Paikkatiedon keruu ja muokkaus: kaukokartoitus

Paikkatiedon keruu ja muokkaus: kaukokartoitus

Markus Törmä

[email protected]

Paikkatietotekniikan erikoistumisopinnot ZM06

Sisältö

”Opintojaksolla perehdytään uusiin kaukokartoitusmenetelmiin ja niiden käyttöön paikkatiedon hyödyntämisessä ja paikkatietoanalyyseissä. Opintojaksolla opiskellaan satelliittikuvien käsittelyä ja tulkintaa, ilmakuvien käsittelyä digitaalisella stereomittausasemalla sekä laserkeilauksen mahdollisuuksia paikkatiedon tuottamisessa.”

Aikataulu• la 21.10. 13-15.30

– Johdanto / Sähkömagneettinen säteily / Instrumentit / Kuvausalustat

• pe 27.10. 10-14– Sähkömagneettisen säteilyn käyttäytyminen kohteen kanssa /

Satelliittijärjestelmät

• pe 10.11. 10-14– Kuvan korjaaminen: oikaisu, radiometrian korjaus (ilmakehä- ja

topografiakorjaus) / Kuvan ehostaminen: useiden kuvien yhdistäminen, pääkomponentti-, Tasselled Cap-muunnokset / Digitaalinen stereotyöasema

• pe 24.11. 10-13– Tulkinta, Corine Land Cover 2000

• la 9.12. 9-12– Sovelluksia

Harjoitukset• Jussi Sumanen ([email protected])• 27.10. (4h)

– ER Mapper- alkeet– Kuvan parantaminen– Erilaiset satelliittikuvat

• 10.11. (4h) – Kuvan georeferointi– Kuvien yhdistäminen ja – vertaaminen– Muutokset kuvilla

• 9.12 (4h) – Ohjaamaton luokittelu– Datan irroittaminen kuvilta– Yhdistäminen muuhun paikkatietoon

Tentti

• Ajankohta: pe 26.1. klo 8-10 • Tenttimateriaali

– Luennot– Pruju

• http://foto.hut.fi/~markus/Presentation/Evtek/jennin_kirja_2003.doc

– Timo Tokola, Harri Hyppänen, Saija Miina, Lauri Vesa, Perttu Anttila: Metsän kaukokartoitus, Joensuun yliopisto, Metsätieteellinen tiedekunta, Silva Carelica 32, 1998, sivut: 1-24, 35-49, 62-87, 90-99, 104-107

GEOINFORMATIIKKA

Yleisnimike

• maahan,

• kasvillisuuteen,

• rakennuksiin ja

• rakenteisiin yms.

liittyvien tietojen keräämiselle.

• Toinen nimike geomatiikka

GEOINFORMATIIKKA• Keskeisessä osassa paikkatietojärjestelmät (GIS)

GIS

TU LO STEET

TIED O NH YÖ D YN TÄM IN EN

TIED O N -H ALLIN TA

TIED O N -KER U U

Paikkatieto:• Sijaintitieto: kohteen

koordinaatit joilla se voidaan paikantaa

• Ominaisuustieto: kertoo kohteen ominaisuuksista (mitä, millainen)

GEOINFORMATIIKKA

Sijaintitietojen ja osin ominaisuustietojen keruu seuraavin menetelmin:

• Geodesia

• Fotogrammetria

• Kuvatulkinta

• Kaukokartoitus

FOTOGRAMMETRIA

Menetelmät joilla määritetään kohteen

• sijainti,

• koko ja

• muoto

kuvilta mittaamalla kuvamittaus

• Hyödynnetään kohteen ja kuvan välisiä geometrisia suhteita

DIGITAALINEN FOTOGRAMMETRIA• Ennen ihminen mittasi…

…nykyään kone mittaa ja ihminen valvoo

ValokuvausKUVATProsessointi

M anuaalinenm ittausKuvatu lkin ta

Videosignaali D ig ito in ti

DIGITAALISETKUVAT

Autom aattinenm ittausKuva-analyysi

Kaukokarto itus-instrum entit

=> =>

=>

IIv

IIv

=> =>

KUVATULKINTA• Luokitellaan ja analysoidaan kuvalla

esiintyviä kohteita

• Hahmoinformaatio:

muoto

tekstuuri: kohteen pintakuviointi

• Fysikaalinen informaatio:

värisävy kuvalla: millaista ja kuinka

paljon kohde heijastaa tai lähettää

sähkömagneettista säteilyä

KUVATULKINTA

• Perinteisesti kuvana ilmakuva jota ihminen tulkitsee

• Tietokoneen suorittama

hahmontunnistus: kuvapikselit

tunnistetaan luokitellemalla luokkiin

kuva-analyysi: kuva jaetaan yhtenäisiin

alueisiin jotka luokitellaan ja yhdistetään

tarvittaessa naapurialueisiin

KAUKOKARTOITUS

• Määritelmä:

Informaation hankkiminen kohteesta

koskettamatta sitä (käyttäen

sähkömagneettista säteilyä

informaation välittäjänä)

NÄIDEN YHTEYS• Perinteisesti ajatellaan että kaukokartoitus

tarkoittaa satelliittikuvien käsittelyä ja tietokoneavusteista tulkintaa

• Tosiasiassa kaukokartoitus käsittää ainakin seuraavia asioita:

mittausten suorittaminen (instrumentit)

näiden tulkinta (kuvatulkinta) ja

kohteen muodon määrittäminen (fotogrammetria)

• Satelliittikuva dokumentoi ympäristön tilan kuvaushetkellä

• Landsat MSS kuva, Inari, 20.7.1973, kanavat 5, 7, 4

Mihin kaukokartoitusta tarvitaan?

– saadaan tietoa laajoilta alueilta – kattavaa ja ajantasaista tietoa, jopa useita

kertoja päivässä– voidaan seurata maastossa tapahtuvia

nopeita muutoksia kuten säätä, lumen ja jään sulamista

– voidaan tehdä karttoja ja päivittää kartta-aineistoja (pellot, avohakkuut, metsät, korkeuskäyrät, tiet)

EDUT / HAITATKaukokartoituksen etuja• Pysyvä tallennusväline • Joskus ainoa tiedonhankintamenetelmä (lämpökuvaus) • "Nähdään metsä puilta" • Erilaiset kuvausmittakaavat • Erilaiset kuvauspaikat • Eri ajankohtina otetut kuvat • Sähkömagneettisen spektrin eri osien käyttö • Kuvankäsittelyllä saadaan eri asioita näkyviin

Kaukokartoituksen haittoja• Kuvauksessa syntyvien virheiden korjaaminen voi olla hankalaa • Kaukokartoituksen käyttö vaatii oman erikoisosaamisen • Sääolot voi häiritä • Erotuskyky saattaa olla tehtävän kannalta riittämätön

HISTORIAA

• 1342 Neulanreikäkamera (Eurooppa,

ilmeisesti kiinalaiset tunsi jo aiemmin)• 1757 Hopeakloridin valoherkkyys • 1838 Varsinainen valokuvaus • 1858 Ensimmäinen ilmakuva

ilmapallosta käsin • 1859 Mittakamera • 1889 Ilmakuvatulkintaan perustuva

metsätalouskartta • 1901 Stereoskooppinen

mittausperiaate • 1909 Ensimmäinen ilmakuva

lentokoneesta • 1915 Kartoituskoje

• 1925 - 45 Väri - ja infrapunakuvaus • 1939 - 45 Tutkat ja lämpökuvaus • 1957 Sputnik • 1959 Avaruudesta otetaan valokuva maasta • 1960 TIROS-I • 1960 - luvulla valokuvia avaruus- lennoilta ja vakoilusatelliiteista • 1972 ERTS-1 (Landsat 1) • 1973 Skylab • 1975 Landsat 2 • 1978 Landsat 3, HCMM, Seasat, Nimbus, TIROS-N • 1981 Space shuttle jne...

Tarvitaan: 1. Sähkömagneettista säteilyä keräävä laite 2. Säteilyn tallennus-järjestelmä

Mihin kaukokartoitus perustuu?

• Erilaisilla maastokohteilla on erilaiset sähköiset, fysikaaliset, kemialliset ja geometriset ominaisuudet

• Kaukokartoitus perustuu instrumenttien kykyyn havaita ja erottaa kohteiden erilaiset ominaisuudet

• Hyödynnetään sähkömagneettisen taajuusalueen eli spektrin eri osa-alueita

• Spektri: kaikkien aallonpituuksien muodostama kokonaisuus

• Eri aallonpituusalueita hyödyntämällä kohteesta saadaan esiin monipuolisempaa informaatiota kuin vain näkyvän valon aallonpituuksilla.

• NOAA-sääsatelliitin AVHRR-instrumentti

Landsat ETM-kuva: kanavat• Näkyvän valon kanavat: sininen, vihreä, punainen

• Infrapunakanavat: lähi-infra I ja II, keski-infra

Landsat ETM-kuva: värikombinaatiot

• Tosivärikuva, väärävärikuva...

…ja infrapunakanavista tehty värikuva

Spektri• Yhtä kuvapikseliä voidaan tarkastella aallonpituuden funktiona• Esimerkki: spektrometrillä mitattu tervettä ja sairasta kasvin lehteä• Vaaka-akseli: aallonpituus nanometreissä• Pystyakseli: lehden heijastussuhde eli reflektanssi

Kaukokartoituksen eri osa-alueeteli mitä tarvitaan ?

A. Säteilylähde

B. Ilmakehä (väliaine)

C. Energian törmääminen

kohteeseen

D. Instrumentti havaitsemaan säteily

E. Tiedon siirto, vastaan-otto, prosessointi

F. Tulkinta, laskenta ja analysointi

G. Soveltaminen käytäntöön

B

A

E

D

C

F

ESIMERKKEJÄ• Meteosat-8 sääsatelliitin kuvaamat

näkyvän valon ja infrapuna-alueen kuvat

Globaali merien pintalämpötila

Huhtikuu 09 Huhtikuu 27 Toukokuu 01 Toukokuu 20

Lumikarttoja keväältä 2000 (SYKE)

IRSIRS WiFS:• Channels: RED and NIR• Spatial resolution: 188m

Landsat, Sortavala (MSS, TM, ETM)

Esimerkki: Landsat TM • Landsat-5 Thematic Mapper• Etna, Italia, otettu 3.6.1995• Kanavat 321 ja 453

IRS LISS• Etna, 25.7.2001: pun SWIR, vih IR, sin RED

Esimerkki: Tulva• SPOT 5 monikanavakuva, alueellinen erotuskyky 10 m• Ebro-joki, Espanja, otettu 10.2.2003

Spot: Porvoo

• Spot 5• Pankromaattinen• Porvoo, 11.9.2002

IKONOS• Kerava 15.5.2000• Pankromaattinen,

1m

Esimerkki: SAR + tulva• ERS-2 tutkakuvat,

otettu 22.8.2002 ja 13.8.1998

• Havel-joki Saksassa

• tulvan alla olevat alueet sinisiä

Esimerkki: SAR + öljypäästö• ENVISAT ASAR, otettu 17.11.2002• Tankkeri Prestige uppoaa

Esimerkki: visualisointi• DEM + Landsat ETM-

kuvasta tehty tulkinta• Syyria, Eufrat-joki• Sininen vastaa vettä,

vihreä kasvillisuutta, keltainen vähäkasvillista peltoa ja muut värit enemmän tai vähemmän kasvittomia alueita

TOPOGRAFINEN KARTOITUS• Venäläinen TK-350 kuva ja stereoparista

tehty topografinen kartta

VIDEOKUVAUS• Videokuvaus lentokoneesta kuvamosaiikki +

pintamalli

VTT:n GLORE-projekti: http://www.vtt.fi/tte/research/tte1/tte14/proj/glore/

VIDEO-KUVAUS

EnsoMOSAIC: http://212.213.110.18/

forestconsulting/eng/

ensomosaic/ensomosaic.html

http://212.213.110.18/

3D KAUPUNKIMALLIT

• Zürichin Teknillisen korkeakoulun CyberCity Modeler

• Rakennukset mallinnnetaan ilmakuvilta

• Julkisivut maakuvilta

3D KAUPUNKIMALLIT

• Esimerkki Torontosta

• Rakennusten lisäksi myös kasvillisuus ja maanpinta mallinnettu ja teksturoitu

LASERPROFILOINTI (TKK/Foto)

Sähkömagneettinen säteily

• Sähkömagneettinen säteily on muodostunut sähkökentän ( E ) värähtelystä, joka on kohtisuora säteilyn etenemissuuntaan nähden, sekä magneettikentän (M) värähtelystä, joka on kohtisuora sähkökenttään nähden.

• Sähkömagneettinen säteily kulkee säteilylähteestään aaltoliikkeen

muodossa valon nopeudella c (3*108 m/s).

