Kvantálás: a képfüggvény folytonos fényességértékei és a digitális megfelelőik közötti átalakítás: szürkeségi fokok számának megválasztása

Távérzékelés Letapogatók (scanners) (EENAFOTOTV, ETNATAVERV) Erdőmérnöki szak, Környezettudós szak Király Géza NyME, Erdőmérnöki Kar Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet Földmérési és Távérzékelési Tanszék

Fotogrammetriai szkennelés Analóg filmek digitális kép Analóg képek Szemcseméret ~ 1µm Radiometria 1 bit Digitális képek Pixelméret ~7-21 µm Radiometria 8-14 bit

Digitalizálás - kvantálás ( i j) g, : G képfüggvény mátrix (greyness i, j képeleme szürkeségi) (picture mátrix element- i, j képpontja pixel) Kvantálás: a képfüggvény folytonos fényességértékei és a digitális megfelelőik közötti átalakítás: szürkeségi fokok számának megválasztása i, j A Digitalizálás Analóg letapogatás jel (terep, = (szkennelés) fényképészeti + eredménye kvantálás film)

DIGITÁLIS FOTOGRAMMETRIA Digitális képek az kvantált eredeti kép kép 64 16 4 256 színnel színnel Kvantálás: kvantált kvantált kép 2 színnel: kép 128 32 8 színnel bináris kép

Fotogrammetriai szkennelés Nagy geometriai felbontás (pixelméret < 10 µm) Nagy geometriai pontosság (jobb mint ¼ pixel) Nagy radiometriai pontosság (jobb mint 2 szürkeségi fok) Szkennelhető formátum legalább 23*23 cm 2 Fotogrammetriai funkcionalitás (pld. automatikus belső tájékozás) Tekercsfilmek szkennelhetősége Automatikus intenzitás-ellenőrzés Szkennelendő területek (képek) automatikus felismerése Szkennelt képek automatikus forgatása (pld. tömbök repülésekor) Képek átugrása Filmkezdet és filmvég automatikus felismerése Filmsérülés elkerülése

Fotogrammetriai szkennerek Leica Geosystem DSW 600 Z/I Imaging PhotoScan Vexcel Imaging UltraScan Wehrli RM

A letapogatók legfontosabb elemei Optikai rendszer: lencsék, tükrök, rekeszek, szóró tagok, stb. Érzékelők: Az aktív felületükre eső sugárzás arányában áram indukálódik rajtuk. Általában félvezetőkből készítik Jelfeldolgozók: Az elektromos jelet dolgozzák fel úgy, hogy a megfelelő kimenetet (digitális képet) állítsák elő Adattároló: Az előállított adatok (átmeneti) tárolására szolgáló eszközök

Érzékelők (Sensor) 1. Geometriai felbontás (m) 2. Spektrális felbontás (sáv) 3. Radiometriai felbontás (bit) 4. Időbeni felbontás (nap)

Az érzékelők csoportosítása

Letapogatás - képalkotás Letapogatás Időben elhúzódó folyamat Képalkotás A mért értékeket különböző irányokhoz/helyekhez kötjük

Érzékelők csoportosítása Passzív Nem letapogató Nem képalkotó mh. radiométer, graviméter Képalkotó - Kamerák Letapogató (képalkotó) Képsíkban TV kamera Tárgysíkban optikai-mechanikai pásztázók Aktív Nem letapogató (nem képalkotó) lézer távmérő, mh. mélységmérő Letapogató (képalkotó) Képsíkban Tárgysíkban RAR, SAR, LIDAR

Letapogatók csoportosítása Klasszikus Mechanikai-optikai Elektro-optikai Új 0D pontszenzor 1D sorszenzor 2D képszenzor

Letapogatók Whisk-broom, Cross-track Push-broom, Along-track Focal plane array, full frame

Letapogatás Képsík - tárgysík

Pásztázó letapogatás 0D h: repülési magasság s: pásztaszélesség ω: elemi látószög (IFOV) Ω: teljes látószög a, b: pixelméret a = hω 2 cos α

