Спутниковые снимки

редактировать
Снимки Земли или другого астрономического объекта, сделанные с искусственного спутника Первые изображения из космоса были сделаны на суб- орбитальный полет ракеты Фау-2, запущенный США 24 октября 1946 года.

Спутниковые снимки (также снимки наблюдения Земли, космические снимки, или просто спутниковая фотография ) - это изображения Земли, полученные с помощью спутников, управляемых правительствами и предприятиями по всему миру. Компании, занимающиеся созданием спутниковых изображений, продают изображения, лицензируя их правительствам и предприятиям, таким как Apple Maps и Google Maps. Не следует путать его с изображениями астрономии, полученными с помощью космического телескопа .

Содержание
  • 1 История
  • 2 Использование
  • 3 Характеристики данных
  • 4 Спутники для получения изображений
    • 4.1 Общедоступный домен
      • 4.1.1 Landsat
      • 4.1.2 MODIS
      • 4.1.3 Sentinel
      • 4.1.4 ASTER
      • 4.1.5 Meteosat
    • 4.2 Частный домен
      • 4.2.1 GeoEye
      • 4.2.2 Maxar
      • 4.2.3 Spot Image
      • 4.2.4 BlackBridge
      • 4.2.5 ImageSat International
      • 4.2.6 China Siwei
  • 5 Недостатки
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
История
Спутниковые изображения были сделаны в пикселях. На первом грубом изображении, полученном спутником Explorer 6, показана освещенная солнцем часть центральной части Тихого океана и ее облачный покров. Фотография была сделана 14 августа 1959 года, когда спутник находился на высоте около 27000 км над поверхностью Земли. В то время спутник пересекал Мексику.

Первые изображения из космоса были сделаны на суборбитальные полеты. Запущенный в США самолет V-2 24 октября 1946 года делал одно изображение каждые 1,5 секунды. С апогеем 65 миль (105 км) эти фотографии были в пять раз выше, чем предыдущий рекорд, 13,7 миль (22 км), сделанный полетом на воздушном шаре Explorer II в 1935 году. Первый спутник (орбитальный)) фотографии Земли были сделаны 14 августа 1959 г. американским Explorer 6. Первые спутниковые фотографии Луны, возможно, были сделаны 6 октября 1959 года советским спутником Луна 3 во время миссии по фотографированию обратной стороны Луны. Фотография «Голубой мрамор» была сделана из космоса в 1972 году и стала очень популярной в средствах массовой информации и среди общественности. Также в 1972 году Соединенные Штаты начали программу Landsat, самую крупную программу получения изображений Земли из космоса. Landsat Data Continuity Mission, последний спутник Landsat, был запущен 11 февраля 2013 года. В 1977 году первые спутниковые изображения в реальном времени были получены американской спутниковой системой KH-11..

Первое телевизионное изображение Земли из космоса, переданное метеорологическим спутником TIROS-1 в 1960 году.

Все спутниковые изображения, полученные НАСА, опубликованы НАСА Обсерватория Земли и находится в свободном доступе для общественности. В нескольких других странах есть программы спутниковой съемки, и совместные европейские усилия запустили спутники ERS и Envisat с различными датчиками. Есть также частные компании, которые предоставляют коммерческие спутниковые снимки. В начале 21 века спутниковые изображения стали широко доступны, когда несколько компаний и организаций предложили доступное, простое в использовании программное обеспечение с доступом к базам данных спутниковых изображений.

Использование
Спутниковую фотографию можно использовать для создания составных изображений всего полушария ... или для картографирования небольшой области Земли, например, этой фотографии сельской местности Округ Хаскелл, Канзас, США.

Спутниковые изображения находят множество применений в метеорологии, океанографии, рыболовстве, сельское хозяйство, сохранение биоразнообразия, лесное хозяйство, ландшафт, геология, картография, региональное планирование, образование, разведка и военные действия. Менее распространенные виды использования включают поиск аномалий, критикуемый метод исследования, включающий поиск необъяснимых явлений на спутниковых изображениях. Изображения могут быть в видимых цветах и ​​в других спектрах. Также есть карты высот, обычно сделанные по радиолокационным изображениям. Интерпретация и анализ спутниковых изображений проводится с использованием специализированного программного обеспечения дистанционного зондирования.

