پاورپوینت سیستم ماهواره ای

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بخشهای مهم یک سیستم ماهواره ای سنجش از دور شامل موارد زیر است:

1- سیستم ردیابی و کنترل: که کار تعیین مدار ماهواره، کنترل مداری، پردازش داده های مربوط به ادامه کار ماهواره و . را انجام می دهد.

2- سیستم کنترل عملیات: که برنامه ریزی عملیات ماموریت، ارزیابی داده های مشاهده شده، ایجاد پایگاه های اطلاعاتی برای داده های پردازش شده و غیره را انجام می دهد.

3- سیستم اخذ داده ها: دریافت، ضبط، پردازش، آرشیو و توزیع داده های مشاهده شده را انجام میدهد.
ماهواره های سنجش از دور:

اسلاید 2 :

مدارهای ماهواره:

ماهواره هایی که به دور زمین می چرخند، دارای دو حرکت عمودی و افقی می باشند. بنابراین طراحی آنها باید به گونه ای متناسب با این حرکات باشد. زمین نیز علاوه بر حرکت انتقالی، دارای حرکت وضعی در جهت غرب به شرق است. که همان حرکت افقی است. با توجه به این مطلب ماهواره های با حرکت عمودی میتوانند وظیفه خود را انجام دهند. در این حالت باید سرعت حرکت ماهوادره با سرعت حرکت زمین تنظیم شود. که با تنظیم این حرکات و تناسب آنها با یکدیگر می توان مصرف انرژی را به حداقل رساند.

ماهواره ها یک مدار بیضوی شکل را در اطراف زمین می پیمایند و مدت زمانی که طول می کشد تا یک مدار بطور کامل پیموده شود، دورمداری ماهواره نامیده می شود. مسیری که یک ماهواره برروی زمین ردیابی می کند، مسیر زمینی آن ماهواره نامیده می شود و همزمان با چرخش زمین در زیر ماهواره، ماهواره در هر بار چرخش خود، مسیر های مختلفی را ردیابی می کند. ماهواره های سنجش از دور اغلب اوقات در مدار های خاصی قرار می گیرند و این ماهواره ها مسیر خود را بعد از فاصله زمانی ثابت، مجددا تکرار می کنند. به این فاصله زمانی، چرخه تکرار ماهواره گفته می شود.

اسلاید 3 :

درصورتی که ماهواره مداری موازی با استوا در همان مسیری که زمین در در یک دوره 24 ساعته می چرخد را طی کند، ماهواره زمین آهنگ نامیده می شود. ماهواره هایی که دارای مدار زمین آهنگ می باشند، در ارتفاع بیش از 36000 کیلومتری قرار دارند و این مدار، ماهواره را قادر می سازد تا همیشه منطقه ثابتی را برروی زمین نظاره کند. این ماهواره ها معمولا سطح وسیعی از زمین را تحت پوشش قرار می دهند و ماهواره های هواشناسی و مخابراتی عموما دارای مدارات زمین آهنگ می باشند.

ماهواره های مشاهده زمینی، معمولا دارای مدارات خورشید آهنگ می باشند. ماهواره های خورشید آهنگ، دارای مدار نزدیک به قطبی می باشند که مشخصات مداری آنها به گونه ای تنظیم شده است که ماهواره همیشه در یک زمان محلی واحد از نصف انهار محل عبور کند.

مدارهای ماهواره:

اسلاید 4 :

نجش از دور اپتیکی:

در سنجش از دور اپتیکی، سنجنده های اپتیکی، تشعشعات خورشید را که به سمت زمین منتشر و پس از برخود با عوارض، منعکس شده است را در نواحی طول موج مرئی و مادون قرمز نزدیک، ثبت می نماید. همچنین پدیده های مختلف، اثرات جذب و انعکاسی متفاوتی را در طول موجهای مختلف دارا می باشد. بنابراین اجسام از طریق علائم انعکاس طیفی خاص خود که در تصاویر سنجش از دور ثبت می گردد، قابل تشخیص و تمایز می باشند. سنجش از دور اپتیکی به خورشید بعنوان منبع روشنایی وابسته می باشد.

اسلاید 5 :

معمولا دو نوع سیستم تصویر برداری اپتیکی وجود دارد که شامل:

سیستم تصویر بردار پانکروماتیک:در این سیستم سنجنده فقط از یک باند در دامنه طول موج وسیع برای ثبت عوارض استفاده می کند. درصورتی که دامنه طول موج در محدوده مرئی بیفتد، تصویر حاصله، یک تصویر سیاه وسفید خواهد بود که کمیتی که در آن اندازه گیری می شود، مقدار روشنایی اجسام یا عوارض می باشد. در این روش اطلاعات طیفی و یارنگ اجسام از بین خواهد رفت. تصاویر SPOT HRV-PAN، نمونه ای از این نوع می باشد.

