Přehled družicových systémů

Následující série obrázků prezentuje v pěti skupinách příklady družicových snímků využitelných pro tématické a topografické mapování. Prezentované systémy jsou zhruba uspořádány podle prostorové rozlišovací schopnosti od nejpodrobnějších k přehledovým. Snímky většího formátu se Vám zobrazí vždy po kliknutí na jednotlivé náhledy.

Fotografie pořízené z vesmíru

KVR - Družice KOSMOS vytvářely detailní snímky původně pro zpravodajské účely, fotografická komora KVR - 1000, prostorové rozlišení: 2 m, snímek nemá původní plné rozlišení. Panchromatická fotografie pyramidového pole v Gize pořízená původně špionážní kamerou KVR - 1000. Původní přibližné měřítko snímků pořízených touto kamerou je 1 : 220 000. Vysoká prostorová rozlišovací schopnost dovoluje takovéto fotografie vyzvětšovat až do měřítka 1 : 10 000

KFA - Panchromatický snímek s rozlišením 2 m. Je na něm zachycena městská část Brno-Líšeň. Snímek byl pořízen komorou s ozačením KFA 3000, kde 3000 značí ohniskovou vzdálenost kamery

ISS (International Space Station) Alpha - Fotografie aktivního vulkánu Popocatépetl ze dne 23.1 2001 nacházejícího se přibližně 70 km jihovýchdně od Mexico City. Databázi fotografií z tohoto zdroje lze nalézt na adrese http://eol.jsc.nasa.gov/ . Mnoho obrazových materiálů bylo získáno například z americké lodi Skylab v roce 1973. Také na stanici MIR byl v rámci modulu PRIRODA od r. 1996 snímkován zemský povrch

Družice s vysokým rozlišením

IKONOS - panchromatický snímek ukazuje část pyramidového pole v Gize. IKONOS 2 (z řec. obrázek) byla první komerční družicí posytující snímky s prostorovým rozlišením 1 metr. Byla vypuštěna na oběžnou dráhu 24.září 1999 společností SpaceImaging jako druhá ve své kategorii po neúspešném startu družice IKONOS 1 v dubnu 1999.
Družice se pohybuje na dráze synchronní se sluncem ve výšce 681 km s inklinací 98,1 stupňů. Pracuje ve dvou režimech – panchromatickém, kdy poskytuje snímek v intervalu vlnových délek 0,45 - 0,90 mikrometrů s prostorovým rozlišením 1 metr. Druhý režim je režim multispektrální, který nabízí 4 snímky v následujících intervalech vlnových délek:

Blue 0,45 - 0,52
Green 0,52 – 0,60
Red 0,63 - 0,69
Near IR 0,76 - 0,90

Multispektrální snímky mají rozlišení 4 metry. Šířka záběru družice je 13 km, scéna může mít velikost 11 x 11 km či podobu pruhu o rozměrech 11 x 100 km až 11 x 1000 km. Polohová přesnost dat je 12 m horizontálně a 10 m ve vetrikálním směru. V případě GCP je potom udávána přesnost 2 resp. 3 metry. Opakovatelnost snímání je 2,9 dne při rozlišení 1 m na 40 stupni zeměpisné šířky. Snímání určité scény je provedeno naprogramováním družice na základě požadavků objednatele, ve třech pokusech jsou získána obrazová data. Data jsou nabízena pod označením CARTERRA.

http://www.spaceimaging.com

EROS A-1. Izraelská družice, která poskytuje panchromatické snímky s rozlišením 1 m při šířce záběru 12,5 km. Na přiloženém obrázku je ukázka snímku pořízeného touto družiíc v panchromatickém režimu - jedná se o část přístavu francouzského města Brest.
Družici s váhou pouze 250 kg a která byla vypuštěna na oběžnou dráhu 5.prosince 2000 provozuje společnost ImageSat International, která plánuje postupně vypustit 8 družic v takové konstelaci, že budou poskytovat snímky celou zeměkouli denně.Celý systém má být doplněn sítí mobilních stanic, které mají uživateli umožňovat získávat snímky téměř v reálném čase.

http://www.imagenet.com
http://www.imagesatintl.com/1024/index.html
http://sweden.imagenet.com/

QuickBird. Družice soukromé společnosti DigitalGlobe, vypuštěna na konci roku 2001. Družice se pohybuje na oběžné dráze ve výšce 450 km. Systém poskytuje panchromatické snímky s rozlišením 0,61 m a dále snímky v multispektrálním režimu s rozlišením 2,5 m při šířce záběru 16,5 km.