Характеристики данных

При обсуждении спутниковых изображений при дистанционном зондировании существует пять типов разрешения: пространственное, спектральное, временное, радиометрическое и геометрическое.. Кэмпбелл (2002) определяет их следующим образом:

  • пространственное разрешение определяется как размер пикселя изображения, представляющего размер площади поверхности (т. Е. М), измеряемой на земле, определяемой мгновенным полем обзора датчиков ( IFOV);
  • спектральное разрешение определяется размером интервала длин волн (дискретный сегмент электромагнитного спектра) и количеством интервалов, которые измеряет датчик;
  • временное разрешение определяется величиной время (например, дни), которое проходит между периодами сбора изображений для данного местоположения поверхности
  • Радиометрическое разрешение определяется как способность системы формирования изображений записывать много уровней яркости (например, контраст) и эффективного битового глубина датчика (количество уровней градаций серого) и обычно выражается как 8-битное (0–255), 11-битное (0–2047), 12-битное (0-4095) или 16-битное (0–65 535).
  • Геометрическое разрешение относится к способности спутникового датчика эффективно отображать часть E arth поверхности в одном пикселе и обычно выражается в единицах Расстояние от земной поверхности или GSD. GSD - это термин, содержащий общие источники оптического и системного шума, и он полезен для сравнения того, насколько хорошо один датчик «видит» объект на земле в пределах одного пикселя. Например, GSD Landsat составляет ≈30 м, что означает, что наименьшая единица измерения, отображаемая в один пиксель изображения, составляет ≈30 м x 30 м. Последний коммерческий спутник (GeoEye 1) имеет GSD 0,41 м. Это сопоставимо с разрешением 0,3 м, полученным на некоторых ранних военных фильмах разведывательных спутников, таких как Corona.

. разрешение спутниковых изображений варьируется в зависимости от используемого инструмента и высота орбиты спутника. Например, архив Landsat предлагает повторяющиеся изображения планеты с разрешением 30 метров, но большая их часть не была обработана из необработанных данных. Landsat 7 имеет средний период возврата 16 дней. Для многих небольших территорий могут быть доступны изображения с разрешением до 41 см.

Спутниковые снимки иногда дополняются аэрофотосъемкой, которая имеет более высокое разрешение, но стоит дороже за квадратный метр. Спутниковые изображения можно комбинировать с векторными или растровыми данными в ГИС при условии, что изображения были пространственно исправлены, чтобы они правильно согласовывались с другими наборами данных.

Спутники для получения изображений

Общественное достояние

Спутниковые изображения поверхности Земли настолько полезны для общества, что во многих странах существуют программы спутниковой съемки. Соединенные Штаты первыми сделали эти данные свободными для научного использования. Некоторые из наиболее популярных программ перечислены ниже, за ними недавно последовала группировка Sentinel Европейского Союза.

Landsat

Landsat - старейшая программа непрерывных спутниковых изображений Земли. Оптические изображения Landsat собираются с разрешением 30 м с начала 1980-х годов. Начиная с Landsat 5, также собирались тепловые инфракрасные изображения (с более грубым пространственным разрешением, чем оптические данные). Спутники Landsat 7 и Landsat 8 в настоящее время находятся на орбите. Landsat 9 планируется.

MODIS

MODIS собирает почти ежедневные спутниковые изображения Земли в 36 спектральных диапазонах с 2000 года. MODIS находится на борту спутников NASA Terra и Aqua.

Sentinel

ЕКА в настоящее время разрабатывает группировку спутников Sentinel. В настоящее время запланировано 7 миссий, каждая для разных приложений. Sentinel-1 (визуализация SAR), Sentinel-2 (декаметровая оптическая визуализация поверхности суши) и Sentinel-3 (гектометровая оптическая и тепловизионная съемка суши. и вода) уже запущены.

ASTER

Усовершенствованный космический радиометр теплового излучения и отражения (ASTER) - это прибор для получения изображений на борту Terra, флагманского спутника Системы наблюдения Земли (EOS) НАСА, запущенного в Декабрь 1999 г. ASTER - это совместная работа НАСА, Министерства экономики, торговли и промышленности Японии (METI) и Японских космических систем (J-spaceystems). Данные ASTER используются для создания подробных карт температуры поверхности земли, отражательной способности и высоты. Скоординированная система спутников EOS, включая Terra, является основным компонентом Управления научных миссий НАСА и Отдела наук о Земле. Целью НАСА «Наука о Земле» является развитие научного понимания Земли как интегрированной системы, ее реакции на изменения, а также лучшего прогнозирования изменчивости и тенденций в климате, погоде и стихийных бедствиях.

