Skip main navigation

‮تصاویر ماهواره‌ای ‭

‮مروری درباره این که تصاویر ماهواره‌ای چطور خلق می‌شوند. ‭

یک ماهواره‌‌ي تصویربردار کارکردی شبیه به دوربین عکاسی دارد. نور خورشید روی زمین منعکس می‌شود و دوباره به سمت فضا برمی‌گردد و از دستگاه‌هایی که ماهواره با خود حمل می‌کند، می‌گذرد. حساسه‌ها سطح نور قرمز، سبز و آبی را شناسایی می‌کنند و این اطلاعات در هر پیکسل ضبط می‌شود و داده‌ها به همراه متادیتای مضاعف درباره عکس، ‌مثل زمان و موقعیت ماهواره دوباره به زمین فرستاده می‌شوند.


یک تصویر ساده که نشان می‌دهد ماهواره‌ها چطور تصاویری را خلق می‌کنند که طبیعی به نظر می‌رسند. متعلق به ویلیام دِدمن.

دقت وضوح (Spatial resolution)

مقدار وضوح در تصاویر ماهواره‌ای به شکل قابل ملاحظه‌ای متفاوت است و بستگی دارد به مقدار حساسه‌ایی که دستگاه‌های یک ماهواره در خود جا داده‌اند. تصویربرداری ماهواره‌ای با وضوح متفاوت برای کارکردهای متفاوت شکل گرفته است – اگر وضوح بیشتر باشد، دلیل نمی‌شود که تصویری که به دست می‌آید، الزما بهتر باشد!

یک عکس با وضوح بالا که رنگ‌ها را طبیعی نشان دهد، در مقایسه با یک تصویر با وضوح پایین پیکسل‌های بیشتری در یک منطقه عکس دارد. این یعنی اغلب باید جای بیشتری در کامپیوتر یا سرور به ذخیره عکس اختصاص داده شود و تحلیل آن هم زمان بیشتری خواهد برد. توصیه می‌شود برای انجام کارهایتان تا جایی که می‌شود از عکس‌های با وضوح پایین استفاده کنید. اگر چه ممکن است، خیلی جذاب به نظر برسد، اما دانشمندی که روی جنگل‌های بارانی آمازون کار می‌کند، نیازی ندارد تصاویری داشته باشد که کل مساحت را با پیکسل‌های یک متر در یک متر نشان دهد – این یعنی آن عکس باید پنج تریلیارد پیکسل داشته باشد!

یک راهنمای کلی برای عکس‌های ماهواره‌ای با وضوح بالا، متوسط و پائین در جدول زیر ارائه شده است. همچنین نشان داده شده است که هر نوع وضوح اغلب چه چیزهایی را پوشش می‌دهد. یک مثال هم ارائه شده است.

وضوح اندازه پیکسل پوشش مناسب نمونه‌های کاربردی
کم ۶۰ متر یا بیشتر کشوری کوچک تا کل زمین ردگیری سیستم‌های آب‌وهوایی
متوسط ۱۰ متر تا ۳۰ متر شهری بزرگ تا کشوری کوچک نقشه‌بردای از فرسایش ساحلی
زیاد کمتر از یک متر تا ۳ متر تک تک ساختمان‌ها تا یک شهر بزرگ مسیریابی شخصی
در گام ۲.۱ ما دیدیم که تصاویر دیجیتال چطور عمل می‌کنند و پیکسل‌ها چطور یک تصویر خلق می‌کنند. دقت وضوح تصاویر ماهواره‌ای (Spatial resolution) ارجاعی است به اندازه پیکسل،‌ یا منطقه‌ای از زمین که توسط یک پیکسل نمایندگی می‌شود. در نتیجه، در تصویری که اندازه پیکسل ۶۰ متر باشد، یک پیکسل مساحتی به اندازه ۶۰ متر در ۶۰ متر را پوشش می‌دهد.
بسیاری از ماهواره‌ها می‌توانند عکس‌های پانکروماتیکی (سیاه و سفید) بگیرند که وضوح آن از داده‌های RGB بیشتر است. می‌توان از این عکس‌ها بعدا برای بالا بردن وضوح عکس‌های رنگی استفاده کرد و به این ترتیب مقدار داده‌ای که باید جمع‌آوری شود، کاهش پیدا می‌کند.
آیا می‌توانید از کاربرد عکس‌های ماهواره‌ای با وضوح پایین، متوسط و بالا در حوزه‌هایی مثال بزنید که ما درباره آنها صحبتی نکردیم؟

