Yerin uzaqdan zondlanması

Yerin Uzaqdan Zondlanması (ERS)- Aviasiya vasitəsilə Yer səthinin müşahidəsi və boşluq deməkdir müxtəlif növ çəkiliş avadanlığı ilə təchiz edilmişdir. Görüntüləmə avadanlığı tərəfindən qəbul edilən dalğa uzunluqlarının işləmə diapazonu mikrometrin fraksiyalarından (görünən optik şüalanma) metrlərə (radio dalğaları) qədər dəyişir. Səsləndirmə üsulları passiv ola bilər, yəni günəş aktivliyinə görə Yer səthindəki cisimlərin təbii əks olunan və ya ikincil istilik radiasiyasından istifadə edilə bilər və aktiv - süni istiqamətləndirici mənbənin başlatdığı cisimlərin stimullaşdırılmış radiasiyasından istifadə etməklə. Kosmik gəmidən (SC) əldə edilən uzaqdan zondlama məlumatları atmosferin şəffaflığından böyük dərəcədə asılılıq ilə xarakterizə olunur. Buna görə də kosmik gəmi müxtəlif diapazonlarda elektromaqnit şüalanmalarını aşkar edən çoxkanallı passiv və aktiv avadanlıqdan istifadə edir.

1960-70-ci illərdə buraxılmış ilk kosmik gəminin uzaqdan zondlama avadanlığı. trek tipli idi - ölçü sahəsinin Yer səthində proyeksiyası xətt idi. Daha sonra panoramik tipli uzaqdan zondlama avadanlığı meydana çıxdı və geniş yayıldı - Yer səthində ölçmə sahəsinin proyeksiyası zolaq olan skanerlər.

Tədqiqat üçün Yerin məsafədən zondlanması kosmik gəmilərindən istifadə olunur təbii sərvətlər Yer və meteorologiya problemlərinin həlli. Təbii ehtiyatların tədqiqi üçün kosmik gəmilər əsasən optik və ya radar avadanlıqları ilə təchiz edilir. Sonuncunun üstünlükləri ondan ibarətdir ki, o, atmosferin vəziyyətindən asılı olmayaraq, günün istənilən vaxtında Yer səthini müşahidə etməyə imkan verir.

Verilənlərin emalı

Uzaqdan zondlamadan alınan məlumatların keyfiyyəti onların məkan, spektral, radiometrik və zaman ayırdetmə qabiliyyətindən asılıdır.

Məkan qətnaməsi

Rastr təsvirində qeydə alınan pikselin (Yer səthində) ölçüsü ilə xarakterizə olunur - 1 ilə 1000 metr arasında dəyişə bilər.

Spektral qətnamə

Landsat məlumatlarına 0,07 ilə 2,1 µm arasında dəyişən infraqırmızı da daxil olmaqla yeddi diapazon daxildir. Earth Observing-1-in Hyperion sensoru 0,4-dən 2,5 µm-ə qədər, 0,1-0,11 µm spektral ayırdetmə ilə 220 spektral zolaqları qeyd etməyə qadirdir.

Radiometrik ayırdetmə

Sensorun qeyd edə biləcəyi siqnal səviyyələrinin sayı. Adətən 8 ilə 14 bit arasında dəyişir, bu da 256 ilə 16,384 səviyyəni verir. Bu xüsusiyyət həm də alətdəki səs-küy səviyyəsindən asılıdır.

Müvəqqəti icazə

Maraq sahəsi üzərindən keçən peykin tezliyi. O, şəkillər silsiləsində, məsələn, meşə dinamikasının öyrənilməsində dəyərlidir. Əvvəlcə hərbi kəşfiyyatın ehtiyacları üçün, xüsusən də infrastrukturdakı dəyişiklikləri və düşmən hərəkətlərini izləmək üçün seriyalı təhlillər aparıldı.

Uzaqdan zondlama məlumatlarına əsaslanan dəqiq xəritələr yaratmaq üçün həndəsi təhrifləri aradan qaldırmaq üçün transformasiya lazımdır. Yer səthinin tam aşağıya yönəldilmiş bir cihazı ilə təsviri yalnız təsvirin mərkəzində pozulmamış bir təsviri ehtiva edir. Kənarlara doğru hərəkət etdikcə, təsvirdəki nöqtələr arasındakı məsafələr və Yerdəki müvafiq məsafələr getdikcə daha çox fərqlənir. Belə təhriflərin düzəldilməsi fotoqrammetriya prosesində aparılır. 1990-cı illərin əvvəllərindən bəri kommersiya peyk şəkillərinin əksəriyyəti artıq düzəldilmiş şəkildə satılıb.

Bundan əlavə, radiometrik və ya atmosfer korreksiyası tələb oluna bilər. Radiometrik korreksiya 0-dan 255-ə kimi diskret siqnal səviyyələrini həqiqi fiziki qiymətlərinə çevirir. Atmosfer korreksiyası atmosferin mövcudluğundan yaranan spektral təhrifləri aradan qaldırır.

NASA Yerin Müşahidə Sistemi proqramının bir hissəsi olaraq, uzaqdan zondlama məlumatlarının işlənməsi səviyyələri tərtib edilmişdir:

Səviyyə	Təsvir
0	Məlumat birbaşa cihazdan gəlir, əlavə yük olmadan (sinxronizasiya çərçivələri, başlıqlar, təkrarlar).
1a	Yenidən qurulmuş cihaz məlumatları peykin vaxt markerləri, radiometrik əmsalları, efemerləri (orbital koordinatları) ilə təmin edilmişdir.
1b	Səviyyə 1a məlumatları çevrildi fiziki vahidlərölçmələr.
2	Səviyyə 1 məlumatları ilə eyni ayırdetmə qabiliyyəti ilə əldə edilmiş geofiziki dəyişənlər (okean dalğasının hündürlüyü, torpağın rütubəti, buz konsentrasiyası).
3	Universal məkan-zaman miqyasında göstərilən dəyişənlər, ola bilsin ki, interpolyasiya ilə tamamlanır.
4	Əvvəlki səviyyələr əsasında hesablamalar nəticəsində əldə edilən məlumatlar.

həmçinin bax

Bağlantılar

• “Elçi” “Gəmi”də yaşayacaq. Yer zond. Televiziya Roskosmosun telestudiyalarını göstərir.
• http://www.terralibrary.com/ pulsuz kosmik şəkillər - Kosmik Şəkillərə baxın

Wikimedia Fondu. 2010.

Digər lüğətlərdə "Yerin Uzaqdan Zondlanması" nın nə olduğuna baxın:

Yerin uzaqdan zondlanması- müxtəlif diapazonlarda quru, okean və atmosfer elementlərinin daxili və əks olunan radiasiyasını kosmosdan müşahidə etmək və ölçməklə Yerin səthi haqqında məlumat əldə etmək prosesi. elektromaqnit dalğaları yerini müəyyən etmək üçün, ...... Rəsmi terminologiya

uzaqdan zondlama- Yerin səthi və digər göy cisimləri və onlarda yerləşən cisimlər haqqında təmassız üsullarla - süni peyklərdən, təyyarələrdən, zondlardan və s. haqqında məlumatların əldə edilməsi prosesi ... Coğrafiya lüğəti

Bu obyekt və ya hadisə ilə birbaşa təmasda olmayan qeyd cihazından istifadə edərək obyekt və ya hadisə haqqında məlumatların toplanması. Uzaqdan zondlama termini adətən elektromaqnit ... ... qeydiyyatını (qeydiyyatını) əhatə edir. Collier Ensiklopediyası

Yerin (və ya digər göy cisimlərinin) yerdən, havadan, kosmik gəmilərdən, habelə yerüstü və sualtı gəmilərdən təmassız çəkilişi. Səslənmə obyektləri quru və okeanın səthi, geoloji strukturlar, torpaq ... ... Coğrafi Ensiklopediya

- (uzaqdan zondlama), məsafədən məlumat əldə etmək və qeyd etmək üçün istənilən üsul. Ən çox yayılmış sensor KAMERA; belə kameralar məlumat toplamaq üçün təyyarələrdə, peyklərdə və kosmik zondlarda istifadə olunur... Elmi-texniki ensiklopedik lüğət

uzaqdan zondlama- Yerin uzaqdan zondlanması... Rus dilinin abbreviatura lüğəti

Peyklərin köməyi ilə Yerin və ya digər planetlərin fotoşəkillərini çəkən peyk fotoşəkili. Mündəricat 1 Tarixçə 2 İstifadə ... Vikipediya

Peyklərin köməyi ilə Yerin və ya digər planetlərin fotoşəkillərini çəkən peyk fotoşəkili. Məzmun 1 Tarix 2 İstifadə 3 Spesifikasiyalar... Vikipediya

Peyklərin köməyi ilə Yerin və ya digər planetlərin fotoşəkillərini çəkən peyk fotoşəkili. Mündəricat 1 Tarix 2 İstifadə 3 Spesifikasiya ... Vikipediya

Kitablar

• Uzaqdan zondlamanın optoelektron sistemləri. Dərslik, V. P. Savinıx, V. A. Solomatin. Nəzəriyyənin əsasları, element bazası, tikinti prinsipləri, Yerin məsafədən zondlanması üçün optoelektron sistemlərin sxemləri, parametrləri və xüsusiyyətləri təqdim olunur: lidarlar, spektrometrlər, ...

