Attālā uzrāde ir elektromagnētiskā starojuma izmantošana attēlu un datu vākšanai virs zemes virsmas. Izmantojot šo tehnoloģiju, informāciju vāc sensori, kas atrodas tālu no analizējamā objekta vai apgabala.
Attālās uzrādes laikā savāktais materiāls ir ļoti precīzs un autentisks. Tāpēc tas ir uzticams karšu vai detalizētu pētījumu izveides avots.
Šo tehnoloģiju izmanto daudziem mērķiem, piemēram, Zemes iezīmju, dabas parādību, laika apstākļu un pilsētu izaugsmes novērošanai.
Parasti sensorus, kas vāc datus, pārvadā satelīti, lidmašīnas un bezpilota lidaparāti, taču tos var pārvadāt arī ar jebkādiem citiem līdzekļiem, piemēram, automašīnām vai cilvēkiem. Satelīts, kas uzņem Zemes attēlus, ir viens no pazīstamākajiem attālās uzrādes piemēriem.
Kā darbojas sensori?
Attālās uzrādes darbība ir atkarīga no trim pamatelementiem:
- novērotais objekts / zona;
- elektromagnētiskais starojums (REM): viļņi vai daļiņas, kas pārvietojas ar gaismas ātrumu;
- sensors: kas mēra starojuma intensitāti.
Informācijas apkopošanai satelīts izmanto Saules starojumu, ko atstaro Zemes virsma, un to uztver tālvadības sensors.
Sensori uztver starojumu dažādos viļņu garumos, daudzi no tiem nav redzami ar neapbruņotu aci. Pēc atklāšanas tie tiek pārveidoti redzamās krāsās.
Pēc tam sensora savāktie dati tiek pārsūtīti uz centru, kas vāc, organizē un uzglabā informāciju, piemēram, ĢIS, Ģeogrāfiskās informācijas sistēmu (vai ĢIS - Ģeogrāfiskās informācijas sistēma).
Brazīlijā lielu daļu no attālās uzrādes savāktajiem datiem izmanto INPE (Nacionālais kosmosa pētījumu institūts) un INMET (Nacionālais meteoroloģijas institūts).
Kādi attālās uzrādes veidi?
Sensori ir sadalīti divos veidos, atkarībā no radiācijas avota, ko tie izmanto: pasīvi vai aktīvi.
- pasīvie sensoriir sensori, kas izmanto saules gaismas ārējo elektromagnētisko starojumu;
- aktīvie sensori: šiem sensoriem ir savs starojuma avots, kas nav atkarīgs no ārējā starojuma.
Pasīvie sensori izmanto savu radiācijas avotu (baltas bultiņas) un pasīvie sensori izmanto ārējo starojumu (dzeltenās bultiņas).
Attēlu kolekcijas līmeņi
Parasti sensoru apkopotie attēli ir nelielā mērogā, un tāpēc īsā laikā var novērot lielas platības.
Uzņemtajiem attēliem var būt vairāk vai mazāk detalizēti, atkarībā no sensora novietošanas līmeņa. Lielākā atšķirība starp līmeņiem ir tās analizējamās virsmas lielums (atkarībā no attāluma starp laukumu un sensoru).
Ir trīs datu vākšanas līmeņi:
- zeme: vai attēlus, kas savākti līmenī, kas atrodas tuvu zemei, vāc cilvēki (rokas sensori) vai transportlīdzekļi. Tā kā tas ir ļoti tuvu zemei, šāda veida uztveršana spēj novērot tikai nelielas teritorijas, taču tā var iegūt vairāk informācijas.
- gaiss: no gaisa uztverot, sensori ir piestiprināti pie lidmašīnām vai bezpilota lidaparātiem, kas reģistrē zemes virsmas attēlus.
- orbītas: vai sensori ir savienoti ar mākslīgiem satelītiem, kas atrodas tālāk no Zemes. Viņu lielākā priekšrocība ir lielais plašums, ko viņi spēj redzēt. Atkarībā no izmantotās tehnoloģijas veida viņi, iespējams, spēs atklāt vairāk vai mazāk informāciju par teritoriju.
Kam domāta attālā uzrāde?
Attālās uzrādes tehnoloģijai ir daudz funkciju, jo sistēmu var izmantot, lai novērotu daudzu veidu virsmas, apkopojot attēlus, kas tiks pārveidoti par datiem. Mūsdienās viens no visbiežāk izmantotajiem attālās uzrādes paņēmieniem ir satelīts, kas riņķo ap Zemi.
Tā kā tai ir daudz lietojumu, attālā uzrāde ir viens no instrumentiem, ko visvairāk izmanto ģeotehnoloģija, apgabals, kurā tiek izmantotas dažādas tehnoloģijas, lai vāktu, kārtotu un analizētu ģeogrāfiskos datus.
Jūs galvenie izmantošanas veidi attālās uzrādes ir:
- karšu izveide ar dažādiem datiem (kartogrāfija): cita starpā ģeogrāfija, topogrāfija, hidrogrāfija, reljefs, veģetācija;
- dabas resursu izmantošanas novērošana;
- reāllaika karšu un GPS izveidošana vai atjaunināšana;
- klimata pārmaiņu novērošana un meteoroloģisko parādību prognozēšana;
- pilsētu izaugsmes uzraudzība;
- Datu vākšana pilsētplānošanai;
- okeāna līmeņa mērīšana;
- atmežoto teritoriju kontrole;
- lauksaimniecībā izmantoto teritoriju novērošana.
Zemes attēls, ko tver satelīts, kas riņķo ap planētu.
Kā radās attālā uzrāde?
Attālās uzrādes tehnoloģija parādījās Pirmā pasaules kara laikā (1914-1918), kad to izmantoja apgabala fotografēšana (aerofotogrammetrija), lai atpazītu mērķus un atvieglotu operāciju plānošanu militārais.
Dažas desmitgades vēlāk, sākot ar sešdesmitajiem gadiem, attēla un informācijas apkopošanai sāka izmantot tādu, kādu mēs to šodien zinām.
Aukstā kara laikā (1947-1991) attālās uzrādes izmantošana ļoti pieauga, un to izmantoja ASV un Padomju Savienība.
Pirmo Zemes novērošanas pavadoni NASA nosūtīja kosmosā 1972. gadā, to sauca par LANDSAT-1. Novērošanas projekts joprojām pastāv, un pēdējais šīs sērijas pavadonis LANDSAT-8 kosmosā tika nosūtīts 2013. gadā.
Pirmais Brazīlijas novērošanas pavadonis SCD-1 kosmosā tika nosūtīts 1993. gadā.
Skatīt arī satelīts un saules radiācija.