Obszary zastosowania obserwacji satelitarnych

www.kosmos.gov.pl (www.kosmos.org.pl); www.cbk.waw.pl

1. Władze cywilne

Obrazy satelitarne umożliwiają władzom cywilnym aktualizowanie map w celu planowania i monitorowania obszarów im podległych. Władze te w oparciu o aktualne zobrazowania satelitarne i inne dane źródłowe mogą planować najbardziej ekonomiczne i zgodne z wymogami ochrony środowiska wykorzystanie zasobów naturalnych oraz tworzenie nowoczesnej infrastruktury. Dane satelitarne mają również zastosowanie w planowaniu przestrzennym, użytkowaniu zasobów wodnych, analizach użytkowania gruntu oraz w pracach taksacyjnych.

Planowanie przestrzenne

Przygotowanie i aktualizacja map bazowych, których treść obejmuje ulice, działki oraz sieci (elektryczna, gazowa, wodociągowa, kanalizacyjna);

Monitorowanie działek wymagających modernizacji;

Mapy użytkowania gruntu;

Wyznaczanie elementów sztucznych i naturalnych;

Monitoring (detekcja) zmian;

Prezentacja planów w formie wizualnej.

Zarządzanie infrastrukturą

Planowanie zagospodarowania terenu (mapy użytkowania terenu, monitorowanie wzrostu zagospodarowania terenu);

Inwentaryzacja dróg, mostów, przejść nadziemnych, kanałów, lotnisk i portów;

Rozwój i poprawa sieci dróg, wyznaczanie dróg problematycznych, wprowadzanie środków ostrożności, planowanie prac remontowych;

Tworzenie stref, ustalanie sieci transportowych i infrastruktury;

Przygotowywanie inwentaryzacji sieci elektrycznej, gazowej, wodociągowej i kanalizacyjnej. Określanie lokalizacji usterek, planowanie prac remontowych.

Zarządzanie zasobami wodnymi

Określanie powierzchni przepuszczalnych i nieprzepuszczalnych;

Zarządzanie w sytuacjach powodziowych;

Obserwacja aktywności wód i ich wpływu na środowisko;

Analiza zanieczyszczeń wód i ich usuwanie.

Zarządzanie w sytuacjach kryzysowych

Wyznaczanie dróg dojazdu do rejonów katastrof;

Szacowanie wielkości zniszczeń, wyznaczanie dróg ewakuacji;

Planowanie lokalizacji nowych osiedli.

Taksacja

Wyszukiwanie budynków wzniesionych bez pozwolenia;

Wycena i taksacja środków trwałych.

2. Środowisko

Wysokiej rozdzielczości dane obrazowe znajdują zastosowanie w wielopoziomowej analizie zanieczyszczeń gleb, wód i powietrza, określaniu wielkości zniszczeń w przypadku katastrof naturalnych, jak i powodowanych działalnością gospodarczą człowieka. Z tych powodów są one stosowane w teledetekcyjnym monitorowaniu środowiska naturalnego człowieka.

Określenie zmian środowiskowych

Identyfikacja terenów zagrożonych erozją;

Ocena zanieczyszczenia terenu;

Element wspomagający badanie zatrucia powietrza;

Tworzenie modeli do symulacji zagrożeń;

Materiał źródłowy do tworzenia map i monitorowania zatrucia wód;

Materiał źródłowy do prowadzenia regularnych studiów środowiska;

Określanie obszarów leśnych zagrożonych pożarem;

Szacowanie strat spowodowanych nielegalnym wycinaniem drzew;

Analiza zanieczyszczeń gleby i wody;

Określanie źródeł zanieczyszczeń;

Oszacowanie wpływu na środowisko klęsk żywiołowych;

Ochrona gatunków biologicznych (roślinnych i zwierzęcych);

Wspomaganie monitorowania zatrucia odpadami górniczymi i przemysłowymi;

Prowadzenie projektów środowiskowych;

Zabezpieczenie procesu planowania budowy stałych składowisk śmieci w aktualne dane o terenie.

3. Zasoby naturalne

Badania występowania na danym obszarze zasobów naturalnych takich jak ropa naftowa, gaz ziemny, minerały są skutecznie wspomagane za pomocą interpretacji zobrazowań satelitarnych. Zobrazowania te uzupełniają materiały źródłowe tradycyjnie wykorzystywane do prowadzenia analiz, ocen i szacowań szerokiego spektrum zagadnień dotyczących opisu złóż naturalnych. Teledetekcja oparta na danych satelitarnych może być stosowana do rozwiązania szczegółowych zadań, takich jak:

Tworzenie baz danych GIS w celu określenia infrastruktury geologicznej złóż kopalnych;

Określanie struktury geologicznej regionu oraz jego potencjału z uwzględnieniem złóż ropy naftowej i wody;

Modelowanie wpływu na środowisko, wybór najkorzystniejszych korytarzy transportowych z uwzględnieniem minimalizacji skutków negatywnych;

Analiza struktury geologicznej w celu minimalizacji ryzyka katastrof ekologicznych i tąpnięć;

