Távérzékelés II
Ebben a részben kissé részletesebben mutatjuk be
- a LANDSAT és SPOT műholdakat, ezután megismerkedünk
- néhány más műholddal és műhold tervvel, a fejezetet
- a szovjet illetve orosz távérzékelési eszközök és termékek ismertetésével zárjuk.
A legismertebb űrtávérzékelési eszközök és néhány termékjellemzőjük
Az alpont - cím óvatos megfogalmazása nem véletlen. Ha történelmi visszapillantással és a jövő tervek felvázolásával részletesen ismertetnénk a jelenleg működő űrtávérzékelési eszközöket és termékeiket, úgy több kötetnyire terjedő anyagot kéne egy alpont helyett megírnunk. De nem csak a rendelkezésre álló hely szűkössége indokolja, hogy viszonylag röviden foglalkozzunk a kérdéssel: szinte minden évben újabb és újabb távérzékelési űreszközök kerülnek pályára, s ezek adatai előzetesen nem mindig publikusak, s ha publikusak is általában nem pontosak. Mivel el szeretném kerülni, hogy ez a pont túl gyorsan elavuljon, a benne leírtak csak utalások arra, hogy mi után nézzen az olvasó a friss távérzékelési folyóiratszámokban.
Az első mindenki által megszerezhető termékeket előállító polgári távérzékelési műholdat a LANDSAT-1-et 1972-ben lőtték fel mint egy hat műholdra tervezett kísérleti program első tagját (mind a műholdat, mind a programot akkor még ERTS-nek hívták és 1975-ben keresztelték át LANDSAT-nak). A 3.6 táblázatban röviden összefoglaljuk a LANDSAT program történetét.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.6 táblázat - a
LANDSAT program
|
A táblázattal kapcsolatban három magyarázattal tartozunk.
Az RBV korai szenzor három modifikált televíziós kamerából állt. A
kamarák redőnyzárral exponálták egy fényérzékeny felületre (nem filmre) a 185
km * 185 km-es területet , melyet egy belső pásztázó elektronsugár
tapogatott le és alakított át videó jellé.
A TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System) a műhold és a földi
állomások kétirányú adatcseréjét lebonyolító szabványos S-sávú
távközlési rendszer.
Az ETM szenzor a TM tökéletesített változata. Mivel a LANDSAT 6
fellövése sikertelen volt ezt a szenzort a gyakorlatban még nem próbálták ki.
Az ETM+ az ETM továbbfejlesztett változata.
A programnak megfelelően mind a 6 műholdat fellőtték, de a 4. és 6. műhold nem sokkal a fellövés után meghibásodott, jelenleg az 1984-ben felbocsátott Landsat 5 működik a sorozatból. 1997-ben elhatározták a program meghosszabbítását: a LANDSAT-7-et 1998-ban szándékoznak kilőni. A 3.72 ábrán bemutatjuk a tervezett műhold vázlatát, a 3.73 ábrán pedig térbeli megjelenését.
3.72 ábra - a
LANDSAT 7 vázlata
3.73 kép - a
LANDSAT 7 térbeli képe
Annak ellenére, hogy a LANDSAT program kísérletinek indult, a gyakorlatban felhasznált távérzékelési anyagok többsége még ma is LANDSAT termék.
Az 'újabb' LANDSAT műholdak (4,5,6) mintegy 700 km. magas Nap-szinkronizált poláris pályán keringenek, egy, a sarkok körüli teljes fordulatot 98.9 perc alatt tesznek meg. A Nap-szinkronizált pálya azt jelenti, hogy a szatellita olyan sebesen halad a pályáján, hogy a föld forgása következtében minden 'jelenet' ugyanabban a helyi időpillanatban (reggel 9 óra 45 perckor) készül. A műhold 16 naponként 'kerüli meg' a földet.
A műholdon két optoelektronikus szenzor rendszer működik az MSS és a TM. Az MSS a korszerűtlenebb érzékelő és csak azért alkalmazták egészen 1992-ig, hogy multitemporális analízis céljaira a régebbi LANDSAT holdak képeivel kompatibilis képek készülhessenek az 5. holdon is (az 1-3 holdakon TM szenzor még nem volt).
Az MSS felbontása mintegy 80 m., hullámsávjait pedig a következő 3.7 táblázat tartalmazza:
|
3.7 táblázat - az MSS csatornái |
||
|
csatorna
szám |
hullám
intervallum |
elnevezés |
|
4-es sáv |
0.5-0.6 µm |
zöld |
|
5-ös sáv |
0.6-0.7 µm |
vörös |
|
6- os sáv |
0.7-0.8 µm |
közel infravörös |
|
7-es sáv |
0.8-1.1 µm |
közel infravörös |
A Thematic Mapper (TM) felbontása a 6-os sáv kivételével nagyobb: egy pixelnek 30 m. * 30 m.-es négyzet felel meg a föld felszínén, a 6-os sáv megfelelő pixelmérete 120 m. * 120 m. A TM hullámsávjai a következő, 3.8 táblázatban bemutatott intervallumokat fedik le:
|
3.8 táblázat - a TM érzékelő csatornái |
||
|
csatorna
szám |
hullám
intervallum |
elnevezés |
|
1-es sáv |
0.45-0.52 µm |
kék |
|
2-es sáv |
0.52-0.60 µm |
zöld |
|
3-as sáv |
0.63-069 µm |
vörös |
|
4-es sáv |
0.76-0.90 µm |
közel infravörös |
|
5-ös sáv |
1.55-1.75 µm |
közép infravörös |
|
6-os sáv |
10.4-12.5 µm |
termál infravörös |
|
7-es sáv |
2.08-2.35 µm |
közép infravörös |
Az MSS képei 185 km. * 185 km. kiterjedésűek, a sorok 3240 pixelből állnak s a képet 2340 sor alkotja. Amint látjuk a pixelek nem négyzetesek, a nagyobb méretük a már említett 80 m. a kisebbik méretük pedig 56 m. A nélkül, hogy a részletekbe mennénk megemlítjük, hogy a LANDSAT érzékelői nem sor szenzorok (a műszaki fejlődés azon a szintjén ennek még hiányoztak a feltételei) hanem egyedi szenzorok, melyekre a sorok kifejtését lengő tükör végzi.
A TM képmérete hasonló az MSS-hez, felbontása azonban eltér: a képnek 6000 sora van és minden sor 6000 képelemet tartalmaz, azaz a pixelek négyzet alakúak.
A TM előnyei az MSS-szel szemben nem csak a jobb geometriai felbontásban mutatkoznak meg, hanem a keskenyebb spektrális sávokban is, melyeket úgy válogattak meg, hogy bizonyos természeti jelenségekről maximális információt nyújtsanak.
Az 1-es csatorna alkalmas a vízpartok elemzésére, részben behatol a vízbe is, e mellett alkalmas a talaj és a növényzet megkülönböztetésére. A 2-es, 3-as és 4-es csatornák főként a növényzet vizsgálatát szolgálják: a 2-es csatornába esik a maximális a 3-asba a minimális növényzeti reflexió a 4-esbe pedig a maximális klorofil reflexió. Az 5-ös csatorna a talaj és növényzet nedvességét jelzi, a 7-es a kőzetek megkülönböztetésére szolgál, a 6-os pedig a felszín hőmérsékletét detektálja.
A TM termék megjelenésével az MSS elvesztette a jelentőségét a sűrűn lakot régiók számára. A LANDSAT rendszer különös előnye 1985 után vált igazán érzékelhetővé amikor az adattovábbítást távközlési szatelliták segítségével megoldották és ez valamint a megfelelő szervezési intézkedések lehetővé tették hogy a kívánt anyaghoz késedelem nélkül hozzá lehessen jutni.
A LANDSAT anyagokat kezdettől fogva digitális formában (mágnesszalagokon) forgalmazták s ezzel nagymértékben elősegítették a digitális képfeldolgozás fejlődését.
Azt a tényt azonban hogy a közben iparszerűvé vált távérzékelési gyakorlat egy műholdas rendszer pillanatnyi állapotától és szuverén terveitől függjön világszerte nyugtalansággal fogadták a szakemberek. A problémára elsőként a franciák adtak pozitív választ a SPOT projekt beindításával.
A SPOT programot 1978-ban indították be Franciaországban nem utolsó sorban azért, hogy megszüntessék az USA távérzékelési monopóliumát. A program több szatellita fellövésével számolt olymódon, hogy a program kiteljesedésekor két szatellita is keringjen, melyek közül az egyik az aktív a másik (az előzően aktív) pedig a bármikor aktiválható tartalék.
Az első SPOT műholdat 1986-ban lőtték fel és termékei a műszaki előnyök és a jó szervezés következtében 2 - 3 év alatt világszerte elterjedtek.
A SPOT műhold naphoz szinkronizált 832 km. magas pályán kering, 26 napos periodicitással jut ugyanazon pont fölé.
A SPOT műholdban két azonos HRV elnevezésű felvevő berendezés van. A HRV-ben a LANDSAT szenzoroktól eltérően már sor-érzékelőt alkalmaznak. A HRV-k két üzemmódban működnek, soronként 6000 pixeles panchromatikus (fekete-fehér) képeket készítenek 10 m.-es felbontással vagy három különböző sávban: 0.5-0.59 µm. (zöld), 0.61-0.68 µm. (vörös), 0.79-0.89 µm. (közel infravörös) három, soronként 3000 pixelből álló képet készítenek 20- m.-es felbontással.
|
|
|
Abban az esetben, ha a két szenzor függőleges irányban
észlel 117 km. széles sávot képez le 3 km.-es átfedéssel, a
szenzorok egyenként 60 km.-es sáv felvételére alkalmasak.
A SPOT rugalmasságát jelzi, hogy a kamarákban elhelyezett forgatható tükör
segítségével a kamara tengelyeket a pályára merőleges irány mentén 950 km.-ig
el lehet tolni.
Ez tehát azt jelenti, hogy földi
parancstól függően a SPOT vagy függőlegesen érzékel egy vagy két kamarával vagy
jobbra és\vagy balra egy egy 950 km.-es sávon belül. Az
oldalra felvételezésnek többek közt az a nagy előnye hogy ugyanaz a sáv két
szomszédos pályáról (egyszer jobbról egyszer pedig balról) is felvehető s így
létrejön a sztereoszkópikus magasság kiértékelés lehetősége is.
A flexibilitás e mellett feltételezi, hogy a SPOT a LANDSAT-tal
ellentétben nem érzékel állandóan ugyanabban a módban, hanem csak a
megrendelésekkel vezérelt észlelési terv szerint. Ez tehát azt is jelenti, hogy nem biztos
hogy a SPOT archívumban egy bizonyos területről rendelkezésre állnak különböző
időpontokban készült, azonosan specifikált felvételek.
Ha nagyon egyszerűen akarunk fogalmazni, akkor azt kell mondanunk, hogy a SPOT felvételek (elsősorban a fekete-fehérek) kiválóan alkalmasak térképészeti célokra illetve a GIS geometriai adatfeltöltésére. A rendszer felbontóképessége a térképezés méretarányát 1:50 000 -ben limitálja.
A SPOT anyagok feldolgozását és terjesztését a SPOT IMAGE cég végzi. A natúr képeken kívül szállítanak vetületbe transzformált ortofotókat, sőt az utóbbi években az Institut Geographique National-al (Francia Állami Geodéziai-Térképészeti Intézettel) együtt olyan digitális topográfiai térképeket is, melyek hátterét a SPOT felvétel alkotja.
Míg a SPOT felvételek geometriai tulajdonságai kiválóak, a HRV spektrális képességei viszonylag szerények, ezért a SPOT geometriát gyakran szokták TM spektrális sávokkal párosítani.
Végül arról sem árt megemlékezni, hogy a SPOT felvételek árfekvése magasabb a TM felvételeknél.
Néhány más fontosabb távérzékelési műhold
.
Mivel a felvételek terjesztését az első kísérletinek tekinthető stádiumban csak a japán távérzékelési központ a RESTEC végezte viszonylag kevés adattal rendelkezünk a JERS-1 felvételeivel nyert tapasztalatokról. Ez a helyzet 1995-től feltehetőleg megváltozott, mivel a képek világméretű de elsősorban amerikai terjesztésére az EOSAT marylandi távérzékelési vállalat szerződött a RESTEC-el. |
1992 februárjában lőtték fel a JERS-1 nevű japán távérzékelési műholdat, mely 1992 áprilisától kezdett üzemelni. A műhold a japán kormány tervei szerint 1994 végére képes biztosítani a globális felvételezést. Ezt többek között olyan földi vevő rendszer képes biztosítani, mely összhangban a műhold belső adatgyűjtője (mágnesszalag egység) kapacitásával kerül kiépítésre a glóbus különböző pontjain (érdemes megjegyezni, hogy a belső adattárolás is a műhold sajátosságai közé tartozik). |
|
A szatellita optikai szenzorral és szintetikus appertúrájú radarral (SAR) is rendelkezik. A radar az L sávban működik, hullámhossza 23.5 cm., oldalszöge 35o, felbontása 18 m. * 24 m. Az optikai szenzornak eredetileg nyolc csatornája volt: kettő a látható fény tartományban, kettő a közel infra vörös tartományban és négy a termális infravörösben. Ez utóbbiak azonban jelenleg már nem működnek, e tartományokból csak archív adatok szerezhetők be. Az optikai szenzor térbeli felbontása 18.3 m. * 24 m., a letapogatott sávszélesség 75 km. |
Gyakorlatilag ugyanezek az adatok jellemzik a radar szenzort is. Az első publikált eredmények kiemelik az Amazon középső vidékéről készített radar felvételek kiváló minőségét. A 3.77 ábrán a szenzorok által letapogatott területet vázolta fel a NASDA - a japán űrkutatási központ. |
A 3.78 ábrán egy részletet látunk a JERS-1 optikai szenzorával Tókiót ábrázoló hamis színes felvételből, a 3.79 ábra pedig a Fuji hegy radarkép részletét tartalmazza.
|
|
|
3.78 ábra - a
JERS-1 optikai szenzorával készült hamis szines felvételrészlet Tókióról
|
3.79 ábra - a
JERS-1 SAR szenzorával készült radarkép a Fuji hegyről
|
A LANDSAT 1-4 csatornáihoz nagyon hasonló terméket szolgáltatnak a jelenleg üzemelő IRS-A és IRS-B indiai távérzékelési szatelliták. Az IRS-A szatellitának két párhuzamos szenzora van a LISS-1 és a LISS-2, melyek felbontása 72 m. és 36 m. A LISS-2 csatornái a következő hullámintervallumokban érzékelnek: 1. csatorna 0.45-0.52 µm., 2. csatorna 0.52-0.59 µm., 3. csatorna 0.62-068 µm., 4. csatorna 0.77-0.86 µm. Ha összehasonlítjuk ezeket az adatokat a LANDSAT adataival, úgy látható, hogy az eltérés viszonylag kicsi (a LISS-2 pixelmérete kissé nagyobb mint a TM-é, csatornái szélessége pedig kisebb), s ennek az a jelentősége, hogy a LANDSAT-ra kidolgozott feldolgozási eljárások lényeges módosítások nélkül alkalmazhatók az indiai képekre is. Az IRS képek világméretű terjesztése az EOSAT-al kötött szerződés alapján megoldott.
Az ESA (Európai Űrügynökség) első távérzékelési műholdját
1991-ben bocsátották fel ERS-1 néven. A műholdat nagyon sokféle
szenzorral felszerelték ezek közül azonban csak a C sávban működő (l=5.6 cm.)
SAR műszer alkalmas a képalkotásra. A felvétel hajlásszöge 
, a pálya
magassága h = 785 km., a felmért sáv szélessége S = 100 km., a
földfelszínre redukált pixel méret mintegy 25 m.
A műhold funkciói közül azonban a képalkotás csak az egyik, ezen kívül szél irány és sebesség mérés, a tenger-hullámzás irány, magasság és hossz mérése, tenger és felhők hőmérséklet mérése, a műhold pálya magasságmérése valamint az atmoszféra nedvesség tartalmának meghatározása tartozik fő funkciói közé. A képalkotás elsődleges céljának a partvonalak és jégtáblák megfigyelését tekintették a tervezők. A vázolt mennyiségeket aktiv és passzív mikrohullámú berendezésekkel és termikus infravörös szenzorral mérik.
Az ERS-2 műhold kilövését 1995 áprilisában hajtották végre, működését 3 évre tervezték. Az új műholdat több csatornás látható fényű és infravörös képalkotó szenzorokkal is el akarták látni, végül is azonban ez elmaradt és képalkotó műszerként csak az ERS-1-ben is alkalmazott AMI-SAR C sávú radar szenzort működteti.
Az eddig felvázolt európai tervek szerint az ERS-2-t két poláris pályájú szatellita az ENVISAT és a METOP fogják követni a POEM (poláris pályájú föld megfigyelési küldetés) elnevezésű program keretében, mely 2009-re fogja biztosítani a felhasználók folyamatos ellátását friss távérzékelt adatokkal.
A világ első kereskedelmi SAR műholdját az ALMAZ 1a-t 1991-ben lőtték fel a Szovjetunióban, és 1992 végéig működött, az ALMAZ 1b felbocsátására a tervek szerint 1997-ben kerül sor. Az első eredményekről szóló összehasonlító kutatások [14] kiemelik az ALMAZ képek jó felbontását (14 m. x 22 m. azimut illetve keresztirányban) és az ERS-1 képeihez viszonyított információ gazdagságát. A felvételeket a moszkvai SZOJUZKARTA mellett a francia SPOTIMAGE is forgalmazza.
