Дані дистанційного зондування Землі як джерело інформації для баз геоданих
Міністерство освіти і науки України
Казанський (Приволзький) Федеральний Університет
Факультет географії та екології
Кафедра загальної екології
ДДЗЗ як джерело інформації для баз геоданих
Дані дистанційного зондування – дані поверхні Землі, об'єктах, розташованих у ній чи її надрах, отримані у процесі зйомок будь-якими неконтактними, тобто. дистанційними методами. За традицією, що склалася, до ДДЗ відносять дані, отримані за допомогою знімальної апаратури наземного, повітряного або космічного базування, що дозволяє отримувати зображення в одному або декількох ділянках електромагнітного спектру. Характеристики такого зображення залежать від багатьох природних умов та технічних факторів. До природних умов відносяться сезон зйомки, освітленість поверхні, що знімається, стан атмосфери і т.д. До основних технічних факторів – тип платформи, що несе знімальну апаратуру, тип сенсора; метод керування процесом зйомки; орієнтація оптичної осі знімального апарату; метод отримання зображення. Основні характеристики ДДЗ визначаються числом та градаціями спектральних діапазонів; геометричними особливостями одержуваного зображення (вид проекції, розподіл спотворень), його роздільною здатністю.
Дистанційне зондування – не новий метод. Протягом багатьох десятиліть людина піднімалася над Землею, щоб спостерігати її з великої відстані і дізнатися таким чином ще більше про неї. З цією метою широко використовувалася аерофотозйомка, а згодом з'явилися нові види зйомки, які використовують для дистанційного зондування фотографічні датчики.
Завдяки останнім досягненням у галузі штучнихсупутників, що несуть системи датчиків стеження за Землею, стало можливим використання величезної кількості фотографій та інших видів інформації про поверхню Землі, які допоможуть у вирішенні таких завдань, як зниження гострої нестачі продуктів, управління та контроль за забрудненням навколишнього середовища, збільшення запасів природних ресурсів та планування зростання міст. З погляду цих завдань супутникові дані мають велике значення за умови, що їх великий обсяг швидко та економічно буде зведений до корисної інформації. Сучасні швидкодіючі цифрові ЕОМ добре пристосовані для вирішення завдань скорочення даних, а злиття таких обчислювальних методів з новими системами спостереження вже дозволило отримувати точну поточну інформацію про навколишній світ. Результат синтезу – кількісний метод дистанційного зондування.
Для аналізу заданих дистанційного зондування найбільш зручні географічні інформаційні системи (ГІС), що дозволяють ефективно працювати з поширено-розподіленою інформацією (картами, планами, аерокосмічними зображеннями, схемами в поєднанні з текстом, таблицями та ін.). З данимитакого міста доводиться мати справу практично в будь-якій сфері діяльності. Це може бути карта природних ресурсів, результати екологічного моніторингу території, атлас земельного кадастру, план міських кварталів, схема руху транспорту та інших. ГІС дозволяє накопичувати, інтегрувати та аналізувати інформацію, оперативно знаходити потрібні відомості та відображати їх зручною для використання формі, оцінювати геометричні характеристики об'єктів (довжину вулиці, відстань між містами).
Більшість даних дистанційного зондування становлять знімки, які дають можливість отримання відомостей про об'єкт у вигляді зображень у цифровій (дані, що передаються на наземну станцію по радіоканалах)або фіксовані на борту магнітних носіях) або аналогової (фотографії) формах. Цифрові дані є інтегральним випромінюванням майданчика на земній поверхні, що відповідає елементу зображення – пікселу. Результати вимірювання перетворюються на дискретні безрозмірні цифрові значення, що відповідають характеристикам відбивної здатності. Записані за допомогою реєструючого пристрою цифрові значення змінюються в межах радіометричного бітового діапазону, ширина якого залежить від характеристик датчика - зазвичай це інтервал 0 - 255. На зображенні ці значення відповідають відтінкам сірої шкали: 0 - абсолютно чорний об'єкт, 255 - абсолютно білий об'єкт, а проміжні значення відповідають різним відтінкам сірого кольору. Все різноманіття об'єктів ландшафту О.Л. Крінов розділив на чотири класи, кожен з яких відрізняється своєрідною кривою спектральної яскравості (наприклад, 1 клас – гірські породи та ґрунти, що характеризується збільшенням спектральної яскравості у міру наближення до червоної області спектру). Зображення, отримані скануванням. Фотографічні знімки необхідно для обробки переводити на цифрову форму. Для цього використовують сканери. У більшості випадків для обробки аерокосмічних знімків використовують растрові ГІС-пакети, зональні зображення розглядають у них шари інформації поряд з іншими шарами БД.
ДДЗ – найважливіше джерело оперативної та сучасної інформації про природне середовище для тематичних верств у ГІС, підтримки даних у актуальному стані.
Детально: види орбіт штучних супутників Землі. Параметри орбіт. Для яких цілей та чи інша орбіта ШСЗ даватиме переваги.
Траєкторія руху штучного супутника Землі називається його орбітою. Еліптична орбіта,якою обертається супутник (у точці S знаходиться супутник, а в точці G— Земля), характеризується такими параметрами:а = АТіb= ОС — велика і мала півосіеліпса;е= (1 -b2/а 2 ) 1/2-ексцентриситет орбіти;кутHGS- кутова координатаνрадіуса-вектора (так званасправжня аномалія);фокальний параметр р =b2/а; р = До 2 /ут 2 М, деК-момент кількості руху супутника;т -маса супутника;М=5,976*10 27 г - маса Землі, у = 6,67-10 -14 м 3 /гс 3 - гравітаційна стала. До параметрів орбіти супутника відноситься також період обігу Т - час між двома послідовними проходженнями однієї і тієї ж точки орбіти.
У загальному випадку площина орбіти перетинається з площиною екватора Землі так званоюлінією вузлів. ТочкаВ,в якій орбіта перетинає площину екватора при русі супутника з півдня на північ, називаєтьсявисхідним вузломорбіти, точка перетину при русі супутника з півночі на південь -низхідним вузлом.Положення висхідного вузла визначаєтьсядовготою висхідного вузла,тобто. кутомQ,між висхідним вузлом і точкою весняного рівнодення, що відраховується проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку Північного полюса. Для лінії вузлів задають два кути у площині орбіти. Кут ω - кутова відстань, що відраховується від висхідного вузла в площині орбіти доперигея орбітиH,тобто. найближчої до Землі точки орбіти супутника; з називаютьаргументом перигея.Кутiміж площиною орбіти і площиною екватора, званийнахилом орбіти,відраховується від площини екватора зі східного боку висхідного вузла орбіти, проти рухугодинникова стрілка. По способу розрізняютьекваторіальні (i= 0°), полярні (i=90°)тапохилі(0°