Za tehniku arheolo?ke izmjere vidi daljinsko istra?ivanje (arheologija) . Za navodnu psihi?ku sposobnost vidi gledanje na daljinu . Za tehniku elekti?nog mjerenja vidi ?etveroterminalno istra?ivanje .

Daljinsko istra?ivanje ( daljinsko pronicanje , teledetekcija , daljinska detekcija ), metoda prikupljanja informacija o nekom objektu ili fenomenu u ve?em ili manjem opsegu pomo?u uređaja za snimanje ili istra?ivanje u realnom vremenu koji je be?i?an ili nije u fizi?kom ili bliskom kontaktu s objektom (to jest pomo?u zrakoplova , svemirske letjelice , satelita , bove ili broda ). U praksi se daljinsko istra?ivanje provodi pomo?u razli?itih na daljinu postavljenih uređaja za prikupljanje informacija o nekom objektu ili podru?ju. Svi sljede?i postupci primjeri su daljinskih istra?ivanja: osmatranje Zemlje ili meteorolo?ke satelitne kolekcijske platforme, osmatranje oceana i atmosfere s meteorolo?kih plutaju?ih platforma, nadzor trudno?e pomo?u ultrazvuka , magnetska rezonancijska vizualizacija (MRI), pozitronska emisijska tomografija (PET) i svemirske sonde . U modernoj uporabi termin se op?enito odnosi na uporabu tehnologija vizualizacijskih senzora koji uklju?uju, ali nisu ograni?eni uporabom instrumenata u zrakoplovima ili svemirskim letjelicama, te se razlikuje od ostalih srodnih vizualizacijskih polja kao ?to je medicinska vizualizacija.

Postoje dvije vrste daljinskih istra?ivanja. Pasivni senzori detektiraju prirodnu radijaciju koju emitiraju ili reflektiraju promatrani objekti ili okolno podru?je. Reflektirano sun?evo svijetlo je naj?e??i izvor radijacije koju mjere pasivni senzori. Primjeri pasivnih daljinskih senzora uklju?uju filmsku fotografiju , infracrvene , uređaje uparenih naboja i radiometre . Aktivno prikupljanje, u drugu ruku, emitira energiju radi skeniranja objekata i podru?ja a zatim pasivni senzor detektira i mjeri radijaciju koju je cilj reflektirao ili raspr?io u pozadini. RADAR je primjer aktivnog daljinskog istra?ivanja pri kojem se mjeri vremenska odgoda između emisije i povratka ?ime se utvrđuje lokacija, visina, brzina i smjer objekta.

Daljinska istra?ivanja omogu?uju prikupljanje podataka na opasnim ili nepristupa?nim podru?jima. Primjene daljinskih istra?ivanja uklju?uju nadzor deforestacije u podru?jima poput bazena Amazone , u?inke klimatskih promjena na ledenjake i arkti?ke i antarkti?ke regije, te dubinsko sondiranje obalnih i oceanskih dubina. Vojno prikupljanje tijekom hladnog rata omogu?ilo je kori?tenje precizne zbirke podataka o opasnim grani?nim podru?jima. Daljinska istra?ivanja također zamjenjuju skupo i sporo prikupljanje podataka na zemlji, te ne uzrokuju u procesu naru?avanje objekata ili podru?ja.

Orbitalne platforme prikupljaju i oda?ilju podatke iz razli?itih dijelova elektromagnetskog spektra ?to u konjunkciji s opse?nijim zra?nim i zemaljskim istra?ivanjima i analizama daje istra?iva?ima dovoljno informacija za nadziranje trendova kao ?to je El Nino ili neki drugi prirodni dugotrajni ili kratkotrajni fenomen. Ostale uporabe uklju?uju razli?ita podru?ja geoznanosti kao ?to je upravljanje prirodnim resursima , zatim u poljoprivrednim poljima uporabu i o?uvanje tla, nacionalnu sigurnost te visinska, prizemna i daljinska prikupljanja na grani?nim podru?jima. ^[1]

Tehnike prikupljanja podataka [ uredi | uredi kod ]

Osnovu za multispektralno prikupljanje i analizu ?ine prou?avana podru?ja ili objekti koji reflektiraju ili emitiraju radijaciju koja se izdvaja od okolnog podru?ja.