  • Климатология поверхности земли - исследование параметры поверхности земли, температура поверхности и т. д., чтобы понять взаимодействие суши с поверхностью и потоки энергии и влаги
  • Динамика растительности и экосистем - исследования растительности и распределения почвы и их изменений для оценки биологической продуктивности, понимания земли-атмосферы взаимодействия и обнаружение изменений экосистемы
  • Мониторинг вулканов - мониторинг извержений и предшествующих событий, таких как выбросы газа, шлейфы извержений, развитие лавовых озер, история извержений и потенциал извержений
  • Мониторинг опасностей - наблюдение масштабов и последствий лесных пожаров, наводнений, береговой эрозии, ущерба от землетрясения и ущерба от цунами
  • Гидрология - понимание глобальных энергетических и гидрологических процессов ses и их отношение к глобальным изменениям; Включено суммарное испарение растений
  • Геология и почвы - подробный состав и геоморфологическое картирование поверхностных почв и коренных пород для изучения процессов на поверхности земли и истории Земли
  • Поверхность суши и изменения земного покрова - мониторинг опустынивания, вырубка лесов и урбанизация; предоставление данных для менеджеров по сохранению для мониторинга охраняемых территорий, национальных парков и заповедников

Meteosat

Модель геостационарного спутника Meteosat первого поколения.

Геостационарный метеорологический спутник Meteosat -2 начал работу предоставить данные изображений 16 августа 1981 года. Eumetsat управляет спутниками Meteosat с 1987 года.

  • Meteosat видимый и инфракрасный формирователь изображения (MVIRI), трехканальный формирователь изображения: видимый, инфракрасный и водяной пар; Он работает с первым поколением Meteosat, при этом Meteosat-7 все еще активен.
  • 12-канальный вращающийся формирователь изображений с улучшенной видимостью и инфракрасным излучением (SEVIRI) включает каналы, аналогичные тем, которые используются в MVIRI, обеспечивая преемственность климатических данных на протяжении трех десятилетий; Meteosat второго поколения (MSG).
  • Гибкий комбинированный имидж-сканер (FCI) на Meteosat третьего поколения (MTG) также будет включать аналогичные каналы, что означает, что все три поколения предоставит климатические данные за более чем 60 лет.

Частный домен

Несколько спутников строятся и обслуживаются частными компаниями. К ним относятся:

GeoEye

Спутник GeoEye GeoEye-1 был запущен 6 сентября 2008 года. Спутник GeoEye-1 имеет систему формирования изображений высокого разрешения и может собирать изображения с разрешением земли 0,41 метра (16 дюймов) в панхроматическом или черно-белом режиме. Он собирает мультиспектральные или цветные изображения с разрешением 1,65 метра или около 64 дюймов.

Maxar

Спутник Maxar WorldView-2 обеспечивает получение коммерческих спутниковых изображений высокого разрешения с пространственным разрешением 0,46 м (только панхроматическое). Разрешение 0,46 метра панхроматических изображений WorldView-2 позволяет спутнику различать объекты на земле, расстояние между которыми составляет не менее 46 см. Аналогичным образом, спутник Maxar QuickBird обеспечивает панхроматические изображения с разрешением 0,6 метра (при надире ).

Спутник Maxar WorldView-3 обеспечивает получение коммерческих спутниковых изображений высокого разрешения с пространственным разрешением 0,31 м. WVIII также имеет коротковолновый инфракрасный датчик и атмосферный датчик

Spot Image

SPOT изображение Братиславы

3 спутников SPOT на орбите (Spot 5, 6, 7) обеспечивают изображения с очень высоким разрешением - 1,5 м для панхроматического канала, 6 м для многоспектрального (R, G, B, NIR). Spot Image также распространяет данные с различным разрешением с других оптических спутников, в частности с Formosat-2 (Тайвань) и Kompsat-2 (Южная Корея), а также с радарных спутников (TerraSar-X, ERS, Envisat, Radarsat). Spot Image также является эксклюзивным дистрибьютором данных со спутников высокого разрешения Pleiades с разрешением 0,50 метра или около 20 дюймов. Запуски произошли в 2011 и 2012 годах соответственно. Компания также предлагает инфраструктуру для приема и обработки, а также дополнительные возможности.

BlackBridge

BlackBridge, ранее известная как RapidEye, управляет группировкой из пяти спутников, запущенной в августе 2008 г., группировка RapidEye содержит идентичные мультиспектральные одинаково откалиброванные датчики. Следовательно, изображение с одного спутника будет эквивалентно изображению с любого из четырех других, что позволит собирать большое количество изображений (4 миллиона км² в день) и ежедневно пересматривать область. Каждый из них путешествует по одной и той же орбитальной плоскости на расстояние 630 км и доставляет изображения с размером пикселя 5 метров. Спутниковые изображения RapidEye особенно подходят для приложений в сельском хозяйстве, охране окружающей среды, картографии и управления стихийными бедствиями. Компания не только предлагает их изображения, но и консультирует своих клиентов для создания услуг и решений на основе анализа этих изображений.

ImageSat International

Спутники наблюдения за ресурсами Земли, более известные как спутники «EROS», представляют собой легкие спутники высокого разрешения на низкой околоземной орбите, предназначенные для быстрого маневрирования между визуализируемыми целями. На рынке коммерческих спутников высокого разрешения EROS является самым маленьким спутником очень высокого разрешения; он очень маневренный и, следовательно, обеспечивает очень высокие характеристики. Спутники размещаются на круговой солнечно-синхронной околополярной орбите на высоте 510 км (+/- 40 км). Приложения для получения изображений со спутников EROS предназначены в первую очередь для разведки, обеспечения национальной безопасности и национального развития, но также используются в широком спектре гражданских приложений, включая: картографирование, пограничный контроль, планирование инфраструктуры, сельскохозяйственный мониторинг, мониторинг окружающей среды, реагирование на стихийные бедствия, обучение и моделирование и т. д.

EROS A - спутник высокого разрешения с панхроматическим разрешением 1,9–1,2 м, запущенный 5 декабря 2000 года.

EROS B - второе поколение спутника Very High Спутники с панхроматическим разрешением 70 см были запущены 25 апреля 2006 года.

China Siwei

GaoJing-1 / SuperView-1 (01, 02, 03, 04) - коммерческая группировка китайских спутников дистанционного зондирования, контролируемых China Siwei Surveying and Mapping Technology Co. Ltd. Четыре спутника работают с высоты 530 км и сфокусированы на 90 ° друг от друга на одной орбите, обеспечивая панхроматическое разрешение 0,5 м и мультиспектральное разрешение 2 м. на полосе обзора 12 км.

Недостатки

Поскольку общая площадь суши на Земле очень велика и из-за относительно высокого разрешения, спутниковые базы данных огромны и обработка изображений (создание полезных изображений из необработанных данных) занимает много времени. Часто требуется предварительная обработка, такая как удаление изображения. В зависимости от используемого датчика погодные условия могут влиять на качество изображения: например, трудно получить изображения для областей с частым облачным покровом, таких как вершины гор. По этим причинам общедоступные наборы данных спутниковых изображений обычно обрабатываются для визуального или научного коммерческого использования третьими сторонами.

Коммерческие спутниковые компании не размещают свои изображения в открытом доступе и не продают свои изображения; вместо этого нужно иметь лицензию на использование их изображений. Таким образом, возможность легального создания производных продуктов из коммерческих спутниковых изображений сводится к минимуму.

Конфиденциальность были подняты некоторыми, кто не желает, чтобы их собственность показывалась сверху. Google Maps отвечает на такие проблемы в своем FAQ следующим заявлением: "Мы понимаем ваши проблемы с конфиденциальностью... Изображения, которые отображаются на Google Maps, не отличаются от изображений, которые может увидеть любой, кто пролетает или едет. по определенному географическому положению. "

См. также
Составное изображение Земли ночью, так как только половина Земли находится ночью в любой данный момент.
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Спутниковые снимки.
  • ESA Envisat Meris - 300 м - наиболее подробное изображение всей Земли на сегодняшний день, ma de от Envisat Meris Европейского космического агентства.
  • Blue Marble: Next Generation - подробное полноцветное изображение всей Земли.
  • World Wind - открытый исходный код Программа для трехмерного просмотра Земли, разработанная НАСА, которая обращается к базе данных НАСА JPL
Последняя правка сделана 2021-06-07 03:26:00
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте