Menu
Secara percuma
Pendaftaran
Rumah  /  Maklumat am/ Data penderiaan jauh bumi. Satelit penderiaan jauh bumi

Data penderiaan jauh bumi. Satelit penderiaan jauh bumi

Teknologi untuk penderiaan jauh Bumi (ERS) dari angkasa ialah alat yang sangat diperlukan untuk mengkaji dan sentiasa memantau planet kita, membantu menggunakan dan mengurus sumbernya dengan berkesan. Teknologi penderiaan jauh moden digunakan dalam hampir semua bidang kehidupan kita.

Hari ini, teknologi dan kaedah untuk menggunakan data penderiaan jauh yang dibangunkan oleh perusahaan Roscosmos memungkinkan untuk menawarkan penyelesaian unik untuk memastikan keselamatan, meningkatkan kecekapan penerokaan dan pengeluaran sumber asli, memperkenalkan amalan terkini dalam pertanian, mencegah situasi kecemasan dan menghapuskan akibatnya. , melindungi persekitaran dan kawalan perubahan iklim.

Imej yang dihantar oleh satelit penderiaan jauh digunakan dalam banyak industri - pertanian, penyelidikan geologi dan hidrologi, perhutanan, perlindungan alam sekitar, perancangan tanah, pendidikan, perisikan dan tujuan ketenteraan. Sistem angkasa penderiaan jauh membolehkan untuk mendapatkan data yang diperlukan dari kawasan yang besar (termasuk kawasan yang sukar dicapai dan berbahaya) dalam masa yang singkat.

Pada 2013, Roscosmos menyertai aktiviti Piagam Antarabangsa mengenai Angkasa dan Bencana Besar. Untuk memastikan penyertaannya dalam aktiviti Piagam Antarabangsa, Pusat Roscosmos khusus untuk interaksi dengan Piagam dan Kementerian Situasi Kecemasan Rusia telah diwujudkan.

Organisasi induk Roscosmos State Corporation untuk menganjurkan penerimaan, pemprosesan dan penyebaran maklumat penderiaan jauh Bumi adalah Pusat Sains pemantauan operasi Bumi (NC OMZ) Rusia sistem angkasa lepas"(sebahagian daripada Perbadanan Negeri Roscosmos). NC OMZ melaksanakan fungsi kompleks berasaskan darat untuk merancang, menerima, memproses dan mengedarkan maklumat angkasa dari kapal angkasa penderiaan jauh Rusia.

Bidang penggunaan data penderiaan jauh Bumi

  • Kemas kini peta topografi
  • Mengemas kini navigasi, jalan raya dan lain-lain kad khas
  • Ramalan dan kawalan pembangunan banjir, penilaian kerosakan
  • Pemantauan pertanian
  • Kawalan struktur hidraulik di lata takungan
  • Lokasi sebenar kapal laut
  • Mengesan dinamik dan keadaan penebangan hutan
  • Pemantauan alam sekitar
  • Penilaian kerosakan kebakaran hutan
  • Pematuhan dengan perjanjian pelesenan semasa pembangunan deposit mineral
  • Memantau tumpahan minyak dan pergerakan tompokan minyak
  • Pemantauan ais
  • Kawalan pembinaan yang tidak dibenarkan
  • Ramalan cuaca dan pemantauan berbahaya fenomena alam
  • Pemantauan situasi kecemasan yang berkaitan dengan kesan semula jadi dan buatan manusia
  • Perancangan kecemasan wilayah bencana alam dan bencana buatan manusia
  • Pemantauan ekosistem dan objek antropogenik (perluasan bandar, zon perindustrian, lebuh raya pengangkutan, mengeringkan takungan, dll.)
  • Memantau pembinaan kemudahan infrastruktur pengangkutan jalan

Dokumen kawal selia yang mentakrifkan prosedur untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat geospatial

  • « Konsep pembangunan sistem angkasa lepas Rusia untuk penderiaan jauh Bumi untuk tempoh sehingga 2025»
  • Dekri Kerajaan Persekutuan Rusia No. 370 pada 10 Jun 2005, sebagaimana yang dipinda pada 28 Februari 2015 No. 182 “ Atas kelulusan Peraturan mengenai perancangan tinjauan angkasa, penerimaan, pemprosesan dan penyebaran data penderiaan jauh bumi resolusi linear tinggi di darat dari kapal angkasa jenis "Resurs-DK"»
  • Dekri Kerajaan Persekutuan Rusia No. 326 pada 28 Mei 2007 " Mengenai prosedur untuk mendapatkan, menggunakan dan menyediakan maklumat geospatial»
  • Perintah Presiden Persekutuan Rusia No. Pr-619GS bertarikh 13 April 2007 dan Perintah Kerajaan Persekutuan Rusia No. SI-IP-1951 bertarikh 24 April 2007. " Mengenai pembangunan dan pelaksanaan satu set langkah untuk mewujudkan di Persekutuan Rusia sistem persekutuan, serantau dan pengendali perkhidmatan lain yang disediakan menggunakan data penderiaan jauh dari angkasa.»
  • Pelan untuk pelaksanaan arahan ini, diluluskan oleh Ketua Roscosmos pada 11 Mei 2007 " Mengenai pelaksanaan satu set langkah untuk mewujudkan di Persekutuan Rusia sistem persekutuan, serantau dan pengendali perkhidmatan lain yang disediakan menggunakan data penderiaan jauh dari angkasa»
  • Program negeri Persekutuan Rusia " Aktiviti angkasa lepas Rusia untuk 2013 - 2020» diluluskan oleh Dekri Kerajaan Persekutuan Rusia pada 15 April 2014 No. 306
  • Asas dasar negara Persekutuan Rusia dalam bidang aktiviti angkasa lepas untuk tempoh sehingga 2030 dan seterusnya, diluluskan oleh Presiden Persekutuan Rusia bertarikh 19 April 2013 No. Pr-906
  • Undang-undang Persekutuan 27 Julai 2006 N 149-FZ "Mengenai maklumat teknologi maklumat dan perlindungan maklumat» dengan pindaan dan tambahan daripada: 27 Julai 2010, 6 April, 21 Julai 2011, 28 Julai 2012, 5 April, 7 Jun, 2 Julai, 28 Disember 2013, 5 Mei 2014

Untuk memenuhi keperluan negeri, pihak berkuasa eksekutif persekutuan, wilayah dan tempatan disediakan dengan bahan imejan satelit peringkat pertama pemprosesan standard (imej ruang yang telah menjalani pembetulan radiometrik dan geometri) secara percuma. Sekiranya perlu bagi badan-badan tertentu mendapatkan bahan-bahan imejan satelit peringkat yang lebih tinggi pemprosesan standard, perkhidmatan untuk pengeluaran mereka dicaj mengikut senarai harga yang diluluskan.

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN SAINS INSTITUSI PENDIDIKAN PROFESIONAL TINGGI BAJET NEGERI PERSEKUTUAN RF “UNIVERSITI NEGERI VORONEZH”

JAUH

MENYIASAT BUMI SEMASA GEOLOGI

PENYELIDIKAN

Buku teks untuk universiti

Disusun oleh: A. I. Tregub, O. V. Zhavoronkin

Pusat Penerbitan dan Percetakan Universiti Negeri Voronezh

Penyemak: Calon Sains Geologi dan Mineralogi, Profesor Madya Jabatan Sumber Mineral dan Penggunaan Tanah Bawah Yu

Buku teks itu disediakan di Jabatan Geologi Am dan Geodinamik, Fakulti Geologi, Universiti Negeri Voronezh.

Disyorkan untuk pelajar sepenuh masa dan separuh masa Fakulti Geologi Universiti Negeri Voronezh semasa belajar kursus: "Penginderaan jauh Bumi", "Kajian aeroangkasa litosfera", "Kaedah aeroangkasa".

Untuk arahan: 020300 – Geologi

PENGENALAN ................................................. .... ................................................ .......... ....

1. PERALATAN TEKNIKAL DAN TEKNOLOGI

IMEJ AEROSPACE................................................................................

1.1. Fotografi udara................................................ ......... ............................................

1.2. Fotografi angkasa................................................. ......... ..............................

1.3. Penerangan ringkas sistem pengimejan ruang

beberapa negara................................................ ... ...................................................

2. BAHAN DERIA JAUH

BUMI DALAM PENYELIDIKAN GEOLOGI....................................

2.1. Asas fizikal penderiaan jauh Bumi.........

2.2. Bahan penderiaan jauh bumi...................................

2.3. Pemprosesan dan penukaran bahan kawalan jauh

Pengesanan bumi................................................ ........ ................................

2.4. Pemprosesan dan transformasi pelepasan digital.................................

2.5. Pakej perisian untuk pemprosesan dan analisis bahan

Penderiaan jauh bumi................................................. .................... ....

3. ASAS METODOLOGI PENGHIASAN

BAHAN DERIA JAUH

BUMI ................................................. .... ................................................ ....................

3.1. Prinsip umum mentafsir bahan

penderiaan jauh................................................ ........ ..............

3.2. Ciri penyahsulitan................................................ ......... ..............

3.3. Kaedah penyahsulitan................................................ ................ ................

4. TAFSIRAN GEOLOGI BAHAN

PENDERIAAN JAUH...............................................

4.1. Mentafsir batuan dasar................................................ ................... ..

4.2. Mentafsir formasi kuaternari....................................

4.3. Tafsiran geomorfologi................................................ ....

5. APLIKASI BAHAN JAUH

MENYIASAT BUMI SEMASA GEOLOGI

KERJA PEMETAAN DAN PENCARIAN.....................................

5.1. Bahan penderiaan jauh untuk geologi

pemetaan................................................. ....... ..............................................

5.2. Bahan penderiaan jauh

dalam kajian ramalan dan carian.............................................. ...............

KESUSASTERAAN ................................................. ... ................................................... ....

PENGENALAN

Penderiaan jauh bumi (ERS) adalah kajian tentang planet kita dengan bantuan udara dan kapal angkasa, yang dilengkapi dengan pelbagai sensor (sensor) yang memungkinkan untuk mendapatkan maklumat tentang sifat permukaan Bumi, keadaan cangkerang udara dan airnya, dan geofiziknya. padang. Bahan penderiaan jauh digunakan dalam pelbagai sektor ekonomi negara. Mereka juga sangat penting dalam penyelidikan geologi.

Sejarah perkembangan kaedah penderiaan jauh

(MDZ) biasanya bermula pada tahun 1783, dengan pelancaran pertama belon saudara Montgolfier, yang menandakan permulaan pemerhatian aerovisual permukaan Bumi. Pada tahun 1855, gambar pertama dari belon, diambil dari ketinggian kira-kira 300 m, digunakan untuk merangka pelan tepat bandar Paris. Untuk tujuan geologi, memotret Alps dari puncak tinggi pertama kali digunakan oleh ahli geologi Perancis Emme Civilier (1858–1882).