www.digitalglobe.com
www.eurimage.com

Družice pro výzkum přírodních zdrojů Země

IRS - ukázka z Indických družic IRS - město Žďár nad Sázavou na panchromatickém snímku s rozlišením 6 metrů. Indie vypustila v minulých letech do kosmu celou sérii družic, které poskytují snímky s rozlišením od 6 m do řádově stovek metrů. Kromě snímků s vysokým rozlišením, které vytvářejí družice IRS-1C a IRS-1D, lze získat multispektrální snímky ze skeneru LISS s rozlišením 23,5 metrů pořízené ve viditelné a blízké infračervené části spektra, případně snímky ze skeneru s označením WiFS s rozlišením 188 m. Družice IRS-1C a 1D mohou snímat území i mimo čáru nadiru a z takto pořízených obrazových záznamů lze sestavovat stereoskopické dvojice a generovat digitální model terénu.

http://www.gaf.de/data.html

SPOT - systém francouzských družic funkční od r. 1986. Družice SPOT 4 byla vypuštěna 24.3.1988 raketou ARIANE. Základní parametry dráhy družice i velikosti snímaných obrazových záznamů jsou stejné jako u předchozích družic tohoto systému. (se sluncem synchronní dráha, inklinace 98,8 stupňů, scéna velikosti 60 x 60 km, možnost snímání pod úhlem 27 stupňů, …). Snímání stejného místa 1 x za 26 dní, díky náklonu radiometrů ale 5 dní na rovníku, 3 dny na 45 a 1 den nad 70 stupňů z.š.
Základními přístroji jsou dva radiometry s označením HRVIR navazují na přístroje HRV na předchozích družicích SPOT (optoelektronicé radiometry pracující s CCD detektory, s tzv. podélným snímáním) Pracují ve 4 pásmech a jsou především doplněny o pásmo v oblasti středních IČ vlnových délek. Toto pásmo umožňuje především lepší identifikaci vegetace a také vodních ploch a vodních toků. Pásma mají následující charakteristiku:

visible band B1 (0,50 to 0,59 mikrometrů)
visible band B2 (0,61 to 0,68 mikrometrů)
visible band B3 (0,78 to 0,89 mikrometrů)
shortwave infrared SWIR band (1,58 to 1,75 mikrometrů)

Multispektrální (XS) mód je snímán s rozlišením 20 metrů. V panchromatickém režimu (PAN) je vytvářen obrazový záznam pásmem B2 s prostorovým rozlišením 10 metrů. Družice mají schopnost vytvářet ze dvou sousedních drah snímky stejného území - tzv. stereoskopické dvojice. Těch lze využít k sestavení digitálního modelu terénu. Na uvedeném panchromatickém snímku je jižní okraj Brna.

http://spot4.cnes.fr/spot4_gb/index.htm

SPOT - Snímky ze skeneru VEGETATION - speciální snímací zařízení pro studium vegetace v globálním měřítku, multispektrální snímky s rozlišením 1,1 km, šířka záběru 2700 km. Vegetační složku na snímcích lze zdůraznit vytvořením nepravě barevné syntézy , na níž jsou povrchy pokryté vegetací zobrazeny červenou barvou (viz. příklad snímku pokrývajícího oblast části Egypta, Rudého moře, blízkého východu a části Arabského poloostrova) a nebo konstrukcí tzv. vegetačních indexů .

http://www.spot-vegetation.com/

LANDSAT - Brno a okolí na barevné syntéze pásem 321 (RGB) z družice LANDSAT TM 5 z května 1986. Snímek geometricky transformován do souřadného systému S-JTSK. Snímky ze systému družic LANDSAT patří zcela jistě k nejvíce využívaným pro tématické mapování. Systém je funkční od r. 1972. Nyní je na oběžné dráze již sedmá ze série družic. Družice LANDSAT 7 byla uvedena na oběžnou dráhu 15.4.1999 raketou DELTA II
Základní parametry dráhy družice jsou následující:

výška oběžné dráhy 705 km
inklinace, 98.2°
dráha družice subpolární, synchroní se sluncem
čas přeletu přes rovník 10h00 AM (sestupná dráha)
odba oběhu kolem Země 99 minut
opakovaný přelet nad stejným místem 16 dní

Základním přístrojem na palubě LANDSAT 7 je Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+). Oproti TM se vyznačuje především následujícími rysy: panchromatické pásmo s prostorovým rozlišením 15 metrů, vysoce přesná (5 %) radiometrická kalibrace na palubě družice, termální pásmo s prostorovým rozlišením 60 m


