Данные дистанционного зондирования Земли (ДДЗ)

1.

Данные дистанционного
зондирования Земли (ДДЗ) данные, получаемые в результате
неконтактных методов измерений,
основанных на регистрации
собственного или отраженного
сигнала волновой природы

2.

Пассивное и активное дистанционное зондирование
Системы дистанционного зондирования,
настроенные на измерение излучения
естественных излучателей работают по
схеме пассивного дистанционного
зондирования
Соответственно, эти системы могут
производить измерения, когда естественное
излучение доступно:
Днем - в видимом диапазоне
Днем и ночью - в тепловом ИК,
микроволновом
Существует, однако, другая схема дистанционного зондирования:
В случае активного дистанционного зондирования прибор на спутнике имеет при себе
источник излучения, который направляется на объект исследования, а затем отраженное
излучение фиксируется.
Преимущества:
измерения могут проводиться в любое время суток,
есть контроль над облучающим потоком излучения,
можно использовать длины волн, которые слишком слабо представлены в спектрах
естественных излучателей

3.

Космические системы дистанционного зондирования
Орбиты
геостационарная орбита
Hспутника 36000 км
околополярная орбита
Hспутника 1000 км
солнечно-синхронная

4.

Большинство действующих приборов дистанционного зондирования размещено на полярно-орбитальных
носителях.
Съемка проводится на восходящих и нисходящих траекториях
Прибор, установленный на спутнике "видит" ограниченную область земной поверхности (см. рис. справа),
которую называют полосой обзора.

5.

6.

Спутниковые изображения: получение, применение
A
B
C
D
E
F
G
–
–
–
–
–
–
–
источник излучения
взаимодействие излучения с атмосферой
взаимодействие с объектом/ поверхностью
прием сигнала прибором на спутнике
передача сигнала на Землю, прием, обработка
интерпретация, анализ
применение результатов
A Электромагнитное излучение.
c /
Две его характеристики, связанные соотношением
где λ - длина волны, ν – частота излучения, а с – скорость света (=3х108 м/с)
особенно важны при проведении классификации систем дистанционного зондирования

7.

B
Излучение в атмосфере
рассеяние
С
Взаимодействие с поверхностью
R - отражение электромагнитного излучения
Т - проникновение электромагнитного излучения в среду
A - поглощение электромагнитного излучения
(часть излучения затем переизлучается поверхностью,
обычно на более длинных длинах волн)
поглощение

8.

Спектральное отражение
диффузное и
зеркальное
отражение

9.

Электромагнитное излучение
Спектр электромагнитного излучения:
Границы диапазонов:
ультрафиолетовый 0.1 нм - 0.4 мкм
видимый
0.4 мкм - 0.7 мкм
инфракрасный
0.7 мкм - 1000 мкм
микроволновый
1000 мкм - 1000000 мкм (0.001 м - 1 м)

10.

СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМЛИ
FY-1
(Китай)
МЕТЕОР
(Россия)
850 км
GOES-W
(США)
135° в.д.
GOES-E
(США)
75° в.д.
GMS
(Япония)
Подспутниковая
точка
METEOSAT
(EUMETSAT)
0° в.д.
140° в.д.
35800 км
FY-2
(Китай)
METEOSAT
(EUMETSAT)
105° в.д.
ГОМС
(Россия)
63° в.д.
NOAA
(США)
76° в.д.

11.

12.

ЗОНЫ РАДИОВИДИМОСТИ ЦЕНТРОВ
ПРИЕМА, ОБРАБОТКИ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ
СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ РОСГИДРОМЕТА
Основные центры
НИЦ «Планета»
Москва-ОбнинскДолгопрудный
Западно-Сибирский
РЦПОД Новосибирск
Дальневосточный
РЦПОД Хабаровск

13.

