KÁRMENTESÍTÉSI ÚTMUTATÓ 3
III. TÁVÉRZÉKELT ALAPANYAGOK KÉSZÍTÉSE, BESZERZÉSE


III.1. A KÉPI ANYAGOK ADATFORMÁTUMAI

A légifényképek és űrfelvételek rögzítése és megjelenítése két alapvető formában történhet: analóg, vagy digitális módon.

A klasszikus, hagyományosnak nevezhető forma az analóg képrögzítés. Ekkor az érzékelt elektromágneses sugárzást a megfelelő hullámhossz tartományra érzékenyített film rögzíti, és a besugárzás intenzitásával valamilyen függvénykapcsolatban az emulzió rétegében kémiai változások következnek be. A kép fotolaboratóriumi eljárások során jelenik meg és a színeket, a részletgazdagságot és képminőséget az érzékenyített rétegek tulajdonságai és az alkalmazott előhívási, laborálási technológia, stb. együttes hatása határozza meg. A légifényképek zöme napjainkban is olyan légifilmre készül, melynek rendkívül finom szemcsézettsége és tónusérzékenysége nagy geometriai felbontást eredményez. Különböző űreszközök is szolgáltatnak fotografikus termékeket. Az elsősorban orosz és amerikai eredetű űrfelvételek (pl. KVR-1000, LFK, Corona) térbeli felbontása még mindig közelítőleg olyan jó, mint az újabb nyugati műholdaké (IKONOS), és jobb, mint a hagyományos Landsat vagy SPOT holdak digitális felvételeké.

A számítástechnika fejlődése révén kialakult egy merőben új, digitális képrögzítési forma, ahol mátrixba rendezett formában, fotoelektromos érzékelők (Charge-coupled detector – CCD) rögzítik az elektromágneses sugárzás intenzitását, majd az elektromos jelet digitális formára, bináris számok halmazává alakítják át. Ezek a jelek nagy távolságokra továbbíthatók, az értékek manipulálhatók anélkül, hogy közben a képnek grafikusan meg kellene jelennie. A digitális állomány megjelenítése egy utólagos, elkülönült munkafázis eredményeként, képernyőn, vagy raszteres nyomtatón, esetleg filmírón történhet meg. Az űreszközök zöme ebben az alakban regisztrálja információit, de egyre több légi és földi felvételezési módszer használja a digitális képrögzítési eljárást, mint például a hiperspektrális képalkotó műszerek, a digitális kamerák, fúrómag szkennerek, stb.

Lehetőség van arra, hogy az analóg termékeket digitalizálva azok ugyanúgy feldolgozhatóvá váljanak, mint más raszteres adatrendszerek, a képjavító eljárásokkal kiemeljék tematikus információ tartalmukat, hálózatokon keresztül továbbítsák, térképi pontosságú ortofototérképek készüljenek belőlük, vagy együttesen vizsgálják és vessék össze az egyéb digitális adatrendszerekkel.

A digitálisan rögzített adatok részletessége attól függ, hogy egy adott, elemi szenzor a felszín mekkora darabjáról észlel jelet. Ha egy fénykép digitalizálása szkennelés révén, utólagosan történik, annak finomságát a szkenneléskor alkalmazott apertura nagysága szabja meg. Napjainkban az átlagos minőségű, analóg (fotografikus) termékek felbontásának finomsága elérheti a 150vonalpár/mm-t, ami még mindig jobb, mint a legjobb minőségű szkennerek 7 mm-es felbontása.

III.2. Légifelvételek

A légifénykép optikai úton nyert távérzékelési alapadatok összessége. Eszköze a felvevőkamera. A felvételi magasságtól, a film típusától, fókusztávolságának nagyságától, illetve a kamera optikai tengelyének a vízszintes síkhoz viszonyított helyzetétől függően számos légifénykép fajta létezik.

A repülési magasságtól függően három fő kategóriát szokás elkülöníteni, bár nincs közöttük éles elhatárolás :

- kis méretarányú felvételezés (magas repülés), ahol a légifilm méretaránya közelítően 1 :40 000 - 1 :60 000-es értékű,

- közepes méretarányú felvételezés: 1 :10 000 - 1 :30 000-es,

- nagy méretarányú felvételezés ( alacsony repülés), melynek méretaránya 1 :5000-es, vagy annál nagyobb.

A légifénykép méretarányának lehetőleg összhangban kell lennie a feldolgozás céljával és módjával. Fotogrammetriai, felújítási munkákhoz a légifényképek 5-6-szoros méretre is felnagyíthatók az információtartalom lényeges romlása nélkül. A tematikus fénykép-interpretációnál azonban a kisebb méretarány-különbség a kedvező, a minél részletesebb és olvashatóbb képtartalom, a belső rajzolatok, a textúra jobb felismerhetősége miatt.

A légifényképek csoportosításának lényeges szempontját jelenti a légifilm típusa. Sorrendiségük történeti fejlődést követ nyomon, aminek fő mozgatója a leképezett objektumok minél több tulajdonságának kimutatása és ezen keresztül jobb értelmezhetősége volt.

Ennek alapján négy fő csoport különíthető el:

- A látható fény tartományában érzékenyített filmek (0,35-0,73 mm) :

a, fekete-fehér (pankromatikus),

b, színhelyes színes.

- A közeli infravörös tartományra is érzékenyített film :

a, fekete-fehér (0,35-0,5 mm és 0,65-0,85 mm között),

b, hamis színes (0,5-0,85 mm).

