Przykłady zastosowania metod teledetekcji w różnych dziedzinach gospodarki
SPIS TREŚCI
Strona:
1. Wstęp 3
2. Metody teledetekcji w ochronie środowiska 4
3. Zastosowanie teledetekcji w nowoczesnym rolnictwie 5
4. Zastosowanie teledetekcji w gospodarce przestrzennej
-Projekt MOLAND 6-7
-Projekt Urban Atlas 8
5. Bibliografia 9
WSTĘP
Teledetekcja jest to rodzaj badań, które wykonuje się z pewnej odległości za pomocą specjalistycznych sensorów (czujników).Badania te wykonuje się z samolotów, przestrzeni kosmicznej lub z powierzchni Ziemi.
Metody teledetekcji możemy podzielić na:
-aktywne;
-pasywne.
Aktywne metody teledetekcji-sygnał jest wysłany z instrumentu, a po odbiciu od obiektu, odbierany i analizowany. Przykładami są:
*radar - wysyłane są mikrofale; służą do oceny prędkości obiektu (np. lecącego samolotu obserwowanego z ziemi) lub do oceny jego odległości od radaru.
*Lidar - wysyłane jest światło jeżeli ono nie napotka przeszkody na swojej drodze, to rozchodzi się bez zaburzeń. Natomiast kiedy napotka przeszkodę, odbija się od niej; intensywność odbicia i szybkość powrotu sygnału umożliwia ocenę odległości do obiektu i o jego własnościach. Lidar służy np. do oceny ilości zanieczyszczeń w atmosferze. Cząstkami odbijającymi mogą być pyły zawieszone w atmosferze (aerozol atmosferyczny).
*sodar lub sonar-wysyłane są fale akustyczne.
Przykład aktywnej teledetekcji opartej na analizie rozchodzącego się i odbijanego dźwięku (sonar, sodar)
Pasywne metody teledetekcji-oparte są na analizie sygnałów emitowanych przez obserwowany obiekt. Przykładem są:
*zdjęcia fotograficzne.
METODY TELEDETEKCJI W OCHRONIE ŚRODOWISKA
Metody teledetekcji doprowadziły do badań w dziedzinie z zakresu ochrony środowiska oraz treści i metod istotnych zmian:
-w monitorowaniu zanieczyszczenia powietrza;
-w monitorowaniu zanieczyszczenia wód śródlądowych;
-w monitorowaniu zanieczyszczeń wód morskich;
-w wykorzystaniu technologii zdalnego wykrywania informacji i analizy miejskiej ekologii.
Badania rzek i zbiorników wodnych z wykorzystaniem technik teledetekcyjnych
Zdjęcie satelitarne Jeziora Charzykowskiego oraz części jego zlewni z satelity "SPOT" po przetworzeniu z pomocą komputera.
Metoda ta oparta jest o lotnicze zdjęcia terenu techniką wideo z wykorzystaniem satelitarnego systemu orientacji (GPS) wraz z towarzyszącymi pomiarami hydrometrycznymi oraz na opracowaniu komputerowym obrazów i edycją barwnych fotomap. Szybkość opracowania i stosunkowo niski koszt pozwala na operacyjne wykorzystanie metody celem dokumentowania stanu rzek i zbiorników:
1.W okresach poprzedzających powódź, w celu określenia miejsc i odcinków zatorogenych, stanu zjawisk lodowych na dużych długościach rzek i na powierzchni zbiorników zaporowych oraz lokalizacji stref erozji zagrażającej bezpieczeństwu budowli wodnych.
2.W okresie powodzi do rejestracji komputerowej newralgicznych odcinków rzek i dolin rzecznych w czasie lotów patrolowych, zalegania wód powodziowych i miejsc lokalnych podtopień.
3.Podczas rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń, np. w wyniku awarii technicznej (zasięg, szybkość).
Zastosowanie teledetekcji w nowoczesnym rolnictwie
Jednym z najważniejszych zadań teledetekcji jest wszechstronne wykorzystanie jej metod dla potrzeb rolnictwa.
Szczególne znaczenie ma tutaj wykorzystanie teledetekcji do zdalnego rozpoznawania gatunków roślin uprawnych.
Za pomocą metody teledetekcyjnej bada się:
- Główne fazy fenologiczne roślin zbożowych
- Fazy pełnego wykształcenia roślin okopowych i kukurydzy
- Wykorzystuje się dla określenia urodzajów roślin uprawnych
- Do wykrywania schorzeń uprawnych
Pozwala na rozpoznanie czynników wpływających na taki a nie inny obraz, dotyczy to także zdjęć lotniczych powierzchni pól uprawnych.
Rozpoznane zostają elementy zakłócające średni obraz powierzchni, z którym mamy do czynienie przy wprowadzaniu interpretacji automatycznej, a co za tym idzie, można ustalić progi jej stosowalności.
Poznane elementy stanowią podstawę do kartograficznego przedstawienia fitosanitarnego roślin uprawnych oraz do opracowania prognoz rolniczych.
Zastosowanie teledetekcji w gospodarce przestrzennej
PROJEKT MOLAND
Przykładem wykorzystania zobrazowań satelitarnych w sterowaniu rozwojem może być projekt MOLAND. Jego celem jest ocena, modelowanie i monitorowanie przeszłego, obecnego i przyszłego rozwoju miast i regionów z punktu widzenia rozwoju zrównoważonego.