Multispektrális pásztázó letapogatás

Elektro-optikai letapogatás 1D

Multipektrális elektro-optikai letapogatás

Landsat műholdprogram Amerikai, NASA, USGS 60-as évek közepén indult a fejlesztés 1970 Szabad út 1972 ERTS-A Első polgári célú, erőforráskutatás Landsat 1-3 MSS Landsat 4-5 TM Landsat 7 ETM+

Landsat történet

Landsat 1-3 ERTS A Earth Resources Technology Satellite -> Landsat 1 1972.07.23-1978.01.06 ERTS B Earth Resources Technology Satellite -> Landsat 2 1975.01.22-1982.02.05 Landsat 3 1978.03.05-1983.03.31 NIMBUS alapú műhold

Landsat 1-3 pályaadatok Pályamagasság: ~900 km Inklináció: 99.2 Pálya: kvázi-poláris, Napszinkron Egyenlítői áthaladás: 9:42, descending Keringési idő: 103 perc, ~14 pálya/nap Visszatérési idő: 18 nap Worldwide Reference System - WRS-1 Path: 001-251 K-Ny Row: 248, 60(184) Egyenlítő

WRS-1 Magyarországon

Landsat 1-3 érzékelők Return Beam Vidicon RBV 3 spektrális sáv B1: 0.48-0.57 µm B2: 0.58-0.68 µm B3: 0.70-0.83 µm ~80 m Multispectral Scanner MSS 4 spektrális sáv B4: 0.5-0.6 µm B5: 0.6-0.7 µm B6: 0.7-0.8 µm B7: 0.8-1.1 µm 68 * 83 m (IFOV: 0.086 mrad) 8 bit 185 * 185 km Nem programozható

Landsat 1-3 érzékelők

Landsat 4-7 Landsat 4 1982.07.16-2001.06.15 Landsat 5 1984.03.01- Landsat 6 1993.10.05-1993.10.05 megsemmisült Landsat 7 1999.04.15-(2003.05.31 SLC)

Landsat 4-7 pályaadatok Pályamagasság: ~705 km Inklináció: 98.2 Pálya: kvázi-poláris, Napszinkron Egyenlítői áthaladás: 9:45 (10:00), descending Keringési idő: 99 perc, ~14.5 pálya/nap Visszatérési idő: 16 nap Worldwide Reference System - WRS-2 Path: 001-233 Row: 248, 60(184) Egyenlítő

WRS-2 Magyarországon

Landsat 4-5 érzékelők Multispectral Scanner MSS Thematic Mapper TM 7 spektrális sáv B1: 0.45-0.52 µm B2: 0.52-0.60 µm B3: 0.63-0.69 µm B4: 0.76-0.90 µm B5: 1.55-1.75 µm B6: 10.4-12.5 µm B7: 2.08-2.35 µm 30 (120) m (IFOV: 0.042 mrad) 8 bit 185 * 172 km programmozható

Landsat 7 érzékelő Enhanced Thematic Mapper ETM+ 8 spektrális sáv B1: 0.45-0.515 µm B2: 0.525-0.605 µm B3: 0.63-0.69 µm B4: 0.75-0.90 µm B5: 1.55-1.75 µm B6: 10.4-12.5 µm B7: 2.09-2.35 µm B8 Pan: 0.52-0.9 µm 30 (60, 15) m (IFOV: 0.042 mrad) 8 bit 183 * 170 km programmozható

Scan Line Correction (SLC) 2003.05.31

Landsat Data Continuity Mission - LDCM 2011.07.??? Operational Land Imager (OLI)

Földi vételi állomások

Spot műholdprogram Systeme Pour l'observation de la Terre Francia, CNES, SpotImage 1986- Spot 1-3 HRV Spot 4 HRVIR Spot 5 HRG

Spot 1-5 pályaadatok Pályamagasság: ~822 km Inklináció: 98.7 Pálya: kvázi-poláris, Napszinkron Egyenlítői áthaladás: 10:30, descending Keringési idő: 101.4 perc, ~14.2 pálya/nap Visszatérési idő: 26 nap

Spot 1-3 érzékelők 2 HRV (High Resolution Visible) 3+1 spektrális sáv B1: 0.50-0.59 µm B2: 0.61-0.68 µm B3: 0.78-0.89 µm P: 0.5-0.73 µm 20 (10) m 8 bit 60 * 60 km Oldalra-tekintés +/- 27 2-3 nap programozható

