18. Podstawowe cechy opracowań planistycznych występujące na obszarze gminy

1. Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy.

2. Miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego.

Ad 1. Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy:

Studium sporządza wójt / burmistrz, prezydent/ w celu określenia polityki przestrzennej

gminy. Studium sporządza się dla obszaru całej gminy. Studium jest „aktem kierownictwa wewnętrznego" , jest wiążące dla organów gminy przy

sporządzaniu planów miejscowych.

Rola studium

-kształtowanie i wykładnia polityki rozwoju przestrzennego

gminy/w procesie rozwoju gospodarczego/

-koordynacja mpzp

-rola informacyjna

-promocja gminy

-koordynacja zapisów polityki przestrzennej państwa i województwa z polityką gminy

Studium uwzględnia:

- zasady określone w koncepcji polityki/ przestrzennego zagospodarowania
kraju

- ustalenia strategii rozwoju województwa

- ustalenia planu zagospodarowania przestrzennego województwa
/uwarunkowania zewnętrzne/

Studium jest zapisem polityki przestrzennej gminy / polityki zmian w zagospodarowaniu przestrzeni gminy/.

Studium jest aktem kierownictwa wewnętrznego/ wiąże organy gminy przy sporządzaniu miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego oraz zobowiązuje do prowadzenia polityki przestrzennej w sposób zapisany w studium.

Studium obejmuje obszar całej gminy, w jej granicach administracyjnych. Opracowanie i uchwalenie studium jest obowiązkowe.

W studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy określa się:

- kierunki zmian przeznaczenia terenów oraz zmian w strukturze przestrzennej

gminy,

- wskaźniki dotyczące zagospodarowania oraz użytkowania terenów,

- tereny wyłączone z zabudowy,

-obszary oraz zasady ochrony środowiska i jego zasobów,ochrony przyrody,

-obszary i zasady ochrony dziedzictwa kulturowego /zabytków i dóbr kultury
współczesnej/,

- kierunki rozwoju systemów komunikacji oraz infrastruktury technicznej,

- obszary, na których będą rozmieszczone inwestycje celu publicznego o znaczeniu
ponadlokalnym /zgodnie z planem zagospodarowania przestrzennego województwa
oraz programami zadań rządowych/,

- obszary, dla których obowiązkowe jest sporządzenie miejscowego planu zagospod.

przestrzennego na podstawie przepisów odrębnych /np. obszary wymagające przeprowadzenia scaleń i podziału nieruchomości, obszary rozmieszczenia wielko-przestrzennych obiektów handlowych pow. 2000 m, obszary przestrzeni publicznych

- obszary, dla których gmina zamierza opracować miejscowe plany, w tym obszary
wymagające zmiany przeznaczenia gruntów rolnych i leśnych na inne cele,

kierunki i zasady kształtowania rolniczej i leśnej przestrzeni produkcyjnej,

- obszary narażone na niebezpieczeństwo / powódź, osuwisko/,

- obszary pomników zagłady,

- obszary wymagające przekształceń, rehabilitacji lub rekultywacji,

granice terenów zamkniętych.

Studium sporządza wójt / burmistrz, prezydent/ w celu określenia polityki przestrzennej

gminy. Studium sporządza się dla obszaru całej gminy. Studium jest „aktem kierownictwa wewnętrznego" , jest wiążące dla organów gminy przy

sporządzaniu planów miejscowych.

Ad.2 Miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego.

Plan składa się z cześci tekstowej (ustnej) w formie uchwały rady gminy oraz rysunku planu stanowiącego załącznik graficzny do uchwały . Wójt burmistrz prezydent sporządza projekt planu miejscowego. Do plany dołacza się prognozę skutków wpływu ustaleń na środowisko przyrodnicze oraz prognozę skutków finasowych uchwalenia planu. Plan miejscowy jest aktem prawa miejscowego wiąże organy gminy, instytucje publiczne oraz obywateli. MPZP sporządza się fakultatywnie dla obszaru gminy lub jej części.

W planie miejscowym określa się obowiązkowo:

1) przeznaczenie terenów oraz linie rozgraniczające tereny o różnym przeznaczeniu

lub różnych zasadach zagospodarowania;

2) zasady ochrony i kształtowania ładu przestrzennego;

3) zasady ochrony środowiska, przyrody i krajobrazu kulturowego;

4) zasady ochrony dziedzictwa kulturowego i zabytków oraz dóbr kultury

współczesnej;

5) wymagania wynikające z potrzeb kształtowania przestrzeni publicznych;

6) parametry i wskaźniki kształtowania zabudowy oraz zagospodarowania terenu,

w tym linie zabudowy, gabaryty obiektów i wskaźniki intensywności

zabudowy;

7) granice i sposoby zagospodarowania terenów lub obiektów podlegających

ochronie, ustalonych na podstawie odrębnych przepisów, w tym terenów

górniczych, a także narażonych na niebezpieczeństwo powodzi oraz zagrożonych

osuwaniem się mas ziemnych;

8) szczegółowe zasady i warunki scalania i podziału nieruchomości objętych

planem miejscowym;

9) szczególne warunki zagospodarowania terenów oraz ograniczenia w ich

użytkowaniu, w tym zakaz zabudowy;

10) zasady modernizacji, rozbudowy i budowy systemów komunikacji i infrastruktury

technicznej;

11) sposób i termin tymczasowego zagospodarowania, urządzania i użytkowania

terenów;

12) stawki procentowe, na podstawie których ustala się opłatę, dotyczy wzrostu wartości nieruchomości wyniku zatwierdzenia planu miejscowego. Wysokość opłaty nie

może być wyższa niż 30% wzrostu wartości nieruchomości.