(kuva: Canada Centre for Remote Sensing)

Sähkömegneettinen säteilyAaltomalli• Sähkömagneettinen säteily muodostuu

etenemissuuntaa vastaan kohtisuorasti kaikkiin suuntiin tapahtuvasta värähtelystä sähkö- ja magneettikentissä, jotka ympäröivät sähköisesti varattua hiukkasta.

• Etenee valon nopeudella • Ominaisuudet: aallonpituus, amplitudi, taajuus • Aaltoyhtälö:

valon nopeus = aallonpituus * taajuus• Aaltomalli kertoo miten sähkömagneettinen säteily

liikkuu

Sähkömagneettinen säteilyHiukkasmalli• Säteilylähde lähettää säteilyenergiaa tietyn suuruisina

"paketteina", kvantteina eli fotoneina

-> Sähkömagneettinen säteily etenee fotonivirtana • Fotonien ominaisuuksia: energia, lepomassa

Fotonin energia = Planckin vakio * taajuus

• Suuri aallonpituus -> pieni energia • Hiukkasmalli kertoo miten sähkömagneettinen säteily

on vuorovaikutuksessa kohteen kanssa

Sähkömagneettinen säteily: Säteilysuureet• Säteilyn energia (Radiant energy, Q): Säteilylähteen kyky

tehdä työtä liikuttamalla kohdetta, lämmittämällä kohdetta tai muuttaa kohdetta jotenkin muuten, Yksikkö: Joule, J

• Säteilyvirta, säteilyteho (Radiant Flux, F): Säteilyn energian määrä tietyssä ajassa, Yksikkö: Watti, W tai J / s

• Tehotiheys, irradianssi (Irradiance, E): Tietylle alueelle saapunut säteilyteho, Yksikkö: W / m2

• Tehotiheys, säteilyn eksitanssi (Radiant exitance, M): Tietyltä alueelta lähtenyt säteilyteho, Yksikkö: W / m2

• Säteilyintensiteetti (Radiant intensity, I): Pistemäisestä säteilylähteestä tiettyyn suuntaan lähtevä säteilyteho, Yksikkö: W / sr (sr=steradiaani, avaruuskulma)

• Radianssi (Radiance, L): Tietyltä säteilylähteen alueelta

tiettyyn suuntaan lähtevä säteilyteho, Yksikkö: W / m2 / sr

Säteilyn lähde

• Säteilyä syntyy kaikissa absoluuttista nollapistettä lämpimämmissä kappaleissa

• Emissio; prosessi jossa kappale säteilee kappaleen lämpötilasta johtuvaa sähkömagneettista energiaa

• Luonnollisia säteilynlähteitä ovat aurinko ja maa.

• Keinotekoisia ovat esimerkiksi hehkulamppu ja tutka


Säteilyn lähde

• Tietyltä alueelta lähtenyt säteilyteho riippuu säteilijän lämpötilasta

M = T4 Stefan Boltzmannin vakio, T= lämpötila

• Emittoituneen säteilyn spektrinen jakauma riippuu myös lämpötilasta

Auringon säteily

• UV,• näkyvä valo, • lähi-infra, • maksimikohta

vihreän valon aallonpituuksilla


Aallonpituus ja taajuus

• Aallonpituus on yhden kokonaisen aallon pituus aaltoliikkeessä, eli kahden samanvaiheisen kohdan etäisyys. Aallonpituus ilmaistaan usein joko nanometreinä (nm, 10-9 m) tai mikrometreinä (m, 10-6 m).

• Taajuus on kokonaisten aaltosyklien lukumäärä aikayksikköä kohden. Taajuuden yksikkö on hertsi, Hz, joka on sama kuin 1/s.


Aaltoyhtälö: c*f

• Taajuus ja aallonpituus ovat kääntäen verrannollisia; mitä pidempi on säteilyn aallonpituus, sitä pienempi on sen taajuus.

Spektrikaikkien aallonpituuksien muodostama kokonaisuus


Gammasäteily

• Aallonpituusalue: <0.03 nm

• Auringosta tuleva säteily absorboituu ilmakehän ylimmissä kerroksissa täysin

• Radioaktiivisten mineraalien lähettämää gammasäteilyä voidaan kuitenkin mitata matalalla lentävistä lentokoneista

Röntgensäteily

• (X-rays)

• 0.03nm - 3 nm

• Tuleva säteily absorboituu täysin ilmakehään.

• Ei käyttöä maanpinnan kaukokartoituksessa

• Lääketiede

Ultravioletti

• 3nm -0.4m• Auringon UV-säteet, joiden aallonpituus on

alle 0.3 m, absorboituvat täysin ilmakehään. • 0.3-0.4 m alueella säteily läpäisee

ilmakehän, mutta ilmakehässä tapahtuva sironta on voimakasta. Instrumentteina käytetään kameraa ja UV-herkkiä ilmaisimia.

• Voidaan hyödyntää mineraalien ja kivien tutkimisessa.

Näkyvä valo 400-700 nm 0.4-0.7 m

• Näkyvän valon alue on varsin pieni osa spektriä. Punaisella valolla on pisin aallonpituus, ja violetilla lyhyin.

• Violetti: 0.4 - 0.446 m• Sininen: 0.446 - 0.500 m • Vihreä: 0.500 - 0.578 m • Keltainen : 0.578 - 0.592 m • Oranssi: 0.592 - 0.620 m • Punainen: 0.620 - 0.7 m


Näkyvä valo

• Tallennettavissa valokuvauksella ja valoherkillä ilmaisimilla

• Maanpinnan heijastushuippu on noin 0.5 m

• Useimmissa satelliitti-instrumenteissa on ainakin yksi ellei useampikin kanava näkyvän valon aallonpituudella.


Infrapunasäteily

• Infrapunasäteily 700-1400 nm (0.7 - 14 m)• lähi-infra 0.7-1.3 m• keski-infra 1.3 - 3.0 m• terminen infra 3.0-5.0 m ja 8-14 m• Vain tietyt osa-alueet infrapunasäteilystä läpäisevät

ilmakehän.• Alueella 0.7-0.9 m havainnot ovat lähinnä auringon

heijastunutta säteilyä. Kaukokartoituksessa sovellutukset ovat paljolti samoja kuin näkyvän valon alueella.

• Termisen infrapunan havaittava säteily on kohteen emittoimaa lämpösäteilyä.

