UNIVERZIZET U NOVOM SADUPAKULTET TEHNIČKIH NAUKASTUDIJSKI PROGRАM: UPRAVLJANJE RIZIKOM OD KATASTROFALNIH DOGAĐAJA I POŽARA

SEMESTARSKI RAD

SISTEMI ZA DETEKCIJU, DOJAVU I UPOZORENJE

SATELITSKI SNIMCI

Student: Profesor:Erik Astaloš ZK 32/2012 Vesna Crnojevic-Bengin

1. Uvod......................................................................................12. Uvod o satelitima...................................................................23. Satelitska daljinska detekcija..................................................24. Satelitske orbite.....................................................................25. Senzori..................................................................................36. Spektar elektromagnetnih talasa u satelitsku snimanju...........47. Osobine satelitskog snimka.....................................................58. Površina snimanja..................................................................79. Pregled komercijalnog satelita................................................7

9.1. Landsat............................................................................79.2. SPOT................................................................................89.3. Pleiades-1A i Pleiades-1B..................................................99.4.IKONOS............................................................................109.5. QuickBird........................................................................109.6. EROS A i EROS B..............................................................109.7. CAROSAT-2 (IRS-P6).........................................................119.8. WorldView-1...................................................................119.9. WorldView-2...................................................................129.10. GeoEye-1......................................................................129.11. ASTER (Terra)................................................................139.12. Sateliti sa mikrotalasnim sistemom................................139.13. Terra SAR-X...................................................................139.14. COSMO-SkyMed System(COnstellation of small Satellites for the Mediterranean basin Observation)...............................149.15. Cena snimanja...............................................................14

10. Primena satelitskog snimaka...............................................1410.1. Zemljotresi...................................................................1510.2. Poplave.........................................................................1510.3. Erozija, klizišta i odroni.................................................1610.4. Vulkanske erupcije........................................................1710.5. Obolela i insektima uništena vegetacija..........................1710.6. Požari...........................................................................18

11. Literatura...........................................................................19

1. Uvod

Kako tehnologija napreduje, satelitska daljinska detekcija ima sve veću uloga u nauci i u svakodnevnom životu. U satelitskom snimku se koriste sve više oblasti i imaju raznovrsniju upotrebu. Daljinska istraživanja omogućuju prikupljanje podataka na opasnim ili nepristupačnim područjima. Primene daljinskih istraživanja uključuju nadzor deforestacije u područjima poput bazena Amazone, učinke klimatskih promena na ledenjake i arktičke i antarktičke regije, te dubinsko sondiranje obalnih i oceanskih dubina. Vojno prikupljanje tokom hladnog rata omogućilo je korištenje precizne zbirke podataka o opasnim graničnim područjima. Daljinska istraživanja takođe zamjenjuju skupo i sporo prikupljanje podataka na zemlji, te ne uzrokuju u procesu narušavanje objekata ili područja.

1

2. Uvod o satelitima

Satelit je nebesko telo koje kruži oko drugog nebeskog tela znatno veće mase. Satelit može biti prirodni i veštački. Prirodni sateliti su prirodna nebeska tela i najčešće kruže oko planeta. Zemljin prirodni satelit je Mesec. Veštački sateliti su tela veštačkog porekla, koje je čovek lansirao u vasionu i koja najčešće orbitiraju oko planete Zemlje. Satelit je veštačka tvorevina koja kruži u orbiti oko Zemlje. On je napravljena da služi ljudima za razne potrebe. Postoje razne vrste satelita podeljenih po nameni: telekomunikacioni, meteorološki, navigacioni, minijaturni, sateliti za posmatranje planete, vojni sateliti, svemirske stanice itd.

Trenutno oko Zemlje orbitira više od 5000 satelita koji funkcionišu i još toliko tela ljudskog porekla koja nemaju nikakvu funkciju (stari sateliti, razni delovi raketa i ostali svemirski otpad). Postoje veštački sateliti koji su u orbiti oko Sunca, ili drugih planeta, a čak postoje sateliti koji napuštaju Sunčev sistem i

odlaze u međuzvezdani prostor.Model za prezentaciju broja veštačkog satelita na orbiti oko

Zemlje

3. Satelitska daljinska detekcija

Satelitsko snimanje je termin pod kojim se podrazumeva snimanje Zemlje ili drugih planeta sa veštačkih satelita. Satelit kao element daljinske detekcije se sastoji od senzora koji prikuplja podatke o Zemlji i od vozila tkz. platforme, koja nosi senzor. Platforma treba da obezbedi sistematsko snimanje. Da bi ovaj zahtev bio ispunjen pravci kretanja platforme moraju biti unapred utvrđeni i prostorno definisani. Tokom kretanja mora neprekidno postojati mogućnost određivanja njenog tačnog položaja. Dobar kvalitet snimka podrazumeva pri kretanju visoku stabilnost platforme, odnosno senzora. Sateliti imaju fiksnu putanju kretanja i rade potpuno automatizovano.