Azonos tájrészek megjelenését a fő légifilm típusok esetében az 6. melléklet mutatja meg.

A kamera optikai tengelyének a Föld felszínéhez, illetve a vízszintes síkhoz viszonyított helyzete alapján függőleges tengelyű, vagy ferde tengelyű felvételeket különböztethetünk meg. A függőleges, vagy ahhoz közelálló kameratengely a perspektív torzítás kiküszöbölése miatt –különleges esetektől eltekintve – alapkövetelmény.

A felvevő kamerákat típusaik szerint két alapcsoportba szokás sorolni. A mérőkamerák különlegesen pontos kialakítása lehetővé teszi, hogy gyakorlatilag elhanyagolható mértékű elrajzolást tartalmazó feltételeket készítsenek. Különleges kiképzésük révén általában minden egyes felvétel keretén rögzítik a repülés legfontosabb paramétereit (7. melléklet).

Több, párhuzamos tengelyű, egy szerkezetbe foglalt, többsávos mérőkamerákat (ITEK, NAC, MKF-6, stb.) használnak akkor, ha keskeny hullámhossz tartományokban áteresztő szűrőkkel szerelik fel az egyes objektíveket, kihasználva, hogy a különféle felszíni objektumok spektrális tulajdonságai eltérnek egymástól. Ezek vizsgálatához azonban különleges, analóg összevetítők (pl. I 2 S) szükségesek, vagy szkennelés után már digitálisan dolgozhatók fel tovább. A többsávos fényképezést napjainkban a hiperspektrális távérzékelés fokozatosan kiszorítja korábbi helyzetéből.

Évtizedek gyakorlata alapján alakult ki az általánosító vélemény, hogy pontos, minőségi munkákhoz csak speciálisan szervezett repülési kampányokkal, különleges filmanyagokkal, mérőkamarával felszerelt repülő laboratóriumokkal lehet képanyagot biztosítani.

Az elmúlt évtized ebben a tekintetben is alapos szemléletváltozást kényszerített ki a felhasználóktól. Ebben —természetesen— szerepe volt a kézi kamerák erőteljes minőségi javulásának, de legalább ilyen mértékű hatása van az üzleti, gazdasági kényszernek is. A kisgépes fényképezés (SFAP —Small Format Aerial Photography) és a videó költségkímélő, gyorsan kivitelezhető eljárások, amikre már jelentős módszertan alakult ki a kvalitatív tényezők kiolvasástól egyszerűbb fotogrammetriai feladatok megoldásáig, vagy térinformatikai alapú, grafikus adatbázisok felépítéséig.

A légifelvételek leggyakoribb felhasználási területei :

  • Különböző méretarányú topográfiai, kataszteri illetve tematikus térképek készítése, meglévő térképek aktualizálása.
  • Adott terület, egy konkrét időpontban meglévő felszín fedettségi állapotának rögzítése (belvízállapot, aszálykár, felszíni szennyezőforrások, felszíni vízszennyezések stb.).
  • területrendezés, telekgazdálkodás,
  • környezetvédelem, természet- és tájvédelem,
  • terület-, és földhasznosítási elemzések,
  • a talajok állapota,
  • mezőgazdasági szerkezet-átalakítás,
  • valamint alapállapot-felmérések és azok időbeli ismétlésével végzett különböző monitoringok.

Légifényképek beszerzése

A vizsgálat időpontjában aktuális állapotokat hűen megismerni friss alapanyagból lehet. A készítés időpontjától távolodva a terepi változások ugyanis folyamatosan gyűlnek, ezért a topográfiai elemek és a tematikus beltartalom fokozatosan eltér a képeken rögzítettektől. A fényképek ilyen célú felhasználhatósága a készítéstől folyamatosan csökken. Emiatt az állapotfelvételek kivitelezésekor törekedni kell önálló repülés megszervezésére, mert így nyerhető a naprakészhez közelálló információ. Tágabb lehetőség kínálkozik ezen kívül a képanyag típusának, méretarányának és a szükséges terület lehatárolásának szabad megválasztására. Ilyen önálló repülések készültek például a Szigetköz állapotfelvételei esetében, vagy a felszín alatti sérülékeny ivóvíz bázisok részletes kutatásakor. Nyilvánvaló, hogy egy adott feladatra készült fényképi anyag számos, más interpretációs feladat megoldására is alkalmas, ezért törekedni kell többcélú felhasználásukra. Nem lehet ugyanakkor kellőképpen hangsúlyozni az archív felvételek óriási szerepét az idősoros vizsgálatok végzése, folyamatok nyomon követése során.

Egy új légifényképezési program szervezését és lebonyolítását célszerű az erre szakosodott szervezetekkel elvégeztetni. Magyarországon ezek, illetve jogelődjeik már több évtizedes szakmai és szervezési tapasztalattal rendelkeznek:

  • Földmérési és Távérzékelési Intézet: a mérőkamerás légifényképek egyik legnagyobb szolgáltatója; normál színes és színes infra anyagú légifelvételezések szervezése, ortofotók, térmodellek készítése. Mezőgazdasággal, területhasználattal és vízgazdálkodással kapcsolatos (ár- és belvizek, stb.) tematikus interpretációkra is vállalkoznak. Címük: FÖMI Adat- és térképtári osztály, Budapest, XIV. Bosnyák tér 5. I. emelet. Telefon: 36 36 670. Világháló elérhetőség: www.fomigate.fomi.hu
  • Magyar Honvédség Térképészeti Közhasznú Társaság: mérőkamerás légifotó szolgáltatás, ortofotó, térmodellek, normál színes és színes infra légifelvételek készítése. DTA-50 és DTA-50/c vektoros, digitális topográfiai térkép, GIS megoldások. Elérhetőségük: Budapest, II. Szilágyi Erzsébet fasor 7-9. Telefon: (+36-1) 21 20 807. Világhálón: www.mhtehi.gov.hu.
  • Eurosense Légi Térképészeti Kft.: normál színes és színes infra légifelvételek készítése, ortofotó, térmodellek GIS megoldások. Elérhetőségük: Budapest, XIX. Üllői u. 200. Telefon: (+36-1) 28 22 019. Világhálón: www.eurosense.com.
  • VITUKI Rt., ARGOS Távérzékelési és Filmstúdió: nem mérőkamarás, színes és színes infra sztereo légifelvételek készítése, termovíziós felvételezés. Árvíz- és belvízkárok felmérése operatív intézkedések céljaira is. Távérzékelt anyagok tematikus feldolgozása, térinformatikai feladatok elvégzése, digitális foto- és tematikus térképek készítése. Elérhetőségük: Budapest, IX. Kvassay J. u. 1. Telefon: (+36 1) 21 58 160/23-71, fax: 21 61 514.
  • Telecopter Kft. mérőkamerás légifotó szolgáltató: ortofotó, térmodell, normál színes és színes infra légifelvételek készítése. Elérhetőségük: Budapest, XI. Kőérberki u. 36. www.telecopter.hu Telefon: (+36-1) 21 20 807.

Sajnos sok esetben nincsen mód saját kivitelezésű repülés szervezésére, főleg a pénzügyi, esetleg időbeli korlátok miatt. Ekkor a kész felvételezések anyagaiból kell az elérendő célnak megfelelőt választani, lehetőség szerint a legújabb képekből.

A légifilm és fénykép archívumok anyagaira támaszkodó, idősoros (multitemporális) kiértékelések alapján nyomon követhető egyes folyamatok előrehaladása, visszaidézhető a korábbi természeti és társadalmi környezet, esetenként vitás, peres kérdések válnak tisztázhatóvá.

Napjainkban még nincs egységes légifénykép-szolgáltató adatbázis. Az adatgazdák légifénykép-archivumainak feldolgozottsági szintjei különbözők és egymástól függetlenül léteznek. A légifénykép szolgáltatás gyakorlatilag alapanyag- és/vagy termékértékesítés, csak ritkán kapcsolódik hozzá szellemi munkával létrehozott értéktöbblet, ezt leginkább a felhasználó teszi hozzá, egyrészt az anyagiak miatt, másrészt, mert a tematikus interpretáció az egyes szakterületeken nagy fáradsággal megszenvedett jártasságot követel, és ilyen tapasztalataik a szolgáltatóknak vagy nincsenek, vagy csak egyes szakterületeken vannak eredményeik. Mindenképpen támaszkodni lehet ugyanakkor bizonyos munkák elvégzésekor az egyetemi, akadémiai és egyéb kutatóhelyek magas színvonalú képfeldolgozó és kiértékelési szolgáltatásaira.

Az archív anyagok legfontosabb szolgáltatói:

  • HM Térképészeti Közhasznú Társaság: a katonai térképészet munkálatai során keletkezett anyagok túlnyomó része a polgári felhasználók számára is hozzáférhető. Igaz, a szakadatlan szervezeti változások miatt az elnevezések változhatnak, de a helyszín az 1920-as évek eleje óta nem. 2001 januárja óta a Honvédelmi Minisztérium Térképészeti Szolgálatának szakmai felügyelete alatt működő HM Térképészeti Közhasznú Társaság illetékes a katonai térképészeti anyagok értékesítésében.

Légifénykép tárukban az ország teljes területére az 1970-es évektől különböző méretarányú és területfedésű légifénykép sorozatok állnak a felhasználók rendelkezésére, amelyek áttekintő térképeken azonosíthatóak.

A szolgáltatásaik elsősorban a honvédelem számára készített, mérőkamarás, túlnyomóan fekete-fehér légifényképekből készíthető termékeket foglalnak magukba. Az esetek többségében analóg termékről van szó: kontaktmásolatok, nagyítások, transzformált légifényképek, ortofotó térképek. A légifényképek digitális feldolgozása, tárolása még nem üzemszerű, de a felhasználó igényei szerint a kiválasztott légifelvétel digitális feldolgozása és CD-ROM-on történő szolgáltatása biztosított.

Ugyanitt hozzáférhető az összes ötvenezres méretarányú topográfiai térkép digitális, vektoros formában, a szintvonalakkal együtt, valamint az abból levezetett, százezres földtudományi térképek topográfiai alapjául szolgáló DTA-50/c sorozat. A térképsorozatokat az 50 ezres szintvonalakra generált digitális domborzati modell (DDM-10) egészíti ki, elősegítve a 3D-s alkalmazásokat és a lefolyás, valamint szennyeződés-terjedések modellezéseket. Műszaki paramétereik miatt elsősorban az országos és a Kárpát-medencére kiterjedő programokban használhatók fel..

A Kht. Ügyfélszolgálata a légifilm tár és a katonai térképészet által készített, mindenfajta terméket értékesít, köztük a katonai térképészet által készített 1:200 000, 1:100 000, 1:150 000, 1:25 000 méretarányú térképszelvényeket. Ezeken kívül a korszerű nyomdai előkészítéshez kapcsolódó mindenféle szolgáltatásukat felkínálják.