Mikroaalto

• 0.3-300 cm• Mikroaallot läpäisevät ilmakehän lisäksi myös pilvet ja

sumun. • Voidaan mitata myös kohteen pinnan alla olevia

ominaisuuksia, koska mikroaalloilla on hyvä tunkeutumiskyky.

• Voidaan tehdä mittauksia vuorokaudenajasta

riippumatta.

SÄTEILYN TALLENTAMINEN

Säteily lähde

Kohde

Kam era Säteilyn ta llentam inenAnalogisesti

Sähköisesti

:film i

:ilm aisim een tu levatfotonit a iheuttavatsähkövirran ta isähkövirran m uutoksen

Instrumentit• Sähkömagneettinen säteily informaation

välittäjä • Tarkastelemalla kohteen emittoiman /

heijastaman sähkömagneettisen säteilyn ominaisuuksia voidaan tehdä päätelmiä kohteen ominaisuuksista

• Tarvitaan laite, joka mittaa säteilyä • Toimintaperiaate:

Optis-mekaaninenOptis-sähköinenSähköinen

Instrumentti

• Kaukokartoitusinstrumentit jaotellaan kahdella eri tavalla toimintatapansa mukaisesti:

1. kuvaavat ja kuvaa muodostamattomat

2. aktiiviset ja passiiviset instrumentit.

Instrumentit• Passiiviset instrumentit mittaavat kohteen

heijastamaa tai emittoimaa säteilyä • Aktiiviset instrumentit mittaavat kohteesta

sironnutta tai heijastunutta säteilyä

Passiivinen Aktiivinen

VIS & IR: Valokuvauskamera, LidarCCD, vidicon,keilaimet,spektrometrit

MW: Radiometri Tutka (SLAR & SAR)

Kuvaavat vrs. kuvaa muodostamattomat

• Kuvaavat instrumentit keräävät havaintoja laajoilta alueilta

• Satelliiteissa sekä myös lentokoneissa olevat instrumentit ovat useimmiten kuvaavia.

• Kuvaa muodostamattomia instrumentteja käytetään, kun halutaan tarkkaa aineistoa pieneltä alueelta.

• Tällöin kuvan sijasta kohteesta saadaan yksi havainto (yksi pikseli), kuitenkin usealta eri aallonpituusalueelta.

KAMERA• Kamera on laite jolla kerätään ja talletetaan näkyvän valon

ja lähi-infrapuna-alueen sähkömagneettista säteilyä• Keskusprojektio: kuva syntyy yhden pisteen,

projektiokeskuksen, kautta kulkevien valonsäteiden avulla• Kuvaus on suora ja kuva kääntyy projektion aikana

nurinpäin.

KAMERA• Mikäli aukko on pieni syntyy terävä kuva mutta kameraan

pääsee vähän valoa tumma kuva• Mikäli aukkoa suurennetaan, kameraan pääsee enemmän

valoa kuvasta tulee epäterävä

KAMERA

• Tarvitaan linssejä taittamaan valoa siten että muodostuu terävä kuva objektiivi

MITTAKAMERA

• Fotogrammetrisiin mittauksiin soveltuva, usein erikoisvalmisteinen kamera.

• Tärkeimmät osat ovat – objektiivi eli projektiokeskus– kuvaportti eli kuvataso.

• Projektiokeskuksen tulee sijaita kuvaportin suhteen paikallaan.

• Mittakamera fokusoidaan usein jo tehtaalla kiinteästi niille kuvausetäisyyksille, joihin sitä käytetään.

MITTAKAMERA

• Projektiokeskuksen sijainti kalibroidaan ja tunnetaan kuvaportin suhteen tarkasti.

• Tämän vuoksi mittakameran rungolta edellytetään erityistä tukevuutta ja geometrista stabiiliutta.

• Projektiokeskus merkitään tehtaalla mittakameran kuvaporttiin reunamerkein.

• Reunamerkit sijoitetaan yleensä symmetrisesti siten, että niiden kautta piirretyt suorat leikkaavat toisensa kuvan keskellä eli pääpisteessä.

MITTAKAMERA• Pääpiste: piste,

jossa objektiivin optinen akseli leikkaa kuvatason kohtisuoraan

• Kameravakio c: projektiokeskuksen etäisyyden kuvatasosta.

• Oheisessa kuvassa on reunamerkkeinä neljä ristiä, yksi kullakin kuvasivulla.

SULJIN• Säätelee aikaa kuinka kauan filmille pääsee valoa• Tyypillisesti valotusajat ovat luokkaa 1/8 … 1/500

sekuntia

HIMMENNIN• Säätelee filmille pääsevän valon voimakkuutta

himmentimen aukon koon avulla

• Yleensä käytetään aukkosarjaa

f: 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32

• Yhden askeleen siirto vasemmalle valovoima kaksinkertaistuu

• Siirto oikealle valovoima puolittuu

OBJEKTIIVI• Kerää kohteen

heijastaman säteilyn ja tarkentaa sen kuvatasolle

• Objektiivit koostuvat yleensä useasta linssistä

ILMAKUVAKAMERA

Ilmakuvakamera Zeiss RMK TOP: oikealla kameran ohjausyksikkö T-CU ja asemmalla käytönojain T-TL

Ilmakuvakamera Zeiss LMK 2000: Vasemmalta navigointikaukoputki, kuvaliikkeen ohjausyksikkö, keskusyksikön terminaali, sekä kamera.

KUVAN LAATU• Kriteerit, jotka kuvaavat objektiivien, kuvan ja

koko kuvan muodostaman optisen systeemin hyvyyttä

• Metriset sovellukset: tarvitaan hyvää geometrista tarkkuutta ja alueellista erotuskykyä

• Tulkitsevat sovellukset: tarvitaan radiometrista erotuskykyä

• Kuvanlaadun mittoina käytetään kuvan erotuskykyä RP ja modulaation siirtofunktiota MTF

KUVAN LAATU• Kuvien laatuun vaikuttavat monet tekijät• Lennonaikaiset muuttujat: Kameran linssin laatu,

Apertuuri, Valotusaika, Filmin tasaisuus, Kuvausmittakaava, Kameran tärinä, Kuvaliike, Ilmakehä, Auringon korkeuskulma

• Materiaalit ja prosessointi (analogiakuvat): Filmityyppi, Filmin tallennushistoria, Kehityskone, Kehitysprosessi, Skannaus

• Kuvan todellinen laatu selviää vasta lopputuotteesta mittaamalla.