Primjene podataka iz daljinskih istra?ivanja [ uredi | uredi kod ]

• Konvencionalni radar je ve?inom povezan s kontrolom zra?nog prometa, ranim uzbunjivanjem i određenim opse?nim meteorolo?kim podatcima. Dopplerov radar koriste lokalni redarstvenici za nadziranje ograni?enja brzine, a u pobolj?anom meteorolo?kom prikupljanju u određivanju brzine i smjera vjetra unutar vremenskih sustava. Ostale vrste aktivnog prikupljanja uklju?uju plazme u ionosferi . Interferometrijski radar sa sinteti?kom aperturom koristi se za stvaranje preciznih digitalnih elevacijskih modela terena u velikom mjerilu (vidi RADARSAT , TerraSAR-X , Magellan ).
• Laserski i radarski altimetri ili visinomjeri na satelitima pru?aju ?irok raspon podataka. Mjerenjem ispup?enja vode uzrokovanog gravitacijom, oni kartiraju oblje?ja morskog dna u rezoluciji od milje ili otprilike veli?ine. Mjerenjem visine i valne duljine oceanskih valova, visinomjeri mjere brzine i smjerove vjetra, te povr?inske oceanske struje i njihove smjerove.
• Light Detection And Ranging (LIDAR) dobro je poznat u primjerima gađanja oru?jem, lasersko iluminiranim pra?enjem projektila. LIDAR se koristi za detekciju i mjerenje koncentracije razli?itih kemikalija u atmosferi, dok se zra?ni LIDAR mo?e koristiti u mjerenju visine objekata i obilje?ja na tlu pouzdanije od radarske tehnologije.
• Radiometri i fotometri naj?e??i su instrumenti u uporabi, te slu?e za prikupljanje reflektirane i emitirane radijacije u ?irokom rasponu frekvencija. Naj?e??i su vidljivi i infracrveni radari, a za njima slijede mikrovalni, gama-valni i ultraljubi?asti. Također se mogu koristiti za detektiranje emisijskog spektra razli?itih kemikalija ?ime pru?aju podatke o kemijskim koncentracijama u atmosferi.
• Stereografski par zra?nih fotografija ?esto su koristili u izradi topografskih karata analiti?ari snimaka, terenski analiti?ari u prometnosti i autocestnim odjelima za mogu?e rute.
• Simultane multispektralne platforme poput Landsata nalaze se u uporabi od 1970-ih. Ovi tematski maperi rade snimke u vi?estrukim valnim duljinama elektromagnetske radijacije (multispektralno) pa se obi?no nalaze na satelitima za osmatranje Zemlje uklju?uju?i (primjerice) Landsatov program satelita IKONOS . Karte pokrova tla i uporabe tla iz tematskog mapiranja mogu se koristiti u pretra?ivanju minerala, detektiranju ili monitoriranju uporabe tla, deforestacije, te prou?avanja zdravlja autohtonih biljaka i usjeva uklju?uju?i ?itave poljoprivredne regije ili ?ume.
• U aspektu borbe protiv deforestacije daljinska istra?ivanja omogu?uju pra?enje i monitoriranje rizi?nih podru?ja tijekom dugog razdoblja, determiniranje dezertifikacijskih faktora, podupiranje donositelja odluka u definiranju relevantnih mjera upravljanja okoli?em, te procjenjivanju njihovih u?inaka. ^[2]

Geodetske tehnike [ uredi | uredi kod ]

Cjelovito geodetsko prikupljanje prvi put je kori?teno u zra?nom detektiranju podmornica, te u gravitacijskim podatcima kori?tenima u vojnim kartama. Ovi podatci otkrivaju kako se minutne perturbacije u Zemljinom gravitacijskom polju ( geodezija ) mogu koristiti za determiniranje promjena u masenoj distribuciji Zemlje ?to se zatim mo?e koristiti u geolo?kim ili hidrolo?kim istra?ivanjima.

Akusti?ne i paraakusti?ne tehnike [ uredi | uredi kod ]

Pasivne; sonar se koristi za detektiranje, određivanje raspona i mjerenje podvodnih objekata i terena. Seizmogrami uzeti na razli?itim lokacijama mogu locirati i mjeriti potrese (nakon ?to se oni pojave) uspoređuju?i relativni intenzitet i precizno vrijeme. Aktivne; geolozi koriste pulseve za detektiranje naftnih polja.