Yerin Uzaqdan Zondlanması (ERS)- müxtəlif növ təsvir avadanlıqları ilə təchiz edilmiş aviasiya və kosmik vasitələrlə Yer səthinin müşahidəsi. Görüntüləmə avadanlığı tərəfindən qəbul edilən dalğa uzunluqlarının işləmə diapazonu mikrometrin fraksiyalarından (görünən optik şüalanma) metrlərə (radio dalğaları) qədər dəyişir. Səsləndirmə üsulları passiv ola bilər, yəni günəş aktivliyinə görə Yer səthindəki cisimlərin təbii əks olunan və ya ikincil istilik radiasiyasından istifadə etməklə və aktiv - süni istiqamətli hərəkət mənbəyi ilə başlanan cisimlərin stimullaşdırılmış şüalanmasından istifadə etməklə. Kosmik gəmidən (SC) əldə edilən uzaqdan zondlama məlumatları atmosferin şəffaflığından böyük dərəcədə asılılığı ilə xarakterizə olunur. Buna görə də kosmik gəmi müxtəlif diapazonlarda elektromaqnit şüalanmalarını aşkar edən passiv və aktiv tipli çoxkanallı avadanlıqdan istifadə edir.

1960-70-ci illərdə buraxılmış ilk kosmik gəminin uzaqdan zondlama avadanlığı. trek tipli idi - ölçü sahəsinin Yer səthində proyeksiyası xətt idi. Daha sonra panoramik tipli uzaqdan zondlama avadanlığı meydana çıxdı və geniş yayıldı - Yer səthində ölçmə sahəsinin proyeksiyası zolaq olan skanerlər.

Ensiklopedik YouTube

1 / 5

✪ Yerin kosmosdan uzaqdan zondlanması

✪ Yerin uzaqdan zondlanması

✪ Uzaqdan zondlama peyki "Resurs-P"

✪ Yerin kosmosdan uzaqdan zondlanması

✪ [İT mühazirəsi]: Geostasionar orbitdən kənarda boşluq varmı? Günəş sisteminin inkişaf perspektivləri.

Altyazılar

ümumi baxış

Uzaqdan zondlama bu obyektlə birbaşa fiziki təmas etmədən obyekt və ya hadisə haqqında məlumat əldə etmək üsuludur. Uzaqdan zondlama coğrafiyanın bir hissəsidir. Müasir mənada bu termin əsasən yayılan siqnallardan (məsələn, elektromaqnit şüalanmasından) istifadə etməklə yer səthində, eləcə də atmosfer və okeanda obyektlərin aşkar edilməsi, təsnifləşdirilməsi və təhlili məqsədi ilə hava və ya kosmik zondlama texnologiyalarına aiddir. Onlar aktiv (siqnal əvvəlcə təyyarə və ya kosmik peyk tərəfindən verilir) və passiv məsafədən zondlamaya (yalnız günəş işığı kimi digər mənbələrdən gələn siqnal qeydə alınır) bölünür.

Aktiv qurğular, öz növbəsində, obyekti və məkanı skan etmək üçün bir siqnal verir, bundan sonra sensor sensor hədəf tərəfindən əks olunan və ya əks səpilmə nəticəsində yaranan radiasiyanı aşkar edə və ölçə bilir. Aktiv uzaqdan zondlama sensorlarına misal olaraq qaytarılan siqnalın buraxılması və qeydiyyatı arasındakı vaxt gecikməsini ölçən, beləliklə, obyektin yerini, sürətini və istiqamətini təyin edən radar və lidardır.

Uzaqdan zondlama təhlükəli, çətin əldə edilən və sürətlə hərəkət edən obyektlər haqqında məlumat əldə etməyə imkan verir, həmçinin relyefin geniş ərazilərində müşahidələr aparmağa imkan verir. Uzaqdan zondlama tətbiqlərinə misal olaraq meşələrin qırılmasının monitorinqi (məsələn, Amazon hövzəsində), Arktika və Antarktikada buzlaqların vəziyyəti, çox istifadə edərək okeanın dərinliyinin ölçülməsi ola bilər. Uzaqdan zondlama həm də Yer səthindən məlumat toplamaq üçün bahalı və nisbətən ləng üsulları əvəz edir, eyni zamanda müşahidə edilən ərazilərdə və ya obyektlərdə insanın təbii proseslərə müdaxilə etməməsinə zəmanət verir.

Orbitə çıxan kosmik gəmi ilə alimlər elektromaqnit spektrinin müxtəlif diapazonlarında məlumatları toplaya və ötürə bilirlər ki, bu da daha böyük hava və yer əsaslı ölçmələr və təhlillərlə birləşərək, El kimi cari hadisələri və tendensiyaları izləmək üçün lazımi məlumat diapazonunu təmin edir. Niño və başqaları.təbiət hadisələri, həm qısa, həm də uzun müddətli. Uzaqdan zondlama həm də geoelmlər (məsələn, təbiətdən istifadə), kənd təsərrüfatı (təbii ehtiyatların istifadəsi və mühafizəsi), Milli Təhlükəsizlik(sərhəd ərazilərinin monitorinqi).

Məlumatların Alınması Texnikaları

Multispektral tədqiqatların və əldə edilən məlumatların təhlilinin əsas məqsədi enerji yayan obyektlər və ərazilərdir ki, bu da onları fondan ayırmağa imkan verir. mühit. Qısa baxış peyk uzaqdan zondlama sistemləri icmal cədvəlindədir.

Bir qayda olaraq, uzaqdan zondlama metodlarından məlumat əldə etmək üçün ən yaxşı vaxt yay vaxtıdır (xüsusilə, bu aylarda günəş üfüqdən yuxarı ən böyük bucaq altındadır və günün uzunluğu ən uzundur). Bu qaydanın istisnası aktiv sensorlardan (məsələn, Radar, Lidar) istifadə edərək məlumatların, eləcə də uzun dalğa uzunluğu diapazonunda istilik məlumatlarının əldə edilməsidir. Sensorların istilik enerjisini ölçdüyü termal görüntülərdə, yerin temperaturu ilə havanın temperaturu arasındakı fərqin ən böyük olduğu vaxtdan istifadə etmək daha yaxşıdır. Bu cür, ən yaxşı vaxt bu üsullar üçün soyuq aylar, eləcə də ilin istənilən vaxtında sübhdən bir neçə saat əvvəl.

Bundan əlavə, nəzərə alınmalı olan digər mülahizələr də var. Radarın köməyi ilə, məsələn, qalın qar örtüyü ilə yerin çılpaq səthinin görüntüsünü əldə etmək mümkün deyil; eyni şeyi lidar haqqında da demək olar. Bununla belə, bu aktiv sensorlar işığa (və ya onların olmamasına) həssas deyillər və onları yüksək enlik tətbiqləri üçün əla seçim edir (məsələn). Bundan əlavə, həm radar, həm də lidar (istifadə olunan dalğa uzunluqlarından asılı olaraq) meşə örtüyü altında səth şəkillərini çəkə bilir və bu, onları sıx bitki örtüyü olan bölgələrdə tətbiqlər üçün faydalı edir. Digər tərəfdən, spektral məlumatların əldə edilməsi üsulları (həm stereo görüntüləmə, həm də multispektral üsullar) əsasən günəşli günlərdə tətbiq olunur; az işıqlı şəraitdə toplanan məlumatlar aşağı siqnal/səs-küy səviyyələrinə malikdir və bu, onların işlənməsini və şərhini çətinləşdirir. Bundan əlavə, stereo görüntüləmə bitki örtüyü və ekosistemləri təsvir etmək və müəyyən etmək qabiliyyətinə malik olsa da, bu üsulla (multispektral zondlamada olduğu kimi) ağac çətirlərinə nüfuz etmək və yer səthinin təsvirlərini əldə etmək mümkün deyil.