Az újabb programokkal kapcsolatban már utaltunk az Eyeglass-projektre, e mellett szólnunk kell még az 1995 ben felbocsátott kanadai RADARSAT távérzékelési műholdról is, mely ahogy azt a neve is mutatja SAR senzorral működik a C sávban, 1000 km.-es magasságból 130 km.-es sávot mér fel 28 m.-es felbontással.
A térképészetileg (helyesebb volna azt mondani hogy topográfiailag) hasznosítható digitális szenzorokkal működő távérzékelési műholdak mellett, ha nagyon röviden is be kell mutatnunk egy globális térképezésre alkalmas meteorológiai műholdat a NOAA AVHRR-t. A műhold nevének első tagja az Amerikai Nemzeti Óceán és Légkör Hivatal angol nevének rövidítése, a második tag pedig a tökéletesített nagyon magas felbontású rádióméter (Advanced Very High Resolution Radiometer) nevű műszert jelöli. A poláris pályán működő műhold-sorozat 1970 óta üzemel, jelenlegi érzékelőit 1978 ban alkalmazták először a 7-es sorszámú műholdon.
Az érzékelt értékeket a szatelliták négy formában sugározzák a földre. Az 1 km. felbontású eredeti képeket (ez az 1-es forma) 200 földi állomás veszi világszerte. A 2. forma 4.4 km. pixel méretű globális képet tartalmaz. A 3. forma az 1 km.-es felbontású képet továbbítja bizonyos késleltetéssel. A 4 forma pedig analóg képet sugároz lehetővé téve az olcsó VHF vételt.
A páros sorszámú szatelliták (6, 8, 10) négy, a páratlan sorszámúak (7, 9) öt hullámsávban (vörös, közel infra, közép infra, és két termál infra) sávban érzékelnek (a páros holdaknál az utolsó termál infra hiányzik). A páratlan szatelliták pályája helyi idő szerint éjszaka 2 30-kor a párosaké reggel 7 30-kor keresztezi az egyenlítőt.
Az AVHRR-t eredetileg a felhőzet és időjárás érzékelésére tervezték, de az idők folyamán ezen túlmenőleg igen sikeres eszközzé vált a nagy térségek környezeti térképezésében és a változások detektálásában. Alkalmazási területeit három csoportba foglalhatjuk össze.
- A meteorológiai alkalmazások keretében általános időjárási érzékelést végez, meghatározza a felhőzeti formákat, a felhők hőmérsékletét, a viharokat és a trópusi ciklonokat.
· Az oceanográfiai alkalmazásai az óceánok hőmérséklet mérésére, tengeráramlatok meghatározására, jéghatárok regisztrálására és a partvonalak detektálására irányulnak.
· A szárazföldi alkalmazásokban különös jelentősége van a növényzet térképezésének és monitoringának, a hótakaró ábrázolásának, a sivataggá válás kutatásának, a vulkán kitörések figyelemmel követésének, az erdőtüzek és füstgomolyagok felderítésének.
Bár a helyzeti pontosságot a durva felbontás, illetve a geometriai torzítások korlátozzák, a szatellita rendszer hatalmas előnye a gyakori észlelésekben rejlik, ezek ugyanis lehetővé teszik olyan változások felderítését, melyek azután nagyobb felbontású műhold felvételeken részletesebben tanulmányozhatóak.
A NOAA AVHRR műholdrendszeren kívül még sok más meteorológiai műholdrendszer (pld. GOES, METEOSAT, METEOR-2/3, TIROS) működik, ezek távérzékelési hasznosítása azonban viszonylag szerény, az esetleges hasznosításra és képbeszerzésre vonatkozó kérdésekre az Országos Meteorológiai Szolgálat nyújt készséggel felvilágosítást.
Néhány fontosabb orosz távérzékelési eszköz és termék
Ebben az alpontban elsősorban az analóg távérzékelési termékekről kívántunk szólni, de nem tekinthetünk el az 1985 óta üzemelő RESZURSZ-01 sorozat műholdjaitól és képeitől sem.
Az egyszerűbb tájékozódás kedvéért el kell mondanunk, hogy a szovjet illetve orosz távérzékelési műholdak katonai és civil programok keretében lőtték fel. A katonai műholdakat KOSZMOSZ-nak nevezik és megfelelő sorszámmal látják el, míg a civil holdak a RESZURSZ programok családjába tartoznak.
A KOSZMOSZ műholdak termékei azóta érdekesek a civil felhasználóknak, amióta felszabadították a titkosság alól és szabad nemzetközi kereskedelmi forgalomba bocsátották a 2 m.-nél nem nagyobb felbontású filmre készült felvételeket (arról is hallani híreket, hogy a korlátozásokat tovább csökkentik 1 m.-es felbontásig).
