DALJINSKA ISTRAZIVANJA/PRONICANJE priredio: A.Slavicek DALJINSKO ISTRAZIVANJE ----------------------------- Daljinsko istrazivanje metoda je prikupljanja i interpretacije informacija o udaljenim objektima bez fizickog dodira s objektom. Zrakoplovi, sateliti i svemirske sonde uobicajene su platforme za opazanja u daljinskim istrazivanjima. Termin daljinsko istrazivanje je obicno ogranicen na metode koje se koriste elektromagnetskom energijom kao sredstvom za otkrivanje i mjerenje znacajki objekta. Takva definicija daljinskog istrazivanja iskljucuje elektricna, magnetska i gravitacijska mjerenja kojima se mjeri snaga polja, a ne elektromagnetsko zracenje. U uzem smislu, daljinsko istrazivanje je prikupljanje informacija o Zemljinoj povrsini s uređajima smjestenim u satelitima i interpretacija tako dobivenih informacija. Aerofotogrametrija grana je geodezije koja se bavi izradom planova i karata razlicitih mjerila iz fotografija dobivenih snimanjem iz zrakoplova. Takva metoda ekonomicna je i vremenski kratka. Pretrazivanje ili skeniranje također se moze izvoditi iz zrakoplova ili satelita koji posjeduju posebne uređaje koji rade na principu elektronskog osjetnika, rotirajuceg zrcala i elektromagnetskog zracenja kojeg emitira Zemljina povrsina. Zemljina povrsina salje elektromagnetno zracenje prema elektronskom osjetniku koji ga biljezi te stvara sliku podrucja i dobivani obrise objekata i pokrova. Podrucje snimanja je od infracrvenog do ultraljubicastog spektra, zbog infracrvenog spektra snimanja moguce je dobiti termograme ili termosnimke prema kojima mozemo razluciti odrađenu temperaturu pojedinog objekta ili pokrova. Radarski postupak nacin je snimanja Zemljine povrsine emitiranjem radarskog zracenja određene frekvencije. Tim nacinom snimanje se moze odvijati i danju i nocu, te po bilo kakvom vremenu. PRIMJENA DALJINSKIH ISTRAZIVANJA -------------------------------- Daljinska istrazivanja pronalaze primjenu u mnostvu znanosti i struka, tako se mogu primjenjivati prvenstveno u geodeziji i kartografiji, ali i u sumarstvu, geologiji, poljoprivredi, pomorstvu, vojsci, te u mnogim drugim znanostima i podrucjima. Danas satelitske slike predstavljaju osnovu za sve kartografske podatke. Informacije se pohranjuju u racunala, pa se mogu brzo nadopunjavati i ispravljati bez potrebe za crtanjem novih karata. Mreza satelita u niskoj Zemljinoj orbiti kreira povrsinu svakih nekoliko dana. Njihovi senzori mogu zabiljeziti potrese, krcenje suma, zdravlje usjeva, pa cak i podzemne geoloske slojeve. Dakle znanstvenici i strucnjaci u tim podrucjima lako mogu doci do podataka i interpretirati podatke dobivene iz satelita. VRSTE SATELITA ----------------- - Landsat jedan od najpoznatijih sustava satelita za kartiranje i biljezenje promjena na zemljinoj povrsini, buduci da konstantno fotografira povrsinu Zemlje, - Meteostat druge generacije (MSG eng. Meteostat Second Generation), nalazi se u geostacionarnoj orbiti i sluzi za promatranje vremenskih fronti iznad Atlantskog oceana, - europski sateliti za daljinsko detektiranje koji detektiraju promjene u slojevima tla i tako pomazu pri predviđanju potresa, - space shuttle koji su opremljeni opremom za otkrivanje erupcije vulkana, - spijunski sateliti s jakim teleskopima za otkrivanje potencijalnih mjesta sukoba. SMART PROJEKT ------------------- (Space and airbone mined area reduction tools - SMART, European Commission Research... - ) https://geoskolazg.weebly.com/uploads/1/8/2/5/18250091/ekscentar6_54_57.pdf -------------- 2010. godine zapocet je SMART projekt, u kojem se koriste metoda daljinskih istrazivanja, fotogrametrije i GIS-a (geografski informacijski sustav) u razminiravanju teritorija Republike Hrvatske. U projektu je bilo potrebno snimati minski sumnjiva podrucja na vise nacina, razlicitim senzorima i kamerama i na kraju uklopiti sve podatke i snimke u jednu cjelinu. GEOPORTAL - dostupne ortofoto snimke u razlicitim vremenskim razdobljima --------------------------------------------------- Geoportal Drzavne geodetske uprave (Geoportal DGU - https://geoportal.dgu.hr) predstavlja sredisnje mjesto pristupa prostornim podacima i mreznim uslugama prostornih podataka Drzavne geodetske uprave te je jedan od temeljnih gradivnih elemenata Nacionalne infrastrukture prostornih podataka Republike Hrvatske. Geoportal DGU pruza mrezne usluge pregleda i preuzimanja izvedene u skladu s OGC (Open Geospatial Consortium) i INSPIRE (INfrastructure for SPatial Information) standardima. Prakticno svi sustavi Drzavne geodetske uprave koji ukljucuju prostorne podatke koriste mrezne usluge Geoportala DGU, no isto tako niz vanjskih sustava razlicitih tijela drzavne uprave, lokalne samouprave i javnih poduzeca koristi mrezne usluge Geoportala DGU. (izvor: https://dgu.gov.hr) ANALIZA SNIMAKA ---------------------- Analizom snimaka dobivamo razlicite i usporedne informacije - informacije za prostorna planiranja - pracenje urbanizacija mjesta, gradova, regija - pracenje i utvrđivanje ilgalno izgrađenih objekata - razvoj infrastrukture - koristenje i obrada poljoprivrednog zemljista - gospodarenje sumama - ilegalna odlagalista,... ELEKTROMAGNETSKO ZRAcENJE -------------------------- Sva tijela na Zemlji emitiraju elektromagnetsko zracenje (elektromagnetsko zracenje oblik je energije koja putuje brzinom svjetlosti koja iznosi oko 300 000 km/s) sto je posljedica utjecaja Suncevog zracenja. Ovisno o vrsti materijala i svojstvima samog tijela, te koliko ce određeno tijelo apsorbirati energije i koliko ce energije reflektirati, elektromagnetno zracenje ce biti izrazenije ili manje izrazeno, tijelo ce emitirati elektromagnetni val određene frekvencije i valne duljine. Tako razlikujemo visoko i niskofrekventno elektromagnetno zracenje. Niskofrekventno zracenje su kratki valovi, mikrovalovi, IC i UV zrake, dok su visokofrekventni valovi X i gama zrake. Uređaji kojima se registrira elektromagnetno zracenje koriste odnosno ocitavaju kolicinu reflektiranog zracenja. Prema nacinu ocitavanja razlikujemo dvije vrste uređaja, uređaje koji ocitavaju reflektirano zracenje tijela dobivenog od suncevog zracenja i uređaje koji sami odasilju elektromagnetne valove koji se reflektiraju i natrag vracaju do uređaja. Za daljinska istrazivanja Zemlje u obzir dolaze uređaji koji mogu ocitavati vidljivi spektar (0,4-0,7 μm) i uređaji za ocitavanje mikrovalova (0,3-30 cm). SATELITI -------------------------- Have you ever wondered how many satellites orbit the Earth? According to the Union of Concerned Scientists (UCS), which maintains a database of active satellites in orbit, as of April 1, 2020, there were a total of 2,666 satellites in Space, of which 1,918 were in low Earth orbit (LEO). https://www.geospatialworld.net/blogs/how-many-satellites-orbit-earth-and-why-space-traffic-management-is-crucial/ - LANDSAT - SPOT - IKONOS - RAPIDEYE - QuickBird i WorldView - GeoEye - Copernicus - TerraSAR-X - COSMO-SkyMed - WorldView-1, WorldView-2 LIDAR -------------------- Lidar (akronim/kratica od engl. Light Detection and Ranging: svjetlosno zamjecivanje i klasifikacija) je opticki mjerni instrument koji odasilje laserske zrake koje se odbijaju od vrlo sitnih cestica rasprsenih u Zemljinoj atmosferi (aerosola, oblacnih kapljica i drugo) i potom registriraju u optickom prijamniku (obicno teleskopu). Drugim rijecima vecina ove tehnologije radi na nacin da odbija pulsirajuci laser od rotirajuceg zrcala na udaljene objekte, a potom biljezi vrijeme povrataka reflektiranog impulsa. Drugi naziv za lidar je opticki radar (eng. Light radar) i laserski radar. ["Hrvatska enciklopedija",2014.]. Trodimenzionalne koordinate (primjerice x,y,z, ili zemljopisna sirina, duljina i visina) zeljnih objekata su izracunate iz 1) Vremenske razlike između emitiranog i povratnog laserskog impulsa 2) Kuta pod kojim se impuls otpusten 3) Apsolutnog polozaja senzora na povrsini ili iznad povrsine Zemlje Ova beskontaktna metoda je slicna radaru, ali koristi laserske svjetlosne impulse umjesto radio valova. Umjesto radio valova, Lidar koristi mnogo krace valne duljine elektromagnetskog spektra obicno u ultraljubicastom, vidljivom, ili bliskoinfracrvenom rasponu. LiDAR senzori rade na istom principu kao RADAR-i, emitirajuci valnu duljinu na objekt i mjerenje vremena kasnjenja u povratku na izvor kako bi izmjerili udaljenost između dvije tocke. Buduci da laserska svjetlost ima mnogo kracu valnu duljinu, moguce je tocno mjeriti mnogo manjih objekata, kao sto su aerosoli i cestice oblaka, sto ga cini posebno pogodnim za kartiranje terena u zraku. Tehnologija LiDAR se intenzivno koristi za atmosferska istrazivanja i meteorologiju zbog svoje izvrsne rezolucije. On postoji od 1960-ih godina kada su laserski skeneri montirani na zrakoplove. Do kraja 1980-ih, uvođenjem sustava za globalno pozicioniranje (GPS), omoguceno je precizno pozicioniranje zrakoplova, a samim time i mjerenje LiDAR-a u zraku (pruzanje tocnih geoprostornih mjerenja). Od tada su razvijeni mnogi LiDAR instrumenti za zrakoplove i satelitsku uporabu. Najranije LiDAR-ske sustave daljinskog istrazivanja NASA je koristila sedamdesetih godina proslog stoljeca za mapiranje u ledenim arktickim i antarktickim podrucjima (Krabill et al. 1984), ali unatoc brojnim istrazivackim projektima u daljinskim istrazivanjima krajem 1970-ih i 1980-ih usvajanje u disciplinama izvan geomatike nije se dogodilo sve do 1990-ih. Popularizacija LiDAR-a u pojedinim disciplinama, ukljucujuci geografiju, geologiju, sumarstvo, arheologiju, upravljanje prirodnim resursima i urbanisticko planiranje, dogodila se krajem 1990-ih i pocetkom 2000-ih, a glavni napredak u razvoju LiDAR-a za daljinsku detekciju iz zraka i terestricko mjerenje smatra se u tom razdoblju. Ova tehnologija omogucuje direktnu izmjeru trodimenzionalnih struktura i terena na kojem se nalaze strukture. Ovisno o metodologiji koju koristimo za prikupljanje podataka, dobiveni podaci mogu biti veoma gusti, na primjer, 5 tocaka po metru. Takva visoka rezolucija daje vecu preciznost pri izmjeri visina terena i podrucja iznad terena. Sposobnost za snimanje visina u tako visokoj rezoluciji je glavna prednost LIDAR-a u odnosu na konvencionalne opticke instrumente, kao sto su digitalni fotoaparati, za kreiranje modela terena. (Sumerling i dr., 2010) Opcenito se moze reci da je LIDAR potpuno automatiziran, aktivan, opticko-mehanicki postupak prikupljanja prostornih podataka dostupnih s aktualnih snimalista (Gajski 2007).