Uzaqdan zondlamanın tətbiqi

Uzaqdan zondlama ən çox kənd təsərrüfatında, geodeziyada, xəritəçəkmədə, yerin və okeanın səthinin, eləcə də atmosfer təbəqələrinin monitorinqində istifadə olunur.

Kənd təsərrüfatı

Peyklərin köməyi ilə ayrı-ayrı sahələrin, rayonların və rayonların müəyyən dövriyyəli təsvirlərini qəbul etmək mümkündür. İstifadəçilər torpağın vəziyyəti, o cümlədən məhsulun identifikasiyası, əkin sahəsinin təyini və əkin vəziyyəti haqqında qiymətli məlumat ala bilərlər. Peyk məlumatları müxtəlif səviyyələrdə əkinçilik nəticələrini dəqiq idarə etmək və izləmək üçün istifadə olunur. Bu məlumatlar təsərrüfatların optimallaşdırılması və texniki əməliyyatların kosmik əsaslı idarə edilməsi üçün istifadə edilə bilər. Şəkillər məhsulların yerini və torpaqların tükənmə dərəcəsini müəyyən etməyə kömək edə bilər və daha sonra kənd təsərrüfatı kimyəvi maddələrinin istifadəsini yerli olaraq optimallaşdırmaq üçün müalicə planını hazırlamaq və həyata keçirmək üçün istifadə edilə bilər. Uzaqdan zondlamanın əsas kənd təsərrüfatı tətbiqləri aşağıdakılardır:

• bitki örtüyü:
  • əkin növünün təsnifatı
  • əkinlərin vəziyyətinin qiymətləndirilməsi (kənd təsərrüfatı bitkilərinin monitorinqi, zərərin qiymətləndirilməsi)
  • məhsuldarlığın qiymətləndirilməsi
• torpaq
  • torpaq xüsusiyyətlərinin nümayişi
  • torpaq növü göstərilir
  • torpaq eroziyası
  • torpağın nəmliyi
  • əkinçilik təcrübələrinin xəritələşdirilməsi

Meşə örtüyünün monitorinqi

Uzaqdan zondlama həmçinin meşə örtüyünün monitorinqi və növlərin müəyyən edilməsi üçün istifadə olunur. Bu üsulla əldə edilən xəritələr ərazinin ətraflı ölçmələrini və xüsusiyyətlərini (ağacların növü, hündürlüyü, sıxlığı) göstərməklə yanaşı, geniş ərazini əhatə edə bilir. Uzaqdan zondlama məlumatlarından istifadə etməklə, yerin səthində ənənəvi üsullardan istifadə etməklə nail olmaq çətin olan müxtəlif meşə növlərini müəyyən etmək və ayırmaq mümkündür. Məlumat yerli və ya regional tələblərə uyğun olaraq müxtəlif miqyasda və qətnamələrdə mövcuddur. Ərazi ekranının detallarına olan tələblər tədqiqatın miqyasından asılıdır. Meşə örtüyündə dəyişiklikləri göstərmək üçün (tekstura, yarpaq sıxlığı) tətbiq edin:

• multispektral şəkillər: növlərin dəqiq identifikasiyası üçün çox yüksək rezolyusiyaya malik məlumatlar lazımdır
• eyni ərazinin təkrar istifadə edilə bilən təsvirləri müxtəlif növ mövsümi dəyişikliklər haqqında məlumat əldə etmək üçün istifadə olunur
• stereofotolar - növlər arasında fərq qoymaq, ağacların sıxlığını və hündürlüyünü qiymətləndirmək. Stereo fotoşəkillər yalnız uzaqdan zondlama texnologiyası vasitəsilə əldə edilə bilən meşə örtüyünün unikal görünüşünü təmin edir.
• Radarlar bütün hava şəraitində görüntü əldə etmək qabiliyyətinə görə rütubətli tropiklərdə geniş istifadə olunur.
• Lidarlar 3 ölçülü meşə quruluşunu əldə etməyə, yer səthinin və onun üzərindəki obyektlərin hündürlüyündə dəyişiklikləri aşkar etməyə imkan verir. Lidar məlumatları ağacın hündürlüyünü, tac sahələrini və vahid sahəyə düşən ağacların sayını təxmin etməyə kömək edir.

Səthin monitorinqi

Səthin monitorinqi uzaqdan zondlamanın ən vacib və tipik tətbiqlərindən biridir. Alınan məlumatlar müəyyən edilərkən istifadə olunur fiziki vəziyyət yer səthi, məsələn, meşələr, otlaqlar, yol səthləri və s., o cümlədən insan fəaliyyətinin nəticələri, məsələn, sənaye və yaşayış məntəqələrindəki landşaft, kənd təsərrüfatı ərazilərinin vəziyyəti və s. İlkin olaraq, adətən torpaq səviyyələrini və siniflərini özündə birləşdirən torpaq örtüyünün təsnifatı sistemi yaradılmalıdır. Səviyyələr və siniflər istifadə məqsədi (milli, regional və ya yerli səviyyə), məsafədən zondlama məlumatlarının məkan və spektral həlli, istifadəçi tələbi və s. nəzərə alınmaqla hazırlanmalıdır.

Yer səthinin vəziyyətindəki dəyişikliklərin aşkar edilməsi torpaq örtüyü xəritələrinin yenilənməsi və təbii ehtiyatlardan rasional istifadənin aparılması üçün zəruridir. Dəyişikliklər adətən çox səviyyəli məlumatlardan ibarət çoxsaylı şəkilləri müqayisə edərkən və bəzi hallarda köhnə xəritələri və yenilənmiş uzaqdan zondlama şəkillərini müqayisə edərkən aşkar edilir.

• mövsümi dəyişikliklər: əkin sahələri və yarpaqlı meşələr mövsümi olaraq dəyişir
• illik dəyişiklik: torpaq səthində və ya torpaqdan istifadədə dəyişikliklər, məsələn, meşələrin qırılması və ya şəhərlərin genişlənməsi

Torpaq səthi məlumatı və torpaq örtüyü dəyişiklikləri ətraf mühitin mühafizəsi siyasətlərinin müəyyən edilməsi və həyata keçirilməsi üçün vacibdir və mürəkkəb hesablamaları (məsələn, eroziya riskləri) yerinə yetirmək üçün digər məlumatlarla birlikdə istifadə edilə bilər.

Geodeziya

Havadan geodeziya məlumatlarının toplanması ilk dəfə sualtı qayıqları aşkar etmək və hərbi xəritələr yaratmaq üçün istifadə olunan cazibə məlumatlarını əldə etmək üçün istifadə edilmişdir. Bu məlumatlar Yerin qravitasiya sahəsinin ani pozulmalarının səviyyələridir ki, bu da Yer kütlələrinin paylanmasında dəyişiklikləri müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər və bu da öz növbəsində müxtəlif geoloji tədqiqatlar üçün tələb oluna bilər.

Akustik və yaxın akustik tətbiqlər

• Sonar: passiv sonar, digər obyektlərdən (gəmi, balina və s.) gələn səs dalğalarını qeydə alır; aktiv sonar, səs dalğalarının impulslarını yayır və əks olunan siqnalı qeyd edir. Sualtı obyektlərin və ərazinin parametrlərini aşkar etmək, yerləşdirmək və ölçmək üçün istifadə olunur.
• Seysmoqraflar bütün növ seysmik dalğaları aşkar etmək və qeyd etmək üçün istifadə olunan xüsusi ölçü cihazıdır. Müəyyən ərazinin müxtəlif yerlərində çəkilmiş seysmoqramların köməyi ilə nisbi intensivlikləri və salınmaların dəqiq vaxtını müqayisə etməklə zəlzələnin episentrini müəyyən etmək və onun amplitudasını (baş verdikdən sonra) ölçmək mümkündür.
• Ultrasəs: yüksək tezlikli impulslar yayan və əks olunan siqnalı qeyd edən ultrasəs radiasiya sensorları. Suda dalğaları aşkar etmək və suyun səviyyəsini təyin etmək üçün istifadə olunur.