Cím: Budapest, II. Fillér u. 14. Telefon/fax: (+36-1) 21 24 540. A hozzáférhető termékekről a világhálón a www.mhtehi.gov.hu címen lehet részletesen informálódni.

  • Hadtörténeti Intézet és Múzeum, Hadtörténelmi Térképtár: A két világháború közötti időszakból és a második világháború idejéből az ország egyes területeiről, az ´50-´70-es évekig az ország egész területéről itt találhatók meg az archivált légifilmek és kontakt másolataik. A filmtárat elsősorban korábbi állapotok pontos visszaidézése esetén, vagy olyan kiértékelések végzésekor célszerű igénybe venni, ahol az azóta zajló, kiterjedt beépítések miatt a korábbi környezet már nem vizsgálható.

Cím: H-1014 Budapest, Kapisztrán tér 2-4 Telefon: (+36 1) 35 69 258; 35 69 522.

Világháló elérhetőségük: www.militaria.hu/hintez.htm

  • Földmérési és Távérzékelési Intézet: az évtizedek során készült polgári célú légi filmek analóg tára a FÖMI központi adat- és térképtárában található. Az anyag döntő többsége az 1 :10 000-es léptékű topográfiai alaptérképekhez illeszkedő méretarányú tömbökből tevődik össze, amelyek az országot teljesen lefedik, számos esetben többszöri ismétlésben. Vannak még nagy méretarányú légifényképek és ritkábban kis méretarányúak is. Szolgáltatásuk bárki számára hozzáférhető. Légifelvételekből viszonylag ritkán állítanak elő és értékesítenek értéknövelt termékeket.

A FÖMI 2000–ben az ország légi felmérési projektjének keretében [a 2159/1996 (VI. 28.) sz. kormányhatározat szellemében] az Eurosense Kft.-vel 1:30 000-es méretarányú, színhelyes, diapozitív nyersanyagra lerepültette az ország egész területét. A képekről 23*23cm-es méretű színes kontakt másolatokat, valamint 1 :10 000-es méretarányú, 1x1 méteres felbontású digitális ortofotó készítési lehetőséget kínálnak. Ugyanezen program keretében a 1 :10 000-es méretarányú topográfiai szelvények fedvényei is szkennelésre kerültek. Az évszázad fordulóján leginkább ez a filmsorozat szolgálhat alapanyagként olyan tematikus kiértékelésekhez, melyekhez ez a felbontás elegendő.

Ügyfélszolgálatán keresztül meg lehet vásárolni az EOTR (Egységes Országos Térképrendszer) kinyomtatott térképszelvényeit 1:200 000, 1:100 000, 1:150 000, 1:25 000 méretarányokban, az ország agrotopográfiai térképsorozatának lapjait 1:100 000-es méretarányban, valamint az I-III. rendű magassági- és háromszögelési pontok adatait.

Cím: FÖMI Adat és térképári osztály, Budapest, XIV. Bosnyák tér 5. I. emelet.

Telefon: (+36 1) 36 36 670 Világháló elérhetőség: www.fomigate.fomi.hu

  • VITUKI Rt., ARGOS Távérzékelési és Filmstúdió: saját, nem mérőkamerás felvételeiket forgalmazzák, hagyományosan elsősorban vízügyi szempontból jelentős területekről. Az 1990-es évektől az ország számos területéről (Velencei-hg., Mórágyi rög, stb.) és sok településés belterületéről rendelkeznek színes, illetve színes infra felvételekkel.

Elérhetőségük: Budapest, IX. Kvassay J. u. 1. Telefon: (+36 1) 21 58 160/23-71, fax: 21 61 514.

  • FVM Állami Erdészeti Szolgálat Erdőrendezési főosztálya: zömmel saját, az erdészet céljainak kiszolgálására, mérőkamerával készült képanyaggal rendelkeznek.

Elérhetőségük: Budapest, V. Széchenyi u. 14. Telefon: (+36 1) 37 43 220.

 

III.3. MŰHOLDAS TÁVÉRZÉKELÉS, MAGYARORSZÁGON HOZZÁFÉRHETŐ ŰRFELVÉTELEK

A műholdas távérzékelő rendszerek három nagy csoportba sorolhatók: meteorológiai, erőforrás kutató és radar felvételező műholdakra.

Az erőforrás kutatási célú műholdak többsávos pásztázó berendezéseket üzemeltetnek, felvételeik felbontása napjainkban 1 és 30 méter között van, a látható és közeli infravörös tartományban képezik le a Föld felszínét.

A meteorológiai mesterséges holdak (METEOSAT, TIROS, GOES, DMSP, stb.) geostacionárius, vagy közel poláris napszinkron pályán keringenek. A felvételek felbontása 1 és 10 km közötti, ezért miatt magyarországi felhasználhatóságuk nagyon korlátozott.

Az aktív mikrohullámú műholdas rendszerek elsősorban óceánok és jégfelületek megfigyelését végzik, de felvételeik, melyek terepi felbontása néhányszor 10 méter, hasznos információkat szolgáltatnak a geológiai vizsgálatokhoz is.