Memulakan penggunaan fotografi udara di Rusia bermula sejak

1866, apabila Leftenan A.M. Kovalko memotret St. Petersburg dan Kronstadt dari belon pada ketinggian dari 600 hingga 1000 meter. Tinjauan sistematik di Rusia untuk menyusun peta topografi dan mengkaji sumber semula jadi bermula pada tahun 1925, dengan kelahiran penerbangan awam. Untuk tujuan ini pada tahun 1929

V Institut Fotografi Udara telah diasaskan di Leningrad. Pemula penciptaan dan pengarah pertamanya ialah Ahli Akademik Alexander Evgenievich Fersman. Sejak tahun 1938, penggunaan bahan fotografi udara menjadi wajib semasa menjalankan kerja ukur geologi. Pada tahun empat puluhan, Ekspedisi Aerofotogeologi telah diwujudkan di bawah Jawatankuasa Geologi, diubah pada tahun 1949 menjadi All-Union Aerogeological Trust (VAGT), yang kemudiannya disusun semula

V penyelidikan dan pengeluaran persatuan geologi "Aerogeologi" (kini Perusahaan Kesatuan Negeri Persekutuan "Aerogeologi"). Pada masa yang sama, Makmal Aeromethods "LAEM" telah dibentuk (kini "Institut Penyelidikan Kaedah Kosmo-Aerogeologi" - Perusahaan Unitari Negeri "VNIIKAM"). Sebagai hasil daripada aktiviti mereka, pada tahun 1957, tinjauan berskala kecil seluruh wilayah USSR telah dijalankan dan Peta Geologi Negeri telah disusun pada skala 1: 1,000,000 Pada tahun enam puluhan dan tujuh puluhan.

pengenalan jenis penyelidikan serantau baharu: tinjauan geologi kumpulan (GGS) dan pemetaan fotogeologi udara (AFGK); tinjauan spektrozon, terma dan radar muncul. Pembangunan kaedah udara telah menentukan peralihan penderiaan jauh Bumi ke tahap kualitatif baru - mengkaji Bumi dari angkasa.

Perkembangan angkasawan bermula dengan pembangunan peluru berpandu balistik, yang digunakan, khususnya, untuk mengambil gambar permukaan bumi dari ketinggian (kira-kira 200 km). Imej pertama diambil pada 24 Oktober 1946 menggunakan roket V-2 (roket Fau-2 Jerman) yang dilancarkan dari tapak ujian Pasir Putih (USA) ke trajektori suborbital. Permukaan bumi diambil gambar dengan kamera filem 35 mm pada filem fotografi hitam putih dari ketinggian kira-kira 120 km. Sehingga akhir tahun lima puluhan, fotografi permukaan bumi dijalankan terutamanya untuk tujuan ketenteraan oleh negara yang berbeza menggunakan peluru berpandu balistik.

Satelit Bumi buatan (AES) pertama di dunia - PS-1 (Satelit paling ringkas - 1) telah dilancarkan. Roket balistik R-7 (Sputnik) digunakan untuk dilancarkan ke orbit. Jisim satelit ialah 83.6 kg, diameternya ialah 0.58 m, dan tempoh orbitnya ialah 96.7 minit. Perigee - 228 km, apogee - 947 km. Satelit itu mempunyai bentuk bola, dilengkapi dengan dua antena dan pemancar radio - suar. Ia membuat 1440 orbit mengelilingi Bumi, dan pada 4 Januari 1958, ia memasuki lapisan atmosfera yang padat dan tidak lagi wujud. Semasa penerbangannya, maklumat baru diperolehi tentang struktur atmosfera atas.

Percubaan pertama untuk melancarkan satelit Vangard-1 menggunakan roket Jpiter-C di Amerika Syarikat pada 6 Disember 1957 berakhir dengan kemalangan. Pada percubaan kedua (1 Februari 1958), roket yang sama melancarkan satelit Explorer-1 ke orbit. Satelit itu berbentuk seperti cerut dan seberat 13 kg. Di atas kapal terdapat peralatan untuk merekod mikrometeorit dan tahap sinaran. Dengan bantuannya, tali pinggang sinaran Bumi telah ditemui. Satelit itu membuat 58 ribu orbit mengelilingi Bumi dan terbakar di atmosfera pada 31 Mac 1970. Parameter orbitnya: apogee – 2548 km, perigee 356 km. Ia beroperasi dalam mod aktif sehingga 23 Mei 1958. Pada 7 Ogos 1959, Explorer 6 telah dilancarkan di Amerika Syarikat, yang memancarkan imej televisyen pertama Bumi dari angkasa. Satelit pertama untuk pemerhatian cuaca (Tiros-1) telah dilancarkan di Amerika Syarikat pada 1 April 1960. Satelit yang serupa

Pada 26 November 1965, Perancis melancarkan satelit Asterix 1nya. Pada 11 Februari 1970, Jepun melancarkan satelit Osumi ke orbit. Pada 24 April tahun yang sama, China menjadi kuasa angkasa (satelit Dongfanghong). England melancarkan satelit pertamanya, Prospero, pada 28 Oktober 1971, dan India melancarkan satelit pertamanya, Rohini, pada 18 Julai 1980.

Penerbangan berawak ke angkasa lepas bermula pada 12 April 1961 oleh Yuri Alekseevich Gagarin di kapal "Vostok", dan pada 6 Ogos tahun yang sama Jerman Stepanovich Titov buat pertama kalinya mengambil gambar Bumi dari kapal angkasa Vostok yang dikendalikan manusia. Dalam angkasawan domestik nilai hebat mempunyai satelit siri Cosmos. Pelancaran pertama siri satelit ini berlaku pada 16 Mac 1962, dan menjelang 2007, 2,400 satelit untuk pelbagai tujuan telah pun dilancarkan. Kira-kira setiap tiga tahun, 250 satelit siri Cosmos dilancarkan ke orbit. Sebahagian besar daripada mereka dilengkapi dengan peralatan untuk melaksanakan kajian sumber. Dengan bantuan mereka, gambar ruang angkasa berkualiti tinggi diperolehi untuk seluruh wilayah USSR. Buruj moden satelit Rusia termasuk lebih daripada 110 peranti untuk pelbagai tujuan. Kesan ekonomi hanya daripada penggunaan satelit siri"Sumber-0" berjumlah kira-kira 1.2 bilion rubel. setahun, dan satelit siri Meteor dan Elektro - 10 bilion rubel. setiap tahun.

Pada masa ini, sebagai tambahan kepada Rusia dan Amerika Syarikat, Perancis, Jerman, Kesatuan Eropah, India, China, Jepun, Israel dan negara lain mempunyai sistem satelit mereka sendiri.

1. ALAT TEKNIKAL DAN TEKNOLOGI PENGIMEJAN AEROS angkasa

Teknologi fotografi udara mendahului teknologi pengimejan angkasa lepas dalam pembangunan penderiaan jauh Bumi. Pada peringkat awal pembangunan penderiaan jauh Bumi, banyak teknik teknologi untuk menjalankan fotografi udara dipindahkan dari angkasa ke sana, tetapi apabila penyelidikan angkasa berkembang, instrumen baru, serta teknologi baru, muncul. Pada masa yang sama kepentingan yang penting terdapat pembentukan dan perkembangan pesat teknologi komputer yang bertujuan untuk memproses data penderiaan jauh.

1.1. fotografi udara

Fotografi udara permukaan bumi boleh dijalankan, bergantung kepada tugas yang diberikan, menggunakan kapal terbang dan helikopter, belon dan juga peluncur gantung bermotor, serta kenderaan udara tanpa pemandu. Terdapat fotografi udara, terma, radar dan pelbagai spektrum. Tinjauan fotografi (fotografi udara) untuk tujuan pemetaan geologi adalah yang paling penting, bukan sahaja kerana ia mempunyai kandungan maklumat yang paling besar, tetapi juga kerana semasa pelaksanaannya sejumlah besar bahan fotografi udara pelbagai skala dan di pelbagai wilayah telah terkumpul. . Oleh itu, semasa menjalankan kerja ukur geologi, mungkin lebih sesuai dari segi ekonomi untuk menggunakan bahan fotografi udara yang sedia ada dalam dana daripada memesan pengeluaran fotografi udara baharu.

Fotografi udara kawasan itu digunakan untuk pelbagai tujuan, yang paling penting ialah penyusunan dan pembetulan peta topografi dan penyelidikan geologi. Foto udara boleh menjadi titik, laluan dan kawasan. Fotografi titik dilakukan semasa mengkaji objek titik. Tinjauan laluan dijalankan di sepanjang garisan tertentu (garis pantai, di sepanjang dasar sungai, dll.). Ukur kawasan dijalankan dalam kawasan tertentu, yang biasanya ditentukan oleh bingkai tablet topografi. Keperluan penting untuk merakam ialah keperluan kawasan imej bersebelahan mesti bertindih. Sepanjang garis laluan - tindih membujur, ia mestilah sekurang-kurangnya 60%, dan antara laluan (tindih melintang) - sekurang-kurangnya 30%. Ketinggian penerbangan yang ditentukan juga mesti dikekalkan. Pematuhan dengan parameter ini adalah perlu untuk mendapatkan kesan stereo (imej tiga dimensi kawasan).

Foto udara boleh dirancang dan perspektif. Fotografi udara yang dirancang, direka untuk menyelesaikan masalah topografi, dicirikan oleh peningkatan keperluan untuk sisihan maksimum satah imej dari satah mendatar. Gambar perspektif, digabungkan dengan gambar pelan, sangat berguna dalam mengkaji struktur geologi kawasan gunung tinggi dengan cerun curam.

Untuk fotografi udara dalam wilayah Rusia, pesawat An-2, An-28 FC, An-30, Tu-134 SH paling kerap digunakan.

Selama lebih daripada 60 tahun (rekod dalam Buku Guinness!) pesawat utama adalah (dan masih) An-2 (pengubahsuaian fotografi udaranya, An-2F). Ia sangat boleh dipercayai,

parameter teknikal yang memenuhi syarat untuk menjalankan fotografi udara: kemungkinan menggunakan lapangan terbang tidak berturap dengan panjang landasan tidak lebih daripada 200 m untuk berlepas dan 120 m untuk mendarat; ketinggian penerbangan maksimum 5200 m (dengan siling perkhidmatan 4500 m); enjin omboh yang menjimatkan dengan kuasa 1000 hp. Dengan.; kelajuan penerbangan antara 150 hingga 250 km/jam jarak penerbangan (990 km), mencukupi untuk menjalankan tinjauan di kawasan yang luas; volum besar fiuslaj, membenarkan penempatan percuma peralatan dan tiga anak kapal (termasuk operator).

Sejak 1974, pesawat An-30 khusus telah digunakan. miliknya titik kuasa terdiri daripada dua enjin turboprop dengan kuasa 2820 hp setiap satu. s., dan enjin jet 500 hp tambahan. Dengan. Kelajuan pelayaran pesawat ialah 435 km/j, ketinggian maksimum penerbangan - 8300 m Julat - 1240 km, larian berlepas di landasan konkrit - 720 m, penggunaan bahan api purata - 855 kg/jam. Berat maksimum pesawat berlepas ialah 23 tan Berat peralatan fotografi ialah 650 kg. Krew (termasuk operator) terdiri daripada 7 orang. Fotografi udara dijalankan pada skala dari 1: 3,000 hingga 1: 200,000 Pada masa ini, tidak lebih daripada 10 kenderaan jenis ini kekal di dalam pelupusan Tentera Udara (Tentera Udara). Pesawat An-28 FC mempunyai ciri yang sama.