Bir sıra iri miqyaslı müşahidələri koordinasiya edərkən, əksər səs sistemləri aşağıdakı amillərdən asılıdır: platformanın yeri və sensorların istiqaməti. Yüksək keyfiyyətli alətlər indi tez-tez peyk naviqasiya sistemlərindən mövqe məlumatlarından istifadə edir. Fırlanma və oriyentasiya çox vaxt elektron kompaslar tərəfindən təxminən bir-iki dərəcə dəqiqliklə müəyyən edilir. Kompaslar yalnız azimutu (yəni, maqnit şimalından dərəcə sapmasını) deyil, həm də hündürlüyü (dəniz səviyyəsindən sapma) ölçə bilər, çünki maqnit sahəsinin Yerə nisbətən istiqaməti müşahidənin aparıldığı enlikdən asılıdır. yer. Daha dəqiq oriyentasiya üçün müxtəlif üsullarla dövri düzəlişlərlə, o cümlədən ulduzlar və ya məlum nişanlar üzrə naviqasiya ilə inertial naviqasiyadan istifadə etmək lazımdır.

Əsas uzaqdan zondlama vasitələrinə ümumi baxış

• Radarlar əsasən hava hərəkətinə nəzarət, erkən xəbərdarlıq, meşə örtüyünün monitorinqi, kənd təsərrüfatı və geniş miqyaslı meteoroloji məlumatlarda istifadə olunur. Doppler radar hüquq-mühafizə orqanları tərəfindən nəqliyyat vasitələrinin sürətinə nəzarət etmək, həmçinin küləyin sürəti və istiqaməti, yağıntıların yeri və intensivliyi haqqında meteoroloji məlumatların əldə edilməsi üçün istifadə olunur. Alınan digər məlumat növlərinə ionosferdəki ionlaşmış qaz haqqında məlumatlar daxildir. Süni diafraqmalı interferometrik radar geniş ərazilərin dəqiq rəqəmsal yüksəklik modellərini əldə etmək üçün istifadə olunur (bax RADARSAT, TerraSAR-X, Magellan).
• Peyklərdəki lazer və radar hündürlükölçənləri məlumatların geniş spektrini təmin edir. Cazibə qüvvəsinin səbəb olduğu okean səviyyəsinin dəyişməsini ölçməklə, bu alətlər dəniz dibi xüsusiyyətlərini təxminən bir mil həll edir. Okean dalğalarının hündürlüyünü və dalğa uzunluğunu hündürlükölçənlərlə ölçməklə siz küləyin sürətini və istiqamətini, eləcə də yerüstü okean axınlarının sürətini və istiqamətini öyrənə bilərsiniz.
• Ultrasəs (akustik) və radar sensorları dəniz səviyyəsini, gelgit və gelgit ölçmək, sahil dəniz bölgələrində dalğaların istiqamətini təyin etmək üçün istifadə olunur.
• Light Detection and Ranging (LIDAR) texnologiyası hərbi tətbiqləri, xüsusən lazer mərmi naviqasiyası üçün yaxşı tanınır. LIDAR həmçinin atmosferdəki müxtəlif kimyəvi maddələrin konsentrasiyasını aşkar etmək və ölçmək üçün istifadə olunur, təyyarənin göyərtəsindəki LIDAR isə radar texnologiyası ilə əldə ediləndən daha yüksək dəqiqliklə yerdəki obyektlərin və hadisələrin hündürlüyünü ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Bitki örtüyünün uzaqdan zondlanması da LIDAR-ın əsas tətbiqlərindən biridir.
• Radiometrlər və fotometrlər ən çox istifadə olunan alətlərdir. Onlar əks olunan və yayılan radiasiyanı geniş tezlik diapazonunda tuturlar. Görünən və infraqırmızı sensorlar ən çox yayılmışdır, sonra mikrodalğalı, qamma şüaları və daha az yaygın olaraq ultrabənövşəyi sensorlar gəlir. Bu alətlər həmçinin müxtəlif kimyəvi maddələrin emissiya spektrini aşkar etmək, onların atmosferdəki konsentrasiyası haqqında məlumat vermək üçün istifadə edilə bilər.
• Aerofotoşəkillərdən əldə edilən stereoşəkillər çox vaxt Yer səthində bitki örtüyünün tədqiqində, eləcə də relyef şəkillərinin təhlili yolu ilə potensial marşrutların işlənib hazırlanmasında topoqrafik xəritələrin qurulmasında, yerdən əldə edilən ekoloji xüsusiyyətlərin modelləşdirilməsi ilə birlikdə istifadə olunur. əsaslanan üsullar.
• Landsat kimi multispektral platformalar 1970-ci illərdən aktiv istifadə olunur. Bu alətlər elektromaqnit spektrinin (çox spektrli) çoxlu dalğa uzunluqlarında şəkillər çəkməklə tematik xəritələr yaratmaq üçün istifadə olunub və adətən yerin müşahidə peyklərində istifadə olunur. Belə missiyalara misal olaraq Landsat proqramı və ya IKONOS peykini göstərmək olar. Tematik xəritələşdirmə ilə hazırlanmış torpaq örtüyü və torpaqdan istifadə xəritələri faydalı qazıntıların kəşfiyyatı, torpaqdan istifadənin aşkar edilməsi və monitorinqi, meşələrin qırılması, bitki və bitkilərin sağlamlığının, o cümlədən kənd təsərrüfatı torpaqlarının və ya meşəlik ərazilərin geniş sahələrinin öyrənilməsi üçün istifadə edilə bilər. Landsat proqramından olan kosmik görüntülər tənzimləyicilər tərəfindən suyun keyfiyyət parametrlərinə, o cümlədən Secchi dərinliyi, xlorofil sıxlığı və ümumi fosfora nəzarət etmək üçün istifadə olunur. Hava peykləri meteorologiya və klimatologiyada istifadə olunur.
• Spektral görüntüləmə üsulu, hər bir pikselin davamlı spektrdə dar spektral diapazonları göstərən tam spektral məlumatı ehtiva etdiyi şəkillər istehsal edir. Spektral görüntüləmə cihazları mineralogiya, biologiya, hərbi işlərdə və ətraf mühit parametrlərinin ölçülməsində istifadə olunanlar da daxil olmaqla müxtəlif problemləri həll etmək üçün istifadə olunur.
• Səhralaşmaya qarşı mübarizə çərçivəsində uzaqdan zondlama uzunmüddətli perspektivdə risk altında olan əraziləri müşahidə etməyə, səhralaşma faktorlarını müəyyən etməyə, onların təsirinin dərinliyini qiymətləndirməyə, həmçinin qərarların qəbulu üçün məsul şəxsləri lazımi məlumatlarla təmin etməyə imkan verir. ətraf mühitin mühafizəsi üzrə müvafiq tədbirlərin görülməsi haqqında.

Verilənlərin emalı

Uzaqdan zondlama ilə, bir qayda olaraq, rəqəmsal məlumatların emalı istifadə olunur, çünki hazırda uzaqdan zondlama məlumatları məhz bu formatda qəbul edilir. Rəqəmsal formatda məlumatı emal etmək və saxlamaq daha asandır. Bir spektral diapazonda ikiölçülü təsvir ədədlərin matrisi (iki ölçülü massiv) kimi təqdim edilə bilər. mən (i, j), bunların hər biri bir təsvir pikselinə uyğun gələn Yer səthinin elementindən sensor tərəfindən qəbul edilən şüalanmanın intensivliyini təmsil edir.

Şəkil ibarətdir n x m piksel, hər pikselin koordinatları var (i, j)- sətir nömrəsi və sütun nömrəsi. Nömrə mən (i, j)- tam ədəddir və pikselin boz səviyyəsi (və ya spektral parlaqlıq) adlanır (i, j). Şəkil elektromaqnit spektrinin bir neçə diapazonunda əldə edilirsə, o zaman rəqəmlərdən ibarət üçölçülü qəfəslə təmsil olunur. mən (i, j, k), harada k- spektral kanal nömrəsi. Riyazi nöqteyi-nəzərdən bu formada alınan rəqəmsal məlumatları emal etmək çətin deyil.

İnformasiya qəbulu məntəqələri tərəfindən təmin edilən rəqəmsal qeydlərdən təsvirin düzgün surətdə çıxarılması üçün qeyd formatını (məlumatların strukturunu), həmçinin sətir və sütunların sayını bilmək lazımdır. Məlumatları aşağıdakı kimi təşkil edən dörd format istifadə olunur:

• zona ardıcıllığı ( Qrup ardıcıllığı, BSQ);
• cərgələrlə növbələşən zonalar ( Qrup Interleaved by Line, BIL);
• piksellərlə dəyişən zonalar ( Qrup Pixel, BIP tərəfindən interleaved);
• qrup kodlaşdırma metodundan (məsələn, jpg formatında) istifadə edərək fayla məlumatın sıxılması ilə zonaların ardıcıllığı.

