Лабораторная работа №3
Тема: Изучение возможностей интернет-ресурса Google Планета Земля. Современный фонд космических снимков
Цель работы: познакомиться с интернет-ресурсом компании Google – Пла-нета Земля (Google Earth); изучить каталоги космоснимков.
Исходные материалы: установленная на компьютер клиентская программа Google Планета Земля, позволяющая получить доступ к одноименному интернет-ресурсу
Задание 1. Изучение возможностей интернет-ресурса Google Планета Земля
1.1. Запустите установленную программу Google Планета Земля.
1.2. Изучите документацию к программе. Для этого выберете в меню Справка-Справочные ресурсы.
1.3. Найдите а) свой населенный пункт, б) свой дом, в) первую школу, г) БарГУ. Для этого в окошке «Search» (Поиск) введите название местоположения в поле ввода и нажмите кнопку "Поиск". В области результатов поиска (панель "Метки") дважды щелкните название местоположения. Google Планета Земля переместит вас в выбранное местоположение.
1.4. Осуществите Видеотур по планете: откройте папку Тур по достопримечательностям на панели "Метки" и дважды нажмите на элемент "Начните видеотур отсюда".
1.5.
Просматривайте изменения, которые
недавно произошли с вашими любимыми
местами. Нажмите в окне 3D-просмотра
кнопку с часами, чтобы включить функцию
Исторические
изображения.
После этого перемещайте ползунок, чтобы
увидеть, как изменились ваши любимые
места с течением недавнего времени.
1.6. Просмотр 3D-рельефа. Эту функцию удобно использовать при просмотре холмистой или гористой местности, например Большого Каньона. Перейдите к нужному местоположению (Когда местоположение будет отображаться в окне, используйте ползунок масштабирования, чтобы изменить угол обзора ландшафта).
Задание 2. Изучение и анализ современных каталогов снимков
2.1. Геостационарные спутники. Изучить предложенные каталоги снимков, дать их сравнительную характеристику. Найти информацию о наличии снимков с рассматриваемых спутников на территорию Беларуси.
2.2. Спутники NOAA. Изучить предложенные каталоги снимков, дать их сравнительную характеристику. Найти и скачать снимок на территорию Республики Казахстан.
2.3. Спутники SeaStar и Terra. На каждом сайте найти снимок территории (любой), полученный в день Вашего рождения (в любом году). Примеры отображения представлены ниже.
2.4. Снимки со спутников Ресурс (МСУ-СК, МСУ-Э).
1) На первом сайте – просмотреть архивы данных, выбрать фрагменты снимков, покрывающие территорию, выбранную в соответствии с вариантом.
2) На втором сайте найти эту же территорию, снятую разными сканерами и сравнить качество изображений (должно быть 5 снимков).
2.5. Landsat TM и ETM+ - Тематический Картограф Ландсат
1) Сравнить функциональность всех описываемых каталогов.
2) Найти данные MSS, TM и ETM+ на территорию НСО.
6. Спутники SPOT, ASTER, Ikonos.
1) Сравнить функциональность всех описываемых каталогов.
2) Найти примеры коммерческих снимков Ikonos.
Теоретические сведения к заданию 2.1.:
Геостационарные спутники: глобальный охват, высокое временное, но очень низкое пространственное разрешение, распространяются бесплатно.
1) GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) – съемочный инструмент имеет пять спектральных диапазонов, в основном используемых для метеорологических задач (0.52 – 0.72 мкм, 3.78 – 4.03 мкм, 6.47 – 7.02 мкм, 10.2 – 11.2 мкм, 11.5 – 12.5 мкм), пространственное разрешение 1 км в види-мом и 4 км в тепловых диапазонах. Данные GOES архивируются на Интернете во множестве каталогов. Обновление данных происходит каждые 15 минут, что необходимо для прослеживания динамичных атмосферных процессов.
2) METEOSAT – европейский геостационарный спутник.
http://www.goes.noaa.gov
http://lwf.ncdc.noaa.gov
http://www.vfs.org.ua/archive.htm
3) GMS – японский геостационарный спутник, данные по спектральным диапазонам в глобальном (полушарие) или региональном масштабе архивируются за последние несколько дней по адресу:
ftp://rsd.gsfc.nasa.gov/
Теоретические сведения к заданию 2.2.:
Спутники NOAA на полярной орбите: широкий пространственный охват, высокое временное и низкое пространственное разрешение, снимки распространяются бесплатно.