1972-től, az ERTS-1 (Earth Resources Technology Satellite) az első erőforrás kutatási műhold megjelenésétől, üzemszerűen továbbítanak az űreszközök analóg és digitális képeket a Föld felszínéről. Ezt az első, polgári célú erőforrás kutatási célú űrprogramot 1975-ben Landsat programnak nevezték át.

Azóta számtalan műhold pásztázza bolygónk felszínét. A műholdak egy része folyamatosan, másik része megrendelések helyei felett, szakaszosan, a Földről irányítottan felvételez különböző geometriai felbontásokban, különböző spektrális sávokban. Minél több műhold pásztázza Földgolyónkat, annál több naprakész információhoz juthatunk hozzá. Az gyorsan növekvő számú, űrben keringő, egymástól eltérő jellemzőkkel bíró (képméret, spektrális- és geometriai felbontás, pályaadatok, területfedés, visszatérési gyakoriság, stb.) műhold egyre inkább lehetővé teszi a különböző feladatok céljainak legjobban megfelelő képkiválasztást.

Magyarországon az űrfelvételek beszerzését és forgalmazását a FÖMI Távérzékelési Központja végzi. Landsat, SPOT, IRS-1C valamint IKONOS felvételeket forgalmaz (http://fish.fomi.hu/). Az Internet és az adatpiacon bekövetkezett liberalizáció mára ezt a területet is megnyitotta a tömeges használat felé. Az utóbbi években egyre több vállalkozás jelent meg, amelyek a szolgáltatásokon kívül komplex feldolgozásokat és interpretációk végzését is elvállalják.

A jelentősebb erőforrás kutató műholdak és jellemzőik az alábbiak:

Jelenleg a Landsat műholdcsaládnak két tagja működik, a Landsat TM (Thematic Mapper) 5 és 7 műholdak.

Főbb jellemzőik:

  • pályamagasság: 705,3km,
  • pálya típusa: kör alakú, napszinkron (a felvételek mindig a helyi idő szerint 9:45-kor készülnek),
  • visszatérési idő: 16 nap az Egyenlítőnél, 8 nap a 60 ° szélességeken,
  • lefedett terület: 185x185km.
  • TM5: hat spektrális csatorna 30 méteres felbontással a látható, valamint a közeli és középső infravörös tartományokban. Egy csatorna a termális sávban üzemel, ennek felbontása 120m;
  • TM7: a fedélzeten levő ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) berendezés sokoldalúbb és hatékonyabb, mint a korábbi TM berendezések. Ttulajdonságai révén az általa szolgáltatott adatok felhasználhatók a globális változások tanulmányozására, a felszínborítás változásának nyomon követésében, nagy kiterjedésű területek térképezésben;
  • a 15 méteres geometriai felbontású, pankromatikus, 0,5-0,9 mm-es tartományban működő pásztázó szkenner jobb vegetáció elkülönítést biztosít; a termális sáv felbontása 60 méterre javult; az egy pankromatikus (15m), hat multispektrális (30m) és egy termális (60m) sávban az adatok vétele egyidejűleg történik;
  • raszteres fájlformátumban szerezhetők be. 

A SPOT műholdak és jellemzőik:

Az 1986 óta működő a francia űrprogram keretében felbocsátott négy SPOT (Satellite Pour l’Observation de la Terre) műhold termékei a műszaki előnyök és a jó szervezés miatt világszerte hamar elterjedtek. A műholdnak két azonos felvevő berendezése van, amelyek vonalba rendezett sorérzékelőket alkalmaznak. A SPOT képek rendkívül jó felbontást nyújtanak: pankromatikus módban 10x10m, multispektrális módban pedig 20x20m. A SPOT rugalmasságát jelzi, hogy a kamerákban elhelyezett forgatható tükrök segítségével a kamera tengelyeket a pályára merőleges irány mentén földi irányítással el lehet forgatni. Ezzel a sztereoszkópikus képek előállítása mellett lehetővé válik az egyszeri visszatérési időnél gyakoribb felvételezés lehetősége.

  • pályamagasság: 832km,
  • pályatípus: kör alakú, napszinkron,
  • egy keringés ideje: 101 perc (14/nap),
  • visszatérési idő: 2-26 nap,
  • lefedett terület: 60x60km,
  • beszerezhető raszteres fájlformátumban.

Az indiai IRS-1 (Indian Remote Sensing) C és D műholdcsalád

Részletes felbontású felvételeik iránt nagy nemzetközi érdeklődés mutatkozik, így megszervezték annak Indián kívüli terjesztését is. Az alkalmazott LISS-I szenzorral 4 csatornán szolgáltatott adatok 72,5m-es felbontással rendelkeznek, a LISS-II szenzorral már 36,5m-es felbontású képeket rögzítettek. Az IRS-1 D ugyanazokkal a technikai paraméterekkel rendelkezik, mint a vele ellentétes fázisban keringő IRS-1 C. Elsődleges feladata az egyazon terület feletti áthaladások megduplázása.

Az IRS-1 C/IRS-1 D technikai jellemzői:

  • pályamagasság: 817km,
  • pályatípus: napszinkron, közel poláris,
  • egy keringés ideje: 101,35 perc (14/nap),
  • visszatérési idő: 24 nap (LISS-III), 

Az IKONOS műhold

Az amerikai IKONOS felbocsátása (1999. szeptember 24.) előrelépést jelentett a felbontóképességben, mert világviszonylatban az első olyan kereskedelmi műhold, amely 1 méteres térbeli felbontásával a legjobb minőségű felvételeket készíti, ennél fogva a képekből nyert információk értéke felbecsülhetetlen, alkalmazási területei a legszélesebb skálán mozognak.