Spot P felvétel 1995

Spot 4 érzékelők 2 HRVIR (High Resoltuion Visible Infra Red) 4+1 spektrális sáv B1: 0.50-0.59 µm B2: 0.61-0.68 µm B3: 0.78-0.89 µm B4: 1.58-1.75 µm P: 0.61-0.68 µm 20 (10) m 8 bit 60 * 60 km 2-3 nap Programmozható VEGETATION1 4 spektrális sáv B0:0.43-0.47 µm, B2, B3, B4 1000 m 10 bit 2250 km 1 nap

Spot 4 felvétel 2002 RGB 342

Spot 5 érzékelők 2 HRG (High Geometric Resolution) 4+2 spektrális sáv B1: 0.50-0.59 µm B2: 0.61-0.68 µm B3: 0.78-0.89 µm B4: 1.58-1.75 µm P: 0.5-0.73 µm 10 (20, 5) m 8 bit 60 * 60 km 2-3 nap Programmozható VEGETATION2 4 spektrális sáv B0:0.43-0.47 µm, B2, B3, B4 1000 m 10 bit 2250 km 1 nap HRS (High-Resolution Stereoscopic imaging instrument) 1 spektrális sáv 10 m 120 * 600 km ± 20 B/H=0.84

Spot sztereó módok Pászták közötti (across track) B/H=0.5-1.1 Pásztán belüli (along track) 90 mp ± 20 B/H=0.84

Sztereó mód B/H viszony B = B H H tanα + = tanα + H tan β = tan β H ( tanα + tan β ) Ahol: B: Bázis H: Magasság α: (előretekintés) szöge β: (visszatekintés) szöge

IRS műholdak/érzékelők ISRO (Indian Space Research Organisation) Indian Remote Sensing Satellite (IRS) System Bhaskara-1, 2 IRS-1A, 1B, 1C, 1D OCEANSAT, RESOURCESAT, CARTOSAT

Indiai távérzékelési műholdak Bhaskara-1 1979.06.07- Bhaskara-2 1981.11.20- IRS-1A 1988.03.17- IRS-1B 1991.08.29- IRS-1C 1995.12.28- IRS-1D 1997.09.29- OCEANSAT-1 1999.05.26- RESOURCESAT 2003.11.17- CARTOSAT-1 2005.05.05-

IRS-1C, IRS-1D, RESOURCESAT pályaadatok Pályamagasság: ~817 km Inklináció: 98.7 Pálya: kvázi-poláris, Napszinkron Egyenlítői áthaladás: 10:30, descending Keringési idő: 101.35 perc, ~14 pálya/nap

IRS-1C, IRS-1D érzékelők PAN 1 sáv 0.5 0.75 µm 5,8 m 70 km 7 bit WiFS (Wide Field Sensor) 2 sáv 188 m 810 km LISS-3 (Linear Imaging and Self Scanning) 4 sáv B1: 0.52 0.59 µm B2: 0.62 0.68 µm B3: 0.77 0.86 µm B4: 1.55 1.70 µm 23,5 m 141 km 7 bit

RESOURCESAT (IRS-P6) érzékelők LISS-4 3 sáv B1: 0.52 0.59 µm B2: 0.62 0.68 µm B3: 0.77 0.86 µm 5,8 m 70 (24) km 7 bit AWiFS (Advanced Wide Field Sensor) 5 sáv 56 m 740 km 10 bit LISS-3 (Linear Imaging Self Scanner) 4 sáv B1: 0.52 0.59 µm B2: 0.62 0.68 µm B3: 0.77 0.86 µm B4: 1.55 1.70 µm 23,5 m 141 km 7 bit

CARTOSAT-1 2 PAN érzékelő 1 sáv 0.5-0.85 µm 2,5 m 30 km +26 előre, 5 hátra

Ikonos(-2) USA, Space Imaging (GeoEye) 1999. április 27. IKONOS-1 1999. szeptember 24. Első polgári műhold/érzékelő 1 m-es felbontással

