la rezoluții geometrice care scad sub metru, cum ar fi GeoEye-1 , WorldView-1 , IKONOS și QuickBird . Mulțumită și celor din urmă, în secolul 21, imaginile prin satelit au devenit disponibile pe scară largă pentru un public mai larg, datorită, de asemenea, software-urilor adecvate precum Google Earth , Google Maps și Microsoft Virtual Earth .

Descriere

Utilizare

Un alt exemplu de imagine de satelit pe orbita Pământului mediu
Exemplu de imagine de satelit în combinație cu un model digital de elevație a strâmtorii Gibraltar

Imaginile din satelit acoperă diverse aplicații în meteorologie , agricultură, geologie , conservarea biodiversității , planificare spațială , educație , informații , război .

Imaginile pot fi achiziționate în culori în spectrul vizibil (de exemplu în benzile spectrale RGB ) sau în alte spectre electromagnetice (de exemplu în infraroșu ). Unii senzori sunt capabili să obțină un model digital de elevație ( model digital de înălțime - DEM), utilizând senzori radar (folosind tehnici de interferometrie ) sau laser . În prezent există mai multe programe software pentru interpretarea și analiza imaginilor din satelit, precum ERDAS IMAGINE [4] și ENVI [5] (contra cost) sau Orfeo Toolbox [6] ( open-source ).

Primele elaborări și studii ale imaginilor din satelit au fost efectuate de guvernul american și contractorii săi. De exemplu, ESL Incorporated a dezvoltat una dintre primele transformate bidimensionale Fourier care urmează să fie aplicate în procesarea digitală a imaginilor pentru a fi aplicată imaginilor NASA și Agenției Naționale de Securitate (NSA).

Imaginile prin satelit sunt, de asemenea, utilizate în seismologie și oceanografie pentru a deduce modificări ale suprafeței terestre sau ale fundului oceanului datorate cutremurelor , erupțiilor vulcanice și tsunami [7] și în câmpul arheologic pentru identificarea siturilor îngropate. [8]

Rezoluții și date

Când vine vorba de rezoluții în domeniul sateliților de teledetecție , există patru rezoluții diferite: spațială, spectrală, temporală și radiometrică, definite după cum urmează: [9]

  • rezoluție spațială : este definită ca unghiul minim pe care un sistem optic îl poate distinge, fără ca fenomenul difracției să confunde imaginea, adică cu ce dimensiune corespunde un pixel din imaginea de teledetecție, care reprezintă o anumită suprafață (de exemplu în m²) determinat de câmpul vizual (FOV) al senzorului. În sateliții comerciali moderni, rezoluțiile radiometrice sunt atinse chiar sub un metru (de exemplu, în satelitul GeoEye 1, un pixel corespunde unei suprafețe de 0,41 mx 0,41 m;
  • rezoluție spectrală : adică lățimea și numărul benzilor spectrale în care este înregistrată imaginea (segmentarea spectrului electromagnetic). Acest lucru depinde de numărul de benzi spectrale ale senzorului, de exemplu senzorul Landsat 7 are 7 benzi spectrale (senzor TM Tematic Mapper ), dintre care unele în spectrul infraroșu, altele în cel vizibil, cu o rezoluție generală între 0,07 și 2, 1 um. Un alt exemplu este senzorul Hyperion montat la bordul Earth Observing-1 , cu 220 benzi spectrale variind de la 0,4 la 2,5 µm, cu o rezoluție spectrală între 0,10 și 0,11 µm pe bandă;
  • rezoluție radiometrică : acesta este numărul de intensitate diferită a radiației pe care senzorul este capabil să o distingă. De obicei, această valoare variază între 8, 11, 12, 14 și 16 biți, care corespund la 256, 2047, 4095, 16384 și 65535 niveluri de gri pentru fiecare bandă spectrală. Acest parametru depinde, de asemenea, de zgomotul instrumentului și poate fi modificat într-un fel cu tehnicile de prelucrare a imaginilor prin teledetecție prin creșterea contrastului .
  • rezoluție de timp : acesta este timpul (de exemplu chiar zile) în care un satelit va zbura din nou peste un anumit punct. Această rezoluție poate fi mărită prin utilizarea constelațiilor de sateliți. Foarte util pentru discriminarea schimbărilor într-o anumită regiune.

Rezoluția imaginilor spațiale depinde în principal de senzorii utilizați și de altitudinea orbitei în care se deplasează satelitul. De exemplu, Landsat-7 înregistrează întotdeauna imagini cu o rezoluție spațială de 30 de metri și o rezoluție temporală de 16 zile.

În cazul în care doriți să obțineți imagini cu rezoluție spațială mai mare, o alternativă validă este utilizarea fotografiilor aeriene , în ciuda costului său mai mare pe metru pătrat. În plus, imaginile prin satelit pot fi utilizate împreună cu imagini raster sau vectoriale în sistemele Sistemului de Informații Geografice (GIS).

Principalele dezavantaje

Imagine compusă a Pământului pe timp de noapte
Exemplu de imagine cu o prezență enervantă a norilor

Deoarece suprafața Pământului este atât de mare și pentru că rezoluțiile sunt atât de mari, bazele de date prin satelit sunt imense, iar procesarea imaginilor consumă mult timp .

În funcție de senzorul utilizat, condițiile climatice pot agrava calitatea imaginilor: de exemplu, prezența norilor frecvenți pe vârfurile munților face dificilă dobândirea lor.

Un alt dezavantaj este costul imaginilor din satelit, în special cele obținute din sateliții comerciali, creați special pentru a le vinde.

În plus, rezoluțiile ridicate conduc, de asemenea, la probleme de confidențialitate . Sisteme precum Google Maps și Google Earth au fost criticate de mai multe ori în acest sens.

Notă

  1. ^(RO) Prima imagine din spațiu , Tony Reichhardt, Air & Space Magazine, 1 noiembrie 2006.
  2. ^(EN) 50 de ani de observare a Pământului , Spațiu pe jubileu, Agenția Spațială Europeană , 3 octombrie 2007. Accesat la 20 martie 2008.
  3. ^(RO) Prima imagine din satelitul Explorer VI de pe grin.hq.nasa.gov, NASA (depusă de „Original url 30 noiembrie 2009).
  4. ^ ERDAS Arhivat 16 octombrie 2004 în Biblioteca Congresului Arhivele Web.
  5. ^ Exelis Visual Information Solutions, Image Processing & Data Analysis. Arhivat la 11 noiembrie 2011 la Internet Archive.
  6. ^ Orpheus Toolbox .
  7. ^(EN) Lovholt, F., Bungum, H., Harbitz, CB, Glimsal, S., Lindholm, CD - uri, și Pedersen, G. " Cutremur legate de pericol de tsunami de-a lungul coastei de vest a Thailandei Filed 19 mai 2009 în Webcite .. " Pericole naturale și științe ale sistemului terestru. Vol. 6, nr. 6, 979-997. 30 noiembrie 2006.
  8. ^(EN) Lasaponara R., Masini N., Teledetecția prin satelit în arheologie: trecut, prezent și viitor. Journal of Archaeological Science. Vol. 38 (9), 1995-2002.
  9. ^(EN) Campbell, JB 2002. Introducere în teledetecție. New York Londra: The Guilford Press.

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității LCCN ( EN ) sh94003667