infracerveny-snimek-lesy-u-mecina-worldview2-digital-globe

Možnosti a využití dat družicového dálkového průzkum Země se stále rozšiřují. Družicové systémy pozorování Země se staly významnou součástí informační infrastruktury mnoha moderních zemí. Současně se rychle vyvíjí i komerční prostředí jak s daty samotnými, tak i s technikou a nabídkou informačních služeb založených na družicových datech.

Nezastupitelnou roli sehrávají družicové snímky zejména při mapování a vyhodnocení stavu krajiny a životního prostředí. Pro tento typ aplikací je důležitá garance dostupnosti dat v pravidelných časových intervalech a přístup do archívů dat pořízených v minulosti. V posledních letech se nabídka dat v této oblasti výrazně rozšířila. Kromě tradičních družic řady Landsat, SPOT a IRS je v provozu sestava 5 družic RapidEye (prostorové rozlišení 6,5 m), řada družic Resourcesat (rozlišení 23,5 m), sestava 9 družic DMC (rozlišení 20 až 30 metrů) a několik dalších družic. To zaručuje dostatečnou snímací kapacitu pro řadu operačních aplikací, ať už pro sledování různých aspektů našeho životního prostředí, zemědělský nebo lesnický monitoring, mapování rozrůstání měst, sledování chráněných krajinných oblastí, mapování sněhové pokrývky apod.


mecin-worldview2-digital-globe
Měčín na Klatovsku. Snímek pořízený družicí WorldView-2 s prostorovým rozlišením 50 cm © DigitalGlobe (2011)


Data velmi vysokého rozlišení s velikostí pixelu menší než jeden metr jsou pro civilní potřeby téměř výlučně pořizována soukromými družicemi. Takových družic je dnes provozováno již téměř deset, nejlepší prostorové rozlišení dosahuje 50 cm a nejnovější družice snímají data s mnohem bohatším spektrálním rozlišením. V poslední době se často hovoří o prolomení hranice půlmetrového rozlišení. Americké firmy GeoEye a DigitalGlobe plánují na příští dva roky starty družic GeoEye-2 a WorldView-3, jejichž rozlišení by se mělo posunout až na hranici 25 cm.

Radarové snímání

Výrazným rozmachem prochází v současné době oblast radarového snímání. Sestava čtyř družic COSMO-SkyMed, dvě družice TerraSAR-X nebo dvě družice Radarsat pořizují data až s metrovým rozlišením v různých úrovních polarizace a na různých frekvencích. Kromě tradičních aplikací se objevují i nové inovativní přístupy k využití těchto dat, zejména v oblasti interferometrického vyhodnocení. Radarová data se tak dnes využívají k tvorbě podrobných globálních modelů terénu, velmi přesného (až v řádu milimetrů) mapování terénních deformací (vlivem zemětřesení, sesuvů půdy, sopečné činnosti, důlních a stavebních aktivit, apod.), sledování stability velkých infrastrukturních staveb nebo dlouhodobých geologických pohybů.

Ambiciózní družicový systém

V tomto desetiletí bude v rámci evropského programu GMES (Global Monitoring for Environment and Security) postaven ambiciózní družicový systém na pozorování Země, který bude tvořit sestava družic Sentinel. Budou mít různé vybavení pro mapování a monitoring pevniny, vodních ploch i atmosféry. Sentinel 1 bude družice s moderní radarovou aparaturou s vysokým rozlišením. Využití dat je plánováno zejména pro krizové mapování, mapování terénních deformací, sledování lesních porostů, ledové pokrývky oceánů a námořní dopravy. Sentinel 2 ponese optické přístroje pořizující data vysokého rozlišení ve 13 spektrálních pásmech. S jejich pomocí se budou sestavovat mapy využití půdy, zdravotního stavu vegetace, mapy pro potřeby lesnictví i pro humanitární operace. Sentinel 3 bude poskytovat údaje o hladině oceánů, povrchové teplotě pevniny i mořské hladiny a barevných změnách. Sentinely 4 a 5 budou určeny pro sledování atmosféry, včetně aktuálního obsahu plynných složek i pevných příměsí.


infracerveny-snimek-lesy-u-mecina-worldview2-digital-globe
Lesy severně od Měčína. Infračervený snímek pořízený družicí WorldView-2 s prostorovým rozlišením 50 cm, © DigitalGlobe (2011)


Rozšíření potenciálu

Vývoj v poslední období již není zaměřen pouze na zlepšování prostorového, případně spektrálního rozlišení, ale do popředí vystupují další faktory rozšiřující aplikační potenciál družicových dat. Moderní družicové systémy dokáží pořizovat družicové snímky podle detailních požadavků zákazníka, ať už se jedná o zájmové území nebo dobu snímání. Umožňují to nové typy družic s vyšší flexibilitou pohybu na oběžné dráze, družicové skenery s vysokou pořizovací kapacitou, nové postupy pro programování družic využívající aktuálních meteorologických dat, apod.

Rychlé dodání dat

Současně dochází k výraznému zkrácení času mezi pořízením dat a jejich dodáním zákazníkovi. Přenosová technika dnes dovoluje získat velké objemy dat a distribuovat je k uživateli během několika minut. Mohou tak být získávána téměř v reálném čase a poskytovat potřebnou podporu, například pro rozhodování o záchranných operacích v případě katastrofických událostí.

Cenová dostupnost dat

K příznivému vývoji dochází také v oblasti cenové dostupnosti dat. Mnohá data pořizovaná nekomerčními družicovými systémy jsou dnes k dispozici zcela zdarma nebo za manipulační poplatky (například rozsáhlé archivy USGS nebo ESA obsahující družicová data Landsat, ASTER, MERIS, MODIS, ALI, Hyperion, apod.). Také u komerčních dat se ceny dat neustále snižují (v souvislosti s širokou nabídkou a fungujícím konkurenčním prostředím) a snižují se také omezení související s  požadavky na minimální rozlohu území pokrytých objednanými scénami.

Velká šance využití dat

Obor dálkového průzkumu se samozřejmě nevyvíjí izolovaně a odděleně od příbuzných oborů a jde ruku v ruce s rozvojem dostupnosti ostatních geografických dat a geoinformačních technologií a aplikací obecně. Pokud tedy ve své praxi pracujete s informacemi, které mají nějakou geografickou souvislost, nebo přímo využíváte nejrůznější prostorová data, existuje velká šance, že by vám informace získané z družicových snímků mohly pomoci při rozhodování nebo zjednodušit či zlepšit dosavadní pracovní postupy.

— Marie Háková, GISAT