IKONOS pályaadatok Pályamagasság: ~681 km Inklináció: 98.1 Pálya: kvázi-poláris, Napszinkron Egyenlítői áthaladás: 10:30, descending Keringési idő: 98 perc, ~14.7 pálya/nap

IKONOS érzékelő 4+1 spektrális sáv B1: 0.445 0.516 µm kék B2: 0.506 0.595 µm zöld B3: 0.632 0.698 µm vörös B4: 0.757 0.853 µm közeli infravörös P: 0.526 0.929 µm 4 (1) m 26 ; 3.2 (0.82) m Nadir 11 bit 11.3 km Pásztán belüli sztereó: 30-45 ; B/H=0.54-0.83 3 nap Programmozható

EOS Terra, Aqua Earth Observing System USA, NASA 1999. december 18. 2002. május 4. Új generációs

EOS Terra/Aqua pályaadatok Pályamagasság: ~705 km Inklináció: 98.3 Pálya: kvázi-poláris, Napszinkron Egyenlítői áthaladás: 10:30, descending; 13:30, ascending Keringési idő: 98.88 perc, ~14.7 pálya/nap 16 nap

EOS Terra érzékelők ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection radiometer) CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System) MISR (Multi-angle Imaging Spectro- Radiometer) MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) MOPITT (Measurement of Pollution in the Troposphere)

ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection radiometer) VNIR 3+1 spektrális sáv B1: 0.52 0.6 µm B2: 0.63 0.69 µm B3N: 0.76 0.86 µm B3B: 0.76 0.86 µm 15 m 8 bit 60 km SWIR 6 sáv 30 m TIR 5 sáv 90 m

MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 36 sáv 0.405-14.385 µm 250, 500, 1000 m 2330 km * 10 km 12 bit MODIS Rapid Response System http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/

EO-1 (Earth Observing 1) 2000.11.21 Érzékelők ALI (Advanced Land Imager) LEISA Hyperion

ALI (Advanced Land Imager) 8 spektrális sáv B1: 0.45-0.515 µm B2: 0.525-0.605 µm B3: 0.63-0.69 µm B4: 0.75-0.90 µm B5: 1.55-1.75 µm B6: 10.4-12.5 µm B7: 2.09-2.35 µm B8 Pan: 0.48-0.69 µm 30 (10) m 8 bit 183 * 170 km programmozható

Hyperion 220 spektrális sáv 0.4 2500 µm (10 nm/sáv) 30 m 8 bit 7,5 * 100 km programmozható

QuickBird USA 2001. október 18. MS 2.4 m 4 sáv 11 bit 3 nap P 0.6 m

Digitális mérőkamerák Gyártó Típus CCD pixel db Felbontás Geom. spektr. µm sáv rmi bit 1D-s kamerák Leica ADS40 Airborne Digital Sensor 12000 2+4 6,5 4+1 12 DLR HRSC High Resolution Stereo Camera 12172 9 6,5 12 Starlabo Corp TLS Three Line Scanner StarImager 14400 3 5,0 9 Wehrli & Ass. 3-DAS-1 8023 3 3 9,0 14 2D-s kamerák Z/I-Imaging DMC Digital Mapping Camera 13824 7680 12,0 4+1 Vexcel Imaging UltraCamD Large Format Digital Aerial Camera 11500 7500 9,0 4+1 14 DiMAC DiMAC Digital Modular Aerial Camera 7216 5412 6,8 3 Applanix Corp Emerge DSS Emerge Digital Sensor System 4096 4076 9,0 3

Leica ADS40 2 nd Generation Airborne Digital Sensor 4+1 sáv 64 sávszélesség 10 visszafelé Nadír 40 előre

Leica ADS40 2 nd Generation

Multispektrális 2D Színszűrők Több réteg Több kamera

Vexcel UltraCamD Digital Aerial Camera Pánkromatikus 103.5 * 67.5 mm 11 500 * 7 500 pixel 100 mm (75, 125) f5.6 55 * 37 14 bit Multispektrális 4 sáv (RGB NIR) 4 008 * 2 672 pixel 28 mm f4 65 * 46 14 bit

Vexcel UltraCamD Digital Aerial Camera