W planie miejscowym określa się w zależności od potrzeb:

1) granice obszarów wymagających przeprowadzenia scaleń i podziałów nieruchomości;

2) granice obszarów rehabilitacji istniejącej zabudowy i infrastruktury technicznej;

3) granice obszarów wymagających przekształceń lub rekultywacji;

4) granice terenów pod budowę obiektów handlowych,

5) granice terenów rekreacyjno-wypoczynkowych oraz terenów służących organizacji

imprez masowych;

6) granice pomników zagłady oraz ich stref ochronnych, a także ograniczenia

dotyczące prowadzenia na ich terenie działalności gospodarczej, określone

w ustawie z dnia 7 maja 1999 r. o ochronie terenów byłych hitlerowskich

obozów zagłady.

28. Satelitarne zdjęcia wielospektralne i - charakterystyczne cechy

Zdjęcia satelitarne - zdjęcia z pułapu powyżej 100 km rejestrowane przez instrumenty detekcyjne satelity, rejestrujące, w zależności od ich typu i czułości spektralnej, promieniowanie słoneczne odbite od powierzchni ziemii, chmur, a także atmosfery, promieniowanie termiczne ziemi lub generowane przez źródło umieszczone na samej satelicie promieniowanie mikrofalowe odbite od powierzchni ziemii. Ogromna większość sensorów teledetekcyjnych jako nośnik informacji o badanym obiekcie wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne (sensory aktywne, w odróżnieniu od pasywnych, emitują własną energię). Detekcji mogą podlegać niezależnie różne obszary widma promieniowania elektromagnetycznego ( fale elektromagnetyczne o różnej długości poruszające się z prędkością światła).

Nie wszystkie długości fal są rejestrowane gdyż nie wszystkie niosą interesującą nas informację o obiekcie oraz dlatego że są absorbowane i rozpraszane w atmosferze. Wielkość promieniowania elektromagnetycznego docierającego do sensora jest rejestrowana na przestrzeni różnych fragmentów spektrum elektromagnetycznego. Obraz wielospektralny powstaje poprzez złożenie wielu obrazów składowych zarejestrowanych w różnych fragmentach spektrum elektromagnetycznego.

Ilość obrazów składających się na obraz wielospektralny może być różna w zależności od rodzaju sensora (skanera wielospektralnego). U podstaw teledetekcji leży założenie, że charakterystyki odbicia promieniowania -krzywe spektralne- poszczególnych badanych obiektów wykazują różnice wystarczające na dokonanie ich rozróżnienia. Stosowanie obrazów wielospektralnych pozwala na lepsze charakterystyki spektralne niektórych obiektów (np. różnych gatunków drzew) różniących się czasem w niektórych fragmentach spektrum. Odróżnienie tych obiektów na obrazie panchromatycznym (obrazie powstałym przez zarejestrowanie całości promieniowania z zakresu widzialnego, wizualizowanym w odcieniach szarości) czy nawet kolorowym ( obraz powstały po złożeniu trzech obrazów odpowiadających promieniowaniu niebieskiemu, czerwonemu i zielonemu) jest w zasadzie niemożliwe. Im więcej zarejestrowanych kanałów ( obrazów składających się na obraz wielospektralny jak również zakresy promieniowania) tym więcej możliwości wykrycia różnic badanych obiektów.

Podstawowe parametry, charakteryzujące zdjęcia satelitarne wielospektralne to:

- liczba pasm spektralnych (rozdzielczość radiometryczna), w których dokonano zapisu (np. 7)

- zakres i rozdzielczość widmowa (spektralna) ( np. od barwy niebieskiej światła widzialnego do dalekiej podczerwieni, w każdym pasie rozdzielczość zdjęcia to 30mx30m)

- zakres dynamiczny każdego z pasm ( na każdy punkt pasma spektralnego zdjęcia przypada 8 bitów, oznacza to, że zakres dynamiczny natężenia rejestrowanego w każdym paśmie to 256 poziomów kwantowania) -satelita Landsat TM

- rozdzielczość przestrzenna zdjęcia, czyli rozmiar terenu odpowiadający jednemu pikselowi na zdjęciu

-rozdzielczość czasowa - częstotliwość pozyskiwania danych wyrażana w czasie obiegu w systemach satelitarnych;

