داده های ماهواره ای: چه وضوح مکانی کافی است؟

بنابراین شما تصمیم گرفته اید که از داده های ماهواره استفاده کنید اما کاملاً نمی دانید اطلاعات مورد نیاز چه نوع تصویری دارد؟ اولین نکته ما این است: بفهمید چه وضوح مکانی برای شما خوب است.

وضوح مکانی داده های تصاویر ماهواره ای چیست؟

وضوح مکانی به اندازه یک پیکسل روی زمین است. پیکسل کوچکترین نقطه ای است که یک تصویر ماهواره ای نوری را تشکیل می دهد و اساساً جزئیات یک عکس را تعیین می کند. به عنوان مثال داده های Landsat دارای رزولوشن 30m هستند ، به این معنی که هر پیکسل مخفف یک منطقه 30m x 30m روی زمین است. این یک تصویر با وضوح متوسط ​​در نظر گرفته شده است ، که می تواند کل منطقه شهر را به تنهایی پوشش دهد ، اما سطح جزئیات برای تشخیص اشیا to منفرد مانند خانه ها یا اتومبیل به اندازه کافی خوب نیست.

این تقسیم به کم ، متوسط ​​و زیاد موقتی است ، زیرا فناوری تصویربرداری همیشه پیشرفت می کند. آنچه در دهه 80 با وضوح بالا در نظر گرفته می شد – به عنوان مثال ، داده های ماهواره ای ناسا از لندست با 60 متر در هر پیکسل – در استانداردهای امروز پایین آمده است. بهترین وضوح در حال حاضر 30 سانتی متر است که توسط ماهواره های تجاری با وضوح بسیار بالا ارائه می شود.

ما معمولاً به زیر تقسیم تصاویر ماهواره ای پایبند هستیم:

• – وضوح پایین: بیش از 60m / pixel
• – وضوح متوسط: 10 – 30m / pixel
• – وضوح بالا تا بسیار بالا: 30 سانتی متر – 5 متر در پیکسل

برای نشان دادن تفاوت وضوح مختلف داده های تصویر ماهواره ای ، به این دو تصویر ماهواره ای ونیز نگاه کنید. تصویر سمت چپ یک تصویر با وضوح بالا 50 سانتی متر از ماهواره Pleiades (ایرباس) است. این امکان را می دهد تا ساختمان ها ، قایق های کوچک ، خیابان های باریک را به وضوح ببینید و متأسفانه باید هزینه آن را پرداخت کنید. در سمت راست یک تصویر با وضوح متوسط ​​10 متر در هر پیکسل از Sentinel-2 قرار دارد که دید بسیار درشت تری را فراهم می کند ، اما – درست مثل هر داده ماهواره ای منبع باز – به صورت رایگان در دسترس است.

اصلی 

اصلاح شده

پیکان چپ

در مورد کار با داده های تصویر ماهواره گزینه سوم وجود دارد: نقشه های ماهواره ای. Google Maps و Bing Maps رایگان به جای تصویر ماهواره ای جداگانه از یک منطقه کوچک ، دارای نقشه با وضوح بالا از کل جهان هستند. نیازی نیست که برای رزولوشن خوب پرداخت کنید یا تصاویر رایگان را یکی یکی از پایگاه داده ماهواره بارگیری کنید. اما آیا واقعاً می توانید به غیر از مشاهده دقیق مکان در یک زمان (ناشناخته) ، از Google Maps اطلاعات مفیدی کسب کنید؟

برای کمک به شما در کشف اینکه کدام یک از این گزینه ها می تواند نیازهای شما را پوشش دهد ، بیایید تمام مزایا و معایب هر یک را بررسی کنیم.

داده های ماهواره ای با وضوح پایین و متوسط

امروز تعداد زیادی تصویر ماهواره ای منبع باز با پوشش جهانی امروز بدون پرداخت هزینه در دسترس است. داده های Sentinel ESA و داده های NASA Landsat دو منبع پرکاربرد مشاهدات زمین هستند که نگاهی تاریخی به 40 سال و تنوع باندهای طیفی را در تقریباً همه مواردی که می توانید به ذهن بسپارید فراهم می کند: از تجزیه و تحلیل محصول گرفته تا شناسایی آتش تا یخچال نظارت بر.