Pesawat pertanian Tu-134 CX telah dibangunkan pada tahun 1984. Pesawat itu dilengkapi dengan radar imbasan sisi (RLS). Kompleks navigasi khas "Mayak" dan sistem kawalan automatik mengekalkan kursus tertentu dan mengambil gambar kawasan itu mengikut program tertentu. Lima kamera atas kapal membenarkan penangkapan dalam julat frekuensi radio, boleh dilihat dan inframerah. Di dalam kabin terdapat 9 stesen kerja dengan peralatan khas, panel kawalan dan makmal foto (untuk memproses bahan fotografi dalam penerbangan). Dalam satu penerbangan (4.5 jam), kawasan seluas 100 × 100 km boleh difoto (10,000 km² ialah anggaran dua tablet topografi pada skala 1: 200,000).

Foto udara dilakukan menggunakan lebar khas

kamera karbon, yang dipasang di hatch fiuslaj pesawat. Gyrosystems digunakan untuk membetulkan kamera dalam satah mendatar. Filem diletakkan dalam kaset khas dengan kapasiti 30 atau 60 m Lebar filem, bergantung pada parameter kamera, ialah 18 cm atau 30 cm.

Peralatan ini juga termasuk geganti masa (mekanisme jam) yang menyediakan pendedahan penangkapan yang diberikan dan mod gulung semula filem. Pada masa ini, kamera dengan kanta siri "Uran" paling kerap digunakan: dengan panjang fokus 250 mm, sudut pandangan bidang 54º, saiz bingkai 180 × 180 mm ("Uran-9"), serta dengan fokus panjang 750 mm dan saiz bingkai 300 x 300 mm (“Uran-16”).

DALAM tahun kebelakangan ini Sistem kamera digital semakin digunakan untuk fotografi udara . Secara amnya, digital ca-

langkah-langkah lebih dipercayai dalam operasi, dengan ketara mengurangkan tempoh proses teknologi, gambar digital bebas daripada bijirin. Mereka menyediakan keupayaan untuk mendapatkan imej pankromatik, warna dan spektrozon dalam julat boleh dilihat dan inframerah dekat. Selang pengambilan gambar adalah kurang daripada satu saat, yang membolehkan penangkapan berskala besar dengan pertindihan membujur sehingga 80–90%. Antara sifat umum kamera udara digital pelbagai sistem harus menunjukkan penggunaan matriks atau penerima sinaran jenis linear; bingkai tersintesis (untuk kamera format lebar) – bingkai sistem yang terhasil terbentuk daripada satu set subframe, matriks yang sepadan atau penerima linear; Sokongan GPS/INS – koordinat spatial dan sudut sistem koordinat kamera udara (elemen orientasi luaran) ditentukan menggunakan alat navigasi inersia dan sistem geoposisi satelit GPS atau GLONAS.

Radar (radar) fotografi udara dilakukan dengan bantuan

sistem radar pandang sisi (RLSSO) dipasang pada pesawat. Dari sumber sinaran gelombang mikro, isyarat diarahkan ke permukaan bumi, dipantulkan daripadanya dan dikembalikan ke antena penerima. Menggunakan program khas, rakaman isyarat yang dipantulkan ditukar kepada imej fotografi permukaan bumi.

1.2. Fotografi angkasa

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, fotografi angkasa lepas permukaan bumi telah menjadi cabang bebas penderiaan jauh Bumi. Sistem penderiaan angkasa termasuk beberapa elemen penting: kenderaan penghantaran peralatan yang diperlukan ke orbit Bumi rendah, platform angkasa - pembawa

peralatan pengawasan, penderia (sensor), kemudahan penghantaran maklumat dan pusat berasaskan darat untuk menerima, memproses maklumat ini dan menyampaikannya kepada pengguna.

Utama kenderaan penghantaran diperlukan-

Peralatan yang paling biasa untuk orbit Bumi rendah ialah roket dari pelbagai kelas. Di USSR, yang paling awal adalah peluru berpandu Vostok ringan tiga peringkat. Dengan bantuan mereka, penerbangan berawak telah dijalankan, satelit Bumi buatan (AES) siri Cosmos dilancarkan, dan stesen bulan dilancarkan. Di samping itu, banyak kenderaan pelancar yang telah dikeluarkan daripada perkhidmatan digunakan secara meluas dalam kelas ini, khususnya peluru berpandu Zenit, yang juga bertujuan sebagai elemen peringkat atas sistem Energia-Buran.

Roket kelas sederhana Soyuz tiga peringkat, dengan kapasiti muatan kira-kira 7 tan, berjaya digunakan, serta roket Molniya empat peringkat yang dicipta berdasarkannya, untuk melancarkan satelit Prognoz dan Molniya.

Dicipta hampir setengah abad yang lalu, roket kelas berat berbilang peringkat Proton dengan kapasiti muatan lebih daripada 20 tan telah dan kini digunakan untuk pelbagai tujuan: untuk penerokaan Bulan, planet. sistem suria, untuk melancarkan stesen berawak "Salyut", "Mir" ke orbit dekat Bumi, ke orbit geopegun satelit "Horizon", "Rainbow", "Ekran", dsb.

DALAM Mei 1987, berkaitan dengan pembangunan program untuk mencipta kapal angkasa yang boleh digunakan semula "Energia-Buran" telah diperkenalkan

V operasi roket super berat dua peringkat kelas Energia dengan berat pelancaran lebih daripada 2000 tan dan kapasiti muatan kira-kira 200 tan. Selain menggunakan roket ini untuk melancarkan kapal angkasa boleh guna semula ke orbit Bumi rendah, ia juga boleh digunakan untuk menghantar kargo lain. Ini membezakan sistem Energia-Buran daripada sistem Ulang-alik Angkasa Amerika, yang mempunyai tujuan yang serupa.

Peluru berpandu asing yang paling kerap digunakan ialah peluru berpandu siri Delta (AS) dan Arian (Perancis).

Sebagai tambahan kepada satelit buatan untuk penyelidikan sumber di Rusia, stesen orbit("Salyut-4, 5, 6", "Mir"), serta kapal angkasa berawak siri Soyuz.

DALAM Di Amerika Syarikat, projek Space Shuttle memainkan peranan penting dalam penyelidikan angkasa lepas. Projek ini pada mulanya dibangunkan di pusat tentera

PENDERIAAN JAUH
pengumpulan maklumat tentang objek atau fenomena menggunakan peranti rakaman yang tidak bersentuhan langsung dengan objek atau fenomena ini. Istilah "penderiaan jauh" biasanya merangkumi pendaftaran (rakaman) sinaran elektromagnet melalui pelbagai kamera, pengimbas, penerima gelombang mikro, radar dan peranti lain yang sedemikian. Penderiaan jauh digunakan untuk mengumpul dan merekod maklumat tentang dasar laut, atmosfera Bumi dan sistem suria. Ia dijalankan menggunakan kapal, pesawat, kapal angkasa dan teleskop berasaskan darat. Sains berorientasikan lapangan, seperti geologi, perhutanan dan geografi, juga biasanya menggunakan penderiaan jauh untuk mengumpul data untuk penyelidikan mereka.
Lihat juga
SATELIT KOMUNIKASI;
SINARAN ELEKTROMAGNETIK.