IN BSQ-format hər bir zona şəkli ayrıca faylda yer alır. Bütün zonalarla bir anda işləməyə ehtiyac olmadıqda bu rahatdır. Bir zona oxumaq və vizuallaşdırmaq asandır, zona şəkilləri istədiyiniz ardıcıllıqla yüklənə bilər.

IN BIL-format zona məlumatları bir fayla sətir-sətir, zonalar növbə ilə yazılır: 1-ci zonanın 1-ci sətri, 2-ci zonanın 1-ci sətri, ..., 1-ci zonanın 2-ci sətri, 2-ci zonanın 2-ci sətri. və s. Bütün zonalar eyni vaxtda təhlil edildikdə bu giriş əlverişlidir.

IN BIP-format Hər bir pikselin spektral parlaqlığının zonal dəyərləri ardıcıl olaraq saxlanılır: əvvəlcə hər zonada birinci pikselin dəyərləri, sonra hər zonada ikinci pikselin dəyərləri və s.. Bu format birləşmiş adlanır. Çox zonalı bir görüntünün piksel başına emalını həyata keçirərkən, məsələn, təsnifat alqoritmlərində rahatdır.

Qrup kodlaşdırması rastr məlumatlarının həcmini azaltmaq üçün istifadə olunur. Bu cür formatlar böyük şəkilləri saxlamaq üçün əlverişlidir, onlarla işləmək üçün məlumatların paketdən çıxarılması alətinə sahib olmalısınız.

Şəkil faylları adətən şəkillə bağlı aşağıdakı əlavə məlumatlarla gəlir:

• məlumat faylının təsviri (format, sətir və sütunların sayı, təsvir ölçüsü və s.);
• statistik məlumatlar (parlaqlığın paylanması xüsusiyyətləri - minimum, maksimum və orta qiymət, dispersiya);
• xəritə proyeksiya məlumatları.

Əlavə məlumat ya şəkil faylının başlığında, ya da şəkil faylı ilə eyni adlı ayrıca mətn faylında yerləşir.

Mürəkkəblik dərəcəsinə görə, istifadəçilərə təqdim olunan CS-nin işlənməsinin aşağıdakı səviyyələri fərqlənir:

• 1A fərdi sensorların həssaslıq fərqləri nəticəsində yaranan təhriflərin radiometrik korreksiyasıdır.
• 1B - 1A emal səviyyəsində radiometrik korreksiya və sistematik sensor təhriflərin həndəsi korreksiyası, o cümlədən panoramik təhriflər, Yerin fırlanması və əyriliyi nəticəsində yaranan təhriflər, peyk orbitinin hündürlüyündə dalğalanmalar.
• 2A - 1B səviyyəsində təsvirin korreksiyası və yerin idarəetmə nöqtələrindən istifadə etmədən verilmiş həndəsi proyeksiyaya uyğun olaraq düzəliş. Həndəsi düzəliş üçün qlobal rəqəmsal yüksəklik modeli istifadə olunur ( DEM, DEM) 1 km-lik yerdə bir pillə ilə. İstifadə olunan həndəsi korreksiya sistematik sensor təhriflərini aradan qaldırır və təsviri standart proyeksiyaya proyeksiya edir ( UTM WGS-84), məlum parametrlərdən istifadə etməklə (peyk efemer məlumatları, məkan mövqeyi və s.).
• 2B - 1B səviyyəsində təsvirin korreksiyası və nəzarət yer nöqtələrindən istifadə edərək verilmiş həndəsi proyeksiyaya uyğun olaraq düzəliş;
• 3 - 2B səviyyəsində görüntü korreksiyası və ərazi DEM (orto-rektifikasiya) istifadə edərək düzəliş.
• S - istinad təsvirindən istifadə edərək təsvirin korreksiyası.

Uzaqdan zondlamadan alınan məlumatların keyfiyyəti onların məkan, spektral, radiometrik və zaman ayırdetmə qabiliyyətindən asılıdır.

Məkan qətnaməsi

Rastr təsvirində qeydə alınan pikselin (Yerin səthində) ölçüsü ilə xarakterizə olunur - adətən 1 ilə 4000 metr arasında dəyişir.

Spektral qətnamə

Landsat məlumatlarına 0,07 ilə 2,1 µm arasında dəyişən infraqırmızı da daxil olmaqla yeddi diapazon daxildir. Earth Observing-1-in Hyperion sensoru 0,4-dən 2,5 µm-ə qədər, 0,1-0,11 µm spektral ayırdetmə ilə 220 spektral zolaqları qeyd etməyə qadirdir.

Radiometrik ayırdetmə

Sensorun qeyd edə biləcəyi siqnal səviyyələrinin sayı. Adətən 8 ilə 14 bit arasında dəyişir, bu da 256 ilə 16,384 səviyyəni verir. Bu xüsusiyyət həm də alətdəki səs-küy səviyyəsindən asılıdır.

Müvəqqəti icazə

Maraq sahəsi üzərindən keçən peykin tezliyi. O, şəkillər silsiləsində, məsələn, meşə dinamikasının öyrənilməsində dəyərlidir. Əvvəlcə hərbi kəşfiyyatın ehtiyacları üçün, xüsusən də infrastrukturdakı dəyişiklikləri və düşmən hərəkətlərini izləmək üçün seriyalı təhlillər aparıldı.

Uzaqdan zondlama məlumatlarına əsaslanan dəqiq xəritələr yaratmaq üçün həndəsi təhrifləri aradan qaldırmaq üçün transformasiya lazımdır. Yer səthinin tam aşağıya yönəldilmiş bir cihazı ilə təsviri yalnız təsvirin mərkəzində pozulmamış bir təsviri ehtiva edir. Kənarlara doğru hərəkət etdikcə, təsvirdəki nöqtələr arasındakı məsafələr və Yerdəki müvafiq məsafələr getdikcə daha çox fərqlənir. Belə təhriflərin düzəldilməsi fotoqrammetriya prosesində aparılır. 1990-cı illərin əvvəllərindən bəri kommersiya peyk şəkillərinin əksəriyyəti artıq düzəldilmiş şəkildə satılıb.

Bundan əlavə, radiometrik və ya atmosfer korreksiyası tələb oluna bilər. Radiometrik korreksiya 0-dan 255-ə kimi diskret siqnal səviyyələrini həqiqi fiziki qiymətlərinə çevirir. Atmosfer korreksiyası atmosferin mövcudluğundan yaranan spektral təhrifləri aradan qaldırır.

NASA Yerin Müşahidə Sistemi proqramının bir hissəsi olaraq, uzaqdan zondlama məlumatlarının işlənməsi səviyyələri tərtib edilmişdir:

Səviyyə	Təsvir
0	Məlumat birbaşa cihazdan gəlir, əlavə yük olmadan (sinxronizasiya çərçivələri, başlıqlar, təkrarlar).
1a	Yenidən qurulmuş cihaz məlumatları peykin vaxt markerləri, radiometrik əmsalları, efemerləri (orbital koordinatları) ilə təmin edilmişdir.
1b	Səviyyə 1a məlumatları fiziki vahidlərə çevrildi.
2	Səviyyə 1 məlumatları ilə eyni ayırdetmə qabiliyyəti ilə əldə edilmiş geofiziki dəyişənlər (okean dalğasının hündürlüyü, torpağın rütubəti, buz konsentrasiyası).
3	Universal məkan-zaman miqyasında göstərilən dəyişənlər, ola bilsin ki, interpolyasiya ilə tamamlanır.
4	Əvvəlki səviyyələr əsasında hesablamalar nəticəsində əldə edilən məlumatlar.