وضوح زمانی (Temporal resolution)

تا اینجا، تنها درباره دقت وضوح صحبت کردیم، اما وضوح زمانی (Temporal resolution) هم بسیار مهم است. وضوح زمانی به زمانی ارجاع دارد که بین عکس‌های ماهواره‌ای گرفته شده از یک مکان وجود دارد. در واقع نشان می‌دهد که ماهواره با چه توالی‌ای از روی یک نقطه مشخص از سطح کره زمین عبور کرده است و در نتیجه با مدار آن دستگاه مشخص در ارتباط است. ناسا و ESA (آژانس فضایی اروپا) عکس‌هایی با وضوح متوسط را در اختیار عموم قرار می‌دهند که بین هر دو تا ده روز از یک مکان یکسان بر روی سطح کره زمین گرفته می‌شوند.

دستیابی به این سطح از وضوح زمانی با عکس‌های با وضوح بالا تقریبا حتما به مقدار قابل ملاحظه‌ای پول نیاز دارد، چون داده‌های با وضوح بالا را اغلب کمپانی‌های تجاری عکس‌برداری ماهواره‌ای در اختیار می‌گذارند.

وقتی که با عکس‌های ماهواره‌ای کار می‌کنید، همچنین مهم است که گستره زمانی عکس‌هایی را که در دسترس هستند، در نظر بگیرید. ممکن است که به نظر بدیهی برسد، اما تصاویر تنها از زمانی در دسترس هستند که ماهواره در مدار قرار می‌گیرد! گذشته از آن، تمام ماهواره‌ها طول عمری فانی دارند، و برای همین ممکن است تاریخ پایانی برای مجموعه عکس‌هایی وجود داشته باشد که دیگر ادامه‌دار نیستند.

چند تایی منبع رایگان عکس‌های با وضوح بالای ماهواره‌ای وجود دارد، اما اغلب تنها داده‌های ماهواره‌ای قدیمی‌تر در دسترس هستند و در نتیجه تصاویری که خیلی تازه باشند (مربوط به چند سال اخیر) در دسترس نیستند. گاهی ممکن است که بشود به عکس‌های با وضوح بالا که به تازگی گرفته شده باشند، دسترسی پیدا کرد، اما این عکس‌ها اغلب مناطق کوچک یا خاصی را نشان می‌دهند و اغلب به پوشش بحران‌ها مربوط می‌شوند – برای مثال Maxar’s Open Data Program . .

در این دوره، با چند منبع مختلف عکس‌های رایگان کار خواهیم کرد. راهنمایی درباره دقت وضوح و وضوح زمانی عکس‌ها در جدول پایین آمده است.

ماهواره‌ها اپراتور وضوح تاریخ بازدید مجدد
لندست ۱-۴ ناسا ۳۰ تا ۶۰ متر ۱۹۷۲-۱۹۹۳ ۹-۱۸ روز
لندست ۵ ناسا ۳۰ متر ۱۹۸۴-۲۰۱۳ ۱۶ روز
لندست ۷ ناسا ۱۵ متر ۱۹۹۹- ۱۶ روز
لندست ۸-۹ ناسا ۱۵ متر ۲۰۱۳- ۸ روز
سنتینل-۲ ESA ۱۰ متر ۲۰۱۵- ۲-۱۰ روز
This article is from the free online

‮دوره پیشرفته سنجش از راه دور باستان‌شناسی: باستان‌سنجی، باستان‌شناسی منظر و حفاظت از میراث در خاورمیانه و شمال آفریقا ‭

Created by
FutureLearn - Learning For Life

Reach your personal and professional goals

Unlock access to hundreds of expert online courses and degrees from top universities and educators to gain accredited qualifications and professional CV-building certificates.

Join over 18 million learners to launch, switch or build upon your career, all at your own pace, across a wide range of topic areas.

Start Learning now