OBJEKTIIVIN VIRHELÄHTEET• Objektiivin muodostama kuva ja kuvanlaatu ei ole

todellisuudessa koskaan täydellinen• Näitä poikkeamia aiheuttavia tekijöitä kutsutaan

kuvautumis- ja linssivirheiksi eli aberraatioiksi• Riippuvat mm.

– lasin taitekertoimesta, – kohteen etäisyydestä, – polttovälistä, – linssin muodosta, – linssien välisistä etäisyyksistä, – aukosta, – himmentimen paikasta ja – kuvakulmasta

OBJEKTIIVIN VIRHELÄHTEET

• Tynnyrivääristymä, virheetön kuva, tyynyvääristymä


Aberraatioiden huomioiminen ja korjaaminen• Aberraatiot korjataan parhaiten linssien

suunnittelu- ja valmistusvaiheessa. • Kuvaustilanteessa monien aberraatioiden

vaikutusta voidaan pienentää himmentimen koolla, aukon suuruudella, ja sillä, kuinka suurta osaa linssistä käytetään.

• Yleensä aberraatioiden kompensointiin auttaa pienemmän himmentimen aukon käyttö

• Värivirheitä korjataan linssiyhdistelmillä, joissa linsseillä on erilainen värinhajotuskyky


• "Oikean" muotoisen mittaamisen edellytyksenä on, että kuvat korjataan suoraviivaisiksi.

• Vääristymän määrä selvitetään kameran kalibroinnilla.

KESKUSPROJEKTIO• Kuva syntyy yhden

pisteen - projektiokeskuksen - kautta kulkevien valonsäteiden avulla

• Viereisessä kuvassa on esitetty kuvaustapahtuma ”positiiviasennossa”, eli kuvataso on piirretty projektiokeskuksen O eteen

KESKUSPROJEKTIO

• Keskusprojektiossa korkeuserot kuvautuvat suhteessa toisiinsa ns. "maastovirheenä”

• Maastovirhe poistetaan muuntamalla kuva keskusprojektiosat ortogonaaliprojektioon suorittamalla orto-oikaisu

KESKUSPROJEKTIO

• Mitataan eri kuvilta kuvapisteiden p’ ja p’’ kuvakoordinaatit

• Kohdepiste on kuvapisteiden p’ ja p’’ ja projektiokeskusten O1 ja O2 kautta kulkevien suorien leikkauspisteessä

Digitaaliset kamerat

• Tuleva säteily havaitaan sähköisien ilmaisimien avulla.

• Tallennetaan digitaalisessa muodossa, joka voidaan suoraan hyödyntää digitaalisena kuvana

• Digitaalisissa kameroissa on usein nykyään CCD - ilmaisinjärjestelmä

• CCD = charge coupled device

CCD ilmaisin• CCD-kenno koostuu matriisista, jossa on useita

ilmaisimia, yksi kullekin tulevalle kuvapikselille• Kohteesta tuleva säteily tulee ilmaisimeen ja tuottaa

sähkövarauksen, joka riippuu säteilyn voimakkuudesta.

• Sähkövaraus muunnetaan digitaaliseksi lukuarvoksi, josta saadaan kuvan harmaasävyarvo kutakin ilmaisinta vastaavassa pikselissä

• Digitaalinen lukuarvo tallennetaan

Valokuva vs. CCDValokuva CCD

Kuvanmuodostus: Hopeahalidit säteilylle

filmissä herkkä ilmaisin

Varastointi: filmi tai tietokonelevyke,

paperikopio kovalevy, CD

Manipulointi: kemiallinen kehitys, digitaalinen

optinen kopiointi kuvankäsittely

Siirto: Posti, faksi tietokoneverkko,

-levyke

Esitysmuoto: dia, elokuva monitori, TV

paperikopio printteri

Keilain• Aallonpituusalue 0.3 - 14 m • Useampi kuva samanaikaisesti usealla

aallonpituusalueella • Kaksiulotteinen kuvanmuodostus keilaamalla • Digitaalinen tallennus• Osat:

(Pyörivä peili: "kerää" säteilyn eri suunnista) Optiikka: kokoaa säteilyn Puoliläpäisevä hila & prisma: jakaa säteilyn eriaallonpituusalueisiin Ilmaisin: säteilyn energia muuttuu sähköiseksi signaaliksi Signaalin prosessointi: muuntaa sähköisen analogiasignaalindigitaaliseksi signaaliksi A/D muuntimen avulla

Tallennus: esim. nauha

KeilainIlmaisimet• Lämpöilmaisin: lämpöherkkä materiaali, joka

lämpenee sitä enemmän mitä enemmän se absorboi säteilyä muutetaan resistanssin muutokseksi

• Kvantti-ilmaisin: fotoni osuu ilmaisinmateriaaliin (esim. galliumarsenidi) syntyy sähkövirta jonka voimakkuus riippuu fotonien määrästä

Infrapuna-alue 3 - 5 & 8 - 14 m Ilmaisin täytyy eristää muusta laitteistosta ja jäähdyttää

• CCD: fotonit synnyttää sähkövirran

KeilainIlmaisimen signaalin voimakkuus• Saapuvan säteilyn määrä • Lentokorkeus: tietyltä maanpinnan alueelta saapuva

säteilyn määrä pienenee verrattuna etäisyyden neliöön • Spektrinen erotuskyky: heikompi erotuskyky (laajempi

aallonpituusalue) voimakkaampi signaali • Näkökenttä: pieni parempi maanpinnan erotuskyky

vähemmän tulevaa säteilyä heikompi signaali • Integrointiaika: aika jonka instrumentti "katsoo" tiettyä

maanpinnan osaa, suuri voimakkaampi signaali

IFOV

• Instantaneous field of view (IFOV):

• Instrumentin näkökenttä; ilmaisee kuinka suuren alueen kohteesta instrumentti näkee.

• kulmasuure

Keilain: IFOV• Mittauskulman muuttuessa etäisyys muuttuu

näkökenttä erilainen kuvan eri osissa • Kuvan laidoilla suurempi • Pieni näkökenttä pienet kohteet erottuvat hyvä

alueellinen erotuskyky• Suuri näkökenttä enemmän säteilyä ilmaisimeen

parempi radiometrinen erotuskyky • Radiometrinen erotuskyky: kyky erotella pienet erot

säteilyn määrässä, riippuu ilmaisimeen tulevan säteilyn määrästä ja A/D muuntimesta (käytettävien bittien lukumäärä)

• Hyvä maanpinnan erotuskyky ja hyvä radiometrinen erotuskyky vastakohtia

Keilain

• Käytetään ilmaisinta, jota keilataan (käännetään) kuvausalueen yli,

• Ilmaisinta voidaan keilata joko – 1. kohtisuora lentosuuntaan nähden– 2. lentosuunta– 3. kartiokeilaus– 4. sivukulmakeilaus (yleensä käytetään

vain tutkissa).