Za koordinaciju nizom opse?nih osmatranja ve?ina ?e istra?iva?kih sustava ovisiti o sljede?em; lokaciji platforme, trenuta?nom vremenu, te rotaciji i orijentaciji senzora. Krajnji instrumenti danas ?esto koriste pozicijske informacije iz satelitskih navigacijskih sustava . Rotaciju i orijentaciju ?esto daju unutar jednog ili dva stupnja elektroni?ki kompasi. Kompasi mogu mjeriti ne samo azimut (tj. stupnjeve magnetskog sjevera), nego također visinu (stupnjeve iznad horizonta) jer magnetsko polje ponire u Zemlju u razli?itim stupnjevima na razli?itim geografskim ?irinima. Egzaktnije orijentacije zahtijevaju ?iroskopsku orijentaciju , periodi?no nanovo usklađene razli?itim metodama uklju?uju?i navigaciju pomo?u zvijezda ili poznatih referentnih to?aka.

Rezolucija utje?e na prikupljanje, a najbolje je obja?njena sljede?im odnosom; ni?a rezolucija=manje detalja & ve?a pokrivenost, vi?a rezolucija=vi?e detalja, manja pokrivenost. Izvje?bano upravljanje prikupljanjem rezultira isplativim prikupljanjem i izbjegavanjem situacija poput uporabe vi?estrukih visokorezolucijskih podataka koji uzrokuju zapreke transmisijskoj infrastrukturi i onoj za pohranu podataka.

Procesiranje podataka [ uredi | uredi kod ]

Vi?e informacija: inverzni problem

Daljinska istra?ivanja djeluju op?enito na principu inverznog problema . Ako promatrani objekti ili fenomeni ( stanje ) ne mogu biti izravno mjereni, onda se koriste neke druge postoje?e varijable koje se mogu detektirati i izmjeriti ( opservacija ), a koje mogu biti povezane s promatranim objektom uporabom ra?unalnog modela dobivenog iz podataka. Uobi?ajena analogija koja se koristi za opisivanje ovog postupka je poku?avanje određivanja vrste ?ivotinja prema njezinim tragovima. Primjerice, iako je nemogu?e izravno izmjeriti temperature u vi?oj atmosferi, mogu?e je izmjeriti spektralne emisije poznatih kemijskih vrsta (poput ugljikova dioksida) u tom podru?ju. Frekvencija emisije zatim se mo?e povezati s temperaturom u tom podru?ju putem razli?itih termodinami?kih odnosa.

Kvaliteta podataka u daljinskim istra?ivanjima sastoji se od njihove prostorne, spektralne, radiometrijske i vremenske rezolucije.

Prostorna rezolucija

Veli?ina piksela koji se zapisuje u rasterskom snimku ? pikseli tipi?no mogu odgovarati kvadratnim podru?jima ?ija veli?ina stranice mo?e biti od 1 do 1.000 metara.

Spektralna rezolucija

Broj razli?itih zapisanih frekvencijskih pojaseva ? obi?no je ovo jednako broju senzora na platformi. Trenuta?na Landsatova zbirka sadr?i sedam pojasa, uklju?uju?i nekoliko u infracrvenom spektru. Sateliti MODIS imaju najbolju rezoluciju na 31 pojasu.

Radiometrijska rezolucija

Broj razli?itih intenziteta radijacije koje senzor mo?e razlikovati. Tipi?an raspon ide od 8 do 14 bita ?to odgovara 256 razina skale sive boje, te do 16.384 intenziteta ili "sjenki" boje u svakom pojasu.

Vremenska rezolucija

Odgovara frekvenciji preleta satelitom ili zrakoplovom, te je relevantna samo u istra?ivanjima vremenskih slijedova ili u onima koji zahtijevaju prosje?an ili mozai?an snimak kao u monitoriranju deforestacije. Postavljanjem jedinica ili modifikacijom/uvođenjem opreme obavje?tajna je zajednica prva primijenila ovu vrstu snimanja kako bi ponovljenim preletima otkrila promjene infrastrukturi. Obla?ni pokrov nad promatranim podru?jem ili objektom zahtijeva ponavljanje prikupljanja podataka na toj lokaciji.

Ekonomska rezolucija

Isplativ na?in upravljanja zbirkom podataka.

Radi stvaranja senzorskih karata, ve?ina sustava daljinskih istra?ivanja zahtjeva ekstrapolaciju senzorskih podataka u odnosu na referentnu to?ku uklju?uju?i udaljenost između poznatih to?aka na tlu. Ovo ovisi o vrsti kori?tenog senzora. Primjerice, u konvencionalnim fotografijama, udaljenosti su pouzdane u centru slike, dok se distorzija mjerenja pove?ava udaljavanjem od centra. Drugi faktor je valjak na koji se otiskuje film, a koji mo?e uzrokovati ozbiljne pogre?ke kada se koriste fotografije za mjerenje udaljenosti na tlu. Korak u kojem se taj problem rije?ava naziva se georeferenciranje , te uklju?uje ra?unalno sparivanje to?aka na snimku (tipi?no 30 ili vi?e to?aka po snimku) koji je ekstrapoliran uporabom određene referentne to?ke, "iskrivljuju?i" snimak kako bi nastali pouzdani prostorni podatci. Od ranih 1990-ih ve?ina se satelitskih snimaka prodaje u potpunosti georeferencirano.