KEJURUTERAAN DAN TEKNOLOGI
Penutup penderiaan jauh penyelidikan teori, kerja makmal, pemerhatian lapangan dan pengumpulan data daripada pesawat dan satelit Bumi buatan. Kaedah teori, makmal dan lapangan juga penting untuk mendapatkan maklumat tentang Sistem Suria, dan suatu hari nanti ia akan digunakan untuk mengkaji sistem planet lain di Galaksi. Beberapa negara paling maju kerap melancarkan satelit buatan untuk mengimbas permukaan Bumi dan stesen angkasa antara planet untuk penerokaan angkasa lepas.
Lihat juga
PEMERHATIAN;
SISTEM SOLAR ;
ASTRONOMI SUASANA TAMBAHAN;
PENEROKAAN DAN PENGGUNAAN ANGKASA LEPAS.
Sistem penderiaan jauh. Sistem jenis ini mempunyai tiga komponen utama: peranti pengimejan, persekitaran pemerolehan data dan pangkalan penderiaan. Sebagai contoh mudah
Sistem sedemikian boleh digunakan oleh jurugambar amatur (asas), yang menggunakan kamera 35 mm (peranti visualizer yang membentuk imej), yang dicas dengan filem fotografi yang sangat sensitif (medium rakaman), untuk mengambil gambar sungai. Jurugambar berada agak jauh dari sungai, tetapi merekodkan maklumat mengenainya dan kemudian menyimpannya pada filem fotografi. Peranti pengimejan, media rakaman dan pangkalan.
Lihat juga
Julat FREKUENSI ULTRA TINGGI;
RADAR;
SONAR. Instrumen yang digunakan untuk membuat imej terletak di pelbagai pangkalan, termasuk di darat, kapal, pesawat, belon dan kapal angkasa. Kamera dan sistem televisyen khas digunakan setiap hari untuk mengambil gambar objek fizikal dan biologi yang menarik di darat, laut, atmosfera dan angkasa. Kamera selang masa khas digunakan untuk merakam perubahan tanah seperti hakisan pantai laut, pergerakan glasier dan evolusi tumbuh-tumbuhan.
Arkib data. Gambar dan imej yang diambil sebagai sebahagian daripada program pengimejan aeroangkasa diproses dan disimpan dengan betul. Di AS dan Rusia, arkib untuk data maklumat sedemikian dibuat oleh kerajaan. Salah satu arkib utama jenis ini di Amerika Syarikat, Pusat Data EROS (Earth Resources Obsevation Systems), bawahan kepada Jabatan Dalam Negeri, menyimpan lebih kurang. 5 juta gambar udara dan lebih kurang. 2 juta imej daripada satelit Landsat, serta salinan semua gambar udara dan imej satelit permukaan bumi yang dipegang oleh Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Lepas Kebangsaan (NASA). Maklumat ini adalah akses terbuka. Pelbagai organisasi ketenteraan dan perisikan mempunyai arkib foto yang luas dan arkib bahan visual lain.
Analisis imej. Bahagian yang paling penting dalam penderiaan jauh ialah analisis imej. Analisis sedemikian boleh dilakukan secara visual, dengan kaedah visual yang dipertingkatkan komputer, dan sepenuhnya oleh komputer; dua yang terakhir melibatkan analisis data digital. Pada mulanya, kebanyakan kerja analisis data penderiaan jauh dilakukan dengan memeriksa secara visual gambar udara individu atau dengan menggunakan stereoskop dan menindih gambar untuk mencipta model stereo. Gambar biasanya hitam dan putih dan berwarna, kadangkala hitam dan putih dan berwarna dalam inframerah, atau - dalam kes yang jarang berlaku - berbilang spektrum. Pengguna utama data yang diperoleh daripada fotografi udara ialah ahli geologi, ahli geografi, ahli hutan, ahli agronomi dan, sudah tentu, ahli kartograf. Pengkaji menganalisis gambar udara di makmal untuk mengekstrak maklumat berguna secara langsung daripadanya, kemudian memplotkannya pada salah satu peta asas dan menentukan kawasan yang perlu dilawati semasa kerja lapangan. Selepas kerja lapangan, penyelidik menilai semula gambar-gambar udara dan menggunakan data yang diperoleh daripada mereka dan daripada tinjauan lapangan untuk mencipta peta akhir. Menggunakan kaedah ini, banyak peta tematik yang berbeza disediakan untuk pelepasan: peta geologi, guna tanah dan topografi, peta hutan, tanah dan tanaman. Ahli geologi dan saintis lain menjalankan kajian makmal dan lapangan tentang ciri-ciri spektrum pelbagai perubahan semula jadi dan tamadun yang berlaku di Bumi. Idea daripada penyelidikan sedemikian telah menemui aplikasi dalam reka bentuk pengimbas MSS berbilang spektrum, yang digunakan pada pesawat dan kapal angkasa. Satelit Bumi buatan Landsat 1, 2 dan 4 membawa MSS dengan empat jalur spektrum: dari 0.5 hingga 0.6 μm (hijau); dari 0.6 hingga 0.7 µm (merah); dari 0.7 hingga 0.8 µm (berhampiran IR); dari 0.8 hingga 1.1 µm (IR). Satelit Landsat 3 juga menggunakan jalur dari 10.4 hingga 12.5 mikron. Imej komposit standard menggunakan kaedah pewarnaan tiruan diperoleh dengan menggabungkan MSS dengan jalur pertama, kedua dan keempat dalam kombinasi dengan penapis biru, hijau dan merah, masing-masing. Pada satelit Landsat 4 dengan pengimbas MSS lanjutan, pemeta tematik menyediakan imej dalam tujuh jalur spektrum: tiga di kawasan boleh dilihat, satu di kawasan berhampiran-IR, dua di kawasan pertengahan IR dan satu di kawasan IR terma . Terima kasih kepada instrumen ini, resolusi spatial telah dipertingkatkan hampir tiga kali ganda (hingga 30 m) berbanding dengan yang disediakan oleh satelit Landsat, yang hanya menggunakan pengimbas MSS. Memandangkan penderia satelit sensitif tidak direka untuk pengimejan stereoskopik, adalah perlu untuk membezakan ciri dan fenomena tertentu dalam satu imej tertentu menggunakan perbezaan spektrum. Pengimbas MSS boleh membezakan antara lima kategori luas permukaan tanah: air, salji dan ais, tumbuh-tumbuhan, singkapan dan tanah, dan ciri berkaitan manusia. Seorang saintis yang biasa dengan kawasan yang dikaji boleh menganalisis imej yang diperoleh dalam satu jalur spektrum luas, seperti gambar udara hitam-putih, yang biasanya diperoleh dengan merakam sinaran dengan panjang gelombang dari 0.5 hingga 0.7 µm (kawasan hijau dan merah daripada spektrum). Walau bagaimanapun, apabila bilangan jalur spektrum baharu bertambah, mata manusia menjadi semakin sukar untuk membezakan antara ciri penting ton yang serupa di bahagian spektrum yang berbeza. Sebagai contoh, hanya satu tangkapan tinjauan daripada satelit Landsat menggunakan MSS dalam jalur 0.5-0.6 µm mengandungi lebih kurang. 7.5 juta piksel (elemen gambar), setiap satunya boleh mempunyai sehingga 128 warna kelabu antara 0 (hitam) hingga 128 ( putih). Apabila membandingkan dua imej Landsat bagi kawasan yang sama, anda berhadapan dengan 60 juta piksel; satu imej yang diperoleh daripada Landsat 4 dan diproses oleh pemeta mengandungi kira-kira 227 juta piksel. Ia jelas mengikuti bahawa komputer mesti digunakan untuk menganalisis imej tersebut.
Pemprosesan imej digital. Analisis imej menggunakan komputer untuk membandingkan nilai skala kelabu (julat nombor diskret) setiap piksel dalam imej yang diambil pada hari yang sama atau pada beberapa hari berbeza. Sistem analisis imej mengelaskan ciri khusus tinjauan untuk menghasilkan peta tematik kawasan tersebut. Sistem moden pembiakan imej membenarkan satu atau lebih jalur spektrum yang diproses oleh satelit dengan pengimbas MSS untuk diterbitkan semula pada monitor televisyen berwarna. Kursor boleh alih diletakkan pada salah satu piksel atau pada matriks piksel yang terletak dalam beberapa ciri khusus, contohnya badan air. Komputer mengaitkan keempat-empat jalur MSS dan mengelaskan semua bahagian lain imej satelit yang mempunyai set nombor digital yang serupa. Penyelidik kemudiannya boleh mewarnakan kawasan kod "air" pada monitor warna untuk mencipta "peta" yang menunjukkan semua badan air dalam imej satelit. Prosedur ini, dikenali sebagai klasifikasi terkawal, membenarkan pengelasan sistematik semua bahagian imej yang dianalisis. Adalah mungkin untuk mengenal pasti semua jenis utama permukaan bumi. Skim klasifikasi komputer yang diterangkan agak mudah, tetapi dunia di sekeliling kita adalah kompleks. Air, sebagai contoh, tidak semestinya mempunyai satu ciri spektrum. Dalam pukulan yang sama, badan air boleh bersih atau kotor, dalam atau cetek, sebahagiannya ditutup dengan alga atau beku, dan setiap daripadanya mempunyai pemantulan spektrum sendiri (dan oleh itu ciri digitalnya sendiri). Dalam sistem analisis interaktif Imej digital IDIMS menggunakan skim pengelasan yang tidak terkawal. IDIMS secara automatik meletakkan setiap piksel ke dalam satu daripada beberapa dozen kelas. Selepas klasifikasi komputer kelas yang serupa (contohnya, lima atau enam kelas air) boleh dikumpulkan menjadi satu. Walau bagaimanapun, banyak kawasan permukaan bumi mempunyai spektrum yang agak kompleks, yang menjadikannya sukar untuk membezakannya dengan jelas. Hutan oak, sebagai contoh, mungkin kelihatan dalam imej satelit yang tidak dapat dibezakan secara spektrum daripada hutan maple, walaupun masalah ini diselesaikan dengan mudah di atas tanah. Mengikut ciri spektrum mereka, oak dan maple tergolong dalam spesies berdaun lebar. Pemprosesan komputer dengan algoritma pengenalan kandungan imej boleh meningkatkan imej MSS dengan ketara berbanding dengan yang standard.
PERMOHONAN
Data penderiaan jauh berfungsi sebagai sumber maklumat utama dalam penyediaan guna tanah dan peta topografi. NOAA dan GOES cuaca dan satelit geodetik digunakan untuk memantau perubahan awan dan perkembangan siklon, termasuk taufan dan taufan. Imej satelit NOAA juga digunakan untuk pemetaan perubahan bermusim litupan salji di hemisfera utara untuk tujuan penyelidikan iklim dan mengkaji perubahan dalam arus laut, pengetahuan yang boleh mengurangkan tempoh pengangkutan maritim. Instrumen gelombang mikro pada satelit Nimbus digunakan untuk memetakan perubahan bermusim dalam litupan ais di laut Artik dan Antartika.
Lihat juga
GOLFSTREAM ;
METEOROLOGI DAN KLIMATOLOGI. Data penderiaan jauh dari pesawat dan satelit buatan semakin digunakan untuk memantau padang rumput semula jadi. Gambar udara sangat berkesan dalam perhutanan kerana faedah yang boleh dicapai. resolusi tinggi, serta ukuran tepat penutupan tumbuh-tumbuhan dan perubahannya dari semasa ke semasa.


Namun dalam sains geologi, penderiaan jauh telah menerima aplikasinya yang paling luas. Data penderiaan jauh digunakan untuk menyusun peta geologi, menunjukkan jenis batuan dan ciri struktur dan tektonik kawasan tersebut. Dalam geologi ekonomi, penderiaan jauh berfungsi sebagai alat berharga untuk mengesan deposit mineral dan sumber tenaga geoterma. Geologi kejuruteraan menggunakan data penderiaan jauh untuk memilih tapak pembinaan yang sesuai, mencari bahan binaan, memantau perlombongan permukaan dan tebus guna tanah, dan menjalankan kerja kejuruteraan di kawasan pantai. Di samping itu, data ini digunakan dalam penilaian bahaya seismik, gunung berapi, glasiologi dan lain-lain bahaya geologi, serta dalam situasi seperti kebakaran hutan dan kemalangan industri.



Data penderiaan jauh membentuk bahagian penting dalam penyelidikan dalam glasiologi (berkaitan dengan ciri glasier dan penutup salji), geomorfologi (bentuk dan ciri relief), geologi marin (morfologi dasar laut dan lautan), dan geobotani (kerana pergantungan tumbuh-tumbuhan pada mendapan mineral asas) dan dalam geologi arkeologi. Dalam astrologi, data penderiaan jauh adalah kepentingan utama untuk kajian planet dan bulan lain dalam sistem suria, dan dalam planetologi perbandingan untuk kajian sejarah Bumi. Walau bagaimanapun, aspek penderiaan jauh yang paling menarik ialah satelit yang diletakkan di orbit Bumi buat kali pertama telah memberikan para saintis keupayaan untuk memerhati, menjejak dan mengkaji planet kita sebagai sistem yang lengkap, termasuk atmosfera dan bentuk muka bumi yang dinamik apabila ia berubah di bawah pengaruh faktor semula jadi dan aktiviti manusia. Imej yang diperoleh daripada satelit boleh membantu mencari kunci untuk meramalkan perubahan iklim, termasuk yang disebabkan oleh faktor semula jadi dan buatan manusia. Walaupun Amerika Syarikat dan Rusia telah menjalankan penderiaan jauh sejak 1960-an, negara lain turut menyumbang. Agensi Angkasa Jepun dan Eropah merancang untuk melancarkan ke orbit Bumi rendah bilangan yang besar satelit yang direka untuk mengkaji tanah, lautan dan atmosfera Bumi.
KESUSASTERAAN
Bursha M. Asas geodesi angkasa lepas. M., 1971-1975 Penderiaan jauh dalam meteorologi, oseanologi dan hidrologi. M., 1984 Seibold E., Berger V. Dasar lautan. M., 1984 Mishev D. Penderiaan jauh Bumi dari angkasa. M., 1985

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat Terbuka. 2000 .

Data penderiaan jauh - data tentang permukaan Bumi, objek yang terletak di atasnya atau di kedalamannya, diperoleh dalam proses tinjauan oleh mana-mana bukan kenalan, i.e. dengan kaedah jauh. Menurut tradisi yang telah ditetapkan, penderiaan jauh termasuk data yang diperoleh menggunakan peralatan pengimejan berasaskan tanah, udara atau angkasa, yang membolehkan mendapatkan imej dalam satu atau lebih bahagian spektrum elektromagnet. Ciri-ciri imej sedemikian bergantung pada banyak keadaan semula jadi dan faktor teknikal. Keadaan semula jadi termasuk musim penggambaran, pencahayaan permukaan yang difoto, keadaan atmosfera, dsb. Faktor teknikal utama termasuk jenis platform yang membawa peralatan penggambaran, jenis sensor; kaedah mengawal proses menembak; orientasi paksi optik kamera; kaedah pemerolehan imej. Ciri-ciri utama penderiaan jauh ditentukan oleh bilangan dan penggredan julat spektrum; ciri geometri imej yang terhasil (jenis unjuran, pengedaran herotan), resolusinya.