Kohtisuoraan lentosuuntaan nähden toimiva keilan

• Whiskbroom • Kuvaa kohdetta

linjoina kohtisuoraan lentosuuntaa vasten

• Kääntyvä peili (A) ohjaa sensoria (ja linssisysteemiä) puolelta toiselle


• Tuleva säteily jaetaan eri aallonpituuksiksi

• Prisma auringon säteilylle uv, vis, nir erikseen

• Lämpösäteily (tir) erikseen• Instrumentin ilmaisimet (B)

herkkiä tietyille aallonpituuksille

• Ilmaisin havaitsee tietyn ajan yksi pikseli linjalla

• Havaintoaika ja lentonopeus määrää alueellisen erotuskyvyn


• E on kulma, jonka sisältä instrumentti havaitsee tulevaa säteilyä

• lentokoneilla 90o-120o

• satelliitissa yleensä10o-20o

• F on keilausalueen eli kuva-alueen leveys

Lentosuunnan keilain• Pushbroom • Havaitaan

samanaikaisesti koko keilausalueen leveys

• Kullekin lentosuuntaa vastaan kohtisuorassa olevalle pikselille on oma ilmaisin

• A ilmaisinrivi joka on kuvatasolla B

• C linssisysteemi

Lentosuunnan keilain• Tarvitaan rivi ilmai-simia

kullekin erotel-tavalle aallonpituus-alueelle eli kanavalle

• Parempi tarkkuus havainnoissa, koska voidaan havaita kohdetta pidemmän aikajakson kuin kohti-suoralla keilaimella

Lentosuunnan keilain

• Parempi tarkkuus havainnoissa, koska voidaan havaita kohdetta pidemmän aikajakson kuin kohtisuora keilain

• Voidaan pienentää havaintokulmaa- saadaan tarkempi kuva maastossa

• Voidaan kaventaa kanavia saadaan pienempiä ja tarkempia aallonpituusalueita

• Mutta kallis ja painavampi

Spektrometri

• Instrumentti joka havaitsee usealla hyvin kapealla aallonpituusalueella samanaikaisesti

• Tyypillisesti useita satoja tai tuhansia kanavia.

• Usein lentokonekäyttöisiä instrumentteja, satelliiteissa ollut Hyperion-instrumentti

• Ei välttämättä muodosta kuvaa

Esimerkki: AISA-spektrometri• AISA-kuvan tulkinnan periaate (Juho Lumme, TKK/Foto)

Radiometri• Säteilyn määrä mitataan ja talletetaan

mahdollisimman tarkasti• Eräs keilainten erikoistyyppi• Mittaa kohteen heijastamaa tai luonnostaan

lähettämää säteilytehoa (kohteen lämpötilasta johtuvaa säteilyä)

• Havainto tehdään usein melko suurella aallonpituusalueella

eli yhden kanavan leveys on aika suuri saavutetaan hyvä säteilyn määrän mittaustarkkuus

• Lähinnä mikroaaltoalueella tai termisillä aallonpituusalueilla toimivia instrumentteja

Mikroaaltotutka

• Mikroaaltoalueella toimivat aktiiviset instrumentit • Radar = Radio detection and ranging • Kuvaavat tutkat:

– SLAR (Side-Looking Airborne Radar)– SAR (Synthetic Aperture Radar)

• Kuvaa muodostamattomat tutkat: – altimetri, – sirontamittari, – polarimetri

Erotuskyky eli resoluutio

• Ilmoittaa sen alueen koon, jonka sisältä saadaan yksi havainto.

• Spatiaalinen resoluutio on siis yhden pikselin koko maastossa.

• Instrumenttien resoluutio vaihtelee paljon, useista kymmenistä kilometreistä yhteen metriin.

Resoluutio / alueellinen erotuskyky

• Spatiaalinen - maastoresoluutio, pikselin koko maastossa, pienin kohde jonka voi erottaa

• Hyvin tarkka: 0.5m – 5m

• Tarkka: 5m - 35 m

• Keskiresoluutio 200 - 500 m

• Karkea: 1000 m - 25-45 km

Alueellinen erotuskyky• Esimerkkejä instrumenttien alueellisista

erotuskyvyistä vs. jenkkifutiskenttä

Maastoresoluutio l. maastoerotuskyky

Ajallinen erotuskyky eli kuinka usein aineistoa on saatavilla ?

• Toistojakso l. koska satelliitti ylittää uudelleen saman kohdan?

• Voi myös olla nopeampi, viereisiltä radoilta saattaa näkyä sama kohde uudelleen

• 1 päivä - 1 kuukausi

Ajallinen erotuskyky

• Pilvisyys! vaikka satelliitti lentää yli, kuvaa ei välttämättä voida hyödyntää– (Suomessa kuvat n. 70% pilvisiä)

• Vuodenaika! viljapellot, lumi ja jää, levien esiintyminen

• Muutokset ajan mittaan

Spektrinen erotuskyky

• Instrumentin kunkin kanavan aallonpituusalue

• Kuinka kapea on aallonpituusalue kullakin instrumentin kanavalla

Spektrinen erotuskyky

• Tavallisen filmin spektrinen resoluutio on varsin karkea verrattuna spektrometriin, jolla saadaan muutaman nanometrin pituisia pätkiä koko aallonpituusalueen matkalta.

• Usein maastokohteet kuten vesi tai kasvillisuus pystytään erottamaan toisistaan, vaikka instrumentin spektrinen erotuskyky ei olisikaan kovin suuri, koska ne ovat niin erilaisia kohteita.

Spektrinen resoluutio

• Jos halutaan erotella maastokohteita jotka ovat ominaisuuksiltaan lähempänä toisiaan vaaditaan instrumentiltä tarkempaa spektristä erottelukykyä, eli enemmän ja kapeampia kanavia.

• Esim. vesialueita niiden laadun perusteella, (onko saastunut vai puhdas)

• Onko metsä havumetsää vai lehtimetsää?