Określanie dróg wywozu materiałów niebezpiecznych;

Wspomaganie procesów nadzorowania i monitorowania zasobów naturalnych oraz opracowanie programu badań i inspekcji;

Tworzenie map bazowych z dokładną informacją wizualną, zarządzanie badaniami, prace wydobywcze, działalność produkcyjna, dystrybucja produktów;

Wspomaganie procesu planowania budowy nowych i rozbudowy istniejących kopalni, wyboru nowych tras rurociągów itd.;

Pomoc w odzyskiwaniu i zagospodarowaniu miejsc po eksploatacji zasobów;

Planowanie systemów pomiaru i obserwacji, szacowanie powierzchni złóż i tworzenie map. wysokości;

Analizy marketingowe i dystrybucyjne;

Integracja z systemami GIS, CAD do zastosowania w zarządzaniu przedsiębiorstwem i analiz zaawansowanych.

4. Rolnictwo

Zastosowanie zobrazowań w produkcji rolnej

Określenie terenów rolnych oraz innych rodzajów pokrycia terenu;

Informacja o strukturze gruntów;

Szacowanie plonów;

Pomiar powierzchni pól, granic obszarów rolnych itp.;

Kontrola poziomu wilgotności i efektywności systemów nawadniania;

Klasyfikacja typów roślinności do map zasiewów;

Określenie obszarów wymagających modernizacji, określenie obszarów do nawadniania;

Uzyskanie wzorów spektralnych, które mogą być użyte w określeniu rodzaju upraw;

Dokładne mapy terenów rolnych;

Określenie obszarów dystrybucji produktów rolnych;

Optymalizacja planów logistycznych uwzględniających transport produktów.

Określenie wielkości strat i ubezpieczenia

Identyfikacja miejsc kryzysowych w czasie susz i powodzi;

Określenie szkód spowodowanych przez przymrozki, insekty oraz niewłaściwe nawadnianie;

Określenie szkodliwych dla upraw efektów wywołanych przez niewłaściwe nawozy chemiczne;

Pomiar zniszczeń i strat po opadach gradu, wiatrach, burzach i innych klęskach żywiołowych.

Określanie produkcji nielegalnej

Wykrywanie nielegalnych upraw używanych w produkcji narkotyków;

Planowanie operacji mających na celu likwidację nielegalnych upraw.

Precyzyjne zastosowania rolnicze

Śledzenie struktury fizycznej i koncentracji upraw roślin;

Tworzenie modeli produkcyjnych w celu szacowania wielkości przyszłych zbiorów;

Określanie wilgotności roślin, warunków optymalizacji systemu nawadniania, modernizacja sieci melioracyjnej;

Zobrazowania satelitarne jako materiał źródłowy do oszacowania efektywności zastosowania pestycydów i nawozów.

5. Leśnictwo

Zobrazowania satelitarne mogą stanowić bardzo istotną pomoc w prowadzeniu kompleksowej gospodarki leśnej. Stosując odpowiednie metody wielospektralnej analizy teledetekcyjnej można efektywnie wspomagać dziedziny gospodarowania lasem jak:

Zarządzanie przestrzenia leśną

Określenie obszarów wyjałowionych;

Określenie obszarów objętych chorobami drzewostanu i śledzenie ich rozprzestrzeniania;

Ocena stanu lasu;

Planowanie i śledzenie operacji przerzedzania lasu z uwzględnieniem typu lasu, zdrowotności i stanu rozwoju;

Określenie obszarów narażonych na pożar;

Ocena wydajności lasu;

Monitoring parków narodowych;

Określenie obszarów zagrożonych erozją.

Badania lasu

Analiza parametrów biologicznych obrazujących wiek i zdrowotność drzew;

Określenie różnorodności biologicznej;

Określenie stopnia rozwoju lasu i terenów zadrzewionych;

Rozróżnianie gatunków drzew na podstawie listowia.

Inwentaryzacja drzewa

Szacowanie wielkości produkcji drzewnej;

Szacowanie ilości materiału do wycięcia;

Selekcja i planowanie drzew do wycięcia;

Badanie wpływu wycinania drzew na środowisko.

Sprzedaż drzewa

Logistyka, planowanie dróg dojazdu.

6. Klęski żywiołowe

Obrazy satelitarne są źródłem dokładnych i aktualnych informacji umożliwiających zarządzanie w obliczu klęsk żywiołowych, takich jak: pożary lasów, trzęsienia ziemi, powodzie, burze, osunięcia terenu, lawiny, katastrofy ekologiczne. Umożliwiają określanie wielkości szkód, wyznaczanie dróg ewakuacji i planowanie rekonstrukcji.

Przed: ocena ryzyka

Sporządzanie i aktualizacja map;

Ocena istniejącej struktury i określenie obszarów zagrożonych;

Określenie możliwego ryzyka, tworzenie map do analizy ryzyka;

Integracja z systemami GIS, CAD, DMS do przyszłych analiz.

