LANDSAT
W 1967 roku NASA (National Aeronautic and Space Agency) rozpoczęła prace nad możliwością wykorzystania satelitów do zasobów i zmian środowiska naturalnego. Program ERTS (Earth Resources Technology Satellites) zakładał wysłanie serii sześciu satelitów obserwacyjnych. ERTS-1 znalazł się na orbicie w lipcu 1972 roku. Wraz z wysłaniem następnego satelity w 1975 roku cały program został przemianowany na Landsat i taką nazwę nadawano też kolejnym satelitą. Do tej pory wysłano ich sześć (misja Landsata-6 zakończyła się niepowodzeniem), satelity Landsat-1,2 i 3 zostały wycofane z użytku, obecnie dane zbierają Landsat 4 i 5. Pierwsze trzy satelity miały bardzo podobną charakterystykę. Poruszały się po orbicie na pułapie 900 km. W ciągu dnia Ziemia okrążana była 14-krotnie, a poszczególne ścieżki oddalone były od siebie o około 2760 km (na równiku). Przy szerokości ścieżki omiatania wynoszącej 185 km, pozostawały duże niepokryte przerwy. W ciągu następnych dni orbita satelity przesuwała się na zachód, nieznacznie nakładając się na obszar pokryty poprzednią. W ten sposób uzyskano pokrycie całej kuli ziemskiej w ciągu 18 dni, po którym to czasie satelita ponownie prowadzi obserwacje w punkcie wyjścia. Na pokładzie satelity Landsat-1,2 i 3 umieszczono sensory typu RBV (Return Beam Vidicon) oraz MSS (Multispectral Scanner). RBV były to trzy kamery telewizyjne o rozdzielczości 80 m (w trzecim z kolei satelicie rozdzielczość zwiększono do 30 m). System RBV stał się drugorzędnym systemem i był rzadko wykorzystywany. MSS to pierwszy globalny systemem monitoringowy Ziemi pozwalający na cyfrowe przetwarzanie danych. Skaner wielospektralny MSS wykorzystywany jest także w obecnie pracujących satelitach. Rozdzielczość MSS wynosi 79x56 m, z IFOV wynoszącym 79x79 m. Detektory rejestrują promieniowanie w czterech zakresach: - spektrum widzialne 0.5-0.6 m m (zielone) oraz 0.6-0.7 m m (czerwone) - pozwala na rozróżnianie obiektów infrastruktury - spektrum bliskiej podczerwieni 0.7-0.8 m m oraz 0.8-1.1 m m pozwala rozgraniczać wodę i ląd oraz wyróżniać rodzaje roślinności. Satelity Landsat-4 i 5 wyposażone zostały w nowe urządzenie skaner Thematic Mapper (TM) zastępujące RBV, skaner MSS pozostał praktycznie nie zmieniony. Zmieniono także orbitę obniżając ją do 705 km. Spowodowane było to umożliwieniem zwiększenia rozdzielczości sensorów oraz potencjalnej naprawy satelity przez wahadłowiec. Minimalnie zwiększyła się też prędkość, gdyż w ciągu doby satelita okrąża Ziemię 14.5 razy, a cykl jego ruchu powtarza się co 16 dni. Szerokość ścieżki omiatania wynosi 185 km. TM jest sensorem o wysokim zaawansowaniu technologicznym i zawiera szereg nowych rozwiązań w porównaniu do MSS. Rejestruje on odbitą energie elektromagnetyczną promieniowania w zakresie widzialnym, podczerwieni oraz podczerwieni termalnej. Dane zbierane są w siedmiu zakresach, dodano nowe zakresy w widzialnym (niebieskim), podczerwonym i termalnym spektrum. Zakres długości fal i ich położenie zostały tak dobrane aby polepszyć rozróżnialność większości obiektów ziemskich. Uzyskano także lepszą precyzję radiometryczną stosując 8 bitowe (wartości piksela od 0 do 255) przetwarzanie danych analogowych na cyfrowe. Dzięki temu możliwa jest obserwacja różnic, które niezauważalne były przez MSS (konwersja 6 bitowa). Rozdzielczość geometryczna skanera TM wynosi 30 m, z wyjątkiem kanału 6 (termalny) w którym wynosi 120 m. W celu dopasowania wielkości piksela kanały 6 do innych pasm jest on przetwarzany do rozmiarów 30x30 m. Zastosowanie MSS MSS wykorzystywany jest do analiz dużych obszarów, np. interpretacje geologiczne. Ze względu na ilość danych ze skanera MSS (kilka milionów scen), zgromadzonych w archiwach jest to bogate źródło informacji do długoterminowych badań zmian zachodzących w przyrodzie. TM Zwiększenie rozdzielczości spektralnej i radiometrycznej, w porównaniu do MSS, pozwala na zastosowanie zobrazowań TM do szeregu nowych analiz niedostępnych przy pomocy MSS. Podstawowym zastosowaniem zobrazowań TM są analizy użytkowania terenu landcover mapping. Mapy użytkowania terenu znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach: planowanie przestrzenne, ochrona środowiska, rolnictwo. Sceny satelitarne szeroko wykorzystywane są w badaniach wód przybrzeżnych. Pozwalają obserwować procesy sedymentacyjne w deltach rzek. Możliwość rozdzielenia gleb od roślinności oraz określania wielkości biomasy okazuje się bardzo przydatne do identyfikacji i planowania plonów. Zróżnicowanie emisji promieniowania przez poszczególne gatunki roślin oraz rośliny zdrowe i chore pozwala monitorować obszary leśne oraz uprawne. Bardzo szerokie zastosowanie znajdują zobrazowania TM w geologii. Na podstawie scen satelitarnych wyznaczane są struktury tektoniczne. Kanał 7 pozwala na analizę rodzajów skał i wyznaczanie granic pomiędzy nimi. Kanał termalny pozwala określić aktywność geotermalną. Ochrona środowiska to następna dziedzina, w której analizy satelitarne są coraz częściej stosowane. Pozwalają na analizy zdrowotności roślinności, detekcję zanieczyszczeń oraz kontrolę stosowania środków chemicznych.
|