Czym jest teledetekcja i na czym polega?

Teledetekcja jest typem badań, które wykonuje się zdalnie z odległości. W tym celu używa się specjalnych sensorów, czyli czujników. Wykonuje się badania z samolotów, z powierzchni Ziemi lub przestrzeni kosmicznej. Na jakie rodzaje się dzieli? Gdzie jest szczególnie stosowana teledetekcja? Jak przebiega analiza danych? Odpowiadamy w naszym artykule!

Czym jest teledetekcja? Historia

Najpierw teledetekcję łączono z analizowaniem obiektów sfotografowanych z lotu ptaka. Za jej początek datuje się połowę XIX wieku i wskazuje się osobę Felixa Tournachona. Wykonał on z balonu pierwsze zdjęcie, które prezentowało część Paryża. Dzięki postępowi techniki możliwy jest ciągłu rozwój. Dotyczy to w szczególności specjalnego aparatu oraz urządzeń do wykonywania zdjęć, samolotu czy wykonywania pierwszej mapy. Z kolei w latach 50. XX wieku zaczęła się rozwijać teledetekcja satelitarna. Wówczas zaczęto wystrzeliwać w przestrzeń kosmiczną rakiety i satelity.

Jakie są rodzaje teledetekcji?

Teledetekcja łączy się ze specjalistyczną geoinformatyką. W przypadku aktywnej nadaje się sygnał. Po kontakcie z obiektem badań powraca on do czujnika. Parametry określa się dzięki różnicy w nadanym i odebranym sygnale. Najczęściej są to sonar czy radar. Natomiast pasywna nie nadaje sygnału. Zamiast tego mierzy informacje, które docierają z otoczenia. Stosuje się najczęściej termowizyjną kamerę. Odpowiada ona za odbieranie promieniowania w pasmie podczerwonym od 780 do 1000 nm. Opisane metody przydają się do:

• analizy przyrodniczo-środowiskowej,
• robotyki,
• bezpieczeństwa,
• przemysłu samochodowego,
• logistyki,
• medycyny.

Teledekcja naziemna i lotnicza

Nadzorowanie osuwisk może być wsparte metodą teledetekcyjną laserowego skanowania lotniczego. W tym celu stosuje się skaner, który przenosi się na pokładzie lekkiego samolotu. Wyznacza się odległości od skanera na pokładzie samolotu w stosunku do badanej powierzchni. Mierzy się czas między wysłaniem a odbiorem laserowego impulsu. Właściwość przenikania impulsu laserowego sprawia, że możliwa jest rejestracja informacji o prawdziwym ukształtowaniu terenu.  W ten sposób prognozuje się rozwój osuwiska i określa stopień zagrożenia. Chociaż metoda ta jest bardzo kosztowna, jest jednak przydatna. Szczególnie w sytuacji awaryjnej. Pozwala szybko i dokładnie prognozować rozwój osuwiska.

Z kolei teledetekcja naziemna przeprowadzana jest dzięki skanerom 3D. Cały proces sprowadza się do automatycznego pomiaru obiektów lub terenu. Wykazuje się niezwykle wysoką częstotliwością próbkowania, a więc pomiaru przestrzennego. W rezultacie otrzymuje się wzór otaczającej przestrzeni, którą przedstawiają punkty o danych współrzędnych. Możliwe jest także dodatkowe zastosowanie kamery lub aparatu cyfrowego, dzięki czemu można zarejestrować składowe RGB obiektów.

Jak wygląda analiza danych?

Zwykle metody teledetekcyjne są odwrotne. Sprowadzają się do wymyślenia rozwiązania i stopniowego poprawiania wyników. Przykład: Zrobiłeś zdjęcie oceanu w dwóch barwach. Chcesz sprawdzić ilość chlorofilu w wodzie. Załóż pewną koncentrację chlorofilu. Porównaj, czy kolor oceanu na zdjęciach jest zgodny z liczbą barwnika. Uwzględnij to, że pewne składniki sygnału dochodzą z ziemskiej atmosfery. W przypadku gdy kolory są inne niż Twoje oczekiwania, zmień koncentrację barwnika. Schemat ten jest stosowany w następujących przypadkach:

• prędkości wiatru,
• temperatury – oceanu i powietrza,
• jakości i liczby plonów,
• ilości i typu zanieczyszczeń.

Obecnie dostęp do danych satelitarnych jest nadzwyczaj prosty. Poprzez misje ESA i NASA uzyskujemy dużo danych z różnych czujników w przestrzennej i czasowej rozdzielczości. Przy tym są bezpłatne i ogólnie dostępne. Oprócz tego jest możliwość dostępu do płatnych danych. Wzrasta także popularność przetwarzania i użycia danych satelitarnych.