Térjünk vissza a digitális szkennerekkel ellátott RESZURSZ-01 tipusú polgári műholdakra.
|
A sorozat első műholdja 1985-től három éven keresztül működött. A második, 1988-ban fellőtt műholdat nyolc év működés után kapcsolták ki. A jelenleg működő műholdat 1994 szeptemberében lőtték fel, a következő műhold fellövésére várhatóan még 1997-ben sor kerül. A műhold 678 km magas Nap-szinkronizált pályán 98 perces periódussal kering, ugyanarra a helyre 21 naponként tér vissza. Két szenzorral van ellátva a kisfelbontású MSU-SK-val és a nagyfelbontású MSU-E-vel. Az MSU-SK képei 600 km * 600 km területet fednek le, míg az MSU-E képei 45 km * 45 km-t. A szenzorok adatait a 3.9 és 3.10 táblázatban foglaltuk össze, a 3.81 ábrán pedig bemutatunk egy MSU-E 1,2,3 csatornáiból létrehozott hamis színes (1=kék, 2=zöld, 3=vörös) képrészletet, mely Moszkva délkeleti részét ábrázolja. |
|
A RESURS-01 MSU-SK szkennerével készült felvételeket a Svédországi Kirunában is veszik és a Kiruna-i állomás képes a műhold programozására is (hol, milyen felvételeket készítsen). A felvételek elterjedését nagymértékben elősegíti, hogy az MSU-SK felbontása az "arany középutat" jelenti a NOAA AVHR (1 km) és a LANDSAT TM (30 m) között. E termékek olyan globális jelenségek monitoringára (változás követésére) alkalmasak, melyek 1 km-nél nagyobb felbontást igényelnek, ugyanakkor a változások sebességét a 4 napos visszatérési idő kielégíti.
|
|
Az MSU-SK jelenetek térképezésre is alkalmasak, az optimális
méretarány 1:500 000, de találunk irodalmi utalást 1:250 000 méretarányú
térképezésre is. Egy jelenet ára 1100 ECU-nál kezdődik.
Az MSU-E felvételeit Oroszországban terjesztik és főleg
orosz távérzékelési programokban használják.
A termék hátránya a LANDSAT TM termékekkel szemben, hogy a TM 7 spektrális csatornája helyett az MSU-E csak három csatornával rendelkezik, melyek nagyjából megfelelnek a 2, 3, 4 TM csatornáknak, illetve a kissé rosszabb geometriai felbontás, mely téglalap alakú pixelekkel párosul (a négyzetes pixelekre kidolgozott képfeldolgozó programok e jelenetekre átdolgozás nélkül nem alkalmazhatók).
A jelenleg terjesztett legnagyobb felbontású és legolcsóbb multispektrális felvételeket a szovjet illetve orosz űrállomásokon és mesterséges holdakon felszerelt analóg kamarák filmanyagra készítették. A filmanyagok titkosság alól történő felszabadítása és világméretű terjesztése azonban azt eredményezte, hogy az anyagok kiváló minősége és olcsósága sokkoló hatást gyakorolt a nemzetközi távérzékelési közösségre.
A LANDSAT-tal összehasonlítva az orosz analóg anyagok három negatívummal rendelkeztek, melyek közül egy már kiküszöbölésre került, kettő azonban továbbra is fenáll.
- A kiküszöbölt hiányosság abból eredt, hogy a képeket analóg filmmásolatokon terjesztették, és a másolás(ok) következtében a képek minősége jelentősen romlott. E probléma kiküszöbölésére a JEBCO Houston-i cég WorldMap Centre néven közös vállalatot létesített a moszkvai PRIRODA Állami Távérzékelési Központtal a meglévő és készülő eredeti filmanyag nagyfelbontású digitalizálására és terjesztésére. A képeket 8 mm.-es mágnesszalagon terjesztik. Az utóbbi két évben már számtalan újabb cég is hozzálátott az orosz analóg anyagok digitalizálásához és terjesztéséhez.
· A megmaradt negatívumok egyike az hogy a fényképező kamarák természetszerűleg nem tudnak érzékelni a termál infravörös tartományban
· a másik pedig, hogy az orosz űreszközök nem képesek folyamatos jelen idejű adatszolgáltatásra, illetve, hogy az utolsó analóg missziót végrehajtó RESURS F20 1995 október 26.-án fejezte be a küldetését és nem igazán lehet tudni, hogy mikor lesz a következő (egyes források 1996-ot, mások 1997-et mondanak), igaz ugyanakkor, hogy a KOSZMOSZ műholdak fellövése (igaz csak a kereskedők által ismert) szabályos ütemezés szerint megy végbe és az utóbbiak nem csak archív anyagokra, de a tervezett repülésekre is elfogadnak megrendeléseket.