سیستم تصویر برداری چند طیفی: در این سیستم سنجنده یک آشکار ساز چند باندی می باشد که هر باندی از آن به طول موج خاصی از طیف الکترومغناطیس حساس است. تصویر حاصله، یک تصویر چند لایه ای خواهد بود که دارای اطلاعات طیفی رنگی و مقادیر روشنایی اجسام روئیت شده، خواهد بود. تصاویر سنجنده ETM ماهواره LANDSAT و HRV-XS ماهواره SPOT نمونه ای از سیستمهای چند طیفی می باشد.

اسلاید 6 :

تصاویر پانکروماتیک: یک تصویر پانکروماتیک، فقط ار یک باند تشکیل شده است. این تصویر معمولا مطابق با مقیاس تصویر نمایش داده می شود. یعنی اینکه درجه روشنایی یک پیکسل خاص، متناسب با شماره رقومی پیکسلی می باشد، که آن هم به شدت تابش نور خورشیده منعکس شده از اجسام بستگی دارد. بنابراین تصاویر پانکروماتیک، ممکن است بصورت یک عکس سیاه و سفید از منطقه، تفسیرشود.

تصاویر چند طیفی: یک تصویر چند طیفی، متشکل از داده های چند باندی می باشد. برای نمایش چنین تصاویری، می توان هر باند از تصویر را به صورت مستقل با سطوح خاکستری نمایش داد و یا با ترکیبی از سه باند، به صورت تصویر رنگی نمایش داد. تفسیر یک تصویر چند طیفی، مستلزم درک علائم انعکاس طیفی پدیده های مختلف در صفحه تصویر می باشد.

اسلاید 7 :

قدرت تفکیک فضایی Spatial Resolution

به حداقل ابعاد هر عارضه یا پدیده که در تصویر قابل نمایش و یا تفکیک باشد، قدرت تفکیک آن گفته می شود. کوچکترین جزء هر تصویر بعنوان پیکسل یا عنصر تصویری نامیده می شود. هر چه ابعاد پیکسل ها کوچکتر باشد، قدرت تفکیک بیشتر است، چون جزئیات بیشتری را نشان می دهد.

قدرت تفکیک طیفی:Spectral Resolution

به کوچکترین پهنای باند قابل تشخیص توسط سنجنده گفته می شود. یعنی هرچه پهنای باند باریک تر باشد، قدرت تفکیک طیفی نیز بیشتر است. قدرت تفکیک طیفی در رابطه با طول موجها بوده و هرچه پهنای باند کمتر باشد، تعداد باند بیشتر است و هرچه تعدا باند بیشتر باشد، نشان دهنده قدرت تفکیک طیفی بالاتر است. بطور کلی دید سیاه و سفید، پایین ترین قدرت تفکیک طیفی را دارد.

قدرت تفکیک Resolution

اسلاید 8 :

قدرت تفکیک انرژی Radiometric Resolution

به کمترین میزان انرژی قابل تشخیص توسط سنجنده گفته می شود. در اینجا نیز هرچه تعداد سطوح انرژی قابل تشخیص بیشتر باشد، قدرت تفکیک انرژی نیز بیشتر است.

قدرت تفکیک زمانیTemporal Resolution
به فاصله زمانی بین دو سنجنش متوالی در یک منطقه گفته میشود. یا به عبارت دیگر کوچکترین فاصله زمانی که ماهواره از یک منطقه تصویر برداری متوالی دارد.

قدرت تفکیک و انتخاب تصاویر با قدرتهای تفکیک متفاوت بستگی به نیاز و دقت کار دارد. ولی بطور کلی هرچه قدرت تفکیک بالاتر باشد، هزینه های کار نیز افزایش می یابد. قدرت تفکیک مناسب با توجه به نیاز طرح، هدف کار، و امکانات موجود قابل تغییر است. همیشه تصاویر با بالاترین قدرت تفکیک، مناسب ترین تصاویر نخواهد بود.

اسلاید 9 :

ماهواره های سنجش از دور

سری ماهواره های لندست:
این ماهواره ها متعلق به سازمان فضایی آمریکا است. اولین آنها در سال 1972 پرتاب شد و از آوریل 1999 ماهواره لندست 7 با ویژگیهای ممتازی نسبت به ماهواره های دیگر این مجموعه در مدار است. سنجنده اصلی لندست های 1 تا 3 ، MSS ولندست های 4 و 5 ، TM بوده اند. سنجنده لندست7، ETM+ نام دارد و دارای 8 باند طیفی بااندازه تفکیک 15 تا 60 متر می باشد. هر فریم آن سطحی معادل 175*179 کیلومتر از زمین را می پوشاند. تصویر برداری در این ماهواره به صورت قائم می باشد و در هر 16 روز یک پوشش کامل از جهان برداشت می شود. مدار های به گونه ای طراحی شده اند که دو نوار مجاور به فاصله زمانی 7 روز برداشت می شوند. سنجنده ETM+ نسبت به سنجنده TM از کیفیت هندسی و رادیومتری برتری برخوردار است.