?tovi?e, snimci se ponekad moraju radiometrijski i atmosferski korigirati.

Radiometrijska korekcija

daje skalu vrijednostima piksela, tj. monokromatska skala od 0 do 255 bit ?e izmijenjena u aktualne vrijednosti radijancije (sjaja).

Atmosferska korekcija

eliminira atmosferske plinove ponovnim skaliranjem svakog frekvencijskog pojasa tako da njegova minimalna vrijednost (obi?no ostvarenu na vodenim povr?inama) odgovara vrijednosti piksela od 0. Digitaliziranje podataka također omogu?uje manipulaciju podatcima promjenama vrijednosti skale sive boje.

Interpretacija je kriti?an proces stvaranja smislenosti podataka. Prva primjena zbila se u zra?nom fotografskom prikupljanju koje je koristilo sljede?i proces; prostorno mjerenje pomo?u kori?tenja tablice svijetla kako u konvencionalnom pojedina?nom tako i u stereografskom pokrovu, pobolj?ano je uporabom fotogrametrije, fotomozaika, ponovljenog pokrova, poznatih dimenzija objekta ?to je sve omogu?ilo detektiranje modifikacija. Analiza snimaka nedavno jea razvijena automatizirana ra?unalna aplikacija koja se sve vi?e koristi.

Analiza snimka temeljena na objektu (OBIA, engl. Object-Based Image Analysis) je subdisciplina znanosti o GIS-u koja se fokusira na particioniranje snimaka daljinskih istra?ivanja u semanti?ke snimke-objekte, te procjenjuje njihove karakteristike u prostornom, spektralnom i vremenskom mjerilu.

Stari podatci iz daljinskih istra?ivanja ?esto su vrijedni zbog toga ?to mogu pru?ati samo dugoro?ne podatke za velik dio geografije. Istovremeno su podatci kompleksni za interpretaciju, te glomazni za pohranu. Moderni sustavi te?e digitalnoj pohrani podataka ?esto uz kompresiju bez gubitka. Te?ko?e kod ovog pristupa predstavlja lomljivost podataka, mogu?a zastarjelost formata, te lagana falsifikacija podataka. Jedan od najboljih sustava za arhiviranje podatkovnih sljedova je ra?unalno generirani strojno ?itljivi mikrofilm obi?no u tipskom fontu kao ?to je OCR-B ili kao digitalizirani polutonski snimak. Mikrofilmovi mogu u standardnim knji?nicama trajati nekoliko stolje?a. Oni se mogu stvarati, kopirati, ispunjavati i prona?i pomo?u automatskih sustava. Oni su kompaktni poput arhivskih magnetskih medija, a opet se mogu ?itati uz minimalnu, standardiziranu opremu.

Povijest [ uredi | uredi kod ]

Osim primitivnih metoda daljinskog istra?ivanja koje se koristili na?i najraniji predci (npr. stajanje na visokoj litici ili stablu kako bi vidjeli krajolik), moderna disciplina nastala je tek razvojem letenja. Balonist G. Tournachon (alias Nadar ) izradio je fotografije Pariza iz svog balona 1858. godine. Prva takti?ka uporaba zbila se tijekom građanskog rata. Golubi pismono?e, zmajevi, rakete i bespilotni baloni također su se koristili za rane snimke. S izuzetkom balona, ovi prvi pojedina?ni snimci nisu bili posebno korisni za izradu karata ili znanstvene svrhe.

Sustavna zra?na fotografija razvijena je za svrhe vojnog nadzora i izviđanja po?etkom Prvog svjetskog rata , a svoj vrhunac do?ivjela je tijekom hladnog rata uporabom modificiranih borbenih zrakoplova kao ?to su P-51 , P-38 , RB-66 , F4-C ili specifi?no dizajniranih prikuplja?kih platforma kao ?to su U2/TR-1 , SR-71 , A-5 i serija OV-1 , kako za visinsko tako i za daljinsko prikupljanje. Nedavno su razvijena sve manja senzorna vozila koja koriste redarstvenici i vojska, a mogu biti u obliku bespilotnih ili pilotnih platforma. Napredak u tom pristupu o?ituje se u minimalnim zahtjevima modifikacije danog zra?nog okvira. Kasnije ?e vizualizacijske tehnologije uklju?ivati infracrvene, konvencionalne i dopplerove radare te radare sa sinteti?kom aperturom.