2

4. Satelitske orbiteNajviše satelita za posmatranje zemlje nalazi se na geostacionarnoj ili

kvazi-polarnog, helio-sinhronizovanog orbita.

Geostacionarna orbita (slika gore) je kružna orbita oko planete Zemlje sa inklinacijom 0° (telo je iznad Zemljinog ekvatora) i pri čemu je period orbite tela jednak sideričkom periodu rotacije planete Zemlje. Telo na ovakvoj orbiti za posmatrača na Zemlji će stalno imati isti položaj na nebu, tj. njegove koordinate u horizontskom koordinatnom sistemu su konstantne. Sateliti na geostacionarnoj orbiti na površini Zemlje stalno posmatra u detalje, ali zbog velike udaljenosti od satelita do geometrijskog rezolucije (nivo detalja na slici) je relativno mali. U slučaju geostacionarnih satelita, za isti nivo kvaliteta slike je potrebno više sofisticirane tehnike nego u slučaju satelita koji su na polarnoj orbiti.

Sunčeva-sinhrona polarna orbita (Helio-sinhrona) ima nižu orbitu, koja se nalazi na 800 do 900 kilometara od površine Zemlje. Mogu da pokriju površinu cele Zemlje. Polarna orbita u kojoj satelit prelazi iznad ekvatora je uvek u isto lokalnom Sunčevom vremenom. Sunčana sinkrona orbita (heliosinkrona) je orbita kod koje je orbitalna ravnina satelita uvek u jednakom uglu s obzirom na smer Sunca. Takva orbita omogućava posmatranje površine Zemlje uvek u isto lokalno vreme i samim tim pod jednakim uglom osvjetljenja od Sunca.

Put satelita na polarnoj orbiti

Polarne sateliti za posmatranje niže cirkulišu, tako da je geometrijska rezolucija veća. Ponekad nisu pogodi za kontinuirano praćenje područja, jer u istom području satelit prelazi samo u određenim intervalima. Ovaj interval se zove ciklus snimanja, koji označava vreme koje je potrebno da satelit napravi dve slike sa iste površine. Ovaj interval se kreće od 1 do 20 dana, zavisi od brzine satelita, visine orbite i površine snimanja.

3

5. Senzori

Satelitska daljinska detekcija je termin pod kojim se podrazumeva sakupjanje podataka pomoću senzora koji se nalazi na satelitu. Elektromagnetni talasi koji se reflektuju ili emituju od objekta predstavljaju uobičajene izvore podataka daljinske detekcije. Uređaj koji detektuje reflektovane ili emitovane elektromagnetne talase zove se daljinski senzor ili senzor. Svaki materijal reflektuje svetlost sa različitim talasnim dužinama i u različitim količinama. Senzori koji se nalaze na satelitskim platformama registruju elektromagnetno zračenje (svetlost, mikrotlalasi,...) koji dolaze do njih iz pravca posmatranja.

Osnovna podela senzora zasniva se na poreklu registrovane energije. Po ovom kriterijumu senzori se dele u dve kategorije:

Pasivni senzori ne šalju nikakvu formu elektromagnetnog (EM) zračenja na ciljano područje (objekat), nego samo mere ono što stigne do senzora osvetljenošću iz drugih izvora, kao što je npr. Sunce. Prednost mu je mala potrošnja energije koja obezbeđuje kontinualan rad. Mana je da se snimanje može da vršiti samo danju i kvalitet slike zavisi od oblačnosti.

Aktivni senzori proizvode sopstvenu, veštačku energiju, šalju je ka objektu i registruju odbijeno (reflektovano ili rasejano) zračenje. Prednost mu je nezavisnost od dana doba, može da se koristi i u nepogodnim vremenskim uslovima. Mana mu je velika potrošnja energije, zato obično radi samo 10 min/h.

Prema konstrukciji i načinu rada, senzori se mogu svrstati u tri osnovne kategorije, koje čine:

1. Fotooptički sistemi (foto-kamera)

2. Elektrooptički sistemi (video i televizijske kamere, vidikonkamere i skeneri) registruju i pretvaraju elektromagnetnu energiju u električni impuls. Među elektrooptičkim senzorima razlikuju se video i televizijske kamere, vidikon kamere i skeneri. Elektrooptički sistem koji posebno registruje energiju različitih talasnih dužina različitih spektralnih područija (i preko 10 kanala), naziva se multispektralni skener (MMS). Svaki registrovani snimak u određenom kanalu predstavlja zasebnu crno-belu sliku snimljenog područija i naknadnim kombinovanjem može nastati kolor kompozit. Raspon talasnih dužina koje registruju kreće se od 0,3 do 14 mikrometara. Ovde spada i Thematic Mapper (TM) na Landsat satelitu, i Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) na NOAA satelitu, Charge Coupled Device (CCD).

