Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach
Prírodovedecká fakulta
Ústav geografie
Diaľkový prieskum Zeme
Úvod
Michal Gallay
[email protected]
Diaľkový prieskum Zeme
Prednášky založené aj na materiáloch:
Mgr. Miroslav Kožuch, PhD.,
Katedra kartografie, geoinformatiky a DPZ,
Prírodovedecká fakulta
Univerzita Komenského v Bratislave
Dr. John R. Jensen
Department of Geography
University of South Carolina
Columbia, SC 29208
2
Zdroje informácií
Odporúčaná literatúra k predmetu Diaľkový prieskum Zeme
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Lillesand, Kiefer, Chipman (2008): Remote Sensing and Image Interpretation. NY: Wiley, 756 s.
Jensen (2005): Introductory Digital Image Processing. Prentice Hall, 526 s.
Železný, M. (2012): Dálkový průzkum Zěme (skriptá). Západočeská univerzita v Plzni, Katedra
kybernetiky. 93 s. URL: http://www.kky.zcu.cz/cs/courses/dpz.
Canadian Centre for Remote Sensing (2012): Fundamentals of Remoste Sensing (učebný text v
angličtine, in English), 256 s. URL: http://www.nrcan.gc.ca/earth-sciences/geographyboundary/remote-sensing/fundamentals/1430.
Žíhľavník, Scheer, Ľ, (2001): Diaľkový prieskum Zeme v lesníctve. TU Zvolen, VŠ učebnica, 289 s.
Halounová, L., Pavelka, K. (2005): Dálkový průzkum Země. ČVUT v Praze.
Hofierka, J. (2003): Geografické informačné systémy a diaľkový prieskum Zeme. Vysokoškolské
učebné texty. Prešov, FHPV PU. 106 s. URL:
http://www.fhpv.unipo.sk/kagerr/pracovnici/hofierka/vyuka/Hofierka_GIS&DPZ.zip
Vojtko, R., Reichwalder, P. (2009): Interpretácia leteckých a kozmických snímok v geológii (skriptá).
Katedra geológie a paleontológie, Prírodovedecká fakulta UK, Bratislava URL:
http://geopaleo.fns.uniba.sk/vojtko/archive/sm/ilds_kap01_v.0.1.pdf
3
4
Diaľkový prieskum Zeme
5
Diaľkový prieskum Zeme
• Diaľka – odstup, vzdialenosť
• Prieskum – bádanie, oboznamovanie sa
• Zem – naša planéta
• Diaľkový prieskum zeme je veda i umenie získavať
užitočné informácie o objektoch, plochách či iných
javoch prostredníctvom údajov meraných pomocou
zariadení, ktoré s týmito skúmanými objektami, plochami
alebo javmi nie sú v priamom kontakte.
Lillesand, Kiefer, Chipman (2004): Remote Sensing and Image Interpretation
6
DPZ
•
diaľkový priesmum Zeme
•
dálkový průzkum Země
•
Remote Sensing
•
die Fernerkundung
•
Teledetection
•
Distancionnoe Zoordirovanie
•
....
7
DPZ a alternatívy
získavania údajov
8
Tachymetrické metódy zberu
9
Satelitné navigačné systémy
- pre veľké územia
zdĺhavý čas zberu
10
Tachymetria a GPS nie sú
metódami DPZ.
Prečo?
11
Metódy DPZ
- rozvoj fotografie, optiky, presnej
mechaniky, leteckej techniky
a výpočtovej techniky
- rýchlejšia možnosť
získania aktuálnych
informácii
12
DPZ zariadenie získava informácie
o objekte alebo jave, kt. je v jeho
okamžitom zornom poli bez
priameho fyzického kontaktu s ním.
A remote sensing instrument collects
information about an object or
phenomenon within the
instantaneous-field-of-view (IFOV) of
the sensor system without being in
direct physical contact with it. The
sensor is located on a suborbital or
satellite platform.
Jensen, 2004
13
Jensen, 2007
14
Využitie DPZ
15
Oblasti využitia DPZ
•
Krajinná pokrývka
–
–
•
Územné plánovanie
•
Geológia
–
–
planimetrické mapovanie
tvorba ortofotomáp
digitálne modelovanie reliéfu
•
mapovanie typu plodiny
monitorovanie kvality plodín
erózia pôdy
monitorovanie a mapovanie vlhkosti pôdy
Lesníctvo
–
–
–
mapovanie výrubov
identifikácia druhu porastu
mapovanie lesných požiarov a spálenísk
•
štruktúrne mapovanie
mapovanie a vyhľadávanie nerastných
surovín
Hydrológia
–
–
Poľnohospodárstvo
–
–
–
–
•
•
Topografické mapovanie
–
–
–
•
mapovanie zmien (urbanizácia,
odlesňovanie, dezertifikácia)
mapovanie biomasy
monitorovanie a mapovanie záplav
vymedzenie záplavových oblastí
Oceanológia
–
–
–
–
typ a koncetnrácia morského ľadu
pohyb ľadových más
mapovanie morského dna
mapovanie morskej hladiny (teplota,
znečistenie, planktón, farba vody)
16
Zmeny v krajine
1905
17
Zmeny v krajine
Image 2013 © Digital Globe, Google Earth
18
Krajinná pokrývka
odlesnenie
1986
1998
19
Pôdna erózia
erózia
erózia
erózia
erózia
Tmavé plochy – hrubšia ornica, lepšia absorpcia vody v pôde
Svetlé plochy – tenšia/odnesená ornica, vysychavé pôdy
20
Živelné pohromy
Územie postihnuté prírodnou katastrofou
(povodeň, lavína, zosuv, smršť,...):
- rýchlo určiť rozsah poškodenia
1965
550km2
100km2
- obraz postihnutej krajiny
- ochrana územia,
- poistné udalosti,...