Technikai jellemzők:

  • pályamagasság: 680km,
  • pályatípus: közel napszinkron, poláris,
  • egy keringés ideje: 98 perc (14/nap),
  • visszatérési idő: 5 nap,
  • lefedett terület: 11x11km.

A valamikori szovjet KOSZMOSZ, RESZURSZ sorozatok és a MIR MKF-6 hatcsatornás fényképező kamerájának filmjei alárendelten szintén előfordulhatnak hazai alkalmazásokban. Adataikról részletesebb információk nyerhetők az alábbi címen:

http://ecco.bsee.swin.edu.au/chronos/metsat/metsat-faq/faq-1.html

A meteorológiai műholdak közül az amerikai NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) meteorológiai céllal felbocsátott TIROS műholdjain működnek az AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) multispektrális képalkotó rendszerek. Ezek adataira alapozva számos, teljes földrajzi régiókat átfogó környezeti vizsgálat és módszer létezik. Az egyéb, meteorológiai célú, kis felbontó képességű műholdaknak, mint a GOES, GMS,METEOSAT, METEOR-2/3 szempontunkból nincs jelentősége.

Az aktív mikrohullámú műholdas rendszerek részletesebb ismertetését a következőkben, a mikrohullámú távérzékelés részeként tesszük meg.

Az államok által finanszírozott műholdak helyét fokozatosan átveszik a kereskedelmi céllal fellőtt műholdak. Műszaki paramétereik és a rájuk épülő képfeldolgozó és interpretációs módszerek színvonala rohamosan túlnő a jelenlegi alkalmazások lehetőségein. Az így bekövetkező fejlődési irányváltások jellege ma még megjósolhatatlan. E fejlődés egyik legújabb bizonyítéka az EarthWatch 2001. év őszére tervezett felbocsátása, amelyiknek geometriai felbontóképessége mintegy 60cm, lényegesen felülmúlva a még jóformán fel sem lőtt IKONOS hasonló tulajdonságait. Ez a nagymértékű sebességváltás mindenképpen arra mutat, hogy az űrből származó képek hamarosan egyenrangú vetélytársai lehetnek a napjainkban még uralkodó, és ebben a módszertani útmutatóban is hangsúlyozottan bemutatott légifényképes alkalmazásoknak.

III.4. EGYÉB TÁVÉRZÉKELÉSI ANYAGOK

1. Mikrohullámú távérzékelés

A mikrohullámú elektromágneses intervallum az 1-1000mm-es hullámhosszú, un. radarhullámok frekvenciatartománya. A mikrohullámú tartományban végzett távérzékelésen belül passzív és aktív rendszerek különböztethetők meg. Attól függően, hogy a vizsgált objektumok által kisugárzott mikrohullámokat, vagy a radarhullámokat kibocsátó adó jelének a megfigyelt objektumról történő visszaverődését érzékeljük, passzív és aktív rendszereket különböztetünk meg.

A passzív mikrohullámú távérzékelő eszköz a radiométer, egy olyan érzékeny vevőberendezés, amely a vizsgálandó felszín mikrohullámú frekvenciatartományban kibocsátott sugárzásának detektálására képes. A berendezés által vett sugárzási energia a tárgyak hőmérsékletével és emissziós tulajdonságaival hozható összefüggésbe. Az általában repülőgépen üzemeltetett rádióméterek elsősorban a talaj nedvességtartalmának és ásványi anyag tartalmának vizsgálatára alkalmasak. A rádióméterek által mért adatok kiértékeléséhez, feldolgozásához megfelelő fizikai modellekre alapozott szoftver szükséges.

Aktív mikrohullámú távérzékelő eszközök a rádiólokátorok, más néven radarok. A radarokban adó és vevő egység található. Alkalmazásukkor az ismert tulajdonságú elektromágneses hullámokat kibocsátó adó jelének a megfigyelt objektumról visszaverődött hányadát a vevő egységben elhelyezett antennával felfogják, és az érzékeny vevővel detektálják a visszavert jel fázisszögét is. A kisugárzott és visszavert jel közötti különbség alapján a vizsgált objektum tulajdonságaira lehet következtetni, az eltérő időpontban vett jelek fázisszög változásaiból a Föld felszínének külső- és belső erők hatására fellépő alakváltozásait lehet nyomon követni.

A körbeforgó antennák kerek képernyőn megjelenő jelei elsősorban a légi felderítés eszközei (AWACS, polgári repülésirányítás), lényegében nem adnak képszerű megjelenést, emiatt az erőforrás kutatásban sem használatosak. Ezzel szemben fejlesztették ki a mozgó eszközökre (műholdra vagy repülőgépre) telepített radar eszközöket, amelyek a mozgás irányára merőlegesen, keskeny sávban tapogatják le a felszínt, detektálják a visszavert jeleket. Ezek az oldalra kitekintő, un. SLR (Side Looking Radar) berendezések már képszerű adatokat szolgáltatnak, így az erőforrás kutatás is felhasználja feldolgozott jeleiket.