Təlim və təhsil

Ən yüksəkdə təhsil müəssisələri coğrafiya kafedralarında məsafədən zondlama hazırlığı həyata keçirilir. Müasir informasiya cəmiyyətində uzaqdan zondlamanın aktuallığı durmadan artır. Bu intizam aerokosmik sənayenin əsas texnologiyalarından biridir və böyük iqtisadi əhəmiyyətə malikdir - məsələn, yeni TerraSAR-X və RapidEye sensorları daim inkişaf etdirilir və ixtisaslı işçi qüvvəsinə tələbat da daim artır. Bundan əlavə, uzaqdan zondlama hava hesabatından tutmuş iqlim dəyişikliyi və təbii fəlakətlərin proqnozlaşdırılmasına qədər gündəlik həyata son dərəcə böyük təsir göstərir. Məsələn, alman tələbələrinin 80%-i Google Earth-dən istifadə edir; təkcə 2006-cı ildə proqram 100 milyon dəfə yüklənib. Bununla belə, tədqiqatlar göstərir ki, bu istifadəçilərin yalnız kiçik bir hissəsi işlədikləri məlumatlar haqqında fundamental biliyə malikdir. Üstündə Bu an Peyk görüntülərinin istifadəsi və anlaşılması arasında böyük bilik boşluğu var. Bu fənnin tədrisinin keyfiyyətinin yüksəldilməsinə təcili ehtiyac olmasına baxmayaraq, təhsil müəssisələrinin böyük əksəriyyətində məsafədən zondlama prinsiplərinin tədrisi çox səthi aparılır. Məsafədən zondlamanın tədqiqi üçün xüsusi hazırlanmış bir çox kompüter proqram məhsulları əsasən mürəkkəbliyinə görə hələ də təhsil sisteminə daxil edilməmişdir. Belə ki, bir çox hallarda bu fən ya ümumiyyətlə kurrikuluma daxil edilmir, ya da kursa daxil edilmir. elmi təhlil analoq şəkillər. Təcrübədə məsafədən zondlama mövzusu fizika və riyaziyyatın konsolidasiyası, habelə peyk təsvirlərinin sadə vizual şərhindən başqa alət və üsullardan istifadədə yüksək səviyyəli səriştə tələb edir.

Yerin Uzaqdan Zondlanması (ER) - Yerin səthi və onun üzərində olan cisimlər, atmosfer, okean, yer qabığının yuxarı təbəqəsi haqqında təmassız üsullarla məlumatların əldə edilməsi, bu zaman qeyd cihazının obyektdən çıxarılması. xeyli məsafədə tədqiqat obyekti. Uzaqdan zondlamanın ümumi fiziki əsasını obyektin öz və ya əks olunan şüalanmanın qeydə alınmış parametrləri, onun biogeofiziki xüsusiyyətləri və məkan mövqeyi arasındakı funksional əlaqə təşkil edir. Metodun mahiyyəti cisim tərəfindən əks olunan və ya yayılan və ondan uzaq kosmosda müəyyən bir nöqtədə qeydə alınan elektromaqnit şüalanmasının ölçülməsi nəticələrini şərh etməkdir.

Uzaqdan zondlama üsulları Yerin kəşfiyyatında çox uzun müddətdir istifadə olunur. Əvvəlcə tədqiq olunan obyektlərin məkan tənzimlənməsini təyin edən çəkilmiş fotoşəkillərdən istifadə edilmişdir. Fotoqrafiyanın ixtirası ilə, perspektiv fotoşəkillərdən dağlıq bölgələrin xəritələrinin tərtib edildiyi yerüstü fototeodolit tədqiqatı yarandı. Aviasiyanın inkişafı planda yuxarıdan ərazini əks etdirən aerofotoşəkillərin alınmasını təmin etdi. Bu, yer elmlərini güclü tədqiqat vasitəsi - hava üsulları ilə silahlandırdı.

Uzaqdan zondlama anlayışı 19-cu əsrdə fotoqrafiyanın ixtirasından sonra ortaya çıxdı və bu metodun tətbiq olunmağa başladığı ilk sahələrdən biri astronomiya oldu. Sonradan düşmən haqqında məlumat toplamaq və strateji qərarlar qəbul etmək üçün hərbi sahədə uzaqdan zondlamadan istifadə olunmağa başlandı. ərzində vətəndaş müharibəsi ABŞ-da pilotsuz uçuş aparatları ilə çəkilmiş fotoşəkillər qoşunların hərəkətini, təchizat təchizatını, istehkam işlərinin gedişini izləməyə və artilleriya atəşinin təsirini qiymətləndirməyə xidmət edirdi. Müxtəlif dövlətlər tərəfindən maliyyələşdirilən tədqiqatlar nəticəsində əvvəlcə hərbi məqsədlər üçün, sonra isə bu metodun mülki tətbiqləri üçün sensorlar yaratmağa imkan verən texnologiyalar hazırlanmışdır. İkinci Dünya Müharibəsindən sonra məsafədən zondlama metodundan ətraf mühitin monitorinqi və ərazilərin inkişafının qiymətləndirilməsi, habelə mülki kartoqrafiyada istifadə olunmağa başlandı. XX əsrin 60-cı illərində kosmik raketlərin və peyklərin meydana çıxması ilə məsafədən zondlama kosmosa getdi.

Uzaqdan zondlamanın yeni dövrü insanlı kosmik uçuşlar, kəşfiyyat, meteoroloji və resurs peykləri ilə bağlıdır.

Məqsədi aşağı orbitlərdən fotoşəkillər əldə etmək olan CORONA, ARGON, LANYARD proqramları çərçivəsində kəşfiyyat peyklərinin buraxılması nəticəsində 1960-cı ildən sonra hərbi sahədə məsafədən zondlama imkanları xeyli artmışdır. Tezliklə 2 metr ayırdetmə qabiliyyətinə malik stereo cüt şəkillər əldə edildi. İlk peyklər orbitdə yeddi-səkkiz gün işlədi, lakin bu cihazların sonrakı nəsilləri bir neçə ay ərzində məlumat verə bildi.

1961-ci ildə ABŞ-da həyata keçirilən pilotlu uçuş proqramlarının həyata keçirilməsi nəticəsində ilk dəfə ayın səthinə bir insan eniş etdi (1969). Qeyd etmək lazımdır ki, Merkuri proqramı çərçivəsində Yerin təsvirləri əldə edilmişdir, Əkizlər layihəsi (1965-1966), Apollon proqramı (1968-1975) zamanı məsafədən zondlama məlumatlarının sistematik toplanması zamanı məsafədən zondlama aparılmışdır. yer səthinin (ERS) həyata keçirildi ) və insanın Aya enməsi, yer resursları üzərində tədqiqatlar aparan Skylab kosmik stansiyasının buraxılması (1973-1974), 1981-ci ildə başlayan təkrar istifadə edilə bilən kosmik gəmilərin uçuşları , həmçinin doqquz spektral kanaldan istifadə etməklə görünən və yaxın infraqırmızıda 100 metr ayırdetmə qabiliyyəti ilə çox zonalı təsvirlərin əldə edilməsi.

Sovet İttifaqında, sonra Rusiyada ABŞ-ın kosmik proqramları ilə paralel olaraq kosmik proqramlar inkişaf etdirildi. İnsanın kosmosa ilk uçuşu olan Yuri Qaqarinin 12 aprel 1961-ci ildə uçuşu, "Vostok" (1961-1963), "Vosxod" (1964-1965) və "Soyuz" kosmik gəmilərinin buraxılışı "Salut" kosmik stansiyalarının orbitində işləyir. (ilk dəfə 1971-ci il aprelin 19-da).

İlk meteoroloji peyk 1960-cı il aprelin 1-də ABŞ-da orbitə buraxılıb. O, hava proqnozu, siklonların hərəkətini izləmək və digər oxşar vəzifələr üçün istifadə edilmişdir. TIROS-1 (Televiziya və İnfraqırmızı Müşahidə Peyki) yer səthinin geniş sahələrini müntəzəm olaraq tədqiq etmək üçün istifadə edilən peyklər arasında ilk idi.

İlk xüsusi peyk 1972-ci ildə buraxılmışdır. O, ERTS-1 (Earth Resources Technology Satellite) adlanırdı və əsasən kənd təsərrüfatı məqsədləri üçün istifadə olunurdu. Hazırda bu seriyanın peykləri Landsat adlanır.

Onlar orta rezolyusiyaya malik ərazilərin müntəzəm çoxzonalı tədqiqi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Daha sonra, 1978-ci ildə SEASAT skaner sistemi ilə ilk peyk buraxıldı, lakin o, yalnız üç ay ərzində məlumatları ötürdü. Stereo cüt şəkillər əldə etmək mümkün olan SPOT seriyasının ilk fransız peyki 1985-ci ildə orbitə buraxılmışdır. IRS (Indian Remote Sensing) adlı ilk Hindistanın uzaqdan zondlama peyki 1988-ci ildə buraxıldı. Yaponiya da JERS MOS peyklərini orbitə çıxarıb.

1975-ci ildən bəri Çin vaxtaşırı öz peyklərini buraxır, lakin onların aldıqları məlumatlar hələ də ictimaiyyətə açıqdır. Avropa Kosmik Konsorsiumu 1991 və 1995-ci illərdə ERS radar peyklərini, Kanada isə 1995-ci ildə RADARSAT peyklərini orbitə buraxdı.