طرفداران:

• انتخاب تصاویر عظیم و رایگان

سرویس داده ماهواره ای وب LandViewer به تنهایی امکان دسترسی به 8 مجموعه داده رایگان مشاهده زمین را فراهم می کند. تصاویر در وضوح مکانی (10‒500 متر در پیکسل) ، دوره های بازبینی (2‒16 روز) و باندهای طیفی موجود (4 تا 12 باند) متفاوت است. داده های Sentinel 2 ، Landsat 8 OLI و TIRS ، داده های Landsat ETM + ، داده های MODIS که از ماهواره های عملیاتی به دست می آیند مرتباً به روز می شوند و بلافاصله برای مشاهده ، تجزیه و تحلیل یا بارگیری در دسترس هستند.

• باندهای تصویری طیفی برای تجزیه و تحلیل سنجش از دور

با ارزش ترین نکته در مورد داده های با وضوح پایین و متوسط ​​، باندهای طیفی موجود در هر تصویر است. ترکیبات مختلف این باندها و شاخص های طیفی محاسبه شده بر اساس آنها به ما اجازه می دهد تا اطلاعات “پنهان” را درباره اشیا or یا ویژگی هایی که دیده نمی شوند ، باز کنیم.

باندهای طیفی داده های ماهواره منبع باز به طور گسترده ای برای پیش پردازش تصویر (تصحیح اتمسفر ، تغییر شکل) و پردازش تصویر (کاربری زمین ، طبقه بندی پوشش زمین و غیره) استفاده می شود. این طیف وسیع از فرصت های تحلیلی ارائه شده توسط یک تصویر چند طیفی رایگان اغلب می تواند وضوح فضایی درشت آن را جبران کند.

اطلاعاتی را که از یک تصویر رنگی طبیعی 50 سانتی متر SuperView-1 (بالا) و 30 متر تصویر مادون قرمز رنگی لندست 8 (در زیر) مقایسه کنید. مناطق سیاه روی یک تصویر با وضوح بالا ممکن است به عنوان آبهای عمیق یا خاک خالی اشتباه گرفته شود ، اما رنگ مادون قرمز با جزئیات کمتر نشان می دهد که اینها در واقع درختان جنگل هستند.

• دیدگاه تاریخی

دهه 2000 قدیمی ترین زمانی نیست که می توانید با تصاویر ماهواره ای رایگان از آن دیدن کنید: به لطف طولانی ترین ماموریت لندست که هر کسی می تواند 46 سال قبل سفر کند. LandViewer از سال 1982 تاکنون دسترسی به تصاویر مختلف تاریخی را فراهم می کند و خدمات ارزش افزوده ای را برای استخراج بینش از تصاویر قدیمی مانند تجزیه و تحلیل سری زمان ، انیمیشن Time-lapse ارائه می دهد.

می توانید شهرها را قبل از رشد ، یخچال های طبیعی قبل از ذوب شدن ، دریاچه ها و اجرام آبی را ببینید که دیگر وجود ندارند.

موارد منفی:

• سطح جزئیات پایین

اگرچه داده های ماهواره ای با وضوح پایین و متوسط ​​رایگان قطعاً مزایای زیادی دارند ، اما همه آنها به قیمت کیفیت تصویر تمام می شوند. با استفاده از این تصاویر فقط ویژگی های کلی مانند پل ها ، آبراه ها ، الگوهای خیابان قابل شناسایی است. بهترین وضوح از داده های ماهواره Sentinel حاصل می شود : 10 تا 20 متر در هر پیکسل ، که برای نظارت بر رشد محصولات یا پاکسازی جنگل کاملاً کافی است. اما شما قادر به تشخیص خانه خود نخواهید بود. حتی ساختاری به بزرگی کولوسئوم به عنوان یک نقطه کوچک ظاهر می شود.

در اینجا چند پیوند آورده شده است که شما را به سمت تصاویر با وضوح پایین و متوسط ​​هدایت می کند:

دانلود داده های ماهواره Sentinel 2

آخرین دانلودداده های Landsat (Landsat 8)

Landsat ETM + دانلود رایگان داده (Landsat 7)

دانلودداده های Landsat TM (Landsat 4 و 5)

دانلود داده های NAIP

بارگیری داده های MODIS