Razvoj umjetnih satelita u drugoj polovici 20. stolje?a omogu?io je napredak u daljinskim istra?ivanjima na globalnoj razini pri kraju hladnog rata. Instrumentacija na razli?itim meteorolo?kim satelitima i satelitima za osmatranje Zemlje kao ?to su Landsat , Nimbus i nedavne misije RADARSAT -a i UARS -a omogu?ila je globalna mjerenja razli?itih podataka u civilne, istra?iva?ke i vojne svrhe. Svemirske sonde poslane na druge planete također su stvorile mogu?nost za obavljanje daljinskih istra?ivanja u ekstraterestri?kom okoli?u, a radar sa sinteti?kom aperturom na svemirskoj letjelici Magellan dao je detaljne topografske karte Venere , dok su instrumenti na SOHO -u omogu?ili obavljanje prou?avanja Sunca i solarnog vjetra .

Nekoliko nedavno razvijenih istra?iva?kih grupa u Silicijskoj dolini , koje su svoj po?etak imale u 1960-ima i 1970-ima razvojem procesiranja snimaka dobivenih satelitskim snimanjem , a među kojima se nalaze NASA Ames Research Center , GTE i ESL Inc. razvili su tehnike Fourierove transformacije ?to je dovelo do prvog zna?ajnog napretka podataka sa snimanja.

Uvođenje online web usluga za brzi pristup podatcima dobivenih daljinskim istra?ivanjima u 21. stolje?u (uglavnom snimaka niske/srednje rezolucije) kao ?to je Google Earth pribli?ilo je daljinska istra?ivanja velikom dijelu javnosti ?to je populariziralo znanost.

Softver za daljinska istra?ivanja [ uredi | uredi kod ]

Podatci dobiveni daljinskim istra?ivanjima procesiraju se i analiziraju pomo?u ra?unalnog softvera poznatog kao aplikacija za daljinska istra?ivanja . Postoje brojne komercijalne aplikacije i one otvorenog koda za procesiranje podataka u daljinskim istra?ivanjima. Prema istra?ivanju koje je sponzorirala NOAA, a proveo Global Marketing Insights, Inc. naj?e??e kori?tena aplikacija među azijskim akademskim grupama uklju?enima u daljinska istra?ivanja bila je: ESRI 30%; ERDAS IMAGINE 25%; ITT Visual Information Solutions ENVI 17%; MapInfo 17%; ERMapper 11%. U akademskim krugovima na zapadu naj?e??e se koriste softveri: ESRI 39%, ERDAS IMAGINE 27%, MapInfo 9%, AutoDesk 7%, ITT Visual Information Solutions ENVI 17%.

Vi?e informacija [ uredi | uredi kod ]

Izvori [ uredi | uredi kod ]

Preporuka za ?itanje [ uredi | uredi kod ]

• Campbell, J.B. 2002. Introduction to remote sensing 3rd ed. izdanje. The Guilford Press. ISBN   1-57230-640-8 |edition= sadr?i dodatni tekst ( pomo? )
• Jensen, J.R. 2007. Remote sensing of the environment: an Earth resource perspective 2nd ed. izdanje. Prentice Hall. ISBN   0-13-188950-8 |edition= sadr?i dodatni tekst ( pomo? )
• Jensen, J.R. 2005. Digital Image Processing: a Remote Sensing Perspective 3rd ed. izdanje. Prentice Hall |edition= sadr?i dodatni tekst ( pomo? )
• Lasaponara, R. and Masini N. 2012: Satellite Remote Sensing - A new tool for Archaeology. Remote Sensing and Digital Image Processing Series, Volume 16, 364 pp., ISBN 978-90-481-8801-7
• Lillesand, T.M.; Kiefer, R.W.; Chipman, J.W. 2003. Remote sensing and image interpretation 5th ed. izdanje. Wiley. ISBN   0-471-15227-7 |edition= sadr?i dodatni tekst ( pomo? )
• Richards, J.A.; Jia, and X. 2006. Remote sensing digital image analysis: an introduction 4th ed. izdanje. Springer. ISBN   3-540-25128-6 |edition= sadr?i dodatni tekst ( pomo? )
• US Army FM series.
• US Army military intelligence museum, FT Huachuca, AZ

Vanjske poveznice [ uredi | uredi kod ]

• daljinsko istra?ivanje na Curlie