daljinska detekcija predavanja

Daljinska Detekcija

Sadraj

Osnovi Daljinske Detekcije Senzori Mikrotalasi Daljinske Detekcije Mikrotalasni Senzori Platforme Podaci u Daljinskoj Detekciji Interpretacija Slika Procesiranje Slika Procesiranje Slika Korekcija Procesiranje Slika Konverzija Procesiranje Slika Klasifikacija Aplikacije Daljinske Detekcije Geografsko Informacioni Sistemi

Koncept Daljinske Detekcije

Daljinska Detekcija je definisana kao nauka i tehnologija uz pomo koje se vri identifikovanje i analiza objekata i njihovih karakteristika, bez direktnog kontakta sa njima. Elektro magnetni talasi koji se reflektuju ili emituju od objekta predstavljaju uobiajene izvore podatka daljinske detekcije. Ureaji koji detektuje reflektovane ili emitovane elektro magnetne talase zovu se daljinski senzori ili senzori. Kamere ili skeneri su primeri daljinskih senzora. Vozilo koje nosi senzor naziva se "platforma". Avioni ili sateliti se koriste kao platforme.


Termin daljinska detekcija" prvi put je koriten 1960 u US-a, i obuhvatao je fotogrametriju, fotointerpretaciju, foto-geologiju itd. Kartakteristike nekog objekta se mogu definisati koritenjem reflektovanih ili emitovanih elektro magnetnih talasa od strane objekta. Razlog lei u tome to svaki objekat ima jedinstvene i meusobno razliite karakteristike refleksije ili emisije.


Na ovoj i prethodnoj slici dati su koncepti daljinske detekcije. Ovde se vidi kompletan postupak daljinske detekcije nekog objekta:

ta moe uticati na sam proces, principi osmatranja senzora, obrada podtaka dobijenih od senzora i aplikacije gde se mogu koristiti podaci dobijeni putem daljinske detekcije.

Karakteristike Elektro-magnetnog zraenja

Elektro-magnetna radijacija prenosi elektro-magnetnu energiju tako to odailje oscilacije elektromagnetnog polja kroz prostor. Ova pojava se opisuje preko Maxwellovih jednaina. Elektro-magnetno zraenje ima karakteristike kako kretanja talasa tako i kretanja estica.

Oblasti talasnih duina elektro-magnetnog zraenja

Regioni talasnih duina elektro-magnetnog zraenja imaju razliita imena, rangirana od najkarih do najduih: zraka, X zraka, ultarvioletni (ultravioletUV), vidljivo svetlo, infracrveni (infrared-IR). Tabela prikazuje primer koji se generalno koristi u daljinskoj detekciji.



Deo vidljivog svetla elektromagnetnog spektra se kree od 0.4m (manja talasna duina, vea frekvencija) do 0.7m (vea talasna duina, manja frekvencija). Na ovaj deo frekvencije svetlosti je osetljivo ljudsko oko. Tri osnovne boje koje se reflektuju od objekta su plava, zelena i crvena. Ove osnovne boje se ne mogu formirati kombinacijom osnovnih boja. Ostale boje se formiraju kombinacijom osnovnih boja koje se odbiju od objekta.

Tipovi Daljinske Detekcije u zavisnosti od opsega Podela

je izvrena na tri dela u zavisnosti od opsega talasnih duina. Vidljiva

i reflektovana infracrvena daljinska detekcija Termalna infracrvena daljinska detekcija Mikrotalasna daljinska detekcija

Sadraj

Osnovi Daljinske Detekcije Senzori Mikrotalasi Daljinske Detekcije Mikrotalasni Senzori Platforme Podaci u Daljinskoj Detekciji Interpretacija Slika Procesiranje Slika Procesiranje Slika Korekcija Procesiranje Slika Konverzija Procesiranje Slika Klasifikacija Aplikacije Daljinske Detekcije Geografsko Informacioni Sistemi

Tipovi senzora

Tipovi senzoraNajpopularniji senzori koji se koriste u daljinskoj detekciji su kamere, solid skeneri kao to su CCD (charge coupled device), multi-spektralni skeneri i pasivni sintetiki aperture radari. Laserski senzori se sve vie koriste za merenje zagaenosti vazduha (laserski spektrometri), a za merenje razdaljina laserski altimetri. Senzori koji koriste soiva u vidljivom delu spektra i u reflektovanom infracrvenom spektru, se nazivaju optiki senzori.

Karakteristike optikih senzora

Optiki senzori su karakteristini po specifinim spektralnim, radiometrijskim i geometrijskim performansama. Na slici su dati elementi optikih senzora po karakteristikama.