Oraz wysokość wykonania zdjęcia czy sposób zapisu obrazu (większość obrazów satelitarnych jest rejestrowana w sposób cyfrowy)

Obrazy cyfrowe pozyskane z jednego kanału lub wielospektrane są bardziej uniwersalne od zdjęć fotograficznych gdyż ich cyfrowy zapis charakteryzuje się większą szczegółowością

Obrazy wielospektralne wykonuje się za pomocą specjalnych kamer lub równocześnie kilkoma sprzężonymi aparatami, z których każdy pracuje w innym zakresie widma spektralnego. Równoczesne rejestrowanie różnych kanałów daje tę korzyść, że zauważalne różnice nie są spowodowane zmianami atmosferycznymi ani warunkami, w jakich znajduje się obiekt.

29. Satelitarne systemy teledetekcyjne i ich rozdzielczości przestrzenne

Systemy teledetekcji satelitarnej charakteryzuje się poprzez podanie:

- rozdzielczość przestrzenna - określająca wielkość piksela

- rozdzielczość spektralna - określa przedział rejestrowanego promieniowania

- rozdzielczość radiometryczna - liczba rozróżnianych poziomów promieniowania

- rozdzielczość czasowa - określa częstotliwość pozyskiwania danych i wyrażana

jest przez czas obiegu w systemach satelitarnych

Większość satelitów teledetekcyjnych krąży po orbitach znajdujących się na wysokościach 700-900 km. Są to orbity kołowe, prawie biegunowe, nachylone do płaszczyzny równika pod kątem około 100^o. Krążące po nich satelity w swym ruchu z północy na południe podążają za pozornym ruchem Słońca po nieboskłonie. Stąd orbity te nazywa się heliosynchronicznymi.

Zależnie od wysokości pozyskiwania informacji obrazowej metodami teledetekcyjnymi otrzymane zdjęcia lub obrazy przedstawiają powierzchnię Ziemi z różną szczegółowością.

w przypadku obrazów pozyskiwanych za pomocą skanerów szczegółowość danych zależy od wielkości chwilowego pola widzenia skanera. Terenowa wielkość tego pola charakteryzuje zdolność rozdzielczą zdjęć, informując o najmniejszym obiekcie możliwym do odwzorowania.

Instalowane obecnie na pokładach satelitów meteorologicznych skanery wykonują zdjęcia o terenowej zdolności rozdzielczej rzędu 1000 m, skanery satelitów środowiskowych charakteryzują się rozdzielczością przestrzenną rzędu 1-30 m, natomiast satelity wysokorozdzielcze - poniżej 1 m.

Charakterystyka wysokorozdzielczych systemów satelitarnych
Podstawowe charakterystyki komercyjnych, wysokorozdzielczych systemów satelitarnych przedstawione są w tabeli. Systemy te różnią się w szczegółach, mają jednak wiele wspólnych cech mających zasadnicze znaczenie dla ich użyteczności i wyróżniających je z systemów znanych wcześniej:

• Systemy są umieszczane na kołowych orbitach heliosynchronicznych, tj. orbitach nachylonych do płaszczyzny równika o kąt około 98°. Jest to więc orbita okołobiegunowa (odchylona o około 80 od biegunów), taka że zachowany jest stały w czasie kąt między płaszczyzną orbity a kierunkiem na Słońce. Oznacza to przejście satelity przez dany obszar zawsze o tym samym czasie lokalnym, a w konsekwencji obrazowanie o porównywalnych warunkach oświetleniowych (przy tym samym azymucie Słońca).

• Trajektoria orbity oraz elementy orientacji kamery są z dużą częstotliwością i dokładnością rejestrowane. To bardzo ważne dla dalszego opracowania pomiarowego. Uzyskiwana precyzja pomiaru tych elementów pozwala w zakresie drobniejszych skal opracowywać obrazy bez znajomości punktów geodezyjnych - tzw. fotopunktów. 

• System obrazowania oparty jest na zasadzie skanera elektro-optycznego. W płaszczyźnie ogniskowej układu optycznego umieszczona jest linijka detektorów (linijka CCD) dająca linię obrazu w kierunku poprzecznym do kierunku orbity, obraz w kierunku orbity tworzony jest w sposób ciągły, w wyniku ruchu satelity. O zdolności rozdzielczej decyduje wysokość orbity, ogniskowa układu optycznego i wymiary samych pikseli. Zdolność ta charakteryzowana jest przez terenowy wymiar piksela. Używane określenie "system metrowy" oznacza system z terenowym wymiarem piksela bliskim 1 m.

• W płaszczyźnie ogniskowej znajduje się zwykle linijka detektorów rejestrująca w zakresie widzialnym - tryb panchromatyczny oraz linijki rejestrujące w wąskich podzakresach spektrum, zwykle niebieskim, zielonym, czerwonym i podczerwonym - tryb wielospektralny. Regułą jest, że rozdzielczość w trybie wielospektralnym jest gorsza - piksel jest zwykle 4 razy większy.

