Космические съемочные системы

На околоземных орбитах находятся несколько десятков космических летательных аппаратов с различными съемочными системами на борту. Получаемая при этом разноплановая информация — изображения или результаты измерений определенных характеристик объектов на поверхности Земли или атмосферы — передается на пункты приема тех стран или коммерческих структур, по заказу которых осуществляют дан­ную съемку.

Наиболее известные и используемые в мире данные получают с зарубежных космических аппаратов: NOAA, LANDSAT, SPOT, IRS, RADARSAT, ERS, QUICK BIRD, IKONOS, WorldView-1, 2, GeoEye-1, 2; из российских - спутники «Ресурс-П», «Канопус-В» и др..

Серия спутников LANDSAT (США) функционирует с начала семидесятых годов XX века. Съемку проводят с высоты орбиты 705 км. На спутниках используются многозональные съемочные системы с линейным разрешением на местности в ви­димой области спектра: панхроматический канал - 15 м, а при многозональной съемке — 30 м.

В целях мониторинга кадастровой информации и создания картографической продукции масштабов 1:М= 1:5000...1:10 000 могут быть использованы космические съемочные системы высо­кого разрешения. Например, космические изображения земной поверхности, получаемые со спутников IKONOS и QUICK BIRD (США), имеют соответственно разрешение на местности 0,61 м и 1 м. Точность фотограмметрического определения коор­динат точек по снимкам спутника QUICK BIRD, снятых в пан­хроматической зоне (0,45...0,95 мкм) и с использованием опорных точек, составляет 2 м, без опорных точек —23 м.

Радарные изображения, получаемые, на­пример, с канадского спутника RADARSAT или европейского ERS, имеют разрешение 25 м. Современные методы радиолока­ции позволяют получать изображения с разрешением на местно­сти до 1м.

Группировка из пяти мини-спутников RapidEye оснащена мультиспектральной оптико-электронной камерой Jena-Optronik для съемки с пространственным разрешением 6,5 м выведена на околоземную солнечно-синхронную орбиту высотой 630 км. Спутники равномерно распределены на орбите высотой около 630 км. Облетая Землю в направлении с севера на юг, они пересекают экватор в 11 часов по местному времени с дистанцией около 660 км и интервалом около 20 минут.

Съемка выполняется сеансами с максимальной длиной полосы 3000 км. В пределах одного сеанса спутник может снять участок поверхности Земли шириной 77 км и длиной до 1500 км. Таким образом, спутники RapidEye способны обеспечивать ежедневное покрытие съемками площадь в 4 млн. км². Периодичность съемки одного и того же района Земли — 24 часа.

Съемка земной поверхности ведется в пяти каналах. Уникальным для спутников высокого разрешения является канал «крайний красный», который оптимально подходит для наблюдения и измерения изменений состояния растительного покрова.

Области применения данных дистанционного зондирования, полученных с группировки спутников RapidEye:

· Инвентаризация сельскохозяйственных угодий, создание карт землепользования.

· Мониторинг состояния посевов, оценка засоренности, выявление вредителей и болезней сельскохозяйственных культур, прогнозирование урожайности, точное земледелие.

· Мониторинг состояния лесной растительности, инвентаризация лесов.

· Мониторинг природных и антропогенно-спровоцированных катастроф.

Контрольные вопросы:

1. Назовите этапы аэрофотосъемочных работ.

2. Виды аэрофотосъемок.

3. Как рассчитать продольное и поперечное перекрытие снимков?

4. По каким критериям оценивается фотограмметрическое качество материалов аэрофотосъемки?

5. Материалы аэрофотосъемки, принимаемые заказчиком.

6. Назовите основные элементы центральной проекции.

7. Какое влияние оказывает наклон снимка на геометрию изображения?

8. Как изменяется величина смещения точек изображения по полю наклонного снимка?

9. Где на снимке постоянный масштаб?

10. Как влияет на геометрию изображения на снимке рельеф местности?

11. При каких условиях можно проводить метрические действия непосредственно по снимкам?

12. Как уменьшить влияние рельефа на геометрию изображения?

13. Какие факторы влияют на геометрию изображения снимка?

14. В чем сущность технологии создания сельского фотоплана?

15. Что такое фотосхема и где они применяются?

16. В чем заключается технология монтажа фотосхемы по соответственным точкам?

17. В каких случаях применяют монтаж фотосхем способом по начальным направлениям?

18. При каких условиях возможно изготовить единую многомаршрутную фотосхему?

19. Способы определения среднего масштаба фотосхемы.

20. Назовите основные отличия фотоплана и ортофотоплана.

21. Что называется трансформированием аэрофотоснимков?

Литература:

1. Обиралов, А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование: Учебник [Текст] / А.И Обиралов, А.Н. Лимонов, Л.А. Гаврилова. – М.: КолосС, 2006. – 334с.

2. Сухих, В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве: Учебник [Текст] / В.И. Сухих. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. – 392 с.

3. Основные положения по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов. ГКИНП-09-32-80 [Текст]. – М.: Недра, 1982.

4. Геоматика [Электронный ресурс]: журнал о геоинформатике и дистанционном зондировании Земли. – М.: компания Совзонд, 2011. – URL: http://geomatica.ru/archives/2011_03.html.

5. Кашкин, В. Б. Цифровая обработка аэрокосмических изображений [Текст] : конспект лекций / В. Б. Кашкин, А. И. Сухинин. – Красноярск : ИПК СФУ, 2008.