A SLAR (Side Looking Airborne Radar) olyan, repülőgépre telepített impulzusüzemű lokátor, amely az adásra és vételre ugyanazon, a repülőgép haladási irányával párhuzamosan felszerelt antennát használja. Az antennanyaláb fő sugárzási iránya merőleges a repülési irányra. Így a repülőgépről valamelyik irányba oldalra tekintő lokátor a kibocsátott impulzus visszaverődését folyamatosan detektálva képezi le a legyezőnyaláb által lefedett keskeny sávot. A mikrohullámú reflexiós kép az egymás mellett sűrűn elhelyezkedő sávok formájában jön létre. A felvételek felbontása nagymértékben függ a felvételezési magasságtól: 1000 méteres repülési magasság esetén néhányszor 10 méter.

A képalkotásra felhasznált antennáknak két jelentősebb csoportját ismerjük. Közülük az un. RAR (Real Aperture Radar), a valós nyílásfelületű radar az egyszerűbb. A visszaverődő impulzusoknak csak az intenzitását méri, és a visszaverődési távolságtól függő felbontóképesség miatt nagy távolságból (mesterséges holdak) kevésbé alkalmazható. A felbontóképesség problémájának a megoldására alkották meg a SAR (Synthetic Aperture Radar), más szóval az összetett nyílásfelületű radar rendszereket. Ennél az eljárásnál a felbontás már függetleníthető a repülési magasságtól, és a visszaverődő jelsorozat fázisát is érzékeli. Ez az eljárás elsősorban mesterséges holdakon alkalmazható. A felvételek egyértelmű interpretációs kiértékelése csak bonyolultabb feldolgozás után válik lehetségessé.

A repülőgépes felhasználások során a nyers képen jelentős kép-geometriai torzulások léphetnek fel a tengelyek menti mozgásokból és a repülési magasság változásaiból.

A forgalomban lévő radarrendszereket a hullámhossz alapján nagybetűkkel jelölik meg a kialakult hagyományaik alapján. (Ka: 0,86cm, K: 1,1-1,7cm, Ku: 1,7-2,4cm, X: 3,3cm, C: 3,8-7,5cm, S: 7,5-15,0cm, l:25cm, P: 30-100cm.) Attól függően, hogy a mikrohullámokat a vizsgált objektumok sugározzák ki, vagy a radarberendezés által kibocsátottat verik vissza, passzív és aktív radarrendszert különböztetünk meg.

Azon túl, hogy alkalmazása kiszélesíti az érzékelhető információk spektrumát, abban rejlik a módszer nagy jelentősége, hogy a mikrohullámok a légkörben nem szóródnak, és nem nyelődnek el jelentős mértékben, ezért éjszaka vagy rossz időjárási viszonyok közepette is alkalmazhatók

A távérzékelő radar antennák által kibocsátott, tehát aktív mikrohullámú sugarak felfogott, visszavert jelei nagyban függenek a felszín érdességétől, a besugárzás hajlásszögétől és a nedvességtartalom nagyságától. A nyíltvizű, vagy vízzel telített felszínekről a sugár a teljes fényvisszaverődés szabályai szerint verődik vissza, ezért a radar képeken ezek teljesen sötétek, vagy feketék.

Ez az eljárás főleg mikromorfológiai és talajnedvesség vizsgálatokra, valamint vízfolyások felderítésére alkalmas.

Magyarország területén tudomásunk szerint polgári céllal csak kísérleti légi radar felvételezés volt. Ezért hazánkban csak a különféle űreszközökre telepített mikrohullámú berendezések anyagai érhetők el:

  1. A világ első kereskedelmi SAR fajtájú műholdját, az ALMAZ 1a-t 1991-ben lőtték fel a Szovjetunióban, és 1992 végéig működött. Az azt felváltó ALMAZ 1b 1999 óta működik. Az ALMAZ képek jó felbontásúak, a SAR-3 antenna ( l=3,49cm) 5-7m-es felbontású azimut illetve keresztirányban. A felvételeket a moszkvai SZOJUZKARTA mellett a francia SPOTIMAGE is forgalmazza.
  2. Az ESA (Európai Űrügynökség) első távérzékelési műholdját 1991-ben bocsátották fel ERS-1 néven. A műhold csak a C sávban működő (l=5.6 cm), SAR rendszerű. A pálya magassága h = 785km, a felmért sáv szélessége S = 100km, a földfelszínre redukált pixel méret mintegy 25m. A műhold funkciói közül azonban a képalkotás csak az egyik fő adatforrás, ezen kívül szélirány 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 lapos szögben kibocsátott rádióhullámok súrló megvilágításhoz hasonlító megjelenést adnak a képalkotás után, ami a látható és infra tartományban üzemelő műholdak képeihez képest teljesen új sajátosság. Ezért a morfológia, a geomorfológiai körzetesítés számára, de nagy kiterjedésű, a felszínen lévő fém tárgyak kimutatására is új megközelítést adnak képei. Ennek illusztrálására Nyugat-Magyarország egy részletét mutatja be a 8. melléklet.
  3. A JERS-1 nevű japán távérzékelési műhold a japán kormány tervei alapján 1992 áprilisától kezdett üzemelni és 1998 októberében szüntette meg működését. A műhold optikai szenzorral és szintetikus apertúrájú radarral (SAR) is rendelkezett. A radar az L sávban működött, hullámhossza 23.5cm, oldalszöge 35 o , felbontása 18m*24m. Az optikai szenzornak eredetileg nyolc csatornája volt: kettő a látható fény tartományban, kettő a közel infravörös tartományban és négy a termális infravörösben. Az optikai szenzor térbeli felbontása 18.3mx24m, a letapogatott sávszélesség 75km. Gyakorlatilag ugyanezek az adatok jellemezték a radar szenzort is.
  4. Kanada 1995-ben bocsátotta fel a RADARSAT távérzékelési műholdat, amely SAR szenzorral működik a C sávban, 1000 km-es magasságból 130km-es szélességű sávot mér fel 28m-es felbontással. Jelenleg csak az EU tagországok számára hozzáférhető termék. A közeljövőben újabb műhold felbocsátását tervezik.

