Voda v krajině

Voda je základem života na Zemi, třebaže se na stavbě Země podílí jen velmi malým dílem. Tvoří vlastně jen tenký pokryv na povrchu Země, který se nazývá hydrosférou. Voda je však zastoupena malými podíly i v dalších geosférách - litosféře, atmosféře, pedosféře a biosféře. I když hydrosféra tvoří jen tenký obal Země, pokrývá však více než 3/4 jejího povrchu, a proto se někdy Země nazývá modrou planetou, protože při pohledu z vesmíru se jeví jako modrá. Je to dáno tím, že voda pohlcuje „teplé“ barvy slunečního spektra.  Významným hydrickým procesem je oběh vody v přírodě, který čím dál více ovlivňuje a ovlivňován krajinnými ekosystémy a lidskou činností.
 

Studium vodních objeků metodami dálkového průzkumu Země

Vodní objekty na snímcích v optické části spektra

Díky specifickému spektrálnímu chování vody lze na leteckých a družicových snímcích vodní objekty pomerne snadno identifikovat. V intervalu viditelného elektromagnetického zárení voda odráží pouze jeho malou cást, oblasti infracervených vlnových délek se voda chová témer jako absolutne cerné teleso a pohlcuje témer všechno dopadající zárení a na snímcích se vyznacuje nejtmavšími tóny.

LandstaTM1 / voda Landsat TM4 / voda

Na obrázku je družicový snímek brnenské prehrady porízený družicí LANDSAT 5. Obrazový záznam vlevo byl porízen skenerem Thematic Mapper v modré cásti viditelného zárení (TM1). Snímek vpravo byl porízen v blízké infracervené cásti spektra (TM4). Z uvedených príkladu družicových záznamu je patrné, že zárení viditelné cásti spektra proniká vodním sloupcem, odráží se od dna melkých vodních nádrží ci od látek obsažených ve vode a muže tedy sloužit k získávání informací o vlastnostech vody. Naopak snímek porízený v infracervených vlnových délkách slouží predevším k vymezení vodních objektu - vetších vodních toku ci nádrží.

Histogram / TM4

Výrazne odlišný tón vodních objektu se na snímcích v infracervené cásti spektra projevuje v charakteristickém tvaru histogramu obrazového zánamu. Vyskytuje-li se na snímku jedna ci více vodních ploch, potom se histogram vyznacuje dvema vrcholy, jak je patrné z uvedeného príkladu. Vrchol vlevo tvorí pixely vodní plochy, hlavní vrchol histogramu vpravo tvorí pixely všech ostatních povrchu na snímku. Metodou tzv. prahování lze vodní plochy ze snímku extrahovat. Výseldek prahování uvádí následující obrazek
Prahovani / voda
Snímky z termální cásti spektra lze využívat predevším ke studiu teplotních charakteristik vody - naspríklad pro mapování tzv. tepelného znecištení. Ve vetší míre se však využívá družicových snímku z termální cásti spektra k mapování povrchové teploty morí a oceánu v globálním merítku (SST - Sea Surface Temperature) a to v meterorologii a klimatologii

Voda na radarových snímcích

Vodní objekty lze velmi dobře studovat i na radarových snímcích. V oblasti mikrovlnného záření, které RADAR využívá, formuje vzhled různých povrchů především jejich drsnost. Odlišná drsnost vodních ploch od souše umožňuje vedle dalších vlastností mikrovlnného záření poměrně dobře na radarových snímcích interpretovat rozsah povodní. Klidná vodní hladina se na radarových snímcích jeví jako velmi tmavá až černá. To je způsobeno tzv. zrcadlovým odrazem mikrovlnného záření. Vlnění způsobuje zvýšení drsnosti vodní hladiny a tzv. difůzní odraz mikrovlnného záření. Na radarových snímcích je zvlněná vodní hladina znázorněna o poznání světlejšími odstíny. Speciálním způsobem odrazu je tzv. odraz koutový, který způsobují dvě hladké plochy orientované vůči sobě přibližně kolmo. Odraz mikrovlnného záření od takovýchto ploch je velmi intenzivní a na radarových snímcích se jeví jako výrazně světlé plošky. V případě povodní může být koutový odraz způsoben zaplavenými budovami nebo příbřežní vegetací, kdy vodní hladina tvoří jedu hladkou plochu a kmeny stromů druhou hladkou plochu. Výhodou radarových snímků při monitorování průběhu povodní je především nezávislost na podmínkách počasí či na denní době.
Pobřeží Kalábrie na radarovém snímku ERS-1
Na radarovém snímku pořízeném družicí ERS-1 je zobrazeno pobeží Kalábrie. V levé horní části snímku je patrný značně zkreslený reliéf. Asymetrické zobrazení clenitého terénu na radarových snímcích je dáno tzv. bočním snímáním. Vodní hladina v pravé části snímku má odlišné tóny v závislosti na drsnosti hladiny. Poměrně ostře ohraničené černé skvrny mapují rozsah ropných látek na hladině, která se pro radarový signál jeví jako hladká a způsobuje tzv. zrcadlový odraz.

Příklady využití DPZ pro mapování v hydrologických aplikacích

birds

Návrat na hlavní stránku

Nahoru