Ezek a hátrányok azonban eltörpülnek e képek előnyei mögött, melyek közül néhányat a felvevő berendezések kapcsán a [15]-ban közölt adatok alapján megemlítünk.
A KOSZMOSZ műholdak pályájáról nem áll rendelkezésünkre információ ismertek azonban a kamarák, melyek ezeken a műholdakon működnek.
|
A KOSZMOSZ két kamara rendszert szállít: a KVR-1000-t és a TK-350-t. A TK-350 kamara 80 %-os átfedéssel fényképez, s rögzíti a belső és külső tájékozási adatokat, ezzel lehetővé teszi a képek pontos georeferenciáját és a magassági kiértékelést is. Egy fénykép 265 km * 170 km területet ábrázol, 8-10 m.-es felbontással. A terep részleteiről a KVR-1000 kamara gondoskodik. Ez a rendszer szimultán működik a TK-350-es kamarával, a képei közt az átfedés 10%. A KVR-1000 panoráma kamara, egy kép 36-44 km * 165 km.-es területet ábrázol 2 m.-es felbontással. |
A polgári távérzékelési felvételek céljaira Oroszországban döntően két űreszköz- típust használnak: a RESZURSZ-F típusú űrhajókat és a MIR űrállomás komplexumot. A RESZURSZ-F űrhajókból három lényegében azonos típust működtetnek az F1-et, az F2-t és az F3-at. A legrégebbi az F1-es a legújabb pedig az F3-as. Az F1 típusból 1994, az F2 tipusból pedig 1996 óta az M (modernizált) sorozat űrhajóit bocsátják fel.
A típusok között a különbség a felvevő kamarákban és a küldetés időtartamában van. Mindhárom űrhajó puha leszálló egységben juttatja földre a kamarákat és az exponált filmeket.
A műholdak pályájának inklinációja (a pálya sík szöge az egyenlítő síkjával) 83o, magassága 250 és 400 km. között változik. Az F1 műhold küldetése 25 napig tart s ezalatt egyszer lefényképezi az egész földet, sőt egyes részekre kétszer is sor kerül, az F2 kétszer vagy háromszor fényképezi le a földet 30 napos útja során.
Az F1 két KFA-1000 és három KATE-200 kamarával van felszerelve, míg az F2 ezen kívül még egy MK-4 multispektrális kamarát és egy LK-1000 kamarát is hordoz.
Az F3 űrhajó KFA-3000 kamarája 30 km * 30 km-es területet fényképez 2 m.-nél jobb felbontással. Az 1:70 000 - 1:90 000 képméretarányú felvételek kiválóan alkalmasak az 1:25 000 méretarányú térképezésre.
|
A másik fontos hordozóeszköze az orosz kamara rendszereknek, opto-elektronikus radiométereknek s újabban egy kétfrekvenciás orosz SAR berendezésnek a TRAVERS SAR-nak is a MIR űrállomás. Amint az még a magyar napi sajtóból is ismeretes az űrállomás állandóan fejlődik, s napjainkra (1997) a következő modulokból áll: alapállomás, KVANT modul, KVANT-2 modul, KRISZTAL modul, SZPEKTR modul, PRIRODA modul. |
|
A 20 tonnás PRIRODA modult 1996 április 26.-án kapcsolták a MIR-hez teljessé téve az ürállomás távérzékelési kapacitását.
A komplexumon a következő analóg fényképező berendezések működnek: egy KPA-350-es kamara, egy MKF-6MA kamara rendszer és két KFA-1000 kamara.
Míg a fényképező eszközök a KVANT-2 modulon helyezkednek el, addig a TRAVERS SAR, az MSU-E2 és MSU-SK a PRIRODA felszereléséhez tartozik. Fölszerelték ezen kívül a PRIRODÁra az NSZK-ban gyártott többoptikás sorszenzoros MOMS-2P típusnevű digitális kamarát is.
A MIR űrkomplexum főbb pályaelemei a következők: inklináció 51,6o, magasság kb. 400 km., a pálya excentricitása kisebb mint 1 m., keringési periódus kb. 90 perc.
Az 51,6o-os inklináció következtében a MIR sokkal alkalmasabb a föld megfigyelésére mint egyéb ember irányította űreszközök mint pld. az amerikai űrsiklók vagy a korábban tervezett amerikai űrállomás a FREEDOM, mely inklinációja mindössze 28o lett volna.
A közép méretű KAP-350 kamara fókusztávolsága 350 mm., felbontása mintegy 40 m., az egy fényképen ábrázolt terület 200 km. x 200 km.
A KATE-200 három 200 mm.-es fókusztávolságú kamarából álló rendszer, mely ugyanazt a területet különböző hullámtartományokban (0.51-0.60 mm., 0.60-0.70mm., 0.70-0.85mm.) fényképezi. A képméret 180 mm. x 180 mm. s ennek a földön 150 km. x 150 km. felel meg. Felbontása a vizsgálatok szerint 10-20 m.
Az MK-4 szintén multispektrális kamara rendszer, mely négy kamarából áll. A spektrális csatornákra a fényt szabatos szűrők segítségével bontják és megfelelően érzékenyített fekete-fehér filmre fényképeznek. A küldetés feladatai függvényében a négy intervallumot hat lehetséges intervallum közül válogatják ki. Ezek a következők: széles sávú panchromatikus, 0.460-0.505 mm., 0.515-0.565 mm., 0.580-0.800 mm., 0.635-0.690 mm., 0.810-0.860 mm. A képméret 180 mm. x 180 mm. s ennek a földön, 250 km.-es repülési magasságnál, 150 km. x 150 km. felel meg. A felbontás ebből a magasságból fényképezve kb. 5-10 m.
Az MKF6-MA kamararendszert a Jenai Zeiss Művek gyártották az NDK-ban. A közös kamaratesthez hat 125 mm. fókusztávolságú objektív és hat filmkazetta csatlakozik, így megoldható, hogy ugyanarról a területről egyszerre hat darab 55 mm. x 81 mm.-es kép készüljön, melyeknek a föld felszínén 175 km. x 260 km. felel meg. A fényt megfelelő szűrők a következő hat sávra bontják: 0.46-0.50 mm., 0.52-0.56 mm., 0.58-0.62 mm., 0.64-0.68 mm., 0.70-0.74 mm., 0.78-0.86 mm. A képek felbontása jobb mint 25 m.
Valamennyi ismertetett kamara a felvételeket 60 %-os pályamenti átfedéssel készíti s ezért ezek alkalmasak magassági kiértékelésre is. A magassági kiértékelés pontossága függ a bázis (két expozíció közti pályamenti távolság) és a repülési magasság viszonyától valamint a síkbeli felbontástól. Az MK-4 kamara esetén a bázis - magasság viszony 0.24, ugyanez az érték a KATE-200 esetén 0.36. A magassági meghatározás potenciális pontosságát ezután úgy számíthatjuk, hogy a vízszintes pontosságot, mely közelítően a felbontás feleként vehető fel osztjuk a bázis-magasság aránnyal. Öt méteres vízszintes pontosság esetén az MK-4 esetében ez az érték ±20.8 m. a KATE-200 -nál pedig ±13.9 m.
A KFA-1000 kamara 1000 mm.-es fókusztávolságú objektívet használ a nagyobb felbontás érdekében. A 300 mm. x 300 mm.-es képek 120 km. x 120 km.-es területet ábrázolnak a föld felszínéből. A képek felbontása 4-7.5 m. Tekintettel az alacsony bázis- magasság viszonyra (0.18) a sztereó kiértékelés javítására egyszerre két kamarát szerelnek fel a pályára merőleges tengelyre olymódon, hogy azok összehajlóan a nadírral (függőlegessel) 8-8 fokot zárjanak be. Ilymódon a pálya földi vetületével a tengelyében egy olyan 5-7.5 km. széles sáv jön létre, melyet mind a két kamara lefényképez.
Ez a keresztirányú átfedés kiegészülve a 60%-os hosszirányú átfedéssel lehetővé teszi, hogy a magassági kiértékelés mintegy 20 m.-es hibával legyen végrehajtható. A KFA-1000 rendszerint két sávra érzékenyített (0.560-0.680 mm. és 0.680-0.810 mm.) spektrálzonális filmre fényképez. A szkennelés során vagy a két sáv együttes felhasználásával panchromatikus digitális képet állítanak elő, vagy a két sávot a pixelméret megtartásával külön szkennelik.
· a következő részben megkezdjük a távérzékelt anyagok hasznosításának tárgyalását
· esetleg visszatérhet az előző részhez
· illetve a tartalomjegyzékhez
Megjegyzéseit E-mail-en várja a szerző: Dr Sárközy Ferenc