• Systemy charakteryzują się dużą rozdzielczością radiometryczną, tj. zdolnością rozróżniania wielkości odbicia obiektów naziemnych. Zdolność tą charakteryzuje tzw. zakres dynamiczny, np. zakres 11-bitowy oznacza możliwość rozróżnienia 2048 poziomów szarości (dla porównania, tradycyjne zdjęcia fotograficzne charakteryzują się zakresem około 6 bitów, co odpowiada rozróżnieniu 64 poziomów szarości).

• Układ optyczny może być wychylany w dużym przedziale kątowym w przód, wstecz i na boki. Oznacza to, że stosunkowo wąski pas obrazowania jest wybierany z szerokiego pasa terenu, nad którym przelatuje satelita. Ma to kapitalne znaczenie dla operatywności systemu, można bowiem "zaprogramować" seans obrazowania z danej orbity tak, aby obrazować tylko interesujące obszary oraz te spośród nich, które w danym momencie nie są pokryte chmurami. Możliwość wychylenia układu "na boki" kapitalnie skraca tzw. okres rewizyty, tj. odstępy czasu, w którym dany obszar na powierzchni Ziemi może być "ujrzany" przez system. Możliwość wychylenia układu optycznego w przód i wstecz umożliwia tzw. stereoskopię z jednej orbity. System obrazuje dany obszar dwa razy: raz wychylając układ "do przodu" i drugi raz "wstecz", z opóźnieniem kilkudziesięciu sekund (patrz rysunek). W rezultacie otrzymuje się parę stereo o bardzo dobrych warunkach pomiaru wysokości. Ten sposób stereoskopii ma zdecydowaną przewagę nad stereoskopią "z sąsiednich orbit" stosowaną w satelitach SPOT i IRS. W tym przypadku obrazy stereo otrzymuje się poprzez wychylenie układu w poprzek i obrazowanie z sąsiednich orbit. Problem jednak w tym, że przejście przez te orbity następuje w różnych terminach i w obu muszą jednocześnie zaistnieć sprzyjające warunki pogodowe. To bardzo zmniejsza szanse na dobrą stereoskopię. Alternatywą do stereoskopii jest możliwość obrazowania z jednej orbity więcej niż jednego pasa terenu. Pozwala to istotnie zwiększyć szerokość obrazowanego pasa terenu podczas jednego przejścia satelity. Wyjaśnia to rysunek

• 
  .

• Operatorzy systemów komercyjnych zakładają umieszczanie kolejnych satelitów, co wydłuży ich żywotność do wielu lat. ści geometrycznej.

WYBRANE SATELITY TELEDETEKCYJNE

NOAA to seria satelitów przeznaczonych do celów meteorologicznych i monitoringu środowiska w skali globalnej. Wysokość orbity wynosi ok. 833 km. Na ich pokładzie znajduje się skaner AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) obrazujący w zakresie promieniowania czerwonego, bliskiej i średniej podczerwieni oraz dwóch zakresach podczerwieni termalnej. Rozdzielczość przestrzenna obrazów AVHRR wynosi 1,1x1,1 km. Każdy fragment powierzchni Ziemi obrazowany jest przez jeden z sensorów AVHRR dwukrotnie w ciągu dnia. Skaner przeznaczony jest do badania pokrycia terenu oraz dziennego i nocnego badania chmur, śniegu, lodu i temperatury powierzchni Ziemi. Obrazy AVHRR wykorzystuje się m.in. do monitorowania upraw i prognozowania plonów,

monitorowania lasów tropikalnych oraz terenów zagrożonych pustynnieniem.

LANDSAT

Do tej pory wystrzelono 7 satelitów tej serii, poruszają się po orbitach okołobiegunowych zsynchronizowanych ze słońcem na wysokości 705 m. Obecnie na orbicie znajduj_ si_ dwa satelity z tej serii: Landsat 5 i Landsat 7. Dany obszar Ziemi odwiedzany jest przez daną satelitę co 16 dni. Skaner TM (Thematic Mapper) satelity Landsat 5 obrazuje w trzech kanałach widzialnych (niebieskim: 0,45-0,52 _m; zielonym: 0,52-0,60 _m; czerwonym: 0,63-0,69 _m), bliskiej podczerwieni (0,76-0,90 _m), dwóch kanałach z zakresu średniej podczerwieni (1,55- 1,75 oraz 2,08-2,35 _m) oraz w kanale termalnym (10,40-12,50 _m). Kanał z zakresu

podczrwieni termalnej posiada rozdzielczość przestrzenną 120x120 m, natomiast pozostałe kanały rozdzielczość 30x30 m. Satelita Landsat 7 posiada na pokładzie unowocześniony skaner ETM+ (Enhaced

