Новое поколение цветных космических снимков GeoEye



Скачать 98.52 Kb.
Дата11.09.2014
Размер98.52 Kb.
ТипДокументы
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye





Отличием спутника GeoEye-1 от других коммерческих систем дистанционного зондирования является самое высокое разрешение снимков и расширенные возможности сбора данных.



В ближайшие месяцы компания GeoEye Inc. запустит коммерческий спутник наблюдения за Землей GeoEye-1. Отличием этого спутника от других коммерческих систем дистанционного зондирования является самое высокое разрешение снимков и расширенные возможности сбора данных. Спутник будет поставлять высококачественные панхроматические снимки с пространственным разрешением 0.41м и мультиспектральные снимки с разрешением 1.64м, покрывающие сотни тысяч квадратных километров в день.
Кевин Корбли
При сравнении GeoEye-1 оказывается намного больше аппарата IKONOS, первого в мире коммерческого спутника, ведущего съемку земной поверхности в высоком разрешении и запущенного компанией Space Imaging в 1999 году. Компания GeoEye появилась в январе 2006 года после приобретения компанией Orbimage активов компании Space Imaging, чей головной офис располагался в Колорадо. В итоге образовалась компания под названием GeoEye с головным офисом в Вашингтоне, округ Колумбия. Вес спутника IKONOS равен 1600фунтам, в то время как GeoEye-1 весит более 4000фунтов. GeoEye-1 ведет съемку с высоты 425миль (684км) и перемещается по орбите со скоростью 17000миль в час.
Партнеры

Для реализации такого крупного проекта, как разработка и запуск спутника GeoEye-1, президент и исполнительный директор компании GeoEye Мэтью О’Коннелл собрал команду партнеров. Генеральным подрядчиком, а также сборщиком шины и телескопа спутника стала компания General Dynamics/Advanced Information Systems, штаб-квартира которой находится в Аризоне. К разработке камеры, ведущей съемку с разрешением 41см (16дюймов), была привлечена компания ITT, бывшая Kodak Remote Sensing Systems, которая также конструировала сенсор IKONOS. Спутник будет выведен на орбиту с помощью ракетоносителя Boeing Delta II с авиабазы Вандерберг, Калифорния.

После запуска в течение 45-60 дней спутник будет проходить калибровку и проверку. После официального объявления о введении спутника в эксплуатацию в первые три месяца будут выполняться, главным образом, заказы Национального агентства геопространственной разведки Пентагона (NGA). На бóльшую часть снимков этого периода, включенных в архив компании, можно будет оформить коммерческую заявку. В этот период компания GeoEye будет принимать и коммерческие заказы, которые постарается выполнить в кротчайшие сроки.

Поскольку разрешение снимков GeoEye 41см, то перед продажей снимки для коммерческих заказчиков будут подвергаться ресамплингу (переопределяться) с разрешением полметра. Это обусловлено лицензионными ограничениями, введенными действующим правительством США. Однако GeoEye пытается добиться снятия ограничений по своей лицензии, чтобы поставлять снимки самого высокого разрешения правительственным заказчикам ряда стран. Например, что касается Европы, то GeoEye ходатайствовала о предоставлении Польше прямого доступа к работе GeoEye-1, а правительственным заказчикам - возможности использовать снимки с разрешением 41см.

29 июня 2007 года Национальная администрация по океану и атмосфере (NOAA) уведомило всех американских поставщиков коммерческих снимков об отмене правила о 24-х часовом удержании снимков с разрешением лучше, чем у снимков IKONOS (.82м). Это лицензионное ограничение было введено, когда коммерческое дистанционное зондирование только начало развиваться. Отмена этого ограничения позволит поставщикам коммерческих космоснимков продавать снимки со спутников современных и последующих поколений сразу после их получения.


Картографирование на орбите

«Спутник GeoEye-1 будет представлять собой картографический орбитальный аппарат», - поясняет Марк Брендер, вице-президент компании GeoEye по вопросам коммуникации и маркетинга. «Коммерческим заказчикам будут предложены цветные снимки с полуметровым разрешением и самой высокой точностью геопозиционирования, если сравнивать с другими коммерческими космическими системами», - заявил он.

Недавно компания GeoEye приобрела в Мишн, Канзас, фирму M.J.Harden, занимающуюся аэрофотосъемкой и сбором геопространственных данных. Фирма использует два самолета, на одном из которых установлена цифровая камера для картографической съемки, на другом – новая система формирования изображений LIDAR. «Комбинация аэрофото- и космоснимков представляет мощный инструмент картографирования и наблюдения», - говорит Брендер. В июне 2007 года компания GeoEye приобрела частную компанию Spadac, которая занимается предиктивным (прогнозным) анализом с использованием геопространственных технологий. Благодаря тесной работе со Spadac компания GeoEye может предложить заказчикам инструменты обработки пикселей. По словам Брендера, «Spadac помогает нам извлекать данные из наших пикселей, а заказчикам - разобраться в сложных вопросах, прежде чем они превратятся в проблемы».


Спутник GeoEye-1 будет оснащен новейшей техникой, которой нет на других коммерческих системах дистанционного зондирования. Спутник предназначен для получения изображений с разрешением 0.41м в панхроматическом режиме (черно-белые) и с разрешением 1.65м в мультиспектральном режиме. Имитация с использованием космоснимка IKONOS (a) и аэрофотоснимок (b), показывают, что детальные снимки с полуметровым разрешением расширят области применения космоснимков на коммерческих и правительственных рынках.

Расширенные возможности

Заявки NGA, как главного заказчика, приоритетны, а при покупке большого количества снимков агентству будет предоставляться существенная скидка. При этом значительные мощности будут задействованы для проведения коммерческой съемки, что позволит компании за относительно короткое время создать большой архив снимков. «Пространственное разрешение, точность геопозиционирования и охват больших территорий - вот три характеристики, в первую очередь интересующие коммерческих и правительственных заказчиков, - говорит Дейв Кенион, руководитель направления разработки космических сегментов. - И именно на этих ключевых параметрах мы сосредоточились при разработке спутника». Конечно, разрешение является одним из основных параметров оценки и сравнения спутниковых систем дистанционного зондирования.

Франк Кёстер, вице-президент и директор программы Коммерческих и космических исследований, подразделение Космических систем компании ITT, говорит: «Разрешение снимков GeoEye-1, самое высокое среди всех коммерческих космоснимков, обеспечивается за счет общей полезной нагрузки камеры ITT, включающей телескоп и подсистему сенсоров».

Разрешение 41см в панхроматическом режиме и 1.64м в мультиспектральном режиме для синего, зеленого, красного и ближнего ИК каналов позволит заказчикам очень детально, что было невозможно раньше, дешифрировать на космоснимках небольшие объекты. На снимках с таким разрешением можно будет сосчитать количество канализационных люков на городских улицах или разглядеть «дом» на площадке для игры в бейсбол. Таким образом, пользователи геопространственных данных в оборонной и разведывательной областях, нефтегазовой промышленности, страховании, градостроительстве, коммунальном хозяйстве и картографии, т.е. те, кто традиционно картографирует небольшие объекты, смогут найти более широкое применение данным космических снимков.

Предполагается, что такие онлайновые поисковые системы, как Yahoo!, Google Earth и Microsoft Virtual Earth, проявят интерес к импортированию цветных снимков высокого разрешения, охватывающих большие территории. Также компания GeoEye рассчитывает, что, несмотря на взаимодополняемость космических и аэрофотоснимков, многих пользователей, традиционно работающих с аэрофотоснимками, заинтересуют космоснимки полуметрового разрешения, что актуально для районов, где проведение аэрофотосъемки затруднено по причине погодных условий, политической ситуации или обеспечения безопасности.

Но, по мнению Ли Демитрия, вице-президента направления разработок компании GeoEye, хорошие снимки определяются не только пространственным разрешением. По его прогнозам «резкость и четкость изображений будут потрясающими», а общее качество снимков, которое часто определяется именно резкостью границ объектов, во многих случаях так же важно, как и пространственное разрешение. Изготовитель камеры, компания ITT, добилась высокого уровня качества изображения благодаря усовершенствованию технологии. «Большой размер главного зеркала телескопа, настройки камеры телескопа и благоприятное (высокое) отношение сигнал-шум являются теми важными элементами, которые в итоге и обеспечивают высокое качество снимков».

Точность геопозиционирования – ещё одна характеристика формирования изображений, которая интересует конечных пользователей всех сегментов рынка. Это – точность отображения на карте объектов со снимка относительно их абсолютного местоположения на земной поверхности. Точность GeoEye - 3м. Это значит, что конечные пользователи смогут картографировать природные и техногенные объекты со стерео снимков с точностью 3м без использования опорных точек.

Такая точность геопозиционирования достигается благодаря использованию трех бортовых систем: GPS-приемника, гироскопа и астродатчика, которые позволяют точно определить пространственное положение спутника, его координаты и местонахождение в любой момент времени. Эти дополнительные данные будут передаваться вместе с данными снимков на наземный сегмент и использоваться при обработке снимков. Некоторые из этих систем, например, астродатчики, никогда раньше не размещались на борту коммерческих спутников, ими оснащались только американские правительственные спутники. Демитрий добавляет: «Высокая плановая точность геопозиционирования по коммерческим снимкам без использования опорных точек станет большим преимуществом и экономией средств при решении картографических задач».





Имитация с использованием космоснимка IKONOS (a) и аэрофотоснимок (b) показывают, что на снимках с полуметровым разрешением можно распознать «дом» на площадке для игры в бейсбол.

Большие объемы данных

Третья важная техническая доработка, реализованная в спутнике GeoEye-1, касается накопления большого объема данных. В панхроматическом режиме спутник может покрыть за день 700000км2, а в мультиспектральном режиме – 350000км2. Сбор такого количества данных (в четыре раза больше, чем на других коммерческих платформах) объясняется маневренностью спутника. «Спутник будет быстро поворачиваться и вращаться на орбите, ведя съемку в надир, боковую съемку и съемку в направлениях вперед-назад, - объясняет Кенион. - Такая маневренность позволит получить больше изображений за один пролет».

По словам Майка Гринвуда, представителя General Dynamics Advanced Information Systems, высокая маневренность обеспечивается «усовершенствованными механизмами, отвечающими за вращение во время движения. Возникающее при этом дрожание или размытость изображения незначительны». Стандартная полоса охвата составляет 15.2км, но благодаря вращению GeoEye-1 сможет собирать за один проход данные с нескольких соседних полос, т.е. одновременно будут отображаться большие прилегающие территории. Это подходит для крупномасштабного картографирования, особенно в случае чрезвычайных ситуаций или стихийных бедствий. Также благодаря своей маневренности GeoEye сможет выполнять одновременно несколько заказов, получая несколько индивидуальных сцен одного географического района. Угол отклонения от надира составит 40 градусов, а периодичность съемки – каждые 3 дня или чаще.

Снимки больших территорий будут включаться в архив GeoEye, о чем компания объявила официально. Независимо от наличия заказа GeoEye будет собирать и хранить в своем архиве все изображения земной поверхности, получаемые спутником на каждом витке.

Заявленные характеристики GeoEye-1 заинтересовали представителей коммерческих и частных рынков данных. Эд Джуркевикс, консультант по вопросам дистанционного зондирования и главный аналитик Chesapeake Analytics, Арлингтон, Вирджиния, обращает особое внимание на снимки больших территорий. По его словам, «GeoEye-1 сможет в относительно короткие сроки поставлять снимки больших территорий. Заказчики будут получать полную карту снимков большой территории, например, страны, не в течение долгих месяцев, а в короткий промежуток времени». «В европейских странах это особенно важно для картографирования урожайности сельскохозяйственных культур и определения размеров земельных участков», - добавляет Джуркевикс.

По его мнению, быстрое получение снимков в целом обеспечит успешное картографирование больших территорий. При большом временном разрыве в получении соседних сцен изменение наземных условий, например, вегетативного роста или влажности почвы, может неблагоприятно сказаться на корреляции сцен. Точность цифровой модели местности, выделяемой на базе стерео пар, может снизиться, если стерео пары были получены в разное время при разных условиях.
Оборона и разведка

По мнению Джима Льюиса, директора программы Технологий и Государственной политики центра Стратегических и международных исследований (CSIS), Вашингтон, округ Колумбия, снимки большого охвата c пространственным разрешением 41см позволят решать задачи, выдвигаемые правительством, в частности, в области оборонной и разведывательной деятельности. По словам Льюиса, GeoEye-1 поможет разгрузить спутники Министерства Обороны США, поставляя данные для решения многих задач ведомства. Это объясняется отчасти тем, что его пространственное разрешение и зона охвата близки к характеристикам секретных спутников. «В обороне и разведке борются за активы, поэтому придется определять приоритетность выдвигаемых задач, - объясняет он. - Возможность выхода за границы правительственных активов и создание коммерческой системы, оперативно поставляющей данные, будет только на пользу дела. А в коммерческом дистанционном зондировании правительство пользуется инвестициями Уолл Стрит».

Льюис добавляет, что коммерческие системы формирования изображений поддерживаются довольно ощутимо Министерством Обороны США, поскольку поставляемые ими снимки не секретны. Это может прозвучать парадоксально, но военные ведомства часто поддерживают несекретную информацию, в том числе космические снимки, потому что такой информацией можно свободно делиться с союзниками и партнерами по коалиции, а также неправительственными организациями. В случае с коммерческими космоснимками не возникает вопрос безопасности.

Под контролем своих экспертов и поставщиков компания GeoEye обновила централизованную систему управления, разместившуюся в головном офисе в Даллесе, Вирджиния. Через этот операционный центр будет осуществлять отправка задач и рабочих команд на спутник и прием с него данных. На Аляске, в Норвегии и Антарктике компанией будут дополнительно открыты или арендованы три станции. Независимо от местонахождения заказчики GeoEye-1 смогут без проблем ознакомиться с выставленными на продажу снимками. Недавно компания усовершенствовала свою поисковую систему ImageSearch, чтобы заказчики смогли осуществлять поиск в архиве IKONOS в режиме он-лайн. Снимки будут доставляться заказчику в кратчайшие сроки после их получения.



Реализация этого проекта ожидается в ближайшем будущем. Команда GeoEye-1 рассчитывает, что запуск спутника расширит возможности космоснимков и дистанционного зондирования для правительства, коммерческих заказчиков и широкого круга пользователей.

Похожие:

Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconНазначение и типы стереофотограмметрических систем
Стереофотограмметрические системы предназначены для фотограмметрической обработки стереопар аэро, космических и наземных снимков
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconЗакономерности размещения городов Сахалинской области
Объяснить учащимся, как географические объекты могут определить размещение городов на примере космических снимков
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconИсследование космических снимков изучаемой территории лисинского научно-исследовательского полигона
...
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconКонцепция включения в новое поколение государственных стандартов среднего образования предмета «Православная культура»
Концепция включения в новое поколение государственных стандартов общего среднего образования учебного предмета «Православная культура»...
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconГеоинформационное картографирование ландшафтов
Целью данного исследования является картографирование ландшафтов с применением геоинформационных методов и космических снимков
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconРазработка изделий для полёта ведётся по двум основным направлениям
Гагарина скафандр стал неотъемлемым атрибутом парадных снимков космонавтов. Но какими бы современными, удобными ни были скафандры,...
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconРазработка технологии использования снимков высокого пространственного разрешения при построении цифровой модели рельефа по материалам космических съемок
Работа выполнена в Московском Государственном Университете Геодезии и Картографии (миигаиК) на кафедре Вычислительной техники и автоматизированной...
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconСписок участников
«Новое поколение соотечественников в Китае: проблемы социализации, образования и воспитания»
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconГ. Москва 16-18 апреля 2008 года
Новое поколение конкурентоспособных двигателей с новыми перспективными материалами и технологиями
Новое поколение цветных космических снимков GeoEye iconКраткая история развития космонавтики
Не одно поколение молодых романтиков выросло на произведениях Ж. Верна, Г. Уэллса, А. Толстого, А. Казанцева, основой которых было...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org