НАЗЕМНЫЙ КОМПЛЕКС ПРИЕМА, ОБРАБОТКИ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ
СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ РОСГИДРОМЕТА
НИЦ «Планета» (Москва, Обнинск, Долгопрудный)
Фобос+
МР-4000+
СВПИ
f=466,5 МГц
Ливень-П
f=7,5/8,2 ГГц
c 2,56 Мбит/с
.
ТНА-57Р + ПРИ-П
f=8025-8400 МГц
c=61,44 Мбит/с
Метеорологические полярно-орбитальные КА
Метеор-3М(№1)
NOAA
NOAA
Электро
Метеор-3М(№1)
Природноресурсные и океанографические КА
Ресурс-01
СПОИ
f=1.7ГГц
с=665,4Кбит/с
РРЛ с=2,0 Мбит/с
Meteosat
СIR
Селена
f=1,7 ГГц
с=665 Кбит/с
f=7,5 ГГц
с=2,56 Мбит/с
Электро
Meteosat
Океан-0 (Сич)
Ресурс-01
Океан-0
Terra
Метеор-3М(№1)
ПК-7
f=1.7ГГц
ПК 3,5
f=8,2 ГГц
с=15,36 Мбит/с
NOAA
Сканэкс
f=1,7 ГГц
с=665 Кбит/с
ALFA
f=1,7 ГГц
с=166 кбит/с
Электро
Meteosat
г. Долгопрудный
EOS/Terra,Aqua
Метеор-3М(№1)
ТНА-57С + Н-950
f=1,7/2,1 ГГц
с=48 кбит/с
потребители
Метеор-3М(№1) Метеор-3М(№1)
Ресурс-01
Ресурс-01
Океан-01
Океан-0
Terra
Электро
г. Обнинск
Meteosat
г. Москва
Электро
GMS
п. Медвежьи Озера
Метеорологические геостационарные КА
ОРГАНИЗАЦИИ РОСГИДРОМЕТА
Гидрометцентр России, ГОИН,
ААНИИ, ЦАО,ИПГ, ГВЦ, ГРМЦ, ГГИ,
ГХИ, ВНИИГМИ-МЦД, ИГКЭ, УГМС
(Верхне-Волжское, СевероКавказское, Северное и др.), ЦГМС
(Краснодарское и др.)
ОРГАНИЗАЦИИ ВЕДОМСТВ
МО, МЧС, МПР, РАН, Минтранс,
Минобразования, Росавиакосмос,
Роскартография и др.
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛИ
Федеральные округа:
Приволжский, Южный.
Администрации городов и
областей:
г. Москва, Московская обл.,
Оренбургская обл., Вологодская
обл., Архангельская обл., Тверская
обл. и др.
ЗАРУБЕЖНЫЕ ПАРТНЕРЫ
WMO, EUMETSAT, CNES, ESA,
NASA, DLR, NASDA, НКАУ и др.
Комплекс обработки,
архивирования и
распространения
данных
Комплекс
планирования
работы БИК
и НКПОР
NOAA
...
Сканэкс
(11ст.)
f=1,7 ГГц
Терминал-ГМ
(20 ст.)
f=0,4 ГГц
с=100 бит/с
НИЦ Планета –
методическое руководство
и управление
NOAA
Метеор
Океан-0
АППИ (45 ст.)
f=137 МГц
НИЦ Планета –
методическое руководство
и управление
Terra
NOAA NOAA Ресурс-01
Океан-0
Метеор-3М(№1)
ЕОСкан Сканэкс
Telonics
f=1,7 ГГц
f=1,7 ГГц
с=665 Кбит/с с=665 Кбит/с
Фобос
f=466,5 МГц
с=7,68 Мбит/с
ЗС РЦПОД (Новосибирск)
Ресурс-01
Метеор-3М(№1) Электро
Океан-0
Ресурс-01
NOAA
Метеор-3М(№1) Океан-0
Метеор-3М(№1)
Сканэкс
Фобос
СПОИ
f=1,7 ГГц
f=466,5 МГц
f=1.7ГГц
с=665,4Кбит/с с=665 Кбит/с с=7,68 Мбит/с
ТНА-57Р + ПРИ-П
f=8,2 ГГц
с=61,44 Мбит/с
Комплекс обработки
Комплекс обработки
Ливень-П
f=7,5/8,2 ГГц
c= 2,56 Мбит/с
Супер ЭВМ
CRAY-MP
(Гидрометеоцентр РФ)
АППИ
Meteosat
ДВ РЦПОД ( Хабаровск)
ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ КА
ЦУП (Рокот), ЦУП-О (Одинцово),
ЦУП-М (ЦНИИМаш), БЦ (ЦНИИМаш),
ГНПП "Орбита» (Украина),
ЦКН (Росавиакосмос) и др.
Обмен управленческой информацией
по выделенным каналам
Сеть АППИ
ДВ РЦПОД
Сеть ПСД
ЗС РЦПОД
РРЛ с=2,0 Мбит/с