Részletesebb információk érhetők el az alábbi címen: http://rst.gsfc.nasa.gov/

Magyarországon a BME Mikrohullámú Híradástechnikai tanszéke fejlesztett ki passzív és aktív mikrohullámú távérzékelésre alkalmas berendezéseket (kétcsatornás rádiómétert, valamint SLAR berendezést) Az elkészített eszközökkel sajnos csak kísérleti felvételezésekre került sor, többek között a Szigetköz és az Alföld területén, amelyek kedvező eredményekkel zárultak, különösen a talajnedvesség vizsgálatok során. Ennek ellenére üzemszerű alkalmazások nem történtek. A radiométer egy példánya az Osztrák Földtani Szolgálatnál üzemel, és többek között a Duna-delta üvegház hatást okozó gázkibocsátásainak vizsgálatakor használták. (http://mht.mht.bme.hu/~ijjas/ijjas.html).

2. Termális infravörös érzékelés

Az infravörös tartomány 0,75-1000µm között található, ebből a termális infravörös érzékelésre (a légköri ablakokat is figyelembe véve) a leggyakrabban a 3,6-4,1; 8,7-9,01 és a 10,29-12µm közötti sáv használatos. A jelenlegi képalkotó termométerek képesek a néhány tized fokos (0,2ş) hőmérsékletkülönbségek kimutatására. A termális érzékelők elhelyezhetők űreszközök (műholdak) és légi eszközök (repülőgépek, helikopterek) fedélzetén. A repülőgépes képalkotó termométerek néhány tized-fokos hőmérsékletkülönbségek kimutatására, illetve helyi referencia mérések adatainak felhasználásával, abszolút hőmérséklet értékek meghatározására alkalmasak.

A felvételeket videoszalagra, vagy digitális adathordozóra rögzítik, feldolgozásukhoz és a hőtérképek elkészítéséhez speciális szoftverekre van szükség.

Ez az eljárás egyéb, kiegészítő adatokkal együtt, (pl. tűzterjedése során a domborzati modell, szélsebesség és irány, földhasználat) jelentős és nélkülözhetetlen adatforrása a hőtermeléssel járó természetes és antropogén jelenségek felkutatásának, kimutatásának:

    • kiszáradás vagy lecsapolás következtében fellépő tőzeg-öngyulladás (Sárrét, Hanság, Ecsedi-láp, Kapos völgye stb.),
    • erdőtüzek, tűzfészkek (az égéssel együtt járó füsttakaró hatalmas területeket fed el a látható hullámhossztartományban, megakadályozva a pontos meghatározást),
    • széntelepek meddőhányóinak öngyulladása ( a meddőhányókban felhalmozott anyag vegyi stabilitása víz és oxigén hatására megbomlik, és ez az oxidáció hőfejlődéssel jár, mely már a felszíni nyomok megjelenése előtt felderíthető),
    • szeméttelepek felgyújtása, öngyulladása (káros gázkibocsátás :CO, CO2, SO2 stb.),
    • folyókba, tavakba bekerülő különböző hőmérsékletű vizek nyomon követése (természetes folyamat például a fenékforrások betáplálása, emberi produkció a hűtővizek hőszennyezése pl.: Paks, Százhalombatta, Tiszaújváros, stb.),
    • hévforrások megfigyelése,
    • növényzet egészségi állapotának, illetve fejlődési stádiumának meghatározására.

Fontos megjegyezni, hogy a termális infravörös érzékelés tulajdonképpen éjjel-nappal elvégezhető, ugyanis a látható hullámhossztartományon kívül esik. Mégis mivel ez az eljárás az objektumok abszolút nulla (-273°C) fok feletti hőkisugárzását érzékeli, kora reggeli információgyűjtés ajánlott és szükséges, ugyanis éjszaka kiegyenlítődik a napsugárzás hatása, s így a kisugárzott energia az adott vizsgált elem hőkapacitásával és sugárzóképességével lesz arányos. Víztestek hőmérséklet különbségeinek meghatározására a 8-12 56 m tartomány a legmegfelelőbb. Ebben a spektrális tartományban a víz a beérkező sugárzás 99%-át elnyeli, ezért a regisztrált érték lényegében a reflektált sugárzás nélküli hőmérsékletet mutatja

Magyarországon a VITUKI Rt. ARGOS Távérzékelési és Filmstúdiója szervez és dolgoz fel termovíziós légifelvételezéseket. Elérhetőségük: Budapest, IX. Kvassay J. u. 1. Telefon: (+36 1) 21 58 160/23-71. fax: 21 61 514.

A különböző felvétel típusok használhatóságát az ARGOS Stúdió munkáiból származó 9. melléklet segítségével mutatjuk be. A képek a Kapos-völgyben, Regöly térségében lévő, elhagyott tőzegbányát mutatják be. Az öngyulladással felizzó tőzegtelep az elhalt növényzet alapján a színes infra képen lényegesen szembeszökőbben látszik, mint a valódi színesen. Ugyanakkor az adott időben éppen izzó teleprészeket a termális kép tudja csak kimutatni. 

 
tartalomjegyzék következő előző