Thematic Mapper Plus). Obrazuje on w tych samych zakresach spektralnych, co skaner TM Landsata 5, przy czym zwiększono rozdzielczość kanału termalnego do 60x60 m. Dodatkowo Landsat 7 rejestruje również obrazy panchromatyczne (0,52-0,90 _m) o rozdzielczości 15 m. Obrazy rejestrowane przez satelity serii Landsat należą do najpowszechniej wykorzystywanych materiałów teledetekcyjnych. Kanały spektralne skanerów TM i ETM+

zostały zaprojektowane pod kątem pozyskiwania informacji o środowisku. Kanał niebieski stosowany jest do badania wód (promieniowanie z tego zakresu częściowo przenika przez czystą wodę) oraz analiz pokrycia terenu, gleb i wegetacji. Promieniowanie rejestrowane w kanale zielonym odpowiada zakresowi zwiększonej odbijalności dla zdrowej roślinności. Kanał czerwony pokrywa się z zakresem absorpcji promieniowania dla chlorofilu. Kanał ten używany jest również w kartografii gleb i geologii. Kanał bliskiej podczerwieni umożliwia

ocenę ilości biomasy. Wykorzystuje się go m.in. w monitorowaniu upraw. Promieniowanie rejestrowane w zakresie 1,55-1,75 nm pozwala m.in. na ocenę zawartości wody w roślinach (np. w monitorowaniu upraw i ocenie zagrożenia suszami). Ponadto jest to jeden z niewielu zakresów promieniowania, w którym możliwe jest rozróżnianie pomiędzy chmurami, śniegiem i lodem, co czyni go niezwykle ważnym w badaniach hydrologicznych. Drugi z zakresów średniej podczerwieni wykorzystywany jest dla rozpoznawania utworów

geologicznych. Kanał termalny umożliwia pomiar temperatury powierzchni Ziemi. Znajduje on zastosowanie w lokalizowaniu i monitorowaniu obszarów aktywności geotermalnej, badaniach geologicznych, ocenie wilgotności gleby oraz monitorowaniu roślinności.

SPOT to seria satelitów europejskich (powstała we współpracy Francji, Belgii i Szwecji). Obecnie na orbicie znajdują się satelity SPOT4 i SPOT5. Na pokładzie satelity SPOT 4 znajduje się sensory HRVIR oraz Vegetation. Skaner HRVIR pozyskuje obrazy w kanale zielonym (0,50-0,59 _m), czerwonym (0,61-0,68 _m), bliskiej podczerwieni (0,79-0,89) oraz średniej podczerwieni (1,58-1,75 _m). Obrazy w tych kanałach pozyskiwane są z rozdzielczością przestrzenną wynoszącą 20 m. Skaner ten pozyskiwać może również obrazy w trybie panchromatycznym o rozdzielczości 10 m. Rewizyta następuje co 26 dni, jednak dzięki możliwości rejestracji nienadirowej (tzn. w obszarze innym niż znajdujący się bezpośrednio pod satelitą) ten sam fragment terenu może być rejestrowany w odstępie jednodniowym. Rozwiązanie to umożliwia również pozyskiwanie obrazów stereoskopowych, umożliwiających pomiar wysokości terenu. Skaner Vegetation posiada rozdzielczość 1,15 km. Rejestruje obrazy w zakresie promieniowania niebieskiego, czerwonego, oraz bliskiej i średniej podczerwieni. Skaner Vegetation rejestruje obrazy tego samego fragmentu Ziemi raz dziennie. SPOT5 rejestruje obrazy w zakresie panchromatycznym (0,51-0,73 _m) z rozdzielczością 5 m, która może być również zwiększona do 2,5 m. Ponadto skaner tego satelity posiada 3 kanały spektralne (0.50-0.59; 0.61-0.68; 0.79-0.89 µm) o rozdzielczości 20 m. Podobnie jak jego poprzednik satelita ten posiada możliwość pozyskiwania obrazów stereoskopowych.

IRS jest satelitą indyjskim. Obrazuje w kanale panchromatycznym z rozdzielczością 5,8 m, kanałach zielonym, czerwonym i bliskiej podczerwieni z rozdzielczością 23 m oraz w kanale z zakresu średniej podczerwieni (1,55-1,70 _m) o rozdzielczości 70 m. Czas rewizyty wynosi 24 dni. Na pokładzie tego satelity znajduje się równieśnie sensor WiFS (Wide Field Sensor) o rozdzielczości przestrzennej 188 m, obrazujący w kanale czerwonym i bliskiej podczerwieni. Sensor ten obrazuje z rozdzielczością czasową wynoszącą 5 dni.

ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) jest jednym z instrumentów obrazujących umieszczonych na pokładzie amerykańsko-japońskiego satelity Terra. Pozyskuje on obrazy w zakresie promieniowania zielonego, czerwonego i bliskiej podczerwieni z rozdzielczością spektralną wynoszącą 15 m. Instrument ten posiada również sześć kanałów z zakresu średniej podczerwieni (1,600-1,700; 2,145-2,185; 2,185- 2,225; 2,235-2,285; 2,295-2,365; 2,360-2,430 _m) o rozdzielczości 30 m oraz 5 kanałów z zakresu podczerwieni termalnej (8,125-8,475; 8,475-8,825; 8,925-9,275; 10,25-10,95 i 10,95- 11,65 _m) o rozdzielczości 90 m. Satelita ten nie obrazuje powierzchni Ziemi w sposób ciągły - rejestracja następuje na zamówienie. Dostępne są również obrazy już zarejestrowane. Wielospektralność w zakresie średniej podczerwieni oraz podczerwieni termalnej czyni ASTER-a niezwykle użytecznym w zastosowaniach geologicznych. W kanale bliskiej podczerwieni ASTER pozyskuje obrazy w położeniu nadirowym (czyli „pod satelitą”) oraz w położeniu backward (czyli „za satelitą”), co umożliwia obserwację stereoskopową.

EO-1

ASTER jest krokiem w kierunku satelitarnej teledetekcji hiperspektralnej, jednak pierwszym satelitą hiperspektralnym jest EO-1. Na jego pokładzie znajduje się skaner hiperspektralny Hyperion. Posiada on zdolność rejestracji obrazów o rozdzielczości 30 m w 220 kanałach w zakresie od 0,4 do 2,4 nm. LAC (LEISA Atmospheric Corrector) rejestruje obrazy w 256 kanałach z zakresu od 0,9 do 1,6 nm z rozdzielczością 250 m. Służą one przede wszystkim do korekcji atmosferycznej obrazów hiperspektralnych. Na pokładzie EO-1 znajduje są również skaner ALI (Advanced Land Imager) będący niejako następcą skanera ETM7+. Obrazuje on z rozdzielczością 30 m w kanałach zbliżonych do tych, jakie wykorzystywane są w satelitach serii Landsat (0,433-0,453; 0,450-0,510; 0,525-0,605; 0,630- 0,690; 0,775-0,805; 0,845-0,890; 1,20-1,30; 1,55-1,75 oraz 2,08-2,35 _m) oraz z rozdzielczością 10 m w zakresie panchromatycznym. Satelita EO-1 porusza się po tej samej orbicie co Landsat7. Podobnie jak w przypadku ASTER-a obrazy z satelity EO-1 rejestrowane są na zamówienie.

IKONOS jest pierwszym cywilnym satelitą wysokorozdzielczym. Co więcej był pierwszym satelitą całkowicie komercyjnym. Może pozyskiwać obrazy panchromatyczne z rozdzielczością 1 metra oraz

obrazy wielospektralne (0.45-0.52; 0.52-0.60; 0.63-0.69; 0.76-0.90 µm) o rozdzielczości 4 m. Posiada zdolność pozyskiwania obrazów tego samego obszaru z różnych orbit (obrazy stereoskopowe). Dzięki wysokiej rozdzielczości przestrzennej obrazy z tego satelity (i innych satelitów wysokorozdzielczych) znajdują szereg nowych zastosowań w obszarach zarezerwowanych dotąd dla zdjęć lotniczych (m.in. w planowaniu przestrzennym i sporządzaniu map topograficznych). Firma operująca Ikonosem zapowiada umieszczenie na orbicie nowego satelity, w którym rozdzielczość przestrzenna kanału panchromatycznego wynieść ma 50 cm.

QuickBird jest obecnie satelitą o największej rozdzielczości przestrzennej. Obrazuje w kanałach o tych samych własnościach spektralnych co Ikonos, przy czym rozdzielczość przestrzenna wynosi 60 cm w kanale panchromatycznym i 2,4 m w kanałach spektralnych.

45. Możliwości wykorzystania techniki GNSS w procesie inwentaryzacji obiektów terenowych

Globalny System Nawigacji Satelitarnej - GNSS (Global Navigation Satellite System). Wszak kilkanaście lat temu nazwę tę stosowano również dla systemów GPS czy GLONASS. Jednak w roku 1991 ICAO (International Civil Aviation Organization) ustaliła, że nazwą tą będzie określany podstawowy system przyjęty oficjalnie jako nawigacyjny dla całego globu obowiązujący w XXI wieku. GNSS nie ogranicza się jedynie do wyznaczania pozycji na podstawie systemu satelitarnego, lecz musi również spełniać wszystkie wyżej omówione warunki, tj. zapewniać właściwą dokładność, nieprzerwane funkcjonowanie, dostępność i posiadać zdolność do ostrzegania o niewłaściwym działaniu. Niekiedy spotkać można również terminy GNSS-1 i GNSS-2. Są to kolejne przybliżenia budowy GNSS. GNSS-1 oparty jest na obecnym systemie satelitarnym GPS lub GLONASS uzupełnionym dodatkowo przez systemy wspomagające. Natomiast GNSS-2 odnosi się do systemu nawigacyjnego opartego na bardziej zaawansowanych satelitach i spełniającego podane warunki. Będą to satelity GPS IIF, a także wszystkie satelity europejskiego systemu Galileo.

