Transcript Document
Fjärranalys och Satellitdatateknik Fjärranalys (remote sensing) Fjärranalys är ett samlingsnamn för de tekniker genom vilka man på avstånd samlar information om mark, vatten och atmosfär utan att vara i fysisk direktkontakt med objekten Fjärranalys innefattar också bearbetning, analys och presentation av sådan information Fjärranalys används bland annat till Fysisk planering och beslutsfattande som berör landskapet Miljöövervakning Miljöforskning Framställning av kartor Datakälla till geografiska informationssystem (GIS) Använda våglängdsintervall Ögat är känsligt för synligt ljus (0,4 till 0,7 µm) Flygbildsteknik utnyttjar synligt ljus och nära infraröd strålning (0,4 och 0,7 µm, 0,7 och 1,0 µm) Satellitdatateknik utnyttjar även andra våglängder Upp till 3 µm domineras strålningen vid jordytan av reflekterat solljus För längre våglängder domineras strålningen av emitterad strålning Fjärranalys utnyttjar elektromagnetisk strålning som i olika våglängder reflekteras eller emitteras från objekt i atmosfären eller på jordytan Atmosfärens transmission av inkommande strålning Objekten har så kallade spektrala signaturer som kan användas för identifiering av objekten och för beskrivning av objektens tillstånd Olika spektrala signaturer Indelning av fjärranalys fotografisk Fjärranalys flygbilder aktiv sensorbaserad satellitdata passiv Aktiva sensorer Två typer av aktiva sensorer RADAR – Radio Detection And Ranging Sänder aktivt ut elektromagnetisk strålning i mikrovågsområdet från en antenn LIDAR – Light Detection And Ranging Sänder aktivt ut laserstrålning (monokromatisk ljusstråle med hög intensitet) Passiva sensorer Multispektral svepradiometer är en typ av passiv sensor CCD-Scanner (Change Coupled Devices) eller Push-Broom Scanner är en annan typ av passiv sensor Detektorn mäter strålningsenergi Strålningsenergi > Elektrisk ström > DN (Digital Number) > Radians > Reflektans Upplösning Rumslig upplösning – Hur små detaljer som kan avbildas Spektral upplösning – Hur smala våglängdsband som kan mätas Radiometrisk upplösning – Hur små skillnader i strålningsenergi som kan mätas Temporal upplösning – Hur lång tidsperioden är mellan två mätningar av samma område Polära cirkulerande satelliter Polära cirkulerande satelliter ligger i solsynkrona banor, vilket innebär att banan bibehålles i konstant position i förhållande till solen Polära satelliter täcker jordklotet genom jordens rotation Geostationära satelliter Geostationära satelliter följer jordens rotation Exempel med vädersatelliter år 1985 Täckningsgraden för mottagningsstationer för LANDSAT år 1987 Två exempel på satelliter och dess sensorer LANDSAT 1-7 Sensor MSS (Multispectral Scanner Subsystem) TM (Thematic Mapper) ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) Våglängdsband 4 eller 5 band 7 band 8 band Rumslig upplösning 76 m 30 m 30 m NOAA 6 Sensor Våglängdsband AVHRR 5 band (Advanced Very High Resolution Radiometer) Rumslig upplösning 1000 m Exempel med LANDSAT-sensorn TM Korrektion Radiometrisk korrektion Geometrisk korrektion Den digitala bilden består av en matris av bildelement False Color Composite (FCC) Radiation Blue 100 FCC 80 Green 60 Red 40 20 0.4 Visible 0.8 NIR 1.2 Wavelength (μm) Vegetationsindex Vegetationsindex kombinerar reflektansvärden i olika våglängdsband med syftet att mäta vegetationstäcket eller biomassan av vegetationstäcket Höga värden indikerar mycket vegetation Normalized Difference Vegetation Index (NDVI): NDVI = (NIR-R)/(NIR+R) Varierar mellan –1 och 1 där ett högre värde indikerar mycket vegetation Mätning av vattendjup med LANDSAT-sensorn MSS (Multispectral Scanner Subsystem) Molnighet över jorden 17 juli 1989 Förändringen av ozonskiktet mellan 1979 och 1987 Isutbredningen i Antarktis 1973 Blomning av blågrönalger i Östersjön år 1991 Förändring i perioder om 14 dagar i NDVI under 1998