اسلاید 10 :

مشخصات ماهواره لندست 6-1

اسلاید 11 :

جدول 2- ویژگی ها و کاربرد هر یک از باندهای سنجنده TM

اسلاید 12 :

جدول 3- مهمترین مشخصات ماهواره لندست 7 (ETM+)

اسلاید 14 :

سری ماهواره های SPOT:

این ماهواره ها محصول مشترک کشورهای فرانسه، سوئد و بلژیک می باشد.
اولین آن در سال 1986 در مدار قرار گرفت و هم اکنون SPOT4 در مداری با ارتفاع 800 کیلومتر قرار دارد.
سنجنده اصلی این ماهواره HRV می باشد.
با اندازه تفکیک 10 متر و چند طیفی با سه باند ولی با اندازه تفکیک 20 متر تصویر برداری کنند.

عرض نوار برداشت در حالت قائم معادل 60 کیلومتر و با 26 درجه تمایل، 80 کیلومتر خواهد بود.( که در حالت مایل اندازه تفکیک باند PAN ، 13 متر و در حالت جند طیفی 27 متر، خواهد بود). SPOT4
همچنین سنجنده جدیدی بنام ابزار پوشش گیاهی با اندازه تفکیک 1 کیلومتر و عرض نوار برداشت 1000 کیلومتر برای اهداف پایش پوشش گیاهی در سطح منطقه ای و جهانی در SPOT4 قرار داده شده است.

اسلاید 15 :

ماهواره IKONOS :

اين ماهواره اولين ماهواره اي است كه داراي سنجنده با قدرت تفكيك بسيار بالا مي باشد و در سال 1999 توسط آمريكا به فضا پرتاب شد.
تصوير برداري دو حالت انجام مي شود : Pan با اندازه تفكيك 1 متر و چند طيفي (Multi spectral) با اندازه تفكيك 4 متر كه در طول موج هاي آبي و سبز و قرمز و مادون قرمز نزديك انجام مي شود.
عرض نوار برداشت 11 كيلومتر است.
امكان تصوير برداري مايل در اين سنجنده باعث مي شود كه تصوير برداري مجدد از يك منطقه معين در فاصله زماني 3-2 روز ميسر گردد.
همچنین امکان تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM) با استفاده از تصاویر این ماهواره وجود دارد.

اسلاید 16 :

جدول ویژگی های ماهوارۀ ایکونوس

اسلاید 17 :

ماهواره IRS (Indian Remote Sensing Satellite):

اين ماهواره توسط كشور هندوستان در سال 1988 به فضا پرتاب شد و در سالهاي 1991 و 1995 نيز ماهواره هاي ديگري از اين سري ساخته شد و اخيراً نيز سري هاي جديد IRS به فضا پرتاب شده است. از جمله مهمترين اين ماهواره ها كه هم اكنون در فضا است IRS-1C ، IRS-1D و IRS-P6 می باشد. اين ماهواره داراي سه سنجنده به نامهاي Wifs , Liss , Pan با ويژگيها و كاربردهاي متفاوت مي باشد. ارتفاع مدار 804 كيلومتر است.

اسلاید 18 :

مشخصات ماهواره هایIRS-lC و IRS-lD

اسلاید 19 :

مشخصات ماهواره هایIRS-P6 Resource

اسلاید 20 :

ماهواره هواشناسي NOAA :National Oceanic and Atmospheric Administration

اين ماهواره متعلق به سازمان ملي جو و اقيانوس آمريكا (NASA) می باشد. كه اولين بار در سال 1970 در مدار قرار گرفت. هم اكنون شماره هاي 14 و 15 آن در فضا است. سنجنده اي كه در اين ماهواره مستقر است AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer ) نام دارد. اندازه تفكيك مكاني 1/1 كيلومتر و عرض نوار برداشت 2800 كيلومتر است. داراي پنج باند طيفي است. ارتفاع مدار 850 كيلومتر است و هر 101 دقيقه يك بار زمين را دور مي­زند. هر چند كه اين ماهواره يك ماهواره هواشناسي است ولي از داده هاي آن مي توان در زمينه پايش پوشش گياهي، آتش سوزي، سيل و درجه حرارت سطح آب درياها استفاده نمود