3. Mikrotalasni sistemi (radar).Senzori iz ove grupe mogu samo da beleže energiju objekta posmatranja ili najčešće mogu da proizvode, šalju i registruju energiju elektromagnetnog zračenja. Osnovni aktivni senzor je radar (RAdio Detection And Ranging). Radar se može koristiti i danu i noću, takođe mikrotalasi prodiru kroz oblake, koji drugim senzorima predstavlja veliku smetnju pri detekciji.

6. Spektar elektromagnetnih talasa u satelitsku snimanju

Čitav spektar elektromagnetnog talasa se ne može koristiti za satelitsku daljinsku detekciju. To je zbog interakcije između atmosfere i elektromagnetnog

4

talasa. Tokom prolaska zračenja kroz atmosferu ona može da se odbije, prelama i apsorbuje. Razne objekte, materije u različitim talasnim dužinama u različitim intenzitetom reflektuju elektromagnetne talase, na osnovu toga mogu se identifikovati razni objekti, razne materije.

Spektar elektromagnetnih talasa

Talasne dužine su približne, tačna vrednost zavisi od određenih instrumenata na satelitima:- Plavi, 450 – 520 nm, koristi se za snimanje atmosfere i duboke vode. Može dostići dubinu od 46 m u bistroj vodi;- Zeleni, 515 – 600 nm, koristi se za snimanje vegetacije i podvodnih struktura, do 27 m u bistroj vodi;- Crveni, 600 – 690 nm, koristi se za snimanje veštačkih objekata, vode, do dubine od 9.1 m, zemljišta i vegetacije;- Bliski infracrveni, 750 – 900 nm, prvenstveno za snimanje vegetacije,- Srednji infracrveni, 1550 – 1750 nm, za snimanje vegetacije i sadržaja vlage u zemljištu;- Srednji infracrveni, 2080 – 2350 nm, za snimanje zemljišta, vlage, geoloških karakteristika, silikata, glina;- Termalni infracrveni, 10400 – 12500 nm, koristi emitovanu energiju objekata, koristi se za snimanje geoloških struktura, termalnih razlika u vodenim tokovima, kao i za noćna proučavanja;- Mikrotalasni Radar i slične tehnologije, koristi se za kartiranje terena i detekciju različitih objekata.

Naziv Talasna dužina [cm]

upotreba

Ka 0,75–1,10 mapiranjaK 1,10–1,67 detekcija oblakaKu 1,67–2,40 komunikacijaX 2,40–3,75 mapiranjaC 3,75–7,50 meteorološki nadzorS 7,50–15 meteorološki nadzorL 15–30

P 30–100 flora, teren, ledenjak

Pojasi mikrospektra u daljinskoj detekciji

5

7. Osobine satelitskog snimka

Rezolucija je širok termin koji se koristi za opis broja piksela koji se mogu prikazati na uređaju, ili područja na Zemlji koje reprezentuje piksel na snimku. Ove široke definicije nisu adekvatne kada su u pitanju satelitski snimci. U ovom slučaju se mora voditi računa o četiri različita tipa rezolucije:–spektralna; –geometrijska–radiometrijska i –temporalna rezolucija

Spektralna svojstva daju informaciju o intenzitetu spektralnog odziva prikupljenog sa senzora i odnosi se na specifične intervale talasne dužine u elektromagnetnom spektru koje senzor može da snimi. Široki intervali u elektromagnetnom spektru se odnose na grubu spektralnu rezoluciju, a uski intervali se odnose na finu. Na primer, opseg 1 Landsat TM senzora snima energiju između 0.45 i 0.52 μm u vidljivom delu spektra, za SPOT-ov panhromatski senzor se smatra da ima grubu spektalnu rezoluciju, jer snima između 0.51 i 0.73 μm. S druge strane, opseg 3 Landsat TM-ovog senzora ima finu spektralnu rezoluciju, jer snima EMR između 0.63 i 0.69 μm.

Geometrijska rezolucija se odnosi na sposobnost satelitskog senzora da efikasno snimi deo Zemljine površine u jednom jedinom pikselu i tipično se izražava u jedinicama GSD-a (engl. Ground Sample Distance udaljenost uzroka tla). GSD je termin koji sadrži sveukupne optičke i sistemske izvore šumova te je koristan za uspoređivanje kvaliteta kojom senzor može "videti" objekat na tlu unutar jednog piksela. Npr. GSD Landsata je ~ 30 m što znači da najmanja jedinica sadržana u jednom pikselu na snimku odgovara površini od ~ 30 m x 30 m. Rezolucija satelitskih snimaka varira ovisno o korištenim instrumentima i visinom orbite satelita. Landsatov arhiv nudi ponovljene snimke u rezoluciji od 30 metara za čitav planet, no većina ih nije procesirana s razine sirovih podataka. Landsat 7 ima prosečan period povratka od 16 dana. Za mnoga manja područja dostupni su snimci rezolucije najviše do 10 cm.

