5.2.2. Дані дистанційного зондування Землі

Методи дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) базуються на реєстрації і подальшій інтерпретації відбитої сонячної радіації від поверхні ґрунту, рослинності, води та інших об'єктів. Винос пристроїв, що реєструють, у повітряний або навколоземний простір дозволяє одержати значно більш широке охоплення території порівняно з наземними методами досліджень. При дистанційному зондуванні значний вплив на якість і застосовність одержуваних даних чинять спектральний діапазон зйомки, просторова точність, радіометрична точність, просторове охоплення, оперативність і повторюваність зйомки, вартість даних.

Фіксування випромінювання виконується як з використанням хімічних фотографічних методів, так і електронних фоточутливих елементів. У першому випадку зображення поверхні Землі фіксується на фотоплівці, що вимагає доставки її на поверхню Землі, проявлення і друку знімків. Для наступного сеансу зйомки необхідний запуск нового космічного апарата, тому в наш час ця технологія практично не використовується на автоматичних супутниках (в основному на населених орбітальних станціях і кораблях). Основний обсяг даних ДЗЗ виробляється за допомогою електронних приладів, що фотореєструють відбиту сонячну радіацію так званих приладів із зарядовим зв'язком — ПЗЗ. Ці прилади дозволяють реєструвати різні діапазони хвиль відбитої сонячної радіації як у видимій, так і в ультрафіолетовій та інфрачервоній спектральних зонах.

На основі таких елементів створюються електронні скануючі пристрої, що можуть установлюватися на різних космічних апаратах, призначених для зйомки атмосфери, океану і поверхні суші. При встановленні радіолокаційних систем такі супутники можуть визначати висоту і довжину хвиль, рівень водної поверхні, розливи нафтопродуктів на поверхні води. З природно-ресурсних супутників ведуться спостереження за кольором і щільністю рослинного покриву, кольором і текстурою ґрунтів, кольором води, температурою земної поверхні. З космосу здійснюється високоточна зйомка для топографічного картографування, радіолокаційна зйомка рельєфу і вологості поверхневого шару ґрунту. Зйомка ведеться безупинно згідно з маршрутом прольоту супутника, дані постійно передаються на наземні станції.

На наземних станціях виконується обробка інформації, що надходить: здійснюються геометрична корекція (усуваються кутові перекручування крайових зон, лінійні перекручування уздовж лінії зйомки і т.ін.); радіометрична корекція (усуваються перешкоди, що виникають при зйомці, передачі і прийомі даних, атмосферні перешкоди, вирівнюється освітленість); нарізка на ділянки визначеного розміру, прив'язування до системи координат і т.ін. Такі матеріали можуть передаватися замовнику протягом тижня після зйомки. Багато комерційних систем можуть проводити зйомку визначеної ділянки, для чого змінюється кут нахилу знімальної камери або орбіта супутника. У центрах обробки інформації накопичені великі архіви цифрових даних.

У наш час діють кілька комерційних систем дистанційного зондування, дані яких активно поширюються і на Україні. Досить поширені дані американської системи Landsat (рис. 5.3), французької SPOT, індійської Irs, російської «Ресурс». Дані високої просторової точності пропонуються знімальними системами Iconos і QuickBird (США).

Рис. 5.3. Знімок високої просторової точності знімальної системи ДЗЗ Landsat — м. Одеса (з колекції Українського центру менеджменту Землі і ресурсів)

Основні характеристики даних, отриманих за допомогою цих знімальних систем, наведені в табл. 5.1.

Таблиця 5.1. Основні технічні характеристики систем дистанційного зондування Землі природно-ресурсного призначення

Система (країна)	Скануючий пристрій	Спектральні канали (мкм)	Смуга зйомки, км	Просторова точність, м	Повторюваність, днів
Ресурс-О (Росія)	МСУ-СК	0,5-0,6, 0,6-0,7, 0,7-0,8, 0,8-1,1, 10,4-12,6	600	140 (видимий) 550 (тепловий ІЧ*)	24
	МСУ-Э	0,5-0,6, 0,6-0,7, 0,8-0,9	45	до 25 (видимий і ближній ІЧ)	24
Landsat (США)	ЕТМ	0,52-0,9	185	15 (панхроматичний)	16
		0,45-0,52 0,52-0,6 0,63-0,69 0,76-0,9		30 (багатоспектральний)
		10,4-12,5		60 (тепловий)
IRS (Індія)	PAN	0,5-0,75	70-96	5,8 (видимий)	5
	LISS-3	0,52-0,59 0,62-0,68 0,77-0,86 1,55-1,7	142	23,5 (видимий) 23,5 (видимий) 23,5 (ближній ІЧ) 70,5 (тепловий ІЧ)	24
	WiFS	0,62-0,68 0,77-0,86 1,55-1,75	804	188 (видимий) 188 (ближній ІЧ) 188 (тепловий ІЧ)	5
SPOT (Франція)	HRV (SPOT 1,2,3)	0,5-0,59, 0,61-0,68, 0,79-0,89	60	10 (панхроматичний) 20 (багатоспектральний)	26
	HRVIR (SPOT 4)	0,5-0,59, 0,61-0,68, 0,79-0,89, 1,58-1,73	60	10 (панхроматичний) 20 (багатоспектральний)	26
Січ-1 (Україна)	МСУ-М	0,5-1,1		1500 (видимий і ближній ІЧ)
	МСУ-С	0,5-1,0		340 (видимий і ближній ІЧ)
QuickBird (США)		0,45-0,9	6,5	0,61(панхроматичний) 2,44 (багатоспектральний)	1-4

* ІЧ - інфрачервоний

Додаткова обробка й аналіз даних ДЗЗ (виділення і порівняння різних спектральних діапазонів, сполучення знімків з різним просторовим дозволом, класифікація і виділення зон з визначеними характеристиками) виконуються за допомогою спеціального програмного забезпечення. Найбільш відомими програмними пакетами обробки даних ДЗЗ є ERDAS IMAGINE (США) і ErMapper (Австралія).