Спутники NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, США) оборудованы сканером AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) с 4-5 широкими спектральными диапазонами, снимающим в видимом, ближнем и дальнем (тепловом) ИК диапазонах, разрешение около 1.1 х 1.1 – 1.1 х 4 км в зависимости от диапазона и угла съемки. AVHRR обеспечивает глобальный сбор данных по всем каналам, полоса съемки имеет ширину 2400 км, спутник облетает Землю 14 раз в сутки. Основной источник необработанных данных AVHRR – интерактивный спутниковый архив NOAA – http://www.bom.gov.au/sat/archive_new/orbsat.shtml . Архив позволяет вводить временные и пространственные критерии, тип съемочной аппаратуры (AVHRR – только один из доступных типов снимков в этом архиве, он, в свою очередь, подразделяется на данные от каждого отдельного спутника, идентифицируемого номером, например, NOAA 9, NOAA 14). Для осуществления заказа необходимо зарегистрироваться в качестве пользователя. Помимо глобального архива NOAA, данные AVHRR архивируются и распространяются региональными станциями приема, например, http://www.ulrmc.org.ua/archive/index_ru.html Есть станция приема на базе ИКИ РАН, образцы снимков и производных карт приведены по адресу: http://sputnik.infospace.ru/noaa/rus_win/noaa.htm
Обширные и актуальные данные AVHRR (c 1981 по настоящее время) с разрешением 8 км доступны для получения по Интернет протоколу передачи файлов (ftp) Goddard Space Flight Centre в США:
http://podaac.jpl.nasa.gov/DATA_CATALOG/avhrr.html
Теоретические сведения к заданию 2.3.:
Новые спутники SeaStar и Terra на полярных орбитах (сканеры SeaWIFS, MODIS, MISR): среднее и низкое пространственное разрешение, средний охват, высокое спектральное разрешение, распространяются бесплатно.
SeaWIFS (американский спутник SeaStar) – это сканер низкого пространственного разрешения (1100 м) с 8 спектральными зонами в диапазоне 0.402-0.885 мкм. Его данные можно получать бесплатно (для исследовательских и образовательных целей) с задержкой около двух недель с момента съемки, став авторизованным пользователем NASA (что бесплатно и требует только посылки краткого научного проекта).
Информация о спутнике и архиве находится по адресу: http://seawifs.gsfc.nasa.gov/
Сканер MODIS (американский спутник Terra) имеет пространственное разрешение от 250 до 1000 м в 36 спектральных каналах и его данные бесплатны. Фактически MODIS является следующим поколением сканеров AVHRR, усовершенствованным по всем направлениям. Начат локальный прием данных MODIS в Москве станцией ЕОСкан:
http://www.scanex.ru/ru/index.html
Сбор глобального каталога начат по адресу:
http://modis-250m.nascom.nasa.gov/
Интересен также сканер MISR (Multiangle Imaging SpectroRadiometer) на спутнике Terra, обеспечивающий съемку под девятью углами одновременно, и таким образом весьма полно описывающий отражательные характеристики объектов земной поверхности. Описание инструмента приведено по адресу http://www-misr.jpl.nasa.gov/ ,
а первые снимки приведены по адресу
http://eosweb.larc.nasa.gov
Поиск и заказ данных осуществляется через EOS Data Gateway.
Рисунок 1 – снимки с сайта http://seawifs.gsfc.nasa.gov/
Рисунок 2 – снимок с сайта http://www.scanex.ru/ru/index.html
Рисунок 3 - снимок с сайта http://modis-250m.nascom.nasa.gov/
Теоретические сведения к заданию 2.4.:
Характеристика сканеров – среднее и высокое пространственное разрешение, широкий и средний охват, низкая и средняя стоимость. Серия представлена двумя спутниками: Ресурс-О1-3 (выведен на орбиту в октябре 1994 г.) и Ресурс-О1-4 (июль 1998 г.). Основной объем передаваемой информации обоих ИСЗ составляют данные сканирующих радиометров МСУ-Э («высокого разрешения») и МСУ-СК («среднего разрешения»).
МСУ-Э обеспечивает полосу обзора 45-60 км с разрешением 30-45 м в трех спектральных диапазонах (0.5-0.6, 0.6-0.7 и 0.8-0.9 мкм), а МСУ-СК – 600-10 км с разрешением 150-250 м в пяти диапазонах видимого и ближнего ИК и тепловом диапазонах (0.5-0.6, 0.6-0.7, 0.7-0.8, 0.8-1.0, 10.40-12.6, 3.5-4.1 мкм).
Информация о данных со спутников Ресурс-О (МСУ-Э, МСУ-СК) и данных аналогичных сканеров на российско-украинском спутнике Океан хранится и распространяется по адресу: http://sputnik.infospace.ru/welcomer.htm
Сервер «СПУТНИК» создан и поддерживается отделом разработки наземных микропроцеcсорных информационных комплексов НИЦ «ПЛАНЕТА» и лабораторией информационной поддержки космического мониторинга ИКИ РАН. В последнее время объемы съемки со спутников Ресурс-О и Океан весьма ограничены.
Большой архив снимков со спутников Ресурс-О, накопленный Инженерно-технологическим центром СканЭкс, расположен по адресу
http://catalog.scanex.ru/dewb/step1.pl
(снимки, принятые сетью локальных станций СканЭр, с лета 1996 г.). На этом русскоязычном сервере помимо каталога снимков приведены их характеристики, цены и скидки для образовательных учреждений. Можно посмотреть карты покрытия МСУ-Е (высокое разрешение) и МСУ-СК (среднее разрешение): в архиве СканЭкс.
На этом же сервере имеется каталог снимков российско-германской системы МOMS со станции «МИР».