Aerokosmik metodların inkişaf tarixi göstərir ki, elm və texnologiyada yeni nailiyyətlər dərhal təsvir texnologiyalarını təkmilləşdirmək üçün istifadə olunur. Bu, 20-ci əsrin ortalarında, kompüterlər, kosmik gəmilər, radioelektron tədqiqat sistemləri kimi yeniliklər ənənəvi aerofotoşəkil üsullarında inqilabi dəyişikliklər edəndə baş verdi - aerokosmik zondlama yarandı. Kosmik təsvirlər regional və qlobal səviyyədə problemlərin həlli üçün geoinformasiya təmin etmişdir.

Hazırda aerokosmik zondlamanın mütərəqqi inkişafında aşağıdakı tendensiyalar aydın şəkildə özünü göstərir.

• İnternetdə operativ şəkildə yerləşdirilən kosmos şəkilləri həm peşəkar mütəxəssislər, həm də geniş ictimaiyyət üçün ərazi haqqında ən populyar video məlumatlara çevrilir.
• Açıq giriş peyk şəkillərinin ayırdetmə qabiliyyəti və metrik xüsusiyyətləri sürətlə artır. Ultra yüksək rezolyusiyaya malik orbital təsvirlər - metr və hətta desimetr - aerofoto çəkilişləri ilə uğurla rəqabət aparan yayılma qazanır.
• Analoq foto şəkilləri və ənənəvi emal texnologiyaları əvvəlki inhisar dəyərini itirir. Əsas emal qurğusu xüsusi proqram təminatı və periferik qurğularla təchiz edilmiş kompüter idi.
• Hər cür hava radarının inkişafı onu aerokosmik zondlama üçün optik texnologiyalarla effektiv şəkildə inteqrasiya olunmağa başlayan metrik cəhətdən dəqiq məkan geoinformasiyasının əldə edilməsi üçün mütərəqqi üsula çevirir.
• Müxtəlif aerokosmik Yer zondlama məhsulları üçün bazar sürətlə inkişaf edir. Orbitlərdə fəaliyyət göstərən kommersiya kosmik gəmilərinin, xüsusən də xarici gəmilərin sayı durmadan artır. Landsat (ABŞ), SPOT (Fransa), IRS (Hindistan), Xəritəçəkmə peykləri ALOS (Yaponiya), Cartosat (Hindistan), Ikonos, QiuckBird, GeoEye (ABŞ) da daxil olmaqla, resurs peyk sistemləri tərəfindən əldə edilən görüntülər. tandem interferometrik tədqiqatı həyata keçirən TerraSAR-X və TanDEM-X (Almaniya) radarı da daxil olmaqla. RapidEye (Almaniya) kosmik monitorinq peykləri sistemi uğurla fəaliyyət göstərir.

Aerokosmik təsvir - obyektlərin parlaqlığının uzaqdan qeydiyyatı yolu ilə müəyyən həndəsi və radiometrik (fotometrik) qanunlara uyğun olaraq əldə edilən və ətrafdakı görünən və gizli obyektləri, hadisələri və prosesləri öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuş real obyektlərin ikiölçülü təsviridir. dünya, eləcə də onların məkan mövqeyini müəyyən etmək.

Müasir aerokosmik təsvirlərin miqyasının diapazonu böyükdür: 1:1000-dən 1:100.000.000-a qədər dəyişə bilər, yəni. yüz min dəfə. Eyni zamanda aerofotoşəkillərin ən çox yayılmış şkalaları 1:10 000 - 1: 50 000, kosmosda isə 1: 200 000 - 1: 10 000 000. Bütün aerokosmik təsvirlər adətən analoq (adətən fotoqrafik) və rəqəmsal (elektron) bölünür. ). Rəqəmsal fotoşəkillərin təsviri ayrı-ayrı eyni elementlərdən - piksellərdən (İngiliscə Picture element-pxel-dən) formalaşır; hər pikselin parlaqlığı bir nömrə ilə xarakterizə olunur.

Ərazinin informasiya modeli kimi aerokosmik təsvirlər bir sıra xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur, o cümlədən şəkilli, radiometrik (fotometrik) və həndəsi. Vizual xüsusiyyətlər fotoşəkillərin obyektlərin incə detallarını, rənglərini və tonal gradasiyalarını əks etdirmə qabiliyyətini xarakterizə edir, radiometrik olanlar obyektlərin parlaqlığının təsvirlə kəmiyyət qeydinin düzgünlüyünü, həndəsi xüsusiyyətlər ölçüləri, uzunluqları və sahələrini təyin etmək imkanını xarakterizə edir. cisimlər və şəkillərdən onların nisbi mövqeyi.

Peyklərdən Yerin müşahidə məlumatlarından istifadə etməyin ən yaxşı yolu onları digər mənbələrdən alınan məlumatlarla birlikdə təhlil etməkdir.

Orbitin bir neçə ardıcıl nöqtəsindən üst-üstə düşən şəkillərin əldə edilməsi (stereo görüntüləmə) üçölçülü obyektlərin daha dəqiq təsvirini əldə etməyə və siqnalın səs-küy nisbətini artırmağa imkan verir.

Çoxzonal təsvirlərin istifadəsi müxtəlif obyektlərin tonal xüsusiyyətlərinin unikallığına əsaslanır. Müxtəlif spektral diapazonlarda təsvirlərdən parlaqlıq məlumatlarının birləşdirilməsi müəyyən məkan strukturlarını dəqiq müəyyən etməyə imkan verir. Çox sayda (10-dan çox) dar çəkiliş zonalarından istifadə edərək çəkiliş hiperspektral adlanır. Hiperspektral görüntüləmə ilə, məsələn, çirklənmə üçün tipik olan udma zolaqlarının olması ilə xarakterizə olunan obyektləri müəyyən etmək imkanı artır. Çox zonalı və hiperspektral tədqiqatlar tədqiq olunan obyektlərin spektral parlaqlıq fərqlərindən onların şərhi üçün daha səmərəli istifadə etməyə imkan verir.

Bu tip təsvirlərə həm müxtəlif uzunluqlu əks olunan radio dalğalarının qeydiyyatı zamanı, həm də onların müxtəlif qütbləşmələri ilə əldə edilən radar təsvirləri də aid edilə bilər.

Çox vaxtlı sorğu, yerinə yetirməyə imkan verən əvvəlcədən müəyyən edilmiş tarixlərdə planlaşdırılmış sorğudur müqayisəli təhlil xüsusiyyətləri zamanla dəyişən obyektlərin təsvirləri.

Çox səviyyəli sorğu - tədqiqat sahəsi haqqında daha ətraflı məlumat əldə etmək üçün müxtəlif seçmə səviyyələri ilə sorğu istifadə olunur.

Bir qayda olaraq, bütün məlumatların toplanması prosesi üç səviyyəyə bölünür: peyk çəkilişləri, aerofotoqrafiya və yerüstü tədqiqatlar.

Çoxqütblü çəkiliş üsulu ilə alınan təsvirlər əks olunan şüalanmanın qütbləşmə xassələrindəki fərqlərə əsaslanaraq cisimlər arasında sərhədlər çəkmək üçün istifadə olunur. Beləliklə, məsələn, su səthindən əks olunan radiasiya adətən bitki örtüyündən əks olunan radiasiyadan daha güclü qütbləşir.

Birləşdirilmiş üsul çoxzamanlı, çox zonalı və çoxqütblü tədqiqatların istifadəsindən ibarətdir.

Planetimizin ərazilərini öyrənmək üçün peyk metodları olmadan müasir GIS-in effektiv işini təsəvvür etmək çətindir. Uzaqdan peyk zondlama həm kosmik texnologiyanın sürətli inkişafı və təkmilləşdirilməsi, həm də aviasiya və yerüstü monitorinq üsullarının məhdudlaşdırılması ilə əlaqədar geoinformasiya texnologiyalarında geniş tətbiq tapmışdır.

uzaqdan zondlama(DZ) Yer səthi ilə faktiki təmasda olmadan onun səthi haqqında məlumatların toplanmasına əsaslanan elmi istiqamətdir.

Səth məlumatlarının əldə edilməsi prosesi, sonrakı emal, təhlil və praktik istifadə üçün obyektlərin əks etdirdiyi və ya buraxdığı enerji haqqında məlumatların yoxlanılması və qeyd edilməsini əhatə edir. DZ prosesi təqdim olunur və aşağıdakı elementlərdən ibarətdir:

düyü. . DZ-nin mərhələləri.