Radiometrinen erotuskyky

• Instrumentin kyky tallentaa maastokohteesta heijastunut säteily

• Eri kohteiden erottuvuus • Mitä parempi on radiometrinen

erotuskyky, sitä paremmin instrumentti erottaa maastossa erilaisia kohteita heijastuneen/emittoituneen säteilyn perusteella

Radiometrinen erotuskyky• Vasen ylä:

Alkuperäinen kuva, 256 harmaasävyä (8-bit)

• Oikea ylä: 16 harmaasävyä (4-bit)

• Vasen ala: 4 harmaasävyä (2-bit)

• Oikea ala: Binäärikuva (1-bit)

Kanava• Satelliitissa oleva

instrumentti havaitsee usein maata usealla eri aallonpituusalueella.

• Näitä eri aallonpituusalueita kutsutaan kanaviksi.

• Kanavien lukumäärä ja aallonpituusalue vaihtelevat eri instrumenteissa, kanavia on usein 4 tai enemmän.


Kaukokartoitusmittausten esittäminen

• Mitataan kohteesta heijastuneen tai emittoituneen sähkömagneettisen säteilyn voimakkuutta

• Eri aallonpituusalueilla• Mittauksen paikantaminen, ts. sidottu

koordinaatistoon

Lähestymistapoja:• Kuva-avaruus (image space / domain)• Spektriavaruus (spectral space / domain)• Piirreavaruus (feature space / domain)

Kuva-avaruus• Kuva: mittaukset järjestetään kaksi-ulotteiseksi hilaksi

• Matemaattisesti g = f(x,y)

jossa x ja y ovat paikkakoordinaatit ja g mitattu säteilyn voimakkuus

• Kunkin aallon-pituusalueen mittaukset muodostavat oman kuvansa

• Kutsutaan myös nimellä kanava (band / channel)

Landsat ETM-kuvan kanavat

Kanava 1 (B): 0.45 - 0.52 µm Kanava 2 (G): 0.53 - 0.61 µm Kanava 3 (R): 0.63 - 0.69 µm

Kanava 4 (NIR): 0.78-0.90 µm Kanava 5 (NIR): 1.55-1.75 µm Kanava 7 (MIR): 2.09-2.35 µm

Kuva-avaruus• Yhdistämällä eri kanavat värijärjestelmän avulla saadaan värikuvia

• Yleisesti käytetään RGB-järjestelmää

• Red, Green ja Blue ovat päävärejä joita yhdistämällä muut värit muodostuvat

R: Ch3, G: Ch2, B: Ch1 R: Ch4, G: Ch3, B: Ch2 R: Ch7, G: Ch4, B: Ch3

Spektriavaruus• Tarkastelun kohteena on sähkömagneettinen spektri, etenkin

miten mitattu säteilyn määrä muuttuu aallonpituuden vaihtuessa

Eri materiaaleilla erilainen spektri → Spektrejä vertailemalla voidaan tehdä päätelmiä materiaaleista ja näiden ominaisuuksista

Piirreavaruus

• Mittauksia, ”piirteitä”, tarkastellaan kahden tai useamman kanavan muodostamassa avaruudessa

• Kohteiden tunnistaminen eli luokittelu tarkoittaa tämän avaruuden jakamista osiin siten että kullakin luokalla on oma alueensa

Vasen:Landsat ETM kanava 3 (R)

Oikea:Kanavien 3 ja 4 muodosta-ma piirreavaruusVaaka-akseli: kanava 3Pystyakseli: kanava 4Väritetyt alueet: kuvalta löytyvät pikselikombinaa-tiot, punaisia eniten, magentaa vähiten

Vasen:Landsat kanava 4 (NIR)

Oikea:Kanavista 3 ja 4 tehtyRGB-kuvaR: Ch3, G: Ch4, B: Ch3

Instrumenttien kuvausalustat

• Maassa sijaitsevat– jalustalla, katolla tai– käsikäyttöiset laitteet

• Kohteen yksityiskohtainen tutkiminen, esimerkiksi ominaissäteilyn määrittäminen

• Tehdään kohteesta vertailuhavaintoja satelliittihavaintoja varten

• Kuvassa puomin päässä mikroaaltoradiometrin antenni

Kuvausalustat• Analytical Spectral Devices FieldSpec-

spektrometri, aallonpituusalue 350 - 2500 nm

Kuvausalustat...

Kaasupallot:

• Maksimikorkeus noin 50 km

• Vakaa

• Käytetään lähinnä ilmakehäluotauksissa

… kuvausalustat

• lentokone tai helikopteri– kun halutaan tarkempaa tietoa kohteesta kuin

mitä satelliitista voidaan saada – kuitenkin suuremmalta alueelta kun maasta

käsin – käytetään myös satelliittihavaintojen

vertailuaineistona ja korvaavana materiaalina

Leko / Heko• Usein maassa ja

lentokoneessa tehdään havaintoja hyvin monelta ja kapealta eri aallonpituusalueelta

• Saadaan tarkkaa tietoa kohteen spektrisistä ominaisuuksista eli ominaisuuksista eri aallonpituusalueilla

Leko / Heko jatkuu...Helikopteri: • Matala korkeus + hidas nopeus • Kokeiluinstrumenttien alusta

Lentokone: • Maksimikorkeus noin 20 km • Yli 3 km korkeuksissa tarvitaan paineistettu ohjaamo • Etuja: joustavuus kuvausajankohdan, lentonopeuden ja

lentokorkeuden suhteen • Haittoja: alttius tuulelle ja turbulensseille • Kartoituskuvauksissa: 2 moottoria, minimilentonopeus 200

km/h

Lentokone• TKK/Avaruustekniikan

laboratorion tutkimuslentokone Short Skyvan

Nokassa AISA-spektrometri

Lentokone

• Erilaisia radiometrien antenneja…

…ja sivukulma-tutkan antenni.

Lentokone

• Maanmittauslaitoksen Rockwell Turbo Commander 690A

• Ilmakuvauskamera Wild RC-10 käytössä

• Nykyään WILD/LEICA RC 20 + FMC

Satelliitit instrumenttien alustana

• Satelliitit kiertävät kohdettaan tiettyä reittiä pitkin.