Po: planowanie zarządzania kryzysowego

Zarządzanie kryzysowe z wykorzystaniem wysokiej rozdzielczości obrazów satelitarnych;

Monitorowanie zmian i określanie wielkości zniszczeń;

Planowanie akcji ratunkowej;

Identyfikacja uszkodzonych dróg.

7. Kartografia

Wysokorozdzielcze zobrazowania satelitarne stanowią doskonałe źródło danych do prac kartograficznych w technologiach cyfrowych. Obrazy te mogą służyć zarówno do wykonywania nowych map w obszernym szeregu skalowym (w zależności od rodzaju mapy może niezbędne być odpowiednie terenowe uczytelnienie obrazu), jak i do aktualizacji map istniejących. Wykonane przy zachowaniu szczególnie wysokich parametrów geometrycznych procesu wykonania zobrazowania mogą posłużyć do wykonania map wielkoskalowych w skali 1:5 000.

Wzbogacone o osnowę fotogrametryczną odpowiedniej klasy mogą zostać przetworzone do postaci ortozobrazowania, którego zastosowania są bardzo szerokie. Mogą być też wykonane jako steropary epipolarne i służyć do sporządzenia bardzo dokładnego Numerycznego Modelu Terenu i Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu jak w klasycznej fotogrametrii.

Mogą również stanowić podstawę do konstruowania zupełnie nowych rodzajów map obrazowych będących elementem systemu GIS. Zobrazowań satelitarnych można użyć do:

Tworzenia map topograficznych i ogólnogeograficznych w dowolnym odwzorowaniu;

Aktualizacji map topograficznych i ogólnogeograficznych;

Wykonania map wielkoskalowych zasadniczych i topograficznych w skali 1:5 000;

Tworzenia map obrazowych w skali 1: 2400 - 1: 50000;

Tworzenia bardzo dokładnego Numerycznego Modelu Wysokościowego (DEM);

Tworzenia map hydrologicznych ukazujących cieki wodne, jeziora, rzeki oraz tereny pokryte wodą;

Tworzenia map obrazowych ukazujących wybrane cechy terenu;

Wykonania planów miast;

Tworzenia map użytkowania terenu ukazujących obszary miejskie, rolne i leśne;

Tworzenia map ukazujących rzeźbę terenu i jego spadki;

Ortorektyfikacji z wykorzystaniem istniejącego DEM.

8. Telekomunikacja

Obrazowe dane satelitarne są używane do planowania i projektowania sieci telekomunikacji bezprzwodowej, a także umożliwiają ocenę jej wydajności. Dane o wysokiej rozdzielczości są używane przez firmy telekomunikacyjne do określania lokalizacji stacji bazowych. Zastosowania w telefonii stacjonarnej  Określanie rodzaju terenu (tereny osiedlowe, przemysłowe, komercyjne);  Określanie położenia punktów koncentracji sieci telefonicznej;  Analiza trendów rozwojowych terenów osiedlowych, przemysłowych i komercyjnych;  Określanie terenów wymagających nowych linii telefonicznych i modernizacji sieci. Zastosowania w telefonii bezprzewodowej  Planowanie lokalizacji stacji bazowych;  Określanie przewyższeń terenu, które mogą stanowić przeszkodę w drodze sygnału;  Optymalizacja lokalizacji wież i stacji w celu uzyskania optymalnego przekazu;  Dostarczanie informacji o położeniu, wysokości i strukturze budynków do prac nad propagacją sygnału;  Dostarczanie informacji wizualnej dla firm wprowadzających mobilny serwis informacji geograficznej.

9. Transport

Zobrazowania satelitarne stanowią doskonałą podstawę do tworzenia map szlaków komunikacyjnych takich jak: autostrady, linie kolejowe, kanały, lotniska, porty itp. Mogą być używane do planowania korytarzy transportowych, zarządzania pojazdami, aktualizacji map specjalnych, projektowania dróg transportu w miastach.

Inwentaryzacja infrastruktury

Pośrednia inwentaryzacja dróg, mostów, przejść nadziemnych, kanałów, lotnisk i portów;

Tworzenie baz danych elementów orientacji przestrzennej;

Teledetekcyjna ocena dróg: rodzaj nawierzchni, szerokość, stan, struktura sieci drogowej.

Zarządzanie

Rozwój i modernizacja sieci transportowej;
Wyznaczanie położenia budynków obsługi sieci;
Określanie miejsc problematycznych, planowanie prac remontowych;
Kontrola realizacji projektów.
Pośredni nadzór nad postępem prac przy realizacji projektów.

Logistyka i planowanie

Wybór najkorzystniejszych lokalizacji nowych dróg, linii kolejowych, portów i lotnisk;

Integracja z systemami GIS, CAD, DMS do zaawansowanych analiz topologicznych.

Środowisko i katastrofy naturalne

Modelowanie wpływu na środowisko i wybór najkorzystniejszych korytarzy transportowych z uwzględnieniem minimalizacji skutków negatywnych;

Ocena zniszczeń wywołanych przez katastrofy naturalne i planowanie dróg dojazdu;

Planowanie akcji ratowniczej;

Informacja o szlakach komunikacyjnych, które uległy zniszczeniu.

---