Metodologia analiz przestrzennych w ramach projektu MOLAND składa się z trzech
elementów:
· Detekcji zmian
· Zrozumienia
· Tworzenia scenariuszy
„Detekcja zmian”
W etapie „Detekcja zmian” pozyskiwane są dane dotyczące obszarów. Dokonywana jest klasyfikacja obszarów ze względu na pełnione funkcje. Interesującym elementem tego etapu jest określanie zakresu analizy. Po wyznaczeniu centralnego obszaru badania nakładany jest bufor, którego zasięg określony jest jednoznacznie za pomocą wzoru. Istnieją wątpliwości dotyczące poprawności powyższej metodologii gdyż, zasięg bufora wyznaczany jest dla okresu bazowego, co powoduje, że nawet centralne obszary badania w późniejszym etapie analizy wykraczają poza wyznaczony bufor. Dlatego też dla każdego miasta stosownym wydaje się być weryfikować poprawności zasięgu analizy.
„Zrozumienie”
Celem etapu „Zrozumienie” jest wyznaczenie wskaźników charakteryzujących trendy
i procesy zachodzące w badanych obszarach. Pomogą one zidentyfikować problemy
występujące w miastach oraz opracowywać politykę miejską przez władze lokalne. Dzięki ujednoliconym wskaźnikom możliwe jest obiektywne porównywanie cech rozwojowych i przestrzennych wybranych miast.
„Tworzenie scenariuszy”
Trzecim etapem w metodologii MOLAND jest opracowanie prognozy uwzględniającej
zmiany wykorzystania obszarów. Prognoza powstaje za pomocą modelu opartego na
automatach komórkowych. Są to systemy, w których przestrzeń uproszczona jest do postaci komórek (na mapę nałożona jest kwadratowa siatka). Do każdej komórki przypisany jest szereg odpowiadających jej charakterystyk, mierzonych w różnych okresach badania. Proces prognozowania klas wykorzystania terenu polega na wyznaczaniu prawdopodobieństwa przejścia obszaru z jednej klasy do innej na podstawie właściwości danego obiektu i obiektów jemu sąsiednich (uwzględnienie efektu oddziaływania sąsiedztwa), dostępności do sieci komunikacyjnej oraz składnika losowego. Ponadto model zakłada na podstawie danych regionalnych, że istnieją pewne tendencje w wykorzystaniu terenów miejskich, nakładając na model lokalny założenia o określonej ilości obszarów danej klasy.
Innymi możliwymi do nałożenia ograniczeniami są opracowane plany przestrzenne (można dzięki temu prognozować ich wpływ na rozwój miasta).
PROJEKT URBAN ATLAS
Drugim projektem wykorzystującym techniki teledetekcji i zarazem wspierającym zarządzanie przestrzenią jest projekt „Urban Atlas”, będący częścią inicjatywy „Urban Audit”, realizowanej przez EUROSTAT.
Wykorzystane dane przestrzenne pozyskiwane są ze zdjęć satelitarnych pochodzących z satelity SPOT-5, poczym poddaje się je przetworzeniu w sposób półautomatyczny przez oprogramowanie do klasyfikacji obiektów.
Wynikiem powyższego procesu jest cyfrowa mapa obszaru zawierająca elementy przynależne do jednej z jedenastu określonych klas obiektów.
Zebrane dane będą mogły być wykorzystane przez władze miast do ochrony przed:
- klęskami naturalnymi,
- analizy zjawiska urban sprawl,
- gęstości zaludnienia,
- rozkładu i stanu terenów zielonych.
Ponadto dane będą miały postać ujednoliconą, co pozwoli na
porównywanie obszarów wewnątrz miast oraz porównania charakterystyk miast europejskich.
Projekt „Urban Atlas” jest częścią projektu „Urban Audit”, który ma na celu
opracowanie wskaźników ilościowych i jakościowych dla obszarów miejskich oraz
wykorzystanie ich w monitoringu przestrzeni miejskich w zakresie demografii, kultury
i rekreacji, transportu, środowiska, jakości życia, itp.
Zastosowanie wskaźników przestrzennych wiąże się z kilkoma ograniczeniami.
Pierwszym z nich jest jakość pozyskanych danych i ich standaryzacja. Prawie niemożliwym jest porównywanie wskaźników dla różnych obiektów nie uwzględniając ich innych charakterystyk, np. przestrzennych, społecznych lub ekonomicznych. Drugi problem wiąże się z adekwatnością danych. Istnieje wiele różnych metod pomiarów podobnie zdefiniowanych wskaźników w różnych miastach. Ponadto pozyskiwanie różnych typów danych jest kosztowne, stąd celowym jest opracowanie wystarczającej i zarazem minimalnej liczby wskaźników, które w dobry sposób będą opisywać zachodzące procesy i pochodzić będą z ograniczonej liczby źródeł. Należy przy tym uwzględnić zróżnicowane potrzeby informacyjne na szczeblach: lokalnym, regionalnym, krajowym czy europejskim.
Bibliografia:
9
Wyszukiwarka