Pásmo	Spektrální rozlišení (mikrometry)	Velikost pixelu (m)
1	0,45 - 0,515	30
2	0,525 - 0,605	30
3	0,63 - 0,69	30
4	0,75 - 0,90	30
5	1,55 - 1,75	30
6	10,40 - 12,5	60
7	2,09 - 2,35	30
PAN	0,52 - 0,90	15

Data jsou nabízena ve třech úrovních předzpracování:

LEVEL 0R – reversibilní změny, týkají se pouze posunu pixelů do celočíselných pozic,
LEVEL 1R – odstranění radiometrických korekcí týkalících se např. páskování obrazu
LEVEL 1G – radiometricky a geometricky systémově korigovaná data do jedné ze sedmi podporovaných mapových projekcí, korekce odstraňuje chyby pouze systematické, RMS cca 250 m, nepoužívá GCP ani DTM.

http://landsat.gsfc.nasa.gov/

TERRA - multispektrální barevná syntéza pořízená skenerem ASTER zachycující údolní ledovec v Patagonii. Družice TERRA (původní označení EOS AM 1), která odstartovala úspěšně 18.12.1999, je vlajkovou lodí mezinárodního programu EOS (Earth Observing System) vedeného NASA. Jeho hlavním cílem je monitorování klimatu a přírodního prostředí Země v příštích 15 letech. Podrobné informace o jednotlivých snímacích zažřízeních s ukázkami snímků najdete na tomto místě .
Celý projekt se skládá ze tří základních částí:

série družic speciálně navržených pro studium globálních změn
počítačová síť umožňující zpracování, ukládání a distribuci dat (EOSDIS)
vědecké týmy využívající dat.

http://terra.nasa.gov/
http://eos-am.gsfc.nasa.gov/

Družicové radarové systémy

ERS - Evropské družice ERS 1 (již nefunkční) a ERS 2 byly původně určeny pro oceánografické účely. Bylo jich však využito v řadě dalších aplikací - také pro altimetrická (výšková) měření . Snímek zachycuje město Plzeň a okolí. Velikost obrazového prvku je 20 metrů

RADARSAT - kanadská družice, snímků z této družice bylo u nás využito k monitorování rozsahu zatopených ploch po povodních na Moravě v červenci roku 1997

http://www.rsi.ca/

SIR - RADAR pracující na amarických raketoplánech jednak pro vytváření radarových snímků, jednak pro tzv. interferometrická měření. V rámci projektu SRTM bylov období od 11. do 22. února 2000 nasímáno území v rozsahu od 60 s. j.z.š. do 60 s. s. z. š. a z těchto měření byl sestaven digitální model terénu. Snímky ukazují výsledek zpracování těchto výškových měření - první ukazuje model terénu pohoří na Kamčatce, druhá ukázka je digitální model terénu pobřeží Ománu, na který je naložen snímek z družice LANDSAT.

http://www.jpl.nasa.gov/srtm/

Meteorologické družice na polárních drahách

NOAA - družice s původně čistě meteorologickým určením poskytují mimo jiné snímky využitelné pro tzv. globální mapování . Snímky mají původní velikost pixelu 1,1 x 1,1 km a jsou vytvářeny skenerem AVHRR v pěti intervalech spektra. Ze snímků je sestavována řada tématických map základních meteorologických prvků v globálním měřítku - např. SST (Sea Surface Temperature) pro účely meteorologie a klimatologie, dále mapy základních druhů povrchů či mapy vegetačních indexů.

http://www.noaa.gov/satellites.html
http://www.chmi.cz/meteo/sat/inf_noaa.html
http://www.saa.noaa.gov/

Geostacionární meteorologické družice

METEOSAT - západoevropská družice, kterou provozuje EUMETSAT. Snímá ve třech intervalech spektra celý disk jak je patrné z obrázku. Systém produkuje snímky každých 30 minut. Snímky jsou vytvářeny ve viditelném pásmu (VIS, 0,4 až 1,0 mikrometru, velikost pixelu 2,5 km), tepelném infračerveném pásmu (IR , 10,5 až 12,5 mikrometru, velikost pixelu 5 km ) a pásmu absorpce vodních par (WW 5,7 až 7,1 mikrometru, velikost pixelu 5 km). V důsledku šikmého pohledu a větší vzdálenosti je rozlišení pro oblast střední Evropy poněkud horší - přibližně 6x9 km pro WV a IR pásmo a. 3x4,5 km pro VIS pásmo.
http://www.eumetsat.de/
http://www.chmi.cz/meteo/sat/sat_main.html

Do systému geostacionárních družic patří vedle družice METEOSAT další, které snímkují jiné části zemského povrchu a které poskytují snímky podobných parametrů.

Návrat na hlavní stránku

Nahoru