Cпутник worldview-2 — новая веха в развитии технологий дистанционного зондирования земли

      Комментарии к записи Cпутник worldview-2 — новая веха в развитии технологий дистанционного зондирования земли отключены

Cпутник worldview-2 — новая веха в развитии технологий дистанционного зондирования земли

Ч. Херринг

Десять лет назад всю землю следил за запуском первого коммерческого спутника большого разрешения. Это событие давало слово стать началом новой, спутниковой эры — отныне все пользователи космических снимков, включая правительственные и коммерческие структуры, отдельные люди, имели возможность посмотреть на мир по-новому. Показался замечательный импульс для нового новых взгляда и развития технологий на окружающую нас реальность.

Последующие десять лет полностью показали возможности космических снимков. Стало ясно, что космический снимок — это инновация, меняющая правила игры, предоставляющая неизвестные ранее возможности, тяжело передаваемые цифрами и словами, кардинально меняющие классический метод принятия ответов.

По окончании запуска в октябре 2009 г. компанией DigitalGlobe спутника  очень высокого разрешения WorldView-2 случился коренной перелом в развитии космических разработок дистанционного зондирования Почвы. Получение актуальных космических снимков Почвы уже не есть проблемой. Точные и актуальные снимки очень высокого разрешения дешёвы в бoльших количествах, чем когда-либо.

Но неприятность не исчерпывается лишь доступом к снимкам: ближайшая задача — максимально полно применять потенциал космических снимков, перевоплотив их в содержательный и целенаправленный источник нужной информацим. Это вынуждает искать новые возможности, предоставляемые космическими съемками, обычно выходящие за пределы привычных рамок.

WORLDVIEW-2: Уникальный

8 октября 2009 г. спутник WorldView-2 присоединился на орбите к своим «сотрудникам» — космическим аппаратам WorldView-1 и QuickBird. Через 90 дней — 4 января 2010 г. (совершенно верно по графику) — спутник вышел на полную операционную мощность. WorldView-2 воплотил в себе последовательность новаторских ответов — это неповторимая комбинация высокой производительности, очень высокого пространственного разрешения и 8-канального спектрального диапазона.

Свойственные WorldView-2 наличие системы и высочайшая производительность стремительного перенацеливания — два ответственных элемента успешной работы. Возможность проведения фактически ежедневных повторных съемок  снабжает получение точных и актуальных космических снимков нужных территорий (рис. 1,2).

Благодаря оптимальной высоте орбиты спутника (770 км), новейшей гироскопической совокупности стабилизации, улучшенному возможности и быстродействию съёмки вести ее в двух направлениях, WorldView-2 способен снимать более 10 000 км2 за один проход и проводить  стереосъемку более 5000 кв. км2 поверхности Почвы.

Рис. 1. Порт Ботани (Сидней, Австралия). Космический снимок WorldView-2, 20 октября 2009 г. Рис. 2. Бангкок (Таиланд). Космический снимок WorldView-2, 30 октября 2009 г.

Высокая производительность — серьёзная отличительная черта нового спутника, но не единственная. Разрешение в панхроматическом режиме образовывает 46 см (распространение и использование изображений с разрешением менее 0,50 м в панхроматическом и 2,0 м в мультиспектральном режиме требует предварительного разрешения американского руководства). Передовая совокупность геопозиционирования, которой оснащен WorldView-2, снабжает кроме этого значительное увеличение точности.

Требования к точности были ужесточены — 6,5 м CE90 без предварительной обработки, применения цифровой модели рельефа и наземных опорных пунктов. Ожидаемая приблизительная точность измерений образовывает 4 м CE90.

WorldView-2 — первый коммерческий спутник большого разрешения, применяющий для съемки 8 спектральных каналов, что разрешает приобретать снимки с высокой степенью детальности, снабжая как следует другой уровень дешифрирования и тем самым помогая достигать отличных показателей при анализе изображения. В дополнение к классическим спектральным каналам — красный (red), зеленый (green), светло синий (blue), ближний инфракрасный (NIR) — съемочная аппаратура спутника применяет четыре новых дополнительных канала с разрешением 1,8 м. Это — фиолетовый (либо прибрежный) (coastal blue), желтый (yellow), конечный красный (red edge) и второй ближний инфракрасный (NIR-2). Новые спектральные каналы существенно расширяют возможности анализа изображений, в частности увеличивают  диапазон типов распознаваемых объектов (различные виды растительности либо подводные живые микробы), увеличивает число оцениваемых параметров и разрешает различать инородные объекты (к примеру, закамуфлированную бронетехнику), усиливает уровень качества цветопередачи, приближая его к естественному восприятию человека, и т. д.

Особенно перспективно применение мультиспектральной съемки для классификации растительности в сельском и лесном хозяйстве. Так, в этих отраслях, возможно, к примеру, решать такие задачи, как:

  • определение видового состава лесов, возраста и структуры,  качества, здоровья и т. д.;
  • определение площадей, занятых различными сельскохозяйственными культурами распознавание типов растительности (рис. 3);
  • угнетения высыхания и мониторинг лесов сельскохозяйственных  растений в следствии заражения вредителями;
  • измерение нанесенного ущерба в следствии стихийных бедствий;
  • незаконная вырубка;
  • раннее обнаружение болезней растений;
  • оценка содержания хлорофилла;
  • прогноз урожая сельскохозяйственных культур;
  • и др.