Penderiaan jauh bukan kaedah baharu. Selama beberapa dekad, manusia telah bangkit di atas Bumi untuk memerhatikannya dari jarak yang jauh dan dengan itu mempelajari lebih lanjut mengenainya. Fotografi udara digunakan secara meluas untuk tujuan ini, dan dari masa ke masa, jenis fotografi baharu muncul yang menggunakan penderia fotografi untuk penderiaan jauh.

Kemajuan terkini dalam satelit buatan yang membawa sistem penderia pengesanan Bumi telah memungkinkan untuk menggunakan sejumlah besar gambar dan jenis maklumat lain tentang permukaan Bumi untuk membantu menyelesaikan masalah seperti mengurangkan kekurangan makanan, mengurus dan mengawal pencemaran alam sekitar, meningkatkan bekalan sumber semula jadi. dan perancangan untuk pertumbuhan bandar. Untuk tujuan ini, data satelit adalah sangat penting dengan syarat volumnya yang besar boleh dikurangkan dengan cepat dan ekonomi kepada maklumat yang berguna. Komputer digital berkelajuan tinggi moden sangat sesuai untuk menyelesaikan masalah pengurangan data, dan gabungan kaedah pengiraan sedemikian dengan sistem pemerhatian baharu telah memungkinkan untuk mendapatkan maklumat semasa yang tepat tentang dunia di sekeliling kita. Hasil sintesis adalah kaedah penderiaan jauh kuantitatif.

Untuk analisis data penderiaan jauh, yang paling mudah ialah sistem maklumat geografi (GIS), yang membolehkan anda bekerja dengan berkesan dengan maklumat yang diedarkan secara spatial (peta, pelan, imej aeroangkasa, gambar rajah dalam kombinasi dengan teks, jadual, dll.). Anda perlu berurusan dengan data jenis ini dalam hampir semua bidang aktiviti. Ini boleh menjadi peta sumber semula jadi, hasil pemantauan alam sekitar wilayah, atlas kadaster tanah, pelan blok bandar, corak lalu lintas, dll. GIS membolehkan anda mengumpul, mengintegrasikan dan menganalisis maklumat, mencari maklumat yang diperlukan dengan cepat dan memaparkannya dalam bentuk yang mudah digunakan, menilai ciri geometri objek (panjang jalan, jarak antara bandar) .

Kebanyakan data penderiaan jauh terdiri daripada imej, yang memungkinkan untuk mendapatkan maklumat tentang objek dalam bentuk imej dalam digital (data dihantar ke stesen bumi melalui saluran radio atau dirakam di atas kapal pada media magnetik) atau analog (foto) borang. Data digital mewakili sinaran integral tapak di permukaan bumi yang sepadan dengan elemen imej - piksel. Hasil pengukuran ditukarkan kepada nilai digital tanpa dimensi diskret yang sepadan dengan ciri pemantulan. Nilai digital yang direkodkan oleh peranti rakaman berbeza-beza dalam julat bit radiometrik, lebarnya bergantung pada ciri penderia - biasanya selang 0 - 255. Dalam imej, nilai ini sepadan dengan warna skala kelabu: 0 mewakili objek hitam sepenuhnya, 255 objek putih sepenuhnya, dan nilai perantaraan sepadan dengan warna kelabu yang berbeza. Keseluruhan pelbagai objek landskap E.L. Krinov dibahagikan kepada empat kelas, setiap satunya dibezakan oleh lengkung kecerahan spektrum yang unik (contohnya, kelas 1 - batu dan tanah, dicirikan oleh peningkatan kecerahan spektrum apabila ia menghampiri kawasan merah spektrum). Imej yang diperolehi dengan mengimbas. Imej fotografi mesti ditukar kepada bentuk digital untuk diproses. Pengimbas digunakan untuk ini. Dalam kebanyakan kes, pakej GIS raster digunakan untuk memproses imej aeroangkasa dianggap di dalamnya sebagai lapisan maklumat bersama dengan lapisan DB yang lain.

Data penderiaan jauh ialah sumber maklumat operasi dan moden yang paling penting tentang persekitaran semula jadi untuk lapisan tematik dalam GIS, untuk memastikan data dikemas kini.

Secara terperinci: jenis orbit satelit Bumi buatan. Parameter orbit. Untuk tujuan apakah satu atau satu lagi orbit satelit akan memberikan kelebihan?

Trajektori satelit Bumi buatan dipanggil orbitnya. Orbit elips di mana satelit berputar (di titik S terdapat satelit, dan di titik G ialah Bumi) dicirikan oleh parameter berikut: a = AO dan b = OC - separuh paksi utama dan kecil elips ; e= (1 - b2/a2)1/2 -- kesipian orbit; sudut HGS -- koordinat sudut n vektor jejari (anomali benar yang dipanggil); parameter fokus p = b2/a; p = K2/ut2M, dengan K ialah momen momentum satelit; t—jisim satelit; M=5.976*1027 g - jisim Bumi, y = 6.67-10 -14 m3/gc3 - pemalar graviti. Parameter orbit satelit juga termasuk tempoh orbit T - masa antara dua laluan berturut-turut pada titik orbit yang sama.

Secara umum, satah orbit bersilang dengan satah khatulistiwa Bumi di sepanjang garisan nod yang dipanggil. Titik B, di mana orbit bersilang dengan satah khatulistiwa apabila satelit bergerak dari selatan ke utara, dipanggil nod menaik orbit, titik persimpangan apabila satelit bergerak dari utara ke selatan dipanggil nod menurun. Kedudukan nod menaik ditentukan oleh longitud nod menaik, i.e. sudut Q, antara nod menaik dan ekuinoks vernal, diukur mengikut lawan jam, apabila dilihat dari sisi Kutub Utara. Untuk garis nod, dua sudut ditentukan dalam satah orbit. Sudut u ialah jarak sudut yang diukur dari nod menaik dalam satah orbit ke perigee orbit H, i.e. titik orbit satelit yang paling hampir dengan Bumi; co dipanggil hujah perigee. Sudut i antara satah orbit dan satah khatulistiwa, dipanggil kecondongan orbit, diukur dari satah khatulistiwa di sebelah timur nod menaik orbit, mengikut arah lawan jam. Mengikut kecenderungan terdapat khatulistiwa (i= 0°), kutub (i=90°) dan serong (0°< i < 90°, 90° < i < 180°) орбиты.

Satelit untuk penderiaan jauh Bumi dilancarkan terutamanya ke orbit bulat. Satelit sedemikian terbang di atas bahagian Bumi yang berlainan pada ketinggian yang sama, yang memastikan keadaan penangkapan yang sama. meteorologi satelit penderiaan jauh

Orbit bulat yang terletak di atas khatulistiwa Bumi (0° latitud), di mana satelit buatan mengorbit planet dengan halaju sudut yang sama dengan halaju sudut putaran Bumi mengelilingi paksinya, dan sentiasa terletak di atas titik yang sama di bumi. permukaan, dipanggil orbit geostasioner (GSO). Orbit satelit geopegun adalah bulat (sipi e = 0), khatulistiwa (kecondongan i = 0°). Satelit Orbit Bumi Rendah (H< 1000 км) обычно выводятся на приполярные солнечно-синхронные орбиты. Эти орбиты имеют наклонение относительно экватора, близкое к 90°, обеспечивают съемку всей поверхности Земли, включая полярные области. Поворот орбиты относительно Земли синхронизован с вращением Земли относительно Солнца, так что в течение всего времени угол между плоскостью орбиты и направлением на Солнце постоянен. Это позволяет производить съемку приблизительно в один и тот же час местного времени в течение всего года. Наиболее удобное время для съемки -- около 12 ч местного времени.

Setiap orbit mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri. Sebagai contoh, orbit kutub dan condong mempunyai kelemahan yang ketara: kerana satelit bergerak di orbit ini, untuk menjejaki kedudukan satelit, antena mesti diselaraskan untuk menerima isyarat satelit ini memerlukan peralatan khas, yang memerlukan kos yang tinggi; wang: mereka sangat sukar untuk dipasang dan dihidangkan.

Satelit yang bergerak dalam orbit geostasioner kelihatan tidak bergerak dan seolah-olah ia sentiasa berada pada satu titik. Ini sangat mudah untuk menyampaikan isyarat, kerana tidak perlu melaraskan kedudukan pemantul antena, menghalakannya ke satelit keluar. Ia adalah orbit geostasioner yang digunakan oleh kebanyakan satelit komersial; kelebihan orbit ini ialah kemungkinan komunikasi berterusan sepanjang masa di kawasan perkhidmatan global dan ketiadaan peralihan frekuensi yang hampir lengkap. Orbit khatulistiwa (atau orbit geostasioner), sebagai tambahan kepada yang positif, juga mempunyai ciri negatif: - adalah mustahil untuk menghantar isyarat ke kawasan circumpolar Bumi, kerana sudut rupa bumi adalah sangat kecil; - disebabkan fakta bahawa beberapa satelit dalam orbit yang sama hanya boleh berada pada jarak yang dekat antara satu sama lain, oversaturation orbit geostasioner berlaku. Ketinggian orbit geopegun yang tinggi juga merupakan satu kelemahan, kerana ia memerlukan banyak dana untuk melancarkan satelit ke orbit. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, satelit dalam orbit geostasioner tidak dapat melayani stesen bumi di kawasan kutub. Orbit condong menyelesaikan masalah ini, bagaimanapun, disebabkan pergerakan satelit berbanding pemerhati di darat, adalah perlu untuk melancarkan sekurang-kurangnya tiga satelit ke dalam satu orbit untuk menyediakan akses komunikasi 24 jam.

Untuk tujuan apakah orbit satelit yang berbeza digunakan? Televisyen satelit ialah format baharu dan berkualiti tinggi untuk penghantaran data berkelajuan tinggi menggunakan peralatan khas yang mana TV biasa disambungkan. Semua maklumat, baik visual (video) dan audio, dihantar secara serentak dari pusat pemancar kepada pengguna melalui satelit Bumi buatan yang terletak di orbit geopegun dari stesen penyiaran ke satelit angkasa. Melaluinya, semua maklumat diagihkan secara sama rata antara penerima pelanggan. Piawaian digital digunakan untuk penghantaran isyarat, yang membolehkan anda meningkatkan bilangan saluran siaran dan menyingkirkan gangguan. Untuk relay satelit rancangan televisyen Pada asasnya, dua jenis satelit digunakan: satelit yang mengorbit dalam orbit elips dan satelit yang diletakkan dalam orbit geostasioner. Penggunaan satelit yang terletak di orbit geopegun menghapuskan keperluan untuk terus menghalakan antena penerima ke satelit. Terima kasih kepada jarak yang berterusan ke satelit, tahap isyarat input menjadi stabil. Komunikasi boleh dilakukan sepanjang masa dan tanpa gangguan yang diperlukan untuk bergerak dari satu satelit ke satelit lain (pada tahun 1965, USSR menggunakan tiga satelit yang bergerak dalam orbit elips untuk tujuan ini). Akhirnya, bekalan kuasa kepada peralatan dipermudahkan, kerana satelit hampir sentiasa diterangi oleh Matahari. Kelemahan orbit geostasioner termasuk perkhidmatan yang lemah kepada kawasan circumpolar Bumi dan keperluan untuk mengesan kosmodrom di khatulistiwa, jika tidak, peningkatan ketara dalam kuasa kenderaan pelancar diperlukan untuk melancarkan satelit ke orbit sedemikian. Namun begitu, kelemahan ini dikompensasikan oleh kesederhanaan dan kos rendah sejumlah besar stesen bumi. Tetapi perkara yang paling penting ialah kemungkinan penerimaan langsung siaran televisyen oleh penonton dari satelit geostasioner tanpa pengulang berasaskan tanah perantaraan.

Banyak satelit terletak di orbit condong atau kutub. Pada masa yang sama, kuasa pemancar yang diperlukan tidak begitu tinggi, dan kos melancarkan satelit ke orbit lebih rendah. Walau bagaimanapun, pendekatan ini memerlukan bukan sahaja sejumlah besar satelit, tetapi juga rangkaian suis tanah yang luas. Kaedah yang sama digunakan oleh pengendali Iridium dan Globalstar. Pengendali selular bersaing dengan pengendali komunikasi satelit peribadi.

Kelemahan utama orbit khatulistiwa ialah kelewatan isyarat. Satelit di orbit khatulistiwa adalah optimum untuk sistem penyiaran radio dan televisyen, di mana kelewatan 250 ms (dalam setiap arah) tidak menjejaskan kualiti isyarat. Sistem komunikasi telefon radio lebih sensitif kepada kelewatan, dan memandangkan jumlah kelewatan dalam sistem kelas ini adalah kira-kira 600 ms (termasuk masa pemprosesan dan penukaran dalam rangkaian daratan), malah teknologi pembatalan gema moden tidak selalu menyediakan komunikasi berkualiti tinggi. Dalam kes "double hop" (geganti melalui stesen pintu masuk tanah), kelewatan menjadi tidak boleh diterima untuk lebih daripada 20% pengguna.

Mengikut ketinggian orbit, sistem komunikasi satelit dibahagikan kepada:

  • - Orbit rendah - (700 -- 1,500) km;
  • - Orbital sederhana - (5,000 -- 15,000) km;
  • - Orbital tinggi - dari 15,000 dan ke atas. SSS orbit rendah digunakan untuk komunikasi telefon dua hala, kerana ini menghasilkan kelewatan isyarat paling sedikit (kesan bergema tidak muncul). Di samping itu, satelit orbit rendah digunakan untuk peninjauan optik dan komunikasi dengan objek tenaga rendah, contohnya, pelampung kecemasan.

Satelit orbit Bumi Sederhana digunakan terutamanya untuk sistem penyiaran radio dan TV atau untuk faksimili dua hala, telefon, paging dan pertukaran data. Juga untuk sistem pengesanan telemetrik untuk kereta dan kereta api dengan penghantaran maklumat telemetrik daripadanya. Iaitu, dalam sistem di mana kelewatan isyarat tidak menjejaskan kualiti saluran komunikasi dengan ketara.

Satelit orbit tinggi paling kerap digunakan untuk menghantar program televisyen dan radio. Selain itu, sistem komunikasi ini digunakan untuk sistem TLG, FAKS, paging dan pertukaran data sehala.

Penderiaan jauh Bumi(ERS) - pemerhatian permukaan bumi oleh penerbangan dan kapal angkasa yang dilengkapi dengan pelbagai jenis peralatan pengimejan. Julat operasi panjang gelombang yang diterima oleh peralatan penggambaran berjulat daripada pecahan mikrometer (sinar optik boleh dilihat) hingga meter (gelombang radio). Kaedah penderiaan boleh pasif, iaitu, untuk menggunakan pantulan semula jadi atau sinaran haba sekunder objek di permukaan bumi akibat aktiviti suria, dan aktif– menggunakan pelepasan rangsangan objek yang dimulakan oleh sumber tiruan tindakan arah. Data penderiaan jauh yang diperoleh daripada kapal angkasa dicirikan oleh tahap pergantungan yang tinggi pada ketelusan atmosfera. Oleh itu, kapal angkasa menggunakan peralatan berbilang saluran jenis pasif dan aktif yang mengesan sinaran elektromagnet dalam pelbagai julat.

Peralatan penderiaan jauh kapal angkasa pertama yang dilancarkan pada tahun 1960-70an. adalah daripada jenis surih - unjuran kawasan ukuran ke permukaan Bumi ialah garisan. Kemudian, peralatan penderiaan jauh panoramik muncul dan menjadi meluas - pengimbas, unjuran kawasan pengukuran ke permukaan Bumi adalah jalur.

Kapal angkasa penderiaan jauh bumi digunakan untuk mengkaji sumber semula jadi Bumi dan menyelesaikan masalah meteorologi. Kapal angkasa untuk mengkaji sumber semula jadi dilengkapi terutamanya dengan peralatan optik atau radar. Kelebihan yang terakhir ialah ia membolehkan anda memerhati permukaan Bumi pada bila-bila masa sepanjang hari, tanpa mengira keadaan atmosfera.

Pemprosesan data

Kualiti data penderiaan jauh bergantung pada resolusi spatial, spektrum, radiometrik dan temporalnya.

Resolusi spatial. Ia dicirikan oleh saiz piksel (di permukaan Bumi) yang direkodkan dalam imej raster - ia boleh berbeza dari 1 hingga 1000 m.

Resolusi spektrum. Data Landsat termasuk tujuh jalur, termasuk spektrum inframerah, antara 0.07 hingga 2.1 mikron. Penderia Hyperion bagi radas Earth Observing-1 mampu merakam 220 jalur spektrum dari 0.4 hingga 2.5 mikron, dengan resolusi spektrum dari 0.1 hingga 0.11 mikron.

Resolusi radiometrik. Bilangan tahap isyarat yang sensor boleh mengesan. Biasanya berbeza dari 8 hingga 14 bit, menghasilkan 256 hingga 16,384 tahap. Ciri ini juga bergantung pada tahap hingar dalam instrumen.

Resolusi sementara. Kekerapan di mana satelit melepasi kawasan permukaan yang menarik. Penting semasa mengkaji siri imej, contohnya semasa mengkaji dinamik hutan. Pada mulanya, analisis siri ini dijalankan untuk keperluan perisikan tentera, khususnya untuk mengesan perubahan dalam infrastruktur dan pergerakan musuh.

Untuk mencipta peta yang tepat daripada data penderiaan jauh, transformasi yang menghapuskan herotan geometri adalah perlu. Imej permukaan Bumi oleh peranti yang menghala terus ke bawah mengandungi imej yang tidak diherotkan hanya di tengah-tengah imej. Apabila anda bergerak ke arah tepi, jarak antara titik dalam imej dan jarak yang sepadan di Bumi menjadi semakin berbeza. Pembetulan herotan tersebut dijalankan semasa proses fotogrametri. Sejak awal 1990-an, kebanyakan imej satelit komersial telah dijual dengan pra-pembetulan.

Di samping itu, pembetulan radiometrik atau atmosfera mungkin diperlukan. Pembetulan radiometrik menukar tahap isyarat diskret, seperti 0 hingga 255, kepada nilai fizikal sebenar mereka. Pembetulan atmosfera menghapuskan herotan spektrum yang diperkenalkan oleh kehadiran atmosfera.

Dalam rangka kerja program Sistem Pemerhatian Bumi NASA, tahap pemprosesan data penderiaan jauh telah dirumuskan:

Tahap Penerangan
Data datang terus daripada peranti, tanpa overhed (bingkai penyegerakan, pengepala, cubaan semula).
1a Data peranti yang dibina semula, dilengkapi dengan penanda masa, pekali radiometrik, ephemeris (koordinat orbit) satelit.
1b Data tahap 1a ditukar kepada unit fizikal ukuran.
Pembolehubah geofizik terbitan (ketinggian gelombang laut, kelembapan tanah, kepekatan ais) pada resolusi yang sama seperti data Tahap 1.
Pembolehubah dipaparkan pada skala ruang-masa universal, mungkin ditambah dengan interpolasi.
Data yang diperolehi hasil pengiraan berdasarkan aras sebelumnya.

nasi. 9. . Spektrum elektromagnet, pembahagiannya menunjukkan panjang gelombang yang ditubuhkan oleh pelbagai peranti

Sistem penderiaan jauh. Sistem jenis ini mempunyai tiga komponen utama: peranti pengimejan, persekitaran pemerolehan data dan pangkalan penderiaan. Contoh mudah sistem sedemikian ialah jurugambar amatur (asas) yang menggunakan kamera 35 mm (alat pengimejan yang membentuk imej) yang dimuatkan dengan filem fotografi (medium rakaman) yang sangat sensitif untuk mengambil gambar sungai. Jurugambar berada agak jauh dari sungai, tetapi merekodkan maklumat mengenainya dan kemudian menyimpannya pada filem fotografi.

Peranti pengimejan, media rakaman dan pangkalan. Instrumen pengimejan terbahagi kepada empat kategori utama: kamera pegun dan filem, pengimbas berbilang spektrum, radiometer dan radar aktif. Kamera refleks kanta tunggal moden mencipta imej dengan memfokuskan sinaran ultraungu, kelihatan atau inframerah yang datang daripada subjek ke filem fotografi. Selepas filem itu dibangunkan, imej kekal (mampu bertahan lama) diperolehi. Kamera video membolehkan anda menerima imej pada skrin; Rekod kekal dalam kes ini ialah rakaman yang sepadan pada pita video atau gambar yang diambil dari skrin. Semua sistem pengimejan lain menggunakan pengesan atau penerima yang sensitif pada panjang gelombang tertentu dalam spektrum. Tiub fotomultiplier dan pengesan foto semikonduktor, yang digunakan dalam kombinasi dengan pengimbas optik-mekanikal, memungkinkan untuk merakam tenaga dalam ultraungu, boleh dilihat, dan kawasan inframerah dekat, pertengahan dan jauh spektrum dan menukarnya menjadi isyarat yang boleh menghasilkan imej pada filem . Tenaga gelombang mikro (tenaga gelombang mikro) juga diubah oleh radiometer atau radar. Sonar menggunakan tenaga gelombang bunyi untuk menghasilkan imej pada filem fotografi.

Instrumen yang digunakan untuk pengimejan terletak pada pelbagai pangkalan, termasuk di darat, kapal, kapal terbang, belon dan kapal angkasa. Kamera dan sistem televisyen khas digunakan setiap hari untuk mengambil gambar objek fizikal dan biologi yang menarik di darat, laut, atmosfera dan angkasa. Kamera selang masa khas digunakan untuk merakam perubahan tanah seperti hakisan pantai, pergerakan glasier dan evolusi tumbuh-tumbuhan.

Arkib data. Gambar dan imej yang diambil sebagai sebahagian daripada program pengimejan aeroangkasa diproses dan disimpan dengan betul. Di AS dan Rusia, arkib untuk data maklumat sedemikian dibuat oleh kerajaan. Salah satu arkib utama jenis ini di Amerika Syarikat, Pusat Data EROS (Earth Resources Obsevation Systems), bawahan kepada Jabatan Dalam Negeri, menyimpan kira-kira 5 juta gambar udara dan kira-kira 2 juta imej yang diperoleh daripada satelit Landsat, serta sebagai salinan semua gambar udara dan imej satelit permukaan Bumi yang disimpan oleh NASA. Maklumat ini adalah akses terbuka. Pelbagai organisasi ketenteraan dan perisikan mempunyai arkib foto yang luas dan arkib bahan visual lain.