Wykorzystanie technik GNSS w procesie inwentaryzacji obiektów terenowych umożliwi uzyskanie dużej dokładności pomiaru. Satelitarne techniki pomiarowe pozwalają w bardzo szybki sposób uzyskiwać współrzędne z dokładnościami od kilku-kilkunastu metrów do pojedynczych milimetrów.

Wykorzystanie dwuczęstotliwościowych odbiorników, zastosowanie w obliczeniach orbit precyzyjnych pozwala już dziś osiągnąć dokładność 1 mm na 10 km (0,1 ppm). W przyszłości, dzięki stosowaniu dwu lub trzech systemów GNSS, specjalnych procedur obserwacji i programów obliczeniowych będzie możliwe osiągnięcie dokładności o rząd większej. W 2012 roku dzięki 86 stacjom referencyjnym rozmieszczonym na terenie całej Polski system pozwoli na zwiększenie efektywności i dokładności prac geodezyjnych.

49. Działanie i wykorzystanie systemu stacji referencyjnych w geodezji

Stacje referencyjne

Stacje referencyjne to określona na danym obszarze liczba punktów, równomiernie rozmieszczonych, pracujących automatycznie i bez przerwy (24 godziny na dobę). Stacje, które są automatycznie pracującymi odbiornikami GPS, nie są widoczne dla użytkownika i położenie ich nie jest dla niego istotne. Nie muszą one być stabilizowane znakami geodezyjnymi. Istotna jest niezmienność położenia centrum fazowego anteny stacji referencyjnej. Dokładne położenie tego centrum otrzymuje się z pomiarów GPS względem punktów stacji permanentnych EUREF. Nie jest więc istotne powiązanie z najbliższą osnową geodezyjną - zgodność tego położenia z otaczającą osnową otrzymuje się na podstawie odpowiednich przeliczeń.

Zarządzanie

Za poprawne działanie systemu odpowiada segment zarządzania, gdzie wykonywane są wszystkie niezbędne obliczenia, kontrole poprawności działania stacji i komunikacji między stacjami i serwerem. Czynności te są w znacznym stopniu zautomatyzowane i wymagają jedynie ingerencji w przypadku awarii lub dostarczenia przez użytkownika niestandardowych obserwacji.

Rys. 2. Schemat aktywnej sieci geodezyjnej

W segmencie zarządzania wyróżnia się cztery moduły: kontroli i komunikacji, bazy danych, obliczeniowy i serwisu WWW. W tym systemie oprogramowanie dzieli suę na:

-systemowe,

-infrastrukturalne,

-użytkowe,

-narzędziowe.

Jeżeli wykonawca pomiarów prześle swój pakiet obserwacji na punktach wiążących (wystarczy do tego standardowe oprogramowanie do obsługi Internetu) i obserwacje te będą spełniały zakładane wymagania, to po chwili otrzyma Internetem współrzędne wyrównane tych punktów z oceną dokładności w żądanym układzie współrzędnych i - dodatkowo - z certyfikatem przyjęcia tych danych do zasobu geodezyjnego i kartograficznego. Tego typu operacje będą całkowicie zautomatyzowane. Tylko nietypowe życzenie będzie prawdopodobnie wymagać ingerencji zespołu z centrum zarządzania lub przeprowadzenia obliczeń przez użytkownika. Zakłada się, że zgłoszenie pakietu danych użytkownika będzie rejestrowane do jego zgłoszenia pracy w ODGiK (KERG). Obserwacje zostaną sprawdzone pod kątem poprawności (ciągłości), następnie będą obliczone wektory do najbliższych stacji referencyjnych i wyrównane współrzędne zostaną poddane odpowiedniemu procesowi transformacji do układu współrzędnych, wymaganego przez użytkownika. Zatem centrum zarządzania odpowiada również za zgodność rezultatów pomiarów z osnową szczegółową na danym obszarze (poziomą osnową szczegółową II klasy i obowiązującym układem wysokości - obecnie Kronsztad 1986).

Jednym z trzech głównych segmentów systemu ASG-EUPOS jest segment odbiorczy. Jego rolą jest zbieranie danych obserwacyjnych do satelitów GNSS i przekazywanie ich w czasie rzeczywistym do Centrum Obliczeniowego. Składa się on z równomiernie rozłożonych na obszarze Polski i państw sąsiadujących stacji referencyjnych GNSS. Zgodnie ze standardem EUPOS przy budowie segmentu odbiorczego przyjęto następujące założenia:

• średnia odległość pomiędzy stacjami wynosi 70km,

• do sieci stacji referencyjnych włączone zostały istniejące stacje EPN i IGS,

• współrzędne stacji wyznaczone zostaną w systemie ETRS89 oraz układach państwowych,

• w stacjach referencyjnych wykorzystano jedynie precyzyjne dwuczęstotliwościowe odbiorniki GNSS.

• miejsca zainstalowania stacji referencyjnych wybrano tak, aby zapewnić dogodne warunki obserwacji satelitów GNSS.