Desno snimak sa geometrijskom rezolucijom od 2 m, levo sa 200 m

Radiometrijska rezolucija odnosi se na efektivnu bitnu dubinu senzora (broj razina sivih tonova), ovo se odnosi na broj bita u koji je podeljena snimljena energija. Tipično se izražava kao 8-bitna (0-255), 11-bitna (0-2047), 12-bitna (0-4095) ili 16-bitna (0-65,535). Na primer, u 8 bitnom snimku, vrednosti se kreću od 0 do 255 za svaki piksel, ali u 7 bitnom podatku, vrednosti za svaki piksel se kreću o 0 do 128.

Temporalna rezolucija se odnosi na to koliko često senzor prikuplja snimak jednog određenog područja to jest vreme povratka. Na primer, Landsatov satelit može da vidi isto područje Zemlje svakih 16 dana (jednom u 16 dana). SPOT, s

6

druge strane, poseti isto područje svaka 3 dana. Temporalna rezolucija je važan faktor kod proučavanja detekcije promena.

Pored rezolucije, postoji i podela na osnovu broja spektralnih opsega na:

1. Panhromatsaka slika - slika je napravljena u jednom širokom delu elektromagnetnog spektra, za svaki piksel se je određena samo jedan vrednost koja je dobijena od digitalnog senzora koji meri energiju refleksije u jednom širokom delu elektromagnetnog spektra. Ovi snimci su višestruko korisni, zbog toga što imaju mnogo bolju rezoluciju od multispektralnog snimka. Na primer, QuickBird snima panhromatske snimke, sa rezolucijom od 0,6 m, dok je prostorna rezolucija multispektralnog snimka 2,4 m.

2. Multispektralna i hiperspektralna – slika sa velikom brojom opsega (desetine do stotine kanala odnosno stotine i hiljade kanala), pikseli imaju više vrednosti, ovde spadaju:

Kompozitne slike - s obzirom na različite potrebe istraživanja, mogu se koristiti različite kombinacije spektralnih kanala. Te kombinacije su obično kombinacije crvenog, zelenog i plavog kanala. Korišćenje kanala zavisi od potrebe istraživanja, kao i ličnih osobina interpretatora.

Prave boje - kombinacija crvenog, zelenog i plavog kanala (RGB). Predstavlja klasičnu fotografiju u boji. Dobri su za analiziranje veštačkih objekata. Jednostavni su za korišćenje, čak i od strane interpretatora početnika.

Lažna boja (false color) - pojednine kanale boje zamenjuju sa drugim kanalom (npr. za detekciju vegetacije plavi kanal zamenjuju infracrvenim) Koristi se za lakše otkrivanje karakteristika koji nisu lako primetni.

panhromatsaka slika multispektralna slika

7

8. Površina snimanja

Satelit na orbitu detektuje samo deo površine Zemlje. Ovu površinu zovemo površinom snimanja. Izražava se u km x km ili u km2 u nadiru (npr. Ikonos 11 km × 11 km) Širina površine snimanja zavisi od vrste, performanse satelita, od visina orbite.

9. Pregled komercijalnog satelita

Budući da je ukupna površina kopna na Zemlji prevelika, a rezolucija relativno visoka, satelitske baze podataka su ogromne, a procesiranje snimaka (stvaranje korisnih snimaka iz sirovih podataka) zahteva mnogo vremena. Ovisno o korištenom senzoru, na kvalitetu snimka mogu uticati vremenske prilike: na primer, teško je prikupiti snimke područja s učestalom naoblakom kao što su planinski vrhovi. Komercijalne satelitske kompanije ne stavljaju svoje snimke u javnost niti ih ne prodaju. Umesto toga potrebna je licencia za korištenje takvih snimaka. Stoga je sposobnost za legalnu izradu prerađenih proizvoda dobivenih komercijalnim satelitskim snimanjem smanjena na najmanju moguću meru.

9.1. LandsatLandsat program je najstariji postojeći sistem za snimanje Zemlje iz

svemira. Prvi satelit misije Landsat lansiran je 1972. godine, dok je poslednji, Landsat 8, lansiran 11. februara 2013 godine. Instrumenti na Landsatovim satelitima do sada su snimili milione snimaka. Satelit Landsat 6 nije stigao do orbite a Landsat 7 od 2003 godine ne vrši snimanje usled greške u senzoru. Od 2009 godine na sajtu glovis.usgs.gov se može doći besplatno do snimka Landsat 7-a.