21
Územné plánovanie
Územný plán – grafická a textová časť
Územnoplánovacia dokumentácia:
- aktualizácia existujúceho podkladu z ortofotomáp
Zákres projektu stavby do ortofotomapy:
www.zeleznicatrencin.sk
22
Poľnohospodárstvo
- norma EÚ
- kontrola reálne
obhospodarovaných
pozemkov
- určovanie hraníc
- dotácie do
poľnohospodárstva
23
Lesníctvo
lesnícke mapovanie
drevinová skladba
líniové prvky v lese
počet stromov
šírka koruny
24
GIS
Geografický informačný systém:
- využitie ortofotomáp
- aktuálne informácie
- cena – vstupné údaje 80-90% nákladov
- rýchlosť získavania
Digitálna ortofotomapa:
- využitie v GIS - MIS, IS ochrany
obyvateľstva pred pohromami, IS
oblasti dopravy, IS
poľnohospodárstva, IS lesníctva,...
25
Digitálne modely georeliéfu
3D vizualizácia
26
Letecké laserové skenovanie - 3D vizualizácia mračna bodov a povrchov z nich vytvorených
Všetky typy bodov (7)
Prvý odraz
Model povrchu vegetácie nad modelom terénu
Posledný odraz
Model terénu
28
Hlavné medzníky
v DPZ
--Major Milestones
in Remote Sensing
Jensen, 2007
29
História DPZ
30
História DPZ
1. Prvé letecké nosiče (balóny)
2. Vynález fotografie a zachovania obrazu
3. Snímanie z drakov a balónov, malých rakiet
4. Snímkovanie z lietadiel
5. Snímkovanie z družíc
6. Snímkovanie z bezpilotných zariadení (UAV)
31
Vývoj leteckých nosičov
- 1858 – snímka Val de Bievre pri Paríži z balóna
- 1860 – snímka Bostonu z balóna
- 1905 – snímka Bratislavy
32
Počiatky fotografie
Joseph Nicéphore Niépce a najstaršia zachovaná fotografia na svete z roku 1826
33
34
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
•
1858 – prvá snímka z balóna vôbec
•
Gaspar Felix Tournachon (známy ako Nadar)
•
Snímka sa nezachovala.
Paríž z roku 1866
Professional Aerial Photographers Association: http://www.papainternational.org/history.asp
35
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
•
1860 – snímka Bostonu z balóna
•
James Wallace Black (13.10.1860)
36
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
•
•
Snímky získané pomocou holubov s fotokamerou
s automatickým časovaním expozície
1903, Julius Neubranner, Bavorské holubie jednotky
Professional Aerial Photographers Association: http://www.papainternational.org/history.asp
37
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
• Šikmé snímky získané raketou
Švédska usadlosť, Alfred Nobel r. 1897
Nemecký vidiek, Albert Maul, 1904
Professional Aerial Photographers Association: http://www.papainternational.org/history.asp
38
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
• Papierové draky, používané na fotografovanie
Latteier, A.: http://latteier.com/pigeoncam
39
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
• Šikmá snímka San Francisca z papierového draka, 1906
Professional Aerial Photographers Association: http://www.papainternational.org/history.asp
40
Snímkovanie z drakov, balónov a malých rakiet
1905
41
Snímkovanie z lietadiel
• 1903 – bratia Wrightovci
• 1909 – lietadlo + snímka
• 1910 – vzducholoď
• 1911 – vojna Taliansko vs.Turecko
• po 1.sv.vojne – aj civilný sektor
• mapovanie 1:25 000
42
Prvý let
Orville and Wilbur Wrightovci
43
Snímkovanie z lietadiel
44
Snímkovanie z lietadiel
45
Snímkovanie z lietadiel (letecké snímkovanie)
46
Prieskum z lietadiel
47
Prieskum z lietadiel
48
Prieskum z družíc: moderné rakety
49
Prieskum z družíc
50
Prieskum z družíc
51
Prieskum z družíc
- 1957 – Sputnik (ZSSR)
- 1958 – Explorer (USA) - Zem
- 1959 – Luna 3 (ZSSR) - Mesiac
- 1960 – Tiros, 1977 Meteosat
-
laboratória Skylab, Mir
-
1972 – ERTS (Landsat 1 - USA)
-
1975 – Viking – Mars
-
Titan, opäť Mars,
-
2000 – SRTM (USA)
52
Prieskum z družíc
Landsat, SPOT,..
53
Prieskum bezpilotnými leteckými zariadeniami
Unmanned Aerial Vehicles
http://geocopter.nl/main.php?cid=14
54
Snímkovanie Marsu
55
Download

Diaľkový prieskum Zeme - Prírodovedecká fakulta