Aktualnie segment ten składa się z następujących grup stacji referencyjnych:

• 84 stacji z modułem GPS,

• 14 stacji z modułem GPS/GLONASS,

• do 30 stacji zagranicznych.

Sumaryczna liczba stacji włączonych do systemu nie powinna przekroczyć 130. Krajowe stacje referencyjne w większości zlokalizowane są na budynkach administracji publicznej szczebla wojewódzkiego i powiatowego, placówkach badawczych i budynkach oświaty.

Poniższa mapa przedstawia rozmieszczenie stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS.

50. Metody przeliczeń współrzędnych od ikładu satelitarnego WGS84 do układów państwowych 1965 i 2000

We współczesnej praktyce powszechnie stosowanym w systemach GPS jest układ odniesienia WGS 84. Spotykamy się jednak ze stosowaniem różnych układów odniesienia dla danych mapy. W związku z tym należy oczekiwać, że współrzędne tych samych punktów nie będą wyrażały się takimi samymi wartościami. Zatem stosowanie różnych układów odniesienia wywołuje pewne błędy, które w danym miejscu mają charakter błędów systematycznych, a zależą od różnic w rozmiarach i kształcie stosowanych elipsoid oraz wzajemnego usytuowania tychże elipsoid. W rezultacie w procesie obliczeń należy uwzględnić procedury transformowania współrzędnych do wspólnego układu odniesienia, przy czym wspólny może być jeden ze stosowanych układów lub zupełnie inny.

Zatem różnice współrzędnych wywołane różnymi układami odniesienia są porównywalne ze zwykłymi błędami określania pozycji. Tak więc problem transformacji współrzędnych jest powszechnie znany i spotykany zarówno przy pomiarach satelitarnych jak i przy wykorzystaniu systemów naziemnych.

Schemat przedstawia ścieżki przejść transformacyjnych pomiędzy różnymi układami współrzędnych, stosowanymi w obszarze Polski. Schemat wskazuje przede wszystkim, że aby przeliczyć współrzędne z układów dawnych (jako odwzorowań elipsoidy Krasowskiego) do układów nowych (powstałych z elipsoidy GRS-80 lub WGS-84) lub odwrotnie, należy przejść przez współrzędne globalne obu systemów elipsoidalnych, tj. współrzędne kartezjańskie - geocentryczne XYZ lub geodezyjne BLH. Nie ma takiej potrzeby jeśli problem przeliczeniowy dotyczy układów kartograficznych tej samej elipsoidy.

Schemat bezpośrednich przejść transformacyjnych

pomiędzy układami współrzędnych.

Schemat nie ujmuje układów lokalnych. Związki analityczne pomiędzy tymi układami, a układami państwowymi wyznacza się obecnie empirycznie w oparciu punkty dostosowania (punkty osnów geodezyjnych wyznaczonych niezależnie w obu układach).

Transformacje współrzędnych między dowolnymi układami

Algorytmy odwzorowań Gaussa-Krügera i quasi - stereograficznego wraz z algorytmami przeliczeń elipsoidalnych w pełni już wystarczają do wykonania przejścia pomiędzy dowolnymi układami kartograficznymi tej samej lub różnych elipsoid odniesienia, zgodnie z podanym oddzielnie schematem ogólnym.

W przypadku, gdy układem pierwotnym lub wynikowym (wtórnym) jest układ "1965" to w świetle Instrukcji Technicznej G-2 oraz Wytycznych Technicznych G-1.10 należy wykonać dodatkową korektę wynikającą z lokalnych odchyleń matematycznego układu "1965" od jego rzeczywistej realizacji przez państwowe osnowy geodezyjne.
W przypadku, gdy przeliczenie dotyczy osnów geodezyjnych, wówczas operacje korekcyjne wykonuje się w oparciu o istniejące w danym obszarze punkty osnów wyższych klas jako punkty dostosowania. Na operację korekcyjną składa się:

• liniowa transformacja konforemna (Helmerta), realizująca przesunięcie, obrót i zmianę skali,

• korekta post-transformacyjna Hausbrandta, dokonująca usunięcia odchyłek na punktach dostosowania i ich wyrównanie na wszystkich punktach transformowanych.

W każdym przypadku punkty dostosowania powinny być rozmieszczone równomiernie w obszarze istotnie wykraczającym poza obszar punktów dostosowania. Szczegóły w tym względzie są zawarte w Wytycznych Technicznych G-1.10.
W przypadku, gdy transformacji podlegają punkty sytuacyjne mapy (w szczególności treść mapy w zapisie rastrowym lub wektorowym) wówczas korektę można realizować wielomianem stopnia wyższego niż 1, biorąc jednak pod uwagę większą liczbę punktów dostosowania z obszaru pokrywającego z pewnym "zapasem" obszar transformowany, a w szczególności z obszaru całej strefy.

Zobrazowanie terenu zabudowanego w różnych zakresach widmowych wraz z kompozycją wielospektralną

---