Рис. 3 Окрестности Бангкока (Таиланд). Космический снимок WorldView-2, 7 ноября 2009 г. а) синтезированный снимок (4 спектральных канала) Рис.

3 Окрестности Бангкока (Таиланд). Космический снимок WorldView-2, 7 ноября 2009 г. б) итог распознавания типов растительности

Отметим кроме этого, что проведение съемки в фиолетовом спектральном канале дает красивые возможности для батиметрического анализа прибрежных территорий (рис. 4). Результаты для того чтобы анализа смогут употребляться для и обновления карт дна моря и многих вторых задач.

Рис. 4 Лагуна Аитутаки (Атолл Аитутаки, Острова Кука). Космический снимок WorldView-2, 23 ноября 2009 г. а) снимок в натуральных цветах Рис.

4 Лагуна Аитутаки (Атолл Аитутаки, Острова Кука). Космический снимок WorldView-2, 23 ноября 2009 г. б) итог батиметрического анализ прибрежной территории

ПОПОЛНЕНИЕ ГРУППИРОВКИ СПУТНИКОВ

Очевидно, речь заходит не об одном-единственном спутнике на орбите. WorldView-2 присоединился к двум вторым спутникам большого разрешения от DigitalGlobe — WorldView-1 и QuickBird. Владея высочайшей производительностью, WorldView-2 удвоил съемочные возможности компании DigitalGlobe и, к тому же, обеспечил возможность ежедневных повторных съемок.

С учетом архива космических снимков (ImageLibrary), содержащего покрытие 815 млн  км2 земной поверхности (эти на декабрь 2009 г.), пополненная группировка спутников разрешит компании DigitalGlobe обновлять покрытие всего земного шара как минимум каждый год, что, по сути, ликвидирует проблему получения правильных и актуальных карт.

НА ПУТИ К НОВОМУ Взору НА ЗЕМЛЮ

С того времени как космические снимки стали широко применяться, все больше экспертов из различных сфер деятельности проявляют к ним интерес. Информация, полученная с их помощью, употребляется для принятия ответов в самых различных обстановках.

Армейским актуальные снимки нужны для определения маршрутов следования в страшных районах, спасателям — для определения масштабов стихийных бедствий, ученым — к примеру, для определения степени береговой эрозии, туристам — для ориентации в чужом городе. В каждом из этих случаев сокровище воображает не только видимое изображение само по себе, а информация, которую возможно извлечь из снимка. Исходя из этого наровне с возможностью доступа к правильным, актуальным изображениям не меньшее значение имеет использования и способ доступа.

До недавнего времени применение потенциала результатов космической съемки было непростой задачей, потребовавшей больших затрат времени. Эта сфера до сих пор находится в стадии становления, отсутствие  единых стандартных форматов, вынуждает пользователей как правило надеяться на экспертов, обрабатывающих снимки, руководствуясь конкретными задачами. DigitalGlobe пытается сделать космические снимки более дешёвыми для пользователей за счет увеличения скорости, удобства и качества обслуживания.

Мы живем в обществе, где время — одна из основных сокровищ для всех — от армейского, решения которого воздействуют прямым образом на  судьбу людей, до туриста, торопящегося на встречу в чужом городе. Современный ритм судьбы требует скорости: ожидать информации днями и семь дней — это в наши дни роскошь.

Итак, космические снимки стали дешёвыми, вопрос сейчас в том, сколько времени потребуется для их получения, и, по большому счету, стоит ли игра свеч. Компания DigitalGlobe предлагает последовательность WEB-сервисов, снабжающих прямой доступ к космическим снимкам, избавляющих пользователей от  необходимости хранения громадных массивов данных, что требует больших денежных затрат, и разрешающих конкретно применять космические снимки в собственной геоинформационнй среде.

Эти сервисы разрешают пользователям самостоятельно осуществлять поиск нужных снимков, дают им широкий выбор форматов представления, как в сжатом, так и в разархивированном виде. Особенное значение имеет возможность интеграции космических снимков в ГИС-приложения либо комбинирования их с другими пространственными данными.

Взор В БУДУЩЕЕ

Космические снимки с их неповторимыми возможностями стали действительностью. Они изменяют методы работы и наш образ жизни, предоставляют данные для принятия ответов, и формируют новый взор на всю отечественную опытную деятельность. Серьёзным шагом на пути развития космических съемок стала доступность ее результатов для широкого круга пользователей, что должно значительно повысит экономическую эффективность.

Мы вправду вступаем в новую историческую эру!

*Перевод с английского языка. Оригинал статьи «Chuck Herring. At the Tipping Point. How DigitaleGlobe`s Latest Satellite Launch is Breaking Down Barriers» размещён в Imaging Notes (Volume 25,  Number 1, Winter 2010 — www.imagingnotes.com).

Перевод подготовлен к публикации Б.А. Дворкиным

Запуск ракеты-носителя Атлас-5 со спутником ДЗЗ Worldview-4


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: