Daljinska istraživanja

Oštir, K. , Mulahusić A. (2014): Daljinska istraživanja

Sadržaj
1. Definicija daljinskih istraživanja 13
2. Kratki historijski prikaz daljinskih istraživanja 15
3. Elektromagnetno zraþenje 21
3.1. Osobine elektromagnetnih zraþenja ……………………………………. 21
3.2. Spektar elektromagnetnog zraþenja ……………………………………. 23
4. Interakcija sa atmosferom 25
4.1. Raspršivanje ………………………………………………………………………. 25
4.2. Apsorpcija …………………………………………………………………………. 27
4.3. Lom zraþenja ……………………………………………………………………… 29
5. Interakcija sa površinom 31
5.1. Spektralni potpis ………………………………………………………………… 34
6. Sistemi daljinskih istraživanja 37
6.1. Platforme daljinskih istraživanja ………………………………………….. 37
6.2. Orbite satelita …………………………………………………………………….. 39
6.3. Pasivni i aktivni senzori ………………………………………………………. 44
7. Rezolucija snimaþkih sistema 47
7.1. Prostorna rezolucija …………………………………………………………… 47
7.2. Spektralna rezolucija …………………………………………………………. 49
7.3. Radiometrijska rezolucija …………………………………………………… 51
7.4. Vremenska rezolucija ………………………………………………………… 53
8. Optiþki senzori 55
8.1. Fotografske kamere ……………………………………………………………. 55
8.2. Multispektralno skeniranje ………………………………………………….. 59
8.2.1. Popreþni skeneri ………………………………………………….. 59
8.2.2. Uzdužni skeneri …………………………………………………… 61
8.3. Termiþko (termalno) snimanje …………………………………………….. 62
9. Radar 65
9.1. Radar boþnog pogleda ……………………………………………………….. 65
9.2. Radar sa sintetiþkom antenom …………………………………………….. 67
Sadržaj
~ 8 ~
9.3. Interakcija mikrotalasa sa površinom …………………………………… 68
10. Lidar 73
10.1. Djelovanje lidara ………………………………………………………………. 73
10.2. Obrada podataka ………………………………………………………………. 77
11. Satelitski sistemi za posmatranje Zemlje 81
11.1. Meteorološki sateliti …………………………………………………………… 81
11.1.1. GOES …………………………………………………………………. 81
11.1.2. NOAA AVHRR …………………………………………………… 84
11.1.3. Meteosat ……………………………………………………………… 86
11.1.4. Meteor-3M ………………………………………………………….. 89
11.1.5. MTSAT-2 (Himawari 7) ……………………………………….. 90
11.2. Sateliti za posmatranje kopnenih površina …………………………….. 91
11.2.1. Landsat ……………………………………………………………….. 91
11.2.2. SPOT ………………………………………………………………….. 98
11.2.3. IKONOS …………………………………………………………….. 104
11.2.4. QuickBird ……………………………………………………………. 105
11.2.5. WorldView ………………………………………………………….. 107
11.2.6. RapidEye …………………………………………………………….. 110
11.2.7. GeoEye ……………………………………………………………….. 111
11.2.8. Sateliti Pleiades ……………………………………………………. 113
11.3. Sateliti za posmatranje mora ………………………………………………… 115
11.3.1. SeaWiFS …………………………………………………………….. 116
11.4. Radarski sistemi …………………………………………………………………. 117
11.4.1. ERS-1 i ERS-2 …………………………………………………….. 117
11.4.2. Envisat ………………………………………………………………… 120
11.4.3. RADARSAT ……………………………………………………….. 123
11.4.4. Shuttle Radar Topography Mission ………………………… 125
11.4.5. COSMO-SkyMed ………………………………………………… 126
11.4.6. TerraSAR-X ………………………………………………………… 127
11.5. Sateliti malih dimenzija ………………………………………………………. 129
11.5.1. Klasifikacija satelita malih dimenzija ……………………… 130
11.6. CryoSat satelitska misija za prouþavanje ledenog prekrivaþa …… 132
11.7. Satelitske misije prouþavanja Zemljine gravitacije …………………. 133
11.7.1. Satelitska misija GRACE ………………………………………. 133
11.7.2. Satelitska misija GOCE ………………………………………… 135
Sadržaj
~ 9 ~
12. Prijenos i primanje podataka 139
13. Interpretacija snimaka 141
14. Vizuelna interpretacija 147
15. Predobrada snimaka 151
15.1. Uklanjanje grešaka u radu senzora ……………………………………… 151
15.1.1. Nedostajuüe linije ………………………………………………. 152
15.1.2. Uklanjanje linija ………………………………………………… 153
15.2. Geometrijske popravke i registracija …………………………………… 154
15.2.1. Preuzorkovanje snimaka …………………………………….. 157
15.3. Atmosferske popravke ………………………………………………………. 158
15.4. Popravke osvjetljenja i uticaja terena ………………………………….. 160
15.5. Kalibracija podataka …………………………………………………………. 162
16. Poboljšanje snimaka 167
16.1. Ljudski vid i kolor prostor ………………………………………………….. 167
16.2. Poboljšanje kontrasta …………………………………………………………. 171
16.2.1. Linearno rastezanje kontrasta ……………………………….. 172
16.2.2. Balansiranje (uravnoteženje) histograma ……………….. 174
16.2.3. Gaussovo rastezanje histograma …………………………… 177
16.3. Pseudokolor prikazi …………………………………………………………… 181
16.3.1. Rezanje na nivoe …………………………………………………. 181
16.3.2. Pseudokolor transformacija ………………………………….. 183
16.4. Filtriranje ………………………………………………………………………….. 183
16.4.1. Konvolucijsko filtriranje ………………………………………. 184
16.4.2. Niskopropusni filteri ……………………………………………. 185
16.4.3. Filter median ………………………………………………………. 187
16.4.4. Gaussov filter ……………………………………………………… 187
16.4.5. Visokopropusni filteri ………………………………………….. 189
16.4.6. Filteri rubova ……………………………………………………… 191
17. Transformacija snimaka 193
17.1. Aritmetiþke operacije ………………………………………………………. 193
17.2. Vegetacioni indeks ………………………………………………………….. 197
17.3. Analiza osnovnih komponenti ………………………………………….. 199
17.4. Kauth-Thomasova transformacija ……………………………………… 203
17.5. Transformacija HSI …………………………………………………………. 205
Sadržaj
~ 10 ~
18. Klasifikacija snimaka 209
18.1. Nenadzirana klasifikacija …………………………………………………. 212
18.2. Nadzirana klasifikacija …………………………………………………….. 213
18.3. Ocjena taþnosti klasifikacije …………………………………………….. 216
19. Integracija podataka 219
20. Primjeri korištenja 223
20.1. Kartiranje i ažuriranje karata ………………………………………………. 224
20.2. Kartiranje digitalnih modela visina ………………………………………. 230
20.2.1. Lidar i digitalni modeli ………………………………………… 233
20.2.2. Digitalni modeli dobiveni na osnovu satelitskih
opažanja ……………………………………………………………..

234
20.3. Izlijevanje nafte – Deepwater Horizon i Sea Empress …………….. 238
20.4. Primjena daljinskih istraživanja u kartografiji, prostornom
planiranju, urbanizmu i GIS-u – primjer grada Sarajeva ………….

242
20.5. Uragani – uragan Sandy ……………………………………………………… 249
20.6. Zemljotresi i cunamiji – primjer Japana iz 2011. godine ………… 251
20.7. Šume i požari – primjer karte globalnih požara ……………………… 257
20.8. Poplave – primjer poplave u Manitobi (Canada) i poplave u
Sloveniji ……………………………………………………………………………

259
Rjeþnik termina 267
Literatura 307
Izvori za slike 321
Spisak slika 325
Spisak tabela 333
Kazalo 335