Spektralne karakteristike optikih senzorasu spektralni opsezi i irina opsega, centar talasne duine opsega, osetljivost reakcije na krajevima opsega, spektralna osetljivost izvan opsega i osetlivost polarizacije. Senzori koji koriste film se karakteriu osetljivu filma, propustljivou filtera i prirode soiva. Skenerski tipovi senzora su specifini po spektralnim karakteristikama detektora i spektralnim razdvajaem. Radiometrijske karakteristike optikih senzora su specifini po promenama elektro-magnetnog zraenja koje prolaze kroz optiki sistem, a to su radiometrija senzora, osetljivost na snagu uma, dinamki opseg, signal uma,... Geometrijske karakteristike su specifine po vidokrugu senzora, trenutnom vidokrugu, odnos izmeu opsega, modularna transfer funkcija koja definie trenutni vidokrug, geometrijska distorzija i geometrijsko poravnanje optikih elemenata. Trenutni vidokrug se definie kao ugao pod kojim se moe detektovati minimalna povrina skenera posmatranog tipa.


Optiki senzori su karakteristini po specifinim spektralnim, radiometrijskim i geometrijskim performansama. Na slici su dati elementi optikih senzora po karakteristikama.

Kamere za daljinsku detekciju

Vazdune kamere za snimanje terena, multispektralne kamere, kamere za panoramu itd. su kamere koje se koriste za daljinsku detekciju. Vazdune kamere za snimanje terena ili metrike kamere se obino koriste kao deo sistema u avionima ili svemirskim letelicama. Ove kamere se najee koriste za kreiranje topografskih mapa tako to se kreiraju stereo fotografije koje se preklapaju. Na slici je dat mehanizam Carl Zeiss RMK vazdune kamere.


Primer snimanja vazdune kamere za snimanje terena Fruka Gora


Tipini primeri svemirskih kamera su Metrina kamera na Space Shuttle ESA, zatim Velika Format Kamera (LFC) takoe na NASA Space Shuttle, i KFA 1000 na ruskom COSMOS-u. Prva slika prikazuje sistem velike format kamere i veliinu njenog filma, a druga poreenje povrine ne zemlji koju pokrivaju fotografije kamera LFC (173 km x 173 km) i KFA (75 km x 75 km).


Multispektralne kamere mogu kreirati slike iz velikog broja spektralnih opsega. Na slici je data multispektralna kamera za slike do 5 spektralnih opsega. Svetlost ulazi kroz soivo i deli se prolaskom kroz dihroini prizmu. Vidljiva svetlost (400-700 nm) ide na kolor CCD niz koji pravi slike za zeleni, crveni i plavi opseg. Near infrared opseg (700-1100 nm) se deli izmeu dva monohromna CCD. Opcioni filteri (u boji i monohromi) se mogu dodavati prema elji korisnika. Piksel podaci svakog od tri niza prolaze kroz modul za procesiranje i digitalizaciju, pri emu se ovaj modul moe programirati prema eljama korisnika. Enkoder na izlazu omoguuje dobijanje podatka u analog NTSC, PAL, i S-Video formatima


Panoramik kamere se koriste za snimanje terena, nadgledanja elektro energetskih vodova, dodatne fotografije sa termalnim slikama, itd. Primer snimka jedne panoramik kamere na sledee dva slajda. Slikana 4/8/06 u 5:33 u Calabasas CA, USA. Kvalitet vazduha nije bio perfektan, vetar 40 vorova. Panoscan kamera, ekspozicija sa soivom Mamiya 150mm F 3.5 sa podeavanjima: soivo F11.0. ISO 202 na 1/240 sec./ line. Original 180 stepeni slika je 9,000 pixel-a visoka i 59,000 pixel-a duga! Veliina je 533 Mega-Pixel-a!


Optiki mehaniki skeneri

Optiki mehaniki skener je multispektralni radiometar sa kojim se mogu naprviti dvodimenzionalni snimci, korienjem kombinacije kretanja platforme i rotiranja ili oscilovanja ogledala, skenirajui normalno na pravac kretanja. Sastoje se od optikog sistema, spektrografikog sistema, sistema za skeniranje, sistema detektora i referentnog sistema. Optiki mehaniki skeneri se mogu nositi na orbitnim satelitskim ili avionskim letelicama. Primeri su: Multispectral scanner (MSS) i thematic mapper (TM) na LANDSAT satelitu, i Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) na NOAA satelitu.

Optiki mehaniki skeneri

Prva slika prikazuje koncept optikog mehanikog skenera, a druga ematski dijagram optikog procesa jednog optikog mehanikog skenera.

daljinska detekcija predavanja

Documents