View
737
Download
8
Category
Preview:
Citation preview
Дистанционное Дистанционное зондирование Землизондирование Земли
Выполнила: Беккарнаева Г. С., маг. Выполнила: Беккарнаева Г. С., маг. 6М0711006М071100
Проверила: Кузнецова И. А., к. т. н., Проверила: Кузнецова И. А., к. т. н., доцентдоцент
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 2
СодержаниеСодержание
• Введение• Что такое ДЗЗ?• История ДЗЗ• Методы ДЗЗ • Цифровая обработка изображений• Процесс цифровой обработки• Программы для обработки цифровой
обработки изображений• Заключение• Список использованной литературы
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 3
ВведениеВведение
• Целью презентации является изучение методов дистанционного зондирования Земли (суши, водной поверхности), процессы цифровой обработки изображений.
• Задачами данной работы является:• 1. Дать определение термину ДЗЗ • 2. Описать методику ДЗЗ для суши и водной
поверхности.• 3. Описать методику цифровой обработки
изображений.• 4. Описать программы, необходимые для цифровой
обработки изображений
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 4
Что такое ДЗЗ?Что такое ДЗЗ?• Дистанционное зондирование Земли – процесс
исследования земной поверхности без контакта с изучаемой поверхностью. Также это наблюдение земной поверхности авиационными и космическими средствами, в которых встроены различные виды съемочных аппаратур.
Рис.1 Группировка спутников Sentinel Европейской программы GMES
Рис.2 Батиметрический лидар
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 5
Суть методаСуть метода• Суть метода заключается в интерпретации
результатов измерения электромагнитного излучения, которое отражается либо излучается объектом и регистрируется в некоторой удаленной от него точке пространства. [Чандра и Гош, ДЗ и ГИС].
Рис.3 Идеальная схема ДЗЗ (Чандра и Гош, ДЗ и ГИС)
На практике не бывает идеальной системы ДЗЗ
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 6
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 7
Хроники ДЗЗХроники ДЗЗ• XIX век – изобретение фотографии.• Гражданская Война, США – снимки, полученные с неуправляемых летательных
аппаратов.• После Второй мировой войны – снимки для наблюдения за окружающей средой
и оценки развития территорий.• 1960 – запуск разведывательных спутников CORONA, ARGON, LANYARD.
Стереопары с разрешением 2 м. От 7 до 8 дней на орбите.• 12 апр. 1961 – первый полет человека в космос.• 1965-66 проект ДЗЗ Gemini, 1968-75 программа Apollo – ДЗЗ и высадка человека
на Луну.• 1973-74 – запуск Skylab, получение многозональных снимков с разрешением
100 м в видимом и близком инфракрасном диапазоне с 9 спектральными каналами.
• 1 апр. 1960 – 1ый метеорологический спутник (США), TIROS-1• 1972 – 1-ый специализированный спутник ERTS-1 (настоящее время – Landsat). • 1985 – SPOT (Франция) – возможность получения стереопары снимков.• 1988 – Запуск IRS (Индия)• 1991-95 – ERS (Европа)• 1995 – RADARSAT (Канада)
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 8
Современные спутники ДЗЗ
Stefan Lang, Advanced Remote Sensing, PLUS
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 9
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 10
Активные и пассивные методы Активные и пассивные методы съемкисъемки
• Пассивные системы – сканирующие оптико-электронные системы – регистрируют собственное излучение.
• Активные системы – радиолокационные, лазерные – сами генерирующие излучение а затем анализирующие его отраженную часть.
• Лазерные установки (лидары) в основном используются для зондирования атмосферы и океана.
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 11
Типы систем ДЗЗТипы систем ДЗЗ
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 12
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 13
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 14
Преимущества ДЗЗПреимущества ДЗЗ
• 1. Обширный охват
• 2. Регулярная съемка
• 3. Данные о труднодоступных областях
• 4. Получение снимков разного разрешения
• 5. Быстрое получение результатов благодаря цифровому формату и компьютерной обработке
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 15
Недостатки ДЗЗНедостатки ДЗЗ
• 1. Необходимость в высококвалифицированных специалистах
• 2. Высокая стоимость ПО
• 3. Экономически нецелесообразно для маленьких территорий
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 16
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 17
Diagram of NASA Earth Observation satellites –Схема спутников ДЗЗ NASA
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 18
Рис. Волновая модель электромагнитного излучения
Рис. Диапазоны электромагнитного спектра
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 19
Разрешающая способность ДЗЗРазрешающая способность ДЗЗ
• 1. Пространственное разрешение - определяется площадкой на поверхности Земли, соответствующей одной элементарной ячейке сенсора.
• 2. Спектральное разрешение - способность системы ДЗЗ различать определенные интервалы длин волн.
• При оценке спектрального разрешения рассматривают две характеристики: количество диапазонов (каналов) и ширину каждого диапазона.
• 3. Радиометрическое разрешение - возможность определения малейших вариаций оттенков серого цвета (количество битов)
• 4. Временное разрешение – периодичность сбора данных
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 20
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 21
Методы предварительной Методы предварительной обработки данных ДЗЗобработки данных ДЗЗ
• 1. Радиометрическая коррекция – варьирование значений яркостей пикселей, определяется сбоем или неисправностью детекторов, влиянием рельефа, атмосферными эффектами.
• 2. Атмосферная коррекция – рассеяние и поглощение энергии.• 3. Геометрическая коррекция – искажения, определяемые
съемочной системой, пространственные и масштабные ошибки (изменение высоты, скорости полета, пространственного положения съемочной платформы).
• 4. Ортотрансформирование изображений – коррекция смещений изображений объектов за счет рельефа местности, устранение искажений, связанных с центральной проекцией снимка, искажений за счет дисторсий объектива и нерегулярных искажений из-за ненадирной ориентации оптической оси съемочной камеры.
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 22
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 23
Рис. Радиометрическая коррекция(удаление полос)
Рис. Атмосферная коррекция в ENVI
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 24
Рис. Геометрическая коррекция
Рис. Ортофототрансформирование
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 25
Методы улучшения изображенийМетоды улучшения изображений
• 1. Спектральные улучшающие преобразования (контраст, гистограмма).
• 2. Пространственная фильтрация.
• 3. Преобразование Фурье.
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 26
Системы обработки и Системы обработки и интерпретации данных ДЗЗинтерпретации данных ДЗЗ
• 1. ERDAS Emagine
• 2. ERDAS ER Mapper
• 3. ENVI
• 4. IDRISI
• 5. MultiSpec
• 6. СканЭкс
• 7. и др.
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 27
ЗаключениеЗаключение
• В ходе презентации были рассмотрены следующее: ДЗЗ, понятие и методы, достоинства и недостатки ДЗЗ, программы для обработки данных ДЗЗ, методы цифровой обработки изображений.
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 28
Список использованной Список использованной литературылитературы
• 1. Гош, Чандра, Дистанционное зондирование и ГИС, Техносфера, 2008.
• 2. Токарева, Обработки и интерпретация данных дистанционного зондирования. Томский политехнический институт, 2010.
• 3. Кашкин, Сухинин, Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений. Интеграция, 2001.
10/22/14 КазНТУ, г. Алматы 29
Recommended