SATELIT LANSIRANJAORBITA I VISINA

SENZOR (BROJ

SPEKTRA)

ŠIRINA SNIMANJA

[km]

POŠIRINA SNIMANJA REZOLUCIJA

VREME POVRATKA

Landsat-5

1984.03.01

Sunčeva

sinhrona, 705km

MSS (4), TM (7)

185 170x185

30 m multispektralna/ 120 m termalna

16 dana

Landsat-7

1999.04.12

Sunčeva

sinhrona 705km

ETM+ (8)

185 170x185

15 m panhromats

ka/ 30 m multispektra

lna/ 60 m termalna

16 dana

8

Landsat-8

11.02.2013

Sunčeva

705km sinhrona

OLI (11) 185 170x185

15 m panhromats

ka/ 30 m multispektra

lna/ 60 m termalna

16 dana

Razvijanje Landsat programa

9.2. SPOT

Uporedo sa američkim projektom, Francuzi lansiraju projekat pod imenom SPOT (Systeme Pourl’Observation de la Terre). Sistem kontroliše agencija Spot Imaž, koji je bila pokrenut sa strane CNES (Centre national d'études spatiales – Francuska svemirska agencija). Prvi SPOT 1 satelit lansiran 1986 godine, zadnji SPOT 6 lansiran u 2002 godine, dok SPOT 1, 2 i 3 nisu u funkciji. Glavna prednost ovog projekta u odnosu na američkog kolegu je u pokretnoj optici (±27°) koja dozvoljava da smanjuje vreme povratka na 1 do tri dana, u zavisnosti od kalibracije i koordinata područja Zemlje.

SATELIT LANSIRANJA ORBITA I VISINA

SENZOR (BROJ

SPEKTRA)

POVŠIRINA SNIMANJA

[km]

REZOLUCIJAPanhrom/multispekt

[m]

VREME POVRATKA

SPOT4 24.03.1998Sunčeva sinhrona 822 km

2x HRG High

Resolution Geometric (5)

60x60-80(27°)

10/20 1-3 dana

SPOT5 04.05.2002Sunčeva sinhrona822 km

2x HRG (5) 60x60-80(27°)

2,5/5/10 1-3 dana

SPOT6 09.09.2012Sunčeva sinhrona694 km

2 x NAOMI (5) 60x60-80 1,5/8 1-3 dana

Pleiades- 17.12.2011 Sunčeva HRI 20x20 0,5/0,5/2 1-3 dana

9

1A i 1B 2.12.2012 sinhrona694 km (5)

SPOT 4 je opremljen sa dva High Resolution Visible (HRV) senzorom koji je na 10 m-skoj rezoluciji sa panhromatskim snimanjem u rasponu 0.51-0.73 μm ili 20 m-skoj rezoluciji sa multispektralnim snimanjem u bendovima 0.50-0.59, 0.61-0.68, 0.79-0.89 μm. Zahvaljujući specijalnoj pokretnoj optici i SPOT sistemi nam omogućuju stereoskopsko gledanje snimanje slika što znači da isto područije snimi iz različitih uglova.

Stereo snimanje sa SPOT satelitom Koso (off-nadír) snimanje sa SPOT satelitom

9.3. Pleiades-1A i Pleiades-1B

Pleiades-1A i Pleiades-1B zajedno sa SPOT programom su lansirane u istom projektu sa strane CNES-a. Ovako agencija za vrlo kratko vreme sa pet satelita može da pokriva celu Zemlju i tako pruža mogućnost posmatranja potrebne površine. Oba satelita su opremljena sa senzorom veoma visoke rezolucije do 0,5 m i spektralne rezolucije od 12 bita. Agencija planira da u roku dve godine lansira još četiri slična satelita.

9.4.IKONOS

10

IKONOS je komercijalni sistem satelita za snimanje Zemlje koji je stavljen u funkciju GeoEyea. Poznat je po tome što je prvi ponudio snimke visoke rezolucije.Njegove mogućnosti uključuju rezoluciju od 3.2m multispektralana i NIR (nearinfrared), i 0.82m pankromatsku rezoluciju. U svakom minutu vrši snimanje sa 2000 km2 površine.

9.5. QuickBird

QuickBird je satelit za nadgledanje Zemlje. Vlasništvo je kompanije DigitalGlobe. Lansiran je 2001. godine kao prvi od tri planirana satelita u orbiti do 2008. godine. Snima snimke vrlo visoke rezolucije, i po tome je drugi po kvalitetu među komercijalnim satelitima. Satelit može da snima panhromatske snimke, sa rezolucijom 60-70 cm, i multispektralne snimke sa rezolucijom od 2,4 m u centralnom delu i 2.8 metara u perifernim delovima snimaka, sa spektralnom rezolucijom od 11 bit-a.

9.6. EROS A i EROS B

Earth Resource Observation Satellites poznatiji kao sateliti "EROS" jesu lagani, niskoorbitni, visokorezolucijski sateliti dizajnirani za brzo manevrisanje između ciljeva snimanja. Na tržištu komercijalnih visokorezolucijskih satelita, EROS je najmanji satelit s vrlo visokom rezolucijom. Vrlo je okretan pa stoga omogućuje

11

vrlo visoke izvedivosti. Snimci sa satelita EROS primjenjuju se prvenstveno za svrhe obaveštavanja, državne sigurnosti i nacionalnog razvoja, a takođe se koriste u širokom spektru civilnih primjena uključujući: izradu karata, nadzor granica, infrastrukturno planiranje, poljoprivredni nadzor i nadzor okoliša, odgovor na katastrofe itd.

9.7. CAROSAT-2 (IRS-P6)

CARTOSAT-2 sateliti je konstruisala ISRO (Indian Space Research Organization) Napravljen u seriji the Indian Remote Sensing (IRS) satelita. Serija satelita čine 3 identična satelita pod imenom CAROSAT-2, 2A i 2B koji su lansirani od 2007 do 2010 godine.

SATELIT LANSIRANJA

ORBITA I

VISINA

SENZOR (BROJ

BENDOVA)

ŠIRINA SNIMANJ

A[km]

REZOLUCIJAPanhrom/multispekt

[m]

VREME POVRATK

A

IKONOS 24.09.1999Sunčeva sinhrona 681 km

Charge Coupled DeviceCCD(4)

13 0,82/3.2 3 dana

QuickBird 2001.10.18Sunčeva sinhrona 450 km

CCD(4)

16,5 0,60/2,40 1-3,5 dana

WorldView-1 2007.09.18

Sunčeva sinhrona 496 km

CCD(1)

17,6 0,55/- 1,7-6 dana

WorldView-2 2009.10.08

Sunčeva sinhrona770 km

CCD(9)

16.4 0,41/1,8 1,1-3 dana

GeoEye-1 2008.09.06

Sunčeva sinhrona

684 km

CCD(5) 15.2 0,41/1,65 2-8 dana

ASTER(Terra) 18.12.1999

Sunčeva sinhrona705 km

VNIRSWIRTIR

60153090

16 dana

EROS AEROS B

06.12.200025.04.2006

Sunčeva sinhrona510 km

CCD(1)

147,5

1,8 / -

0,70 / - 2-6 dana

CAROSAT-22007.01.10 2008.04.282010.07.12

Sunčeva sinhrona635 km

CCD(1) 9,6 1 / - 4 dana

9.8. WorldView-1

12

WorldView-1 je uspešno lansiran 18-og septembra 2007 i do oktobra iste godine nalazi se u probnom periodu. Panhromatski sistem omogućuje mu da beleži snimke rezolucije do 0.5 m. Trenutno radi na visini od 496km i ima vreme ponovne posete od 1,7 dana i sposobnost prikupljanja do 750.000 km2 na dan rezolucije do 0.5m.

9.9. WorldView-2

WorldView-2 je komercijalni satelit za posmatranje Zemlje u vlasništvu DigitalGlobe, Lansiran je 8. oktobra 2009. Pruža komercijalno dostupne panhromatske slike rezolucijom od 0.46 m sa, i multispektralne slike sa osam benda sa rezolucijom 1,84 m. WorldView-2 svaki dan prikupi slike sa površine 1 milion km2.

9.10. GeoEye-1

GeoEye-ov satelit GeoEye-1 lansiran je 6. rujna 2008. Satelit GeoEye-1 ima najveću rezoluciju od bilo kojeg komercijalnog sastava snimanja i može prikupljati snimke sa zemlje čija je rezolucija 0,41 metar i to u pankromatskom modu. Prikuplja multispektralne snimke u rezoluciji od 1,65 metra. Iako će satelit moći prikupljati snimke na 0,41 metru, Geo Eyeva radna dozvola od Vlade SAD-a zahteva ponovno snimanje na 0,5 metra za sve korisnike koji nemaju izričito odobrenje od Vlade SAD-a.

13

9.11. ASTER (Terra)

Satelit Terra lansiran 1999 godine sa strane NASA. Terra nosi tovar od pet daljinskih senzora dizajniranih za praćenje stanja životne sredine na Zemlji i aktuelne promene u svom klimatskom sistemu. Od tih senzora komercijalno su dostupne samo slike koje su napravljene od strane senzora ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) za merenje bliski IC, srednji IC i daleki IC zračenje u 14 različitim opsegima.

9.12. Sateliti sa mikrotalasnim sistemom

Osnovni aktivni senzor iz grupe mikrotalasnih sistema je radar (akronim reči RAdio Detection And Ranging). Radar se u daljinskoj detekciji može koristiti i danju i noću, jer kod njega proces detekcije zračenja ne zavisi od Sunčeve energije. On proizvodi mikrotalasno zračenje, emituje to zračenje prema objektu i registruje odbijenu energiju kao signal nazvan eho. Intenzitet eha za jedan tip radara zavisi od osobine objekta. Mikrotalasi prodiru kroz oblake i maglu, koji drugim senzorima predstavljaju velike smetnje pri detekciji.

9.13. Terra SAR-X

Satelit Terra SAR-X opremljen sa mikrotalasnom senzorom lansiran je 2007 godine sa strane nemačke i agencije Astrium GmbH. Novi generacijski daljinski senzor radi sa frekvencijom 9,65 GHz u X spektru talasne dužine. Senzor radi u 3 režima : u spotlight režimu vrši snimajne sa zemljine površine u 10x10 km pojasu sa rezolucijom od 1-2 m, dok u stripmap režimu snimi jedan pojas širine 30 km sa rezolucijom od 5-6 metara. U režimu scanSAR snimi pojas širine od 100 km sa rezolucijom 16 m.

SATELIT

LANSIRANJA

ORBITA I

SENZOR (BROJ

FREKVENCIJA i

ŠIRINA SNIAMANJ

REZOLUCIJA

VREME POVRATK

14

VISINA BENDOVA) SPEKTAR A

[km] [m] A

Terra SAR-X

15.06.2007Sunčeva sinhrona 514 km

SAR antenna

X9,65

1030

100

1-25-616 1–11dana

COSMO-

SkyMed System

08.06.200709.12.200725.10.200805.11.2010

Sunčeva sinhrona 620 km

SAR antenna

X9.6

104030

100200

13-51530

100

1-15 dana

9.14. COSMO-SkyMed System(COnstellation of small Satellites for the Mediterranean basin Observation)

Mreža satelita za osmatanje Zemlje pokrenuta sa strane Italije. Program namenjen za vojnu i civilnu upotrebu. U cilju globalnog pokrivanja Zemlje, sistem obuhvata četiri identična srednja satelita opremljenih SAR senzorima. Sistem prikupi do 450 slika na satelitu dnevno. Ima tri režima rada:Spotlight - snimanje male površine sa visokom rezolucijom, pomoću pokretnih senzora.Stripmap – snimanje u pojasu sa srednjom rezolucijomScanSAR – mozaičko snimanje sa niskom rezolucijom sa velikog površine

9.15. Cena snimanja

Cena snimanja varira od vrsta satelita i željenih vrsta snimaka, od hitnosti, od kompleksnosti izrade snimaka.

Vrsta slike Minimalna površina [km] ili

[km2]

Cena slike [EUR] EUR/km2

SPOT 5 3600 1900-8100 0,5 – 2,25Landsat ETM+ 173 x 183 450-2000 0,014 – 0,063GeoEye 100 6800-15 000 25-150Ikonos 100 2000-13 500 20-135QuickBird 272 5440 - 23 400 20-86WorldWiew 272 5440 - 31 552 20-116Cartosat-2 9,6 x 9,6 600 6.5EROS A 14 x 14 1100 5,6EROS B 7 x 7 550 10,2ASTER (Terra) 60 x 60 270-350 0,075-0,097Terra SAR-XSpotlightStripmapScanSar

10 x 1030 x 50

100 x 150

675037502750

67,52,5

0,18COSMO-SkyMedSpotlightStripmapScanSar

49-1001600-9000

10 000-40 000

6 150-94503 600-1920

1650

94,5 – 1250,21 - 2.250,04- 0,165

15

10. Primena satelitskog snimaka

Sateliskim snimanjem se mogu proučavati opasna i teško dostupna područja. Takva mesta mogu biti područja hazarda kao što su požari, područja zahvaćena uraganom i dr. Mogu se vršiti merenja na Severnom polu i u dubinama okeana, a ovakva proučavanja osiguravaju da mesta koja se snimaju nisu poremećena prisustvom čoveka. Koristeći daljinsku detekciju mogu se bolje razumeti kretanja vode, a u ekološkom smislu širenje zagađenja bilo vazduhom ili vodenim putevima. Daljinska detekcija se koristi u meteorološke svrhe pri praćenju promene vremena i za potrebe vremenske prognoze ali može se koristiti i koristi se u raznim geološkim istraživanjima: regionalnim tektonskim, geofizičkim, geotehničkim, istraživanjima ležišta mineralnih sirovina, i uopšte pri geološkom kartiranju. Sateliska snimanja omogućava brže prikupljanje podataka, smanjenje troškova i olakšava sagledavanje celine istražnog prostora. Daljinska detekcija se koristi prilikom prostornog planiranja raznih regionalnih objekata poput, putnih pravaca i železničkih pruga, dalekovoda, gasovoda i dr. U geodeziji se koristi prilikom izrade različitih vrsta karata i prilikom izrade različitih vrsta geografskih informacionih sistema. U vojnobezbednosne svrhe vrše se satelitska snimanja kretanja vojnih trupa, osmatranje izgradnje nuklearnih postrojenja i postrojenja dalekometnih raketa, za otkrivanje izvršenih nuklearnih proba i njihovih posledica, pri globalnom pozicioniranju područja od interesa, snimanje kretanja brodova i dr.

10.1. Zemljotresi

Zemljotresi – detektuju se kombinacijom geofizičkih metoda sa multispektralnim i radarskim snimcima. Na ovaj način može se pratiti stanje elemenata trusnog područja, a dobijeni podaci se zatim računarski obrađuju, spajaju sa informacionim centrima u stacionarnim stanicama, na osnovu čega se vrši modelovanje terena zahvaćenog zemljotresom.

23.02.2007 -10.04.2007. Japan, prostiranje talasa zemljotresaSatelit: Daichi (ALOS)

16

10.2. Poplave

Poplave – satelitski snimci su odlični za ispitivanje i praćenje poplava, a posredno se može upravljati plavnim područjima. Detektovanjem plavnih područja mogu se stvoriti uslovi za zaštitu od poplava, ali i projektovati sistemi koji predviđaju elementarne nepogode na osnovu periodičnog posmatranja plavne zone.

NASA satelit snimak Chao Phraya River i grad Ayutthaya (Tailand)11Jula, 2011 (levo) i poplava 23 Oktobra, 2011 (desno)

Banda Aceh, Indonezia 2004 pre i posle cunamija, Satelit: IKONOS

10.3. Erozija, klizišta i odroni

Erozija, klizišta i odroni – satelitski snimci su pogodni za istraživanje erozije, popis postojećih klizišta i odrona, definisanje terena prema stupnjevima ugroženosti, monitoring i kontrolu. Uz validnu analizu podataka moguće je predočiti mere zaštite od klizišta i odrona, odnosno kreirati model za upravljanje kriznim područjima.

17

14.05.2006 Kina, Sečuanski basen, klizište izazvano zemljotresom od 7,9 stepeni. Satelit: Formosat-2

10.4. Vulkanske erupcije

Vulkanske erupcije - satelitima se mogu vršiti sistematska osmatranja područja zahvaćenih vulkanskim aktivnostima, a snimanja se moraju vršiti nekoliko puta u toku i posle erupcije. Modelovanjem područja zahvaćenog vulkanima, mogu se definisati zone izlivanja lave, zone potencijalne opasnosti i time vršiti planska zaštita datog područja.

I prava boja u opsegu IC zrakeČile, Andok, Chiliques-vulkan pre erupcije, 2004. Satelit Terra

10.5. Obolela i insektima uništena vegetacija

Obolela i insektima uništena vegetacija – snimcima se mogu identifikovati i klasifikovati vrste drveća, staništa, ekosistemi itd.

18

Jugoistočna Azija SPOT4 satelit, VGT senzor

10.6. Požari

Šumski požari – satelitski snimci mogu se koristiti u ispitivanju i praćenju područja zahvaćenih požarom. Snimci visoke rezolucije i snimci u opsegu IC talasa su odlični za kontrolu požara u kritičnim reonima, daju informacije o vrsti, gustini, vlažnosti biljnog pokrivača.

Rusija, daleki istok, 8 oktobar 2011, Požari na modelu Zemljie (20-21.08.2002)Spectroradiometer (MODIS), Aqua satelit

19

11. Literatura

http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0033_SCORM_MFGGT218/sco_06_03.htmhttp://www.fomi.hu/portal/index.php/termekeink/urfelvetelek http://astro.u-szeged.hu/szakdolg/vegiandras/index.htmlhttp://www.astrium-geo.com/en/23-sample-imageryhttp://www.satimagingcorp.com/svc/global_warming.html http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/http://www.geo.u-szeged.hu/~laci/ab-Geoinfo-tananyag/geoinformatika-alapjai.htmlhttp://fish.fomi.hu/termekekhonlap/adathaz/termekek/Urfelvetelek/landsat.htmhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Satelitsko_snimanjehttp://hu.wikipedia.org/wiki/Műholdhttp://hu.wikipedia.org/wiki/Műholdfelvételhttp://www.n2yo.com/satellite/?s=26953http://www.satimagingcorp.com/gallery-quickbird.htmlhttp://apollomapping.com/imagery/high-resolution-imagery/worldview-2http://sr.wikipedia.org/wiki/????????_?????????http://www.e-geos.it/gallery/optical/index.htmlhttp://hu.wikipedia.org/wiki/Földmegfigyeléshttp://www.spaceimagingme.com/storehttp://www.mycity-military.com/Ostalo-3/Satelitske-orbite.html ORBIThttp://hvt.bme.hu/~csurgai/urtech/2011%20tavasz/Rieger_Kocsis_Palyak_2011_02_16.pdfhttp://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/http://www.geo.u-szeged.hu/~laci/ab-Geoinfo-tananyag/geoinformatika-alapjai.htmlhttp://fish.fomi.hu/termekekhonlap/adathaz/termekek/Urfelvetelek/landsat.htmhttp://sr.wikipedia.org/wiki/СПОТ_(сателит)http://hr.wikipedia.org/wiki/Satelitsko_snimanjehttp://hu.wikipedia.org/wiki/Műholdhttp://hu.wikipedia.org/wiki/Műholdfelvételhttp://www.n2yo.com/satellite/?s=26953http://www.satimagingcorp.com/gallery-quickbird.htmlhttp://sr.wikipedia.org/wiki/Даљинска_детекција

20