Güc və ya işıqlandırma mənbəyinə malik olmaq (A) uzaqdan zondlama üçün ilk tələbdir, yəni. işıqlandıran və ya enerji verən enerji mənbəyi olmalıdır elektromaqnit sahəsi tədqiqat üçün maraq obyektləri.

Radiasiya və atmosfer (B) - mənbədən obyektə qədər yayılan şüalanma, yolun bir hissəsi Yer atmosferindən keçir. Bu qarşılıqlı əlaqə nəzərə alınmalıdır, çünki atmosferin xüsusiyyətləri enerji radiasiyasının parametrlərinə təsir göstərir.

Tədqiqat obyekti ilə qarşılıqlı əlaqə (C) - obyektə düşən radiasiya hadisəsinin qarşılıqlı təsirinin xarakteri həm obyektin, həm də şüalanmanın parametrlərindən güclü şəkildə asılıdır.

Sensor (D) tərəfindən enerjinin qeydiyyatı - tədqiqat obyekti tərəfindən buraxılan radiasiya uzaqdan yüksək həssas olan sensora düşür və sonra alınan məlumat daşıyıcıda qeyd olunur.

Məlumatın ötürülməsi, qəbulu və emalı (E) - həssas sensor tərəfindən toplanan məlumat rəqəmsal formada qəbuledici stansiyaya ötürülür, burada verilənlər təsvirə çevrilir.

Şərh və təhlil (F) - işlənmiş təsvir vizual olaraq və ya kompüterin köməyi ilə şərh olunur, bundan sonra tədqiq olunan obyekt haqqında məlumat ondan çıxarılır.

Alınan məlumatın tətbiqi (G) - uzaqdan zondlama prosesi müşahidə obyektinin xüsusiyyətlərini və davranışını daha yaxşı başa düşmək üçün lazımi məlumatları əldə etdikdə başa çatır, yəni. praktiki problem həll edildikdə.

Peyk məsafədən zondlamanın (SRS) aşağıdakı tətbiq sahələri fərqləndirilir:

ətraf mühitin vəziyyəti və torpaqdan istifadə haqqında məlumatların əldə edilməsi; kənd təsərrüfatı torpaqlarının məhsuldarlığının qiymətləndirilməsi;

Flora və faunanın öyrənilməsi;

Təbii fəlakətlərin (zəlzələlər, daşqınlar, yanğınlar, epidemiyalar, vulkan püskürmələri) nəticələrinin qiymətləndirilməsi;

Torpaq və su obyektlərinin çirklənməsi zamanı dəymiş ziyanın qiymətləndirilməsi;

Okeanologiya.

SDZ vasitələri atmosferin vəziyyəti haqqında təkcə yerli deyil, həm də qlobal məlumat əldə etməyə imkan verir. Səslənən məlumatlar şəkillər şəklində, adətən rəqəmsal formada gəlir. Əlavə emal kompüter tərəfindən həyata keçirilir. Buna görə də SDZ məsələsi rəqəmsal təsvirin emalının vəzifələri ilə sıx bağlıdır.

Planetimizi kosmosdan müşahidə etmək üçün tədqiqatçının məsafədən tədqiq olunan obyekt haqqında məlumat əldə etmək imkanı olan uzaq metodlardan istifadə edilir. Uzaqdan zondlama üsulları, bir qayda olaraq, dolayı yolla olur, yəni müşahidəçi üçün maraqlı olmayan parametrləri, lakin onlarla əlaqəli bəzi kəmiyyətləri ölçür. Məsələn, Ussuri taigasındakı meşələrin vəziyyətini qiymətləndirmək lazımdır. Monitorinqdə iştirak edən peyk avadanlığı optik diapazonun bir neçə hissəsində tədqiq olunan obyektlərdən yalnız işıq axınının intensivliyini qeyd edəcək. Bu cür məlumatları deşifrə etmək üçün ilkin tədqiqatlar, o cümlədən ayrı-ayrı ağacların vəziyyətinin təmas üsulları ilə öyrənilməsi üzrə müxtəlif təcrübələr tələb olunur. Sonra eyni obyektlərin təyyarədən necə göründüyünü müəyyən etmək və yalnız bundan sonra peyk məlumatlarından meşələrin vəziyyətini mühakimə etmək lazımdır.

Təsadüfi deyil ki, Yerin kosmosdan öyrənilməsi üsulları yüksək texnoloji üsullara aid edilir. Bu, təkcə raket texnologiyasının, mürəkkəb optoelektronik cihazların, kompüterlərin, yüksək sürətli informasiya şəbəkələrinin istifadəsi ilə deyil, həm də ölçmə nəticələrinin əldə edilməsi və şərh edilməsinə yeni yanaşma ilə bağlıdır. Peyk tədqiqatları kiçik bir ərazidə aparılır, lakin onlar geniş ərazilərdə və hətta bütün dünya üzrə məlumatları ümumiləşdirməyə imkan verir. Peyk üsulları, bir qayda olaraq, nisbətən qısa zaman intervalında nəticələr əldə etməyə imkan verir. Məsələn, sərhədsiz Sibir üçün peyk üsulları ən məqbuldur.

Uzaqdan metodların xüsusiyyətləri arasında peykdən gələn siqnalın keçdiyi mühitin (atmosferin) təsiri var. Məsələn, obyektləri əhatə edən buludların olması onları optik diapazonda görünməz edir. Ancaq buludlar olmadıqda belə, atmosfer cisimlərdən gələn radiasiyanı zəiflədir. Buna görə də, peyk sistemləri qazların və aerozolların udma və səpilmənin onlarda baş verdiyini nəzərə alaraq, şəffaflıq pəncərələrində işləməlidir. Radio diapazonunda Yeri buludlar vasitəsilə müşahidə etmək mümkündür.

Yer və onun obyektləri haqqında məlumatlar rəqəmsal formada peyklərdən gəlir. Yerüstü rəqəmsal təsvirin emalı kompüterlərdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Müasir peyk üsulları təkcə Yerin təsvirini əldə etməyə imkan vermir. Həssas alətlərdən istifadə etməklə atmosfer qazlarının, o cümlədən istixana effektinə səbəb olanların konsentrasiyasını ölçmək mümkündür. Üzərində TOMS quraşdırılmış “Meteor-3” peyki bir sutka ərzində Yerin bütün ozon qatının vəziyyətini qiymətləndirməyə imkan verib. NOAA peyki səth şəkillərini əldə etməklə yanaşı, ozon təbəqəsini öyrənməyə və atmosfer parametrlərinin (təzyiq, temperatur, rütubət) şaquli profillərini öyrənməyə imkan verir.

Uzaqdan metodlar aktiv və passiv bölünür. istifadə aktiv üsullar peyk öz enerji mənbəyinin (lazer, radar ötürücüsü) siqnalını Yerə göndərir, əksini qeydə alır, şək. 3.4a. Passiv üsullar cisimlərin səthindən əks olunan günəş enerjisinin və ya Yerin istilik radiasiyasının qeydiyyatını əhatə edir.

düyü. . Aktiv (a) və passiv (b) uzaqdan zondlama üsulları.

Yerin kosmosdan uzaqdan zondlanması elektromaqnit dalğalarının optik diapazonundan və radio diapazonunun mikrodalğalı hissəsindən istifadə edir. Optik diapazona spektrin ultrabənövşəyi (UV) hissəsi daxildir; görünən sahə - mavi (B), yaşıl (G) və qırmızı (R) zolaqlar; infraqırmızı (IR) - yaxın (NIR), orta və istilik.

Optik diapazonda səslənmənin passiv üsulları ilə elektromaqnit enerjisinin mənbələri kifayət qədər yüksək temperatura qədər qızdırılan bərk, maye, qazlı cisimlərdir.

Dalğa uzunluğu 4 μm-dən çox olduqda, Yerin öz istilik radiasiyası Günəşinkindən artıqdır. Yerin kosmosdan istilik şüalanmasının intensivliyini qeydə almaqla ən mühüm ekoloji xarakteristikası olan quru və su səthinin temperaturunu dəqiq qiymətləndirmək mümkündür. Troposferdə temperaturun hündürlüklə orta hesabla 6,5 ​​o/km azaldığını nəzərə alsaq, bulud zirvəsinin temperaturunu ölçməklə onun hündürlüyünü müəyyən etmək olar. Peyklərdən istilik radiasiyasını qeydə alarkən atmosferdə udulmanın kiçik olduğu 10-14 μm dalğa uzunluğu diapazonundan istifadə olunur. Yer səthinin (buludların) temperaturu –50o-yə bərabər olduqda, radiasiya maksimumu 12 µm, +50o-da - 9 µm-ə düşür.