• Satelliitin reittiä kutsutaan radaksi

• Rataa kuvataan rataparametreillä– kuten korkeudella (etäisyys maan pinnasta)

Satelliitti• Koostuu hyötykuormasta (payload) ja

alijärjestelmistä (bus, subsystem) • Hyötykuorma: Instrumentit • Alijärjestelmät vastaavat satelliitin oikeasta

kiertoradasta, asennon säädöstä, sähkön tuottamisesta, lämmön kontrolloimisesta, mekaanisesta tukirakenteesta ja kommunikoinnista maa-aseman kanssa

• Maa-asema– Ottaa vastaan ja tallettaa satelliitin lähettämän datan – Antennisysteemi seuraa satelliitin kulkua – Poistetaan tiedonsiirron kohina – Voi suorittaa datan radiometrisen ja geometrisen

korjauksen

Satelliitin rata• Satelliitti kiertää planeettaa ympyrä- tai ellipsiradalla • Satelliitti ohittaa planeetan hyperbeli- tai paraabeliradalla • Keplerin lait:

1. Planeettaa kiertävän satelliitin rata on ellipsi, jonka toisessa

polttopisteessä on planeetta

2. Satelliitin paikkavektori pyyhkii yhtä suurina aikaväleinä

yhtä suuret pinta-alat

3. Satelliittien kiertoaikojen neliöt suhtautuvat toisiinsa

kuten isoakselien puolikkaiden kuutiot

• Kiertoradan planeettaa lähinnä olevaa pistettä kutsutaan

perigeumiksi ja kauimmaista pistettä apogeumiksi

Satelliitin rata

Rataparametrit: • a: ellipsin pääakselin

puolikas : radan eksentrisyys • i: inklinaatiokulma eli kulma jossa rata leikkaa päiväntasaajan

tason : oinaasta itään mitattu nousupisteen kulma (nousupiste:

radan ja päiväntasaajan leikkauspiste) : nousupisteen ja perigeumin välinen kulma

• tpe: ajanhetki, jolloin satelliitti on perigeumin kohdalla

• Kaukokartoituksessa käytetään ympyräratoja:

isoakseli a = pikkuakseli b

Geostationäärinen satelliitti

• Kiertää maata samalla nopeudella kuin maa kiertää itsensä ympäri

• Maahan nähden paikoillaan → havaitsevat siten jatkuvasti samaa kohdetta

• Inklinaatiokulma i=0

Geostationäärinen satelliitti• Ratakorkeus noin 36 000 km → kuvaa varsin suuren

alueen maanpinnasta. • Useat sääsatelliitit: Meteosat, Goes

Meteosat 1.7.2006 klo 12:00, VIS ja IR kanavat

Geosynkroninen rata

• Satelliitti kiertää maata maan pyörimisliikkeen nopeudella

• Pysyy kapealla pituuspiirialueella

• Ei kuitenkaan kuvaa täsmälleen samaa kohdetta koko ajan

Aurinkosynkroniset satelliitit

• Aurinkosynkroniset satelliitit kuvaavat saman alueen samaan vuorokaudenaikaan joka päivä.

• Kaikkina vuodenaikoina auringon sijainti on taivaalla sama satelliitin ylilennon aikana.

• Kohteen valaistusominaisuudet ovat samanlaiset, kun tehdään havaintoja kohteesta

• eri vuosina samaan aikaan • havaintoja peräkkäisinä päivinä.

• Eri vuodenaikoina auringon sijainti ja myös valaistusominaisuudet poikkeavat.

Aurinkosynkroniset satelliitit

Kaukokartoitussatelliitit

• Maailmanlaajuinen peitto• Mittausetäisyys kohteeseen on vakio

(500-1000 km)• Saman alueen ylitys samaan aikaan

päivästä = aurinkosynkroninen rata• Kallistuskulma napoihin nähden• Kiertoaika on 95-100 minuuttia

Napojen kautta kulkevat satelliitit

• Lentävät maapallon toisella puolella pohjoissuuntaan (=nouseva rata)

• Toisella puolella eteläsuuntaan (=laskeva rata)

...satelliitin rataparametrit…laskeva ja nouseva rata

• Kun kohde on auringon valaisema, voidaan tehdä havaintoja passiivisilla instrumenteilla, jotka havaitsevat auringon lähettämää säteilyä.

• Eli kun satelliitti on samalla puolella maapalloa kuin aurinko

• Tällöin satelliitin rata on usein laskeva.

...satelliitin rataparametrit…laskeva ja nouseva rata

• Nouseva rata on silloin toisella puolella maapalloa jossa ei ole valaistusta sillä hetkellä

• Eikä myöskään voida tehdä havaintoja auringon heijastuneesta säteilystä.

… laskeva ja nouseva rata…• Passiiviset instrumentit, jotka havaitsevat

kohteen lähettämää lämpösäteilyä (TIR ja MW) voivat tehdä havaintoja myös laskevan eli valaistuksettoman radan puolelta.

• Myös aktiivisilla instrumenteilla (tutkat), jotka lähettävät ja havaitsevat omaa säteilyään, voidaan tehdä havaintoja koko ajan, myös valaistuksettoman radan puolelta.

Havaintoalueen leveys

• Kuva-alan tai havaintoalueen leveys on instrumentin havaintoalueen leveys maastossa kohtisuoraan lentosuuntaan vasten.

• Yleensä kymmeniä tai satoja kilometrejä vaihtelee paljon instrumenteilla

Vierekkäiset radat

• Maa pyörii itä-länsi-suunnassa samalla kun satelliitti lentää napojen yli kiertävällä radallaan. (itään päin)

• Satelliitin rata näyttää siirtyvän maastossa länsisuuntaan kunkin ylityskerran välillä.

Vierekkäiset radat

• Kiertoliikkeestä johtuen vierekkäisiltä radoilta tehdyt havainnot kattavat laajoja alueita maapallolla

Radan sykli eli toistojakso• Radan sykliksi eli

toistojaksoksi kutsutaan sitä aikaa, joka kuluu ennen kuin satelliitti ylittää taas täsmälleen saman kohdan maastossa maan pyörimisliikkeen johdosta

• Aiempikin ylitys voi tuoda havainnon samasta kohteesta, mutta se on havaittu hieman sivusta, edelliseltä tai seuraavalta radalta, eikä suoraan saman alueen yläpuolelta

Nadir

• Nadir-kohdaksi kutsutaan maastossa suoraan instrumentin alapuolella olevaa kohtaa.

• Instrumentit kuvaavat myös radan ylilentokohdan sivuilla olevia alueita, näitä kutsutaan off-nadir-alueiksi.

Ratojen päällekkäisyys

• Napojen läheisyydessä vierekkäiset radat menevät enemmän päällekkäin, havaintoja saadaan samalla satelliitilla enemmän kuin päiväntasaajan alueelta.

• Suomi sijaitsee siis varsin hyvällä paikalla kuva-aineistoja ajatellen.

Documents

Paikkatiedon keruu ja muokkaus: kaukokartoitus