Analisis imej. Bahagian yang paling penting dalam penderiaan jauh ialah analisis imej. Analisis sedemikian boleh dilakukan secara visual, dengan kaedah visual yang dipertingkatkan komputer, dan sepenuhnya oleh komputer; dua yang terakhir melibatkan analisis data digital. Pada mulanya, kebanyakan kerja analisis data penderiaan jauh dilakukan dengan memeriksa secara visual gambar-gambar udara individu atau dengan menggunakan stereoskop dan menindih gambar-gambar untuk mencipta model stereo. Gambar biasanya hitam dan putih dan berwarna, kadangkala hitam dan putih dan berwarna dalam inframerah, atau - dalam kes yang jarang berlaku - berbilang spektrum. Pengguna utama data yang diperoleh daripada fotografi udara ialah ahli geologi, ahli geografi, ahli hutan, ahli agronomi dan, sudah tentu, ahli kartograf. Pengkaji menganalisis gambar udara di makmal untuk mengekstrak maklumat berguna secara langsung daripadanya, kemudian memplotkannya pada salah satu peta asas dan menentukan kawasan yang perlu dilawati semasa kerja lapangan. Selepas kerja lapangan, penyelidik menilai semula gambar-gambar udara dan menggunakan data yang diperoleh daripada mereka dan daripada tinjauan lapangan untuk mencipta peta akhir. Menggunakan kaedah ini, banyak peta tematik yang berbeza disediakan untuk dikeluarkan: peta geologi, guna tanah dan topografi, peta hutan, tanah dan tanaman. Ahli geologi dan saintis lain menjalankan kajian makmal dan lapangan tentang ciri-ciri spektrum pelbagai perubahan semula jadi dan tamadun yang berlaku di Bumi. Idea penyelidikan sedemikian telah menemui aplikasi dalam reka bentuk pengimbas multispektral MSS (Multi-Spectral-Scanners), yang digunakan pada pesawat dan kapal angkasa. Satelit Bumi buatan Landsat-1, -2 dan -4 (Landsat-1, -2 dan -4) ada di atas kapal MSS dengan empat jalur spektrum: dari 0.5 hingga 0.6 μm (hijau); dari 0.6 hingga 0.7 µm (merah); dari 0.7 hingga 0.8 µm (berhampiran IR); dari 0.8 hingga 1.1 µm (IR). Satelit Landsat 3 juga menggunakan jalur dari 10.4 hingga 12.5 mikron. Imej komposit standard menggunakan kaedah pewarna buatan diperoleh dengan menggabungkan MSS dengan jalur pertama, kedua dan keempat dalam kombinasi dengan penapis biru, hijau dan merah, masing-masing. Pada satelit Landsat 4 dengan pengimbas MSS termaju, pemeta tematik menyediakan imej dalam tujuh jalur spektrum: tiga di kawasan boleh dilihat, satu di kawasan inframerah dekat, dua di kawasan inframerah pertengahan dan satu di kawasan inframerah terma. kawasan. Terima kasih kepada instrumen ini, resolusi spatial telah dipertingkatkan hampir tiga kali ganda (hingga 30 m) berbanding dengan yang disediakan oleh satelit Landsat, yang hanya menggunakan pengimbas MSS. Memandangkan penderia satelit sensitif tidak direka untuk pengimejan stereoskopik, adalah perlu untuk membezakan ciri dan fenomena tertentu dalam satu imej tertentu menggunakan perbezaan spektrum. Pengimbas MSS boleh membezakan antara lima kategori luas permukaan tanah: air, salji dan ais, tumbuh-tumbuhan, singkapan dan tanah, dan ciri berkaitan manusia. Seorang saintis yang biasa dengan kawasan yang dikaji boleh menganalisis imej yang diperoleh dalam satu jalur spektrum luas, seperti gambar udara hitam-putih, yang biasanya diperoleh dengan merakam sinaran dengan panjang gelombang dari 0.5 hingga 0.7 µm (kawasan hijau dan merah daripada spektrum). Walau bagaimanapun, apabila bilangan jalur spektrum baharu bertambah, mata manusia menjadi semakin sukar untuk membezakan antara ciri penting ton yang serupa di bahagian spektrum yang berbeza. Sebagai contoh, hanya satu tangkapan tinjauan daripada satelit Landsat menggunakan MSS dalam jalur 0.5-0.6 mikron mengandungi kira-kira 7.5 juta piksel (elemen imej), setiap satunya boleh mempunyai sehingga 128 warna kelabu antara 0 (hitam) hingga 128 ( putih). Apabila membandingkan dua imej Landsat bagi kawasan yang sama, anda berhadapan dengan 60 juta piksel; satu imej yang diperoleh daripada Landsat 4 dan diproses oleh pemeta mengandungi kira-kira 227 juta piksel. Ia jelas mengikuti bahawa komputer mesti digunakan untuk menganalisis imej tersebut.

Pemprosesan imej digital. Analisis imej menggunakan komputer untuk membandingkan nilai skala kelabu (julat nombor diskret) setiap piksel dalam imej yang diambil pada hari yang sama atau pada beberapa hari berbeza. Sistem analisis imej mengelaskan ciri khusus tinjauan untuk menghasilkan peta tematik kawasan tersebut. Sistem pembiakan imej moden memungkinkan untuk menghasilkan semula pada monitor televisyen berwarna satu atau lebih jalur spektrum yang diproses oleh satelit dengan pengimbas MSS. Kursor boleh alih diletakkan pada salah satu piksel atau pada matriks piksel yang terletak dalam beberapa ciri khusus, contohnya badan air. Komputer mengaitkan keempat-empat jalur MSS dan mengelaskan semua bahagian lain imej satelit yang mempunyai set nombor digital yang serupa. Penyelidik kemudiannya boleh mewarnakan kawasan kod "air" pada monitor warna untuk mencipta "peta" yang menunjukkan semua badan air dalam imej satelit. Prosedur ini, dikenali sebagai klasifikasi terkawal, membenarkan pengelasan sistematik semua bahagian imej yang dianalisis. Adalah mungkin untuk mengenal pasti semua jenis utama permukaan bumi. Skim klasifikasi komputer yang diterangkan agak mudah, tetapi dunia di sekeliling kita adalah kompleks. Air, sebagai contoh, tidak semestinya mempunyai satu ciri spektrum. Dalam pukulan yang sama, badan air boleh bersih atau kotor, dalam atau cetek, sebahagiannya ditutup dengan alga atau beku, dan setiap daripadanya mempunyai pemantulan spektrum sendiri (dan oleh itu ciri digitalnya sendiri). Sistem analisis imej digital interaktif IDIMS menggunakan skim pengelasan tidak terkawal. IDIMS secara automatik meletakkan setiap piksel ke dalam satu daripada beberapa dozen kelas. Selepas pengelasan komputer, kelas yang serupa (contohnya, lima atau enam kelas air) boleh dikumpulkan menjadi satu. Walau bagaimanapun, banyak kawasan permukaan bumi mempunyai spektrum yang agak kompleks, yang menjadikannya sukar untuk membezakannya dengan jelas. Hutan oak, sebagai contoh, mungkin kelihatan dalam imej satelit yang tidak dapat dibezakan secara spektrum daripada hutan maple, walaupun masalah ini diselesaikan dengan mudah di atas tanah. Mengikut ciri spektrum mereka, oak dan maple tergolong dalam spesies berdaun lebar. Pemprosesan komputer dengan algoritma pengenalan kandungan imej boleh meningkatkan imej MSS dengan ketara berbanding dengan yang standard.

Nota. Data penderiaan jauh berfungsi sebagai sumber maklumat utama dalam penyediaan guna tanah dan peta topografi. NOAA dan GOES cuaca dan satelit geodetik digunakan untuk memantau perubahan awan dan perkembangan siklon, termasuk taufan dan taufan. Imej satelit NOAA juga digunakan untuk memetakan perubahan bermusim dalam litupan salji di hemisfera utara untuk penyelidikan iklim dan untuk mengkaji perubahan dalam arus laut, yang boleh membantu mengurangkan masa penghantaran. Instrumen gelombang mikro pada satelit Nimbus digunakan untuk memetakan perubahan bermusim dalam litupan ais di laut Artik dan Antartika.

Data penderiaan jauh dari pesawat dan satelit buatan semakin digunakan untuk memantau padang rumput semula jadi. Gambar udara sangat berguna dalam perhutanan kerana resolusi tinggi yang boleh dicapai, serta ukuran litupan tumbuhan yang tepat dan cara ia berubah dari semasa ke semasa.

Termografi udara inframerah dari angkasa memungkinkan untuk membezakan kawasan arus Gulf Stream tempatan.

Namun, ia adalah dalam sains geologi bahawa penderiaan jauh telah menerima aplikasi yang paling luas. Data penderiaan jauh digunakan untuk menyusun peta geologi, menunjukkan jenis batuan dan ciri struktur dan tektonik kawasan tersebut. Dalam geologi ekonomi, penderiaan jauh berfungsi sebagai alat berharga untuk mengesan deposit mineral dan sumber tenaga geoterma. Geologi kejuruteraan menggunakan data penderiaan jauh untuk memilih tapak pembinaan yang sesuai, mencari bahan binaan, memantau perlombongan permukaan dan tebus guna tanah, dan menjalankan kerja kejuruteraan di kawasan pantai. Di samping itu, data ini digunakan dalam penilaian bahaya seismik, gunung berapi, glasiologi dan lain-lain bahaya geologi, serta dalam situasi seperti kebakaran hutan dan kemalangan industri.

Data penderiaan jauh membentuk bahagian penting dalam penyelidikan dalam glasiologi(berkaitan dengan ciri-ciri glasier dan litupan salji), dalam geomorfologi(bentuk dan ciri pelepasan), dalam geologi marin(morfologi dasar laut dan lautan), dalam geobotani(disebabkan pergantungan tumbuh-tumbuhan pada mendapan mineral asas) dan dalam geologi arkeologi. DALAM astrologi Data penderiaan jauh adalah amat penting untuk kajian planet dan bulan lain dalam sistem suria, serta planetologi perbandingan untuk mengkaji sejarah Bumi. Walau bagaimanapun, aspek penderiaan jauh yang paling menarik ialah satelit yang diletakkan di orbit Bumi buat kali pertama telah memberikan para saintis keupayaan untuk memerhati, menjejak dan mengkaji planet kita sebagai sistem yang lengkap, termasuk atmosfera dan bentuk muka bumi yang dinamik apabila ia berubah di bawah pengaruh faktor semula jadi dan aktiviti manusia. Imej yang diperoleh daripada satelit boleh membantu mencari kunci untuk meramalkan perubahan iklim, termasuk yang disebabkan oleh faktor semula jadi dan buatan manusia. Walaupun Amerika Syarikat dan Rusia sejak 1960-an. menjalankan penderiaan jauh, negara lain turut menyumbang. Agensi Angkasa Jepun dan Eropah merancang untuk melancarkan sejumlah besar satelit ke orbit Bumi rendah yang direka untuk mengkaji tanah, lautan dan atmosfera Bumi.

Satelit Soviet pertama, Zenit-2, dicipta di OKB-1. Dari 1965 hingga 1982, berdasarkan satelit Zenit, TsSKB-Progress mencipta tujuh pengubahsuaian satelit penderiaan jauh Bumi. Secara keseluruhan, setakat ini, TsSKB-Progress telah mencipta 26 jenis satelit automatik untuk memerhati permukaan bumi, menyelesaikan keseluruhan pelbagai masalah demi kepentingan keselamatan negara, sains dan ekonomi negara.

Dari 1988 hingga 1999, 19 pelancaran kapal angkasa Resurs-F1 dan Resurs-F1M yang berjaya telah dijalankan. Dari 1987 hingga 1995, 9 pelancaran kapal angkasa Resurs-F2 yang berjaya telah dibuat.

Kompleks angkasa Resurs-F2 direka untuk menjalankan fotografi multispektrum dan spektrozonal permukaan Bumi dalam julat boleh dilihat dan inframerah dekat spektrum sinaran elektromagnet dengan ciri geometri dan fotometrik yang tinggi untuk kepentingan pelbagai sektor ekonomi negara dan Bumi. sains.

Kompleks ruang Resurs-DK ialah pembangunan unik TsSKB-Progress, menggabungkan penyelesaian teknikal yang diuji masa dan pencapaian lanjutan dalam idea reka bentuk. Kompleks angkasa Resurs-DK menyediakan penderiaan jauh berbilang spektrum permukaan bumi dan penghantaran segera imej bermaklumat melalui radio ke Bumi.

Pada November 2010, beberapa sistem Resursa-DK gagal, selepas itu peranti itu tidak lagi boleh digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan.

Resurs-P bertujuan untuk menggantikan satelit Resurs-DK lama.

Keunikan alat penderia Bumi baharu "Resurs-P" terdapat dalam set pengimbas - empat atau lima sistem pengimejan akan dipasang padanya. Ini akan memungkinkan untuk menerima maklumat daripada Bumi bukan dalam tiga warna, seperti sekarang, tetapi dalam gamut warna penuh dan julat inframerah hampir.

Kompleks baru satelit akan lebih tepat dan lebih pantas daripada sebelumnya. Menurut pemaju, "Resurs-P" akan memungkinkan untuk mengkaji evolusi iklim, mendapatkan data angkasa tentang proses berskala besar di atmosfera dan di permukaan Bumi, memantau situasi kecemasan, meramalkan gempa bumi, memberitahu tentang tsunami, kebakaran. , tumpahan minyak dan banyak lagi.

nasi. Resurs-DK

Kosmos-1076 ialah satelit oseanografi khusus Soviet yang pertama. Ini adalah salah satu daripada dua satelit yang mengambil bahagian dalam eksperimen Ocean-E (yang kedua ialah Kosmos-1151). Kedua-duanya adalah berdasarkan kapal angkasa taip AUOS-3. Ketua pereka: V.M. Kovtunenko, B.E. Data yang diperolehi oleh satelit memungkinkan untuk mencipta pangkalan data angkasa Soviet pertama di Lautan Dunia:18 Satelit itu dilengkapi dengan peralatan penderiaan jauh Bumi (ERS) jenis trek.

Biro Reka Bentuk Yuzhnoye

penyelidikan oseanografi

Pelancaran kenderaan

11K68 (“Cyclone-3”)

Pad pelancaran

Plesetsk, kompleks pelancaran No. 32/2

Menyahorbit

Spesifikasi

Unsur orbit

Jenis orbit

Subpolar

Mood

Tempoh peredaran

Apocentre

Pericenter

Monitor ialah satu siri kapal angkasa kecil untuk penderiaan jauh Bumi yang dicipta di Pusat Angkasa Penyelidikan dan Pengeluaran Negeri yang dinamakan sempena namanya. M. V. Khrunichev berdasarkan platform ruang bersatu "Yacht". Diandaikan bahawa siri ini akan terdiri daripada satelit "Monitor-E", "Monitor-I", "Monitor-S", "Monitor-O" yang dilengkapi dengan pelbagai peralatan optik-elektronik dan "Monitor-R" dilengkapi dengan sistem radar ." Pada masa ini Tiada satelit siri Monitor dalam program angkasa persekutuan.

Monitor-E

Satelit siri pertama, Monitor-E (eksperimen), direka untuk menguji peralatan sasaran baharu dan sistem perkhidmatan platform Yachta. Satelit 750 kg itu dilengkapi dengan dua kamera dengan resolusi 8 m dalam mod pankromatik (satu saluran) dan 20 m dalam mod berbilang saluran (3 saluran). Imej Monitor-E akan meliputi kawasan berukuran 90 x 90 km dan 160 x 160 km. Kapasiti memori on-board ialah 50 gigabait (2×25). Satelit ini direka bentuk dalam reka bentuk tidak bertekanan, secara modular, yang membolehkan, jika perlu, untuk mengembangkan keupayaan kapal angkasa kerana peralatan tambahan. Peralatan sasaran mampu menghantar maklumat dalam hampir masa nyata. Satelit ini dilengkapi dengan sistem pendorong elektrik (EPS), menggunakan xenon sebagai bendalir kerja EPS. Anggaran hayat aktif peranti ialah 5 tahun.

Monitor-E telah dilancarkan pada 26 Ogos 2005 dari kosmodrom Plesetsk menggunakan kenderaan pelancar Rokot. Satelit itu dilancarkan ke orbit segerak matahari pada ketinggian 550 km. Selepas memasuki orbit, komunikasi dengan peranti tidak dapat diwujudkan kerana kegagalan peralatan tanah talian kawalan radio untuk peralatan on-board. Ia adalah mungkin untuk mewujudkan komunikasi dengan satelit hanya selepas sehari. Walau bagaimanapun, sudah pada 18 Oktober, peranti itu menghadapi masalah serius yang berkaitan dengan kawalannya, selepas itu ia memasuki mod tidak berorientasikan. Ini berlaku kerana kegagalan sementara salah satu saluran meter vektor halaju sudut giroskopik (GYVUS). Tidak lama kemudian masalah ini diselesaikan, dan sudah pada 23 November 2005, fungsi pautan radio untuk menghantar imej dari kapal angkasa telah diperiksa. Pada 26 November 2005, imej pertama permukaan bumi diperoleh daripada kamera dengan resolusi 20 meter, dan pada 30 November, kamera dengan resolusi 8 meter telah diuji. Oleh itu, boleh dikatakan bahawa operasi kapal angkasa Monitor-E telah dipulihkan sepenuhnya.

Pada tahun 2011, operasi kapal angkasa telah digantung.

Program Landsat adalah projek yang paling lama dijalankan untuk mendapatkan gambar satelit planet Bumi. Satelit pertama program ini telah dilancarkan pada tahun 1972; terkini, setakat ini, Landsat 7 - 15 April 1999. Peralatan yang dipasang pada satelit Landsat telah mengambil berbilion-bilion imej. Imejan yang diperoleh di Amerika Syarikat dan di stesen data satelit di seluruh dunia menyediakan sumber unik untuk menjalankan banyak perkara penyelidikan saintifik dalam Pertanian, Kartografi, Geologi, Perhutanan, Perisikan, Pendidikan dan Keselamatan Negara. Sebagai contoh, Landsat-7 menyampaikan imej dalam 8 julat spektrum dengan resolusi spatial dari 15 hingga 60 m setiap titik; Kekerapan pengumpulan data untuk seluruh planet pada mulanya adalah 16 hari.

Pada tahun 1969, tahun penerbangan manusia ke Bulan, Pusat Penyelidikan Hughes Santa Barbara memulakan pembangunan dan pengeluaran tiga pengimbas multispektrum (MSS) pertama. Prototaip MSS pertama dihasilkan dalam tempoh 9 bulan, menjelang musim luruh tahun 1970, selepas itu ia diuji pada kubah granit Half Dome di Taman Negara Yosemite.

Reka bentuk optik asal MSS telah dicipta oleh Jim Kodak, seorang jurutera sistem opto-mekanikal yang turut mereka bentuk kamera optik pada misi Pioneer, yang merupakan instrumen optik pertama yang meninggalkan sistem suria.

Apabila ia dicipta pada tahun 1966, program itu dipanggil Satelit Pemerhatian Sumber Bumi, tetapi pada tahun 1975 program itu dinamakan semula. Pada tahun 1979, dengan Arahan Presiden 54, Presiden AS Jimmy Carter memindahkan kawalan program daripada NASA kepada NOAA, mengesyorkan pembangunan sistem jangka panjang dengan 4 satelit tambahan selepas Landsat 3, serta pemindahan program kepada sektor swasta . Ini berlaku pada tahun 1985 apabila pasukan dari Syarikat Satelit Pemerhatian Bumi (EOSAT), Hughes Aircraft dan RCA telah dipilih oleh NOAA untuk mengendalikan sistem Landsat di bawah kontrak sepuluh tahun. EOSAT mengendalikan Landsat 4 dan 5, mempunyai hak eksklusif untuk menjual data yang dijana oleh program itu, dan membina Landsat 6 dan 7.

Foto satelit Kolkata dalam warna simulasi. Diambil oleh satelit Landsat 7 NASA.

Pada tahun 1989, sementara peralihan program belum selesai sepenuhnya, NOAA telah menghabiskan belanjawannya untuk program Landsat (NOAA tidak meminta pembiayaan, dan Kongres AS telah memperuntukkan hanya separuh daripada pembiayaan tahun kewangan) dan NOAA memutuskan untuk menutup Landsat 4 dan 5. Ketua Majlis Angkasa Negara baharu, Naib Presiden James Quayle, menarik perhatian kepada situasi semasa dan membantu program itu menerima pembiayaan kecemasan.

Pada tahun 1990 dan 1991, Kongres sekali lagi memberikan pembiayaan kepada NOAA untuk separuh tahun sahaja, memerlukan agensi lain menggunakan data yang dikumpul oleh program Landsat untuk menyediakan baki separuh daripada wang yang diperlukan. Pada tahun 1992, usaha telah dibuat untuk memulihkan pembiayaan, tetapi menjelang akhir tahun EOSAT telah berhenti memproses data Landsat. Landsat 6 dilancarkan pada 5 Oktober 1993, tetapi hilang dalam kemalangan. Pemprosesan data daripada Landsat 4 dan 5 telah disambung semula oleh EOSAT pada tahun 1994. Landsat 7 telah dilancarkan oleh NASA pada 15 April 1999.

Kepentingan program Landsat telah diiktiraf oleh Kongres pada Oktober 1992, dengan kelulusan Akta Dasar Penderiaan Jauh Tanah (Undang-undang Awam 102-555), yang membenarkan penerusan Landsat-7 dan memastikan ketersediaan data dan imej Landsat di harga terendah yang mungkin untuk kedua-dua pengguna semasa dan baharu.

Lancarkan kronologi

Landsat-1 (asalnya ERTS-1, Earth Resources Technology Satellite -1) - dilancarkan pada 23 Julai 1972, dihentikan operasi pada 6 Januari 1978

Landsat 7 - dilancarkan 15 April 1999, beroperasi. Sejak Mei 2003, modul Scan Line Corrector (SLC) telah gagal. Sejak September 2003, ia telah digunakan dalam mod tanpa pembetulan baris imbasan, yang mengurangkan jumlah maklumat yang diterima kepada 75% daripada yang asal.

Butiran teknikal

Satelit seterusnya dalam program ini mestilah Misi Kesinambungan Data Landsat. Pelancaran dijadualkan pada 2012. Satelit baru sedang dibina di Arizona oleh Orbital Sciences Corporation.