Рекомендации для развития мониторинга озерных...
DESCRIPTION
Рекомендации для развития мониторинга озерных систем. ДТОО «Институт космических исследований имени академика У.М.Султангазина». Причины изменений в состоянии озерных систем: - площадь озер зависит от водности года (в т.ч зимне-весенних осадков) и расхода в р. Сырдарие; - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Рекомендации Рекомендации
для развития мониторинга озерных для развития мониторинга озерных системсистем
ДТОО «Институт космических исследований имени академика У.М.Султангазина»
Причины изменений в состоянии озерных систем: - площадь озер зависит от водности года (в т.ч зимне-весенних осадков) и расхода в р. Сырдарие;
- площади озер изменяются в течение года, в результате большого испарения, частичного оттока воды обратно в р. Сырдарию из-за отсутствия водозаборных сооружений на каналах, подающих воду в озера.
Эффективность - космическая информация позволяет проводить регулярный мониторинг озерных систем, особенно в труднодоступных и удаленных районах; определять их сезонные и межсезонные изменения
Риски – уязвимость, маловодность: пересыхание , обмеление
Последствия - нарушение экологической и экономической стабильности региона
NOAA AVHRRNOAA AVHRRNOAA AVHRRNOAA AVHRRNOAA-16, NOAA-18NOAA-16, NOAA-18
Высота орбиты 850 km
Ширина полосы обзора 2700 km
Разрешение в надире 1100 m
Разрядность 10 бит
Число спектральных каналов 5
Высота орбиты 850 km
Ширина полосы обзора 2700 km
Разрешение в надире 1100 m
Разрядность 10 бит
Число спектральных каналов 5
Ch1 – 0Ch1 – 0,,58-058-0,,6868 mkmmkm
Ch2 – 0Ch2 – 0,,725-1725-1,,11 mkmmkm
Ch3 – Ch3 – 3,55-3,93 3,55-3,93 mkmmkm
Ch4 – Ch4 – 10,3-11,3 10,3-11,3 mkmmkm
Ch5 – Ch5 – 11,5-12,5 11,5-12,5 mkmmkm
Ch1 – 0Ch1 – 0,,58-058-0,,6868 mkmmkm
Ch2 – 0Ch2 – 0,,725-1725-1,,11 mkmmkm
Ch3 – Ch3 – 3,55-3,93 3,55-3,93 mkmmkm
Ch4 – Ch4 – 10,3-11,3 10,3-11,3 mkmmkm
Ch5 – Ch5 – 11,5-12,5 11,5-12,5 mkmmkm
TERRA/AQUATERRA/AQUAMODISMODIS
TERRA/AQUATERRA/AQUAMODISMODIS
Высота орбиты 705 кмШирина полосы обзора 2330 км 36 спектральных каналовВ диапазоне от 0,405 до 14,385 мкмРадиометрическое разрешение
12 битПространственное разрешение250 m (1-2), 500 m (3-7), 1000 m (8-36)
Высота орбиты 705 кмШирина полосы обзора 2330 км 36 спектральных каналовВ диапазоне от 0,405 до 14,385 мкмРадиометрическое разрешение
12 битПространственное разрешение250 m (1-2), 500 m (3-7), 1000 m (8-36)
IRSIRS P6P6IRSIRS P6P6
Сканер LISS-IV LISS-III AWiFS
Mono MSS MSS MSS
Пространственное разрешение, м
GreenRedNIRSWIR
5,8 5,85,85,8
23,523,523,523,5
56565656
Полоса обзора, км 70 23 140 740
Радиометрическое разрешение, бит
10 10 7 10
Спектральный диапазон, км
GreenRedNIRSWIR
620-680 520-590620-680770-860
520-590620-680770-860
1550-1700
520-590620-680770-860
1550-1700
Примеры космических снимков различного пространственного разрешения (р.Черный Иртыш)
NOAA/AVHRR, 1000 м TERRA/Modis, 250 м
IRS/PAN, 5.8 мIRS/LISS, 23 м
Спутниковый снимокСпутниковый
снимокСпутниковый снимокСпутниковый
снимок
Предварительная обработка:
распаковка, (перекачивание с сайта),радиометрическая и геометрическая коррекции; спектрометрическая калибровка данных (L1B). Дополнительно осуществляется трансформация космоснимка в географическую проекцию с привязкой по баллистическим данным либо по реперным точкам с известными координатами (L2A).Ликвидация краевых эффектов («расчески») для снимков LANDSAT. Составление мозаики из n сцен с цветовой тонировкой
Процедуры тематического дешифрирования:
решение конкретных целевых задач мониторинга, включая: распознавание объектов подстилающей поверхности, классификацию, расчеты геометрических и физических параметров, анализ изменений характеристик объектов и т.д.
Стоимость тематической обработки зависит от перечня решаемых задач и их сложности.
Схема обработки спутниковой информации
Блок-схема технологии космического мониторинга водных объектов, обводнительных систем и анализа водопотребления
Предварительная обработка:
радиометрическая коррекция, геопривязка
Архив спутниковых снимков различного разрешения
Исходные данныеАнализ разновременных снимков исследуемой территории с определением изменений объектов мониторинга
Определение по космической информации характерных параметров объектов (длина водотока, площадь открытого зеркала, динамика береговой линии, орошаемые площади т.д.)
ортотрансформирование с привлечением опорного снимка;
приведение снимков к единой проекции;
ручная сшивка изображений (глобальная цветовая коррекция, создание линий сшивок, локальная цветовая коррекция);
автоматическая сшивка изображений
озеро Камышлыбаш
155,30153,54 152,43
167,70
158,69155,84
140,00
145,00
150,00
155,00
160,00
165,00
170,00
август сентябрь октябрь апрель июнь июльмесяцы
площ
адь,
кв.
км
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
1989 2001 2011год
чи
сл
о п
икс
ел
ей
Создание мозаик космических снимков
Масштаб карт Разрешение космоснимка
(размер пикселя в м)
Полоса обзора
(в км)
Спутник
1: 1000 000 250 1000-2000 MODIS
1: 100 000 20-30 150 - 200 Landsat
Соотношение пространственных характеристик исходных космических снимков и масштаба результирующих карт
Источники информации Стоимость, тенге
Космический аппарат
Съемочный прибор
Характеристики съемочного прибора Стандартная обработка
Пространственное разрешение, м
Кол-во спектр. каналов/ спектр. диапазон, мкм
Полоса захвата, м
Уровень обработки
1 сцена
TERRA, AQUA
MODIS 250, 1000 2/(0,6-0,8) 2300 L1B (hdf) 10300
LANDSAT TM,ETM+ 30 6/(0,45-1,75) 185 L2A (geotiff) 175000
Resoursesat
LISS-3 23 4/(0,52-1,7) 140
1B (hdf)L2A (geotiff)
185000
AWIFS 56-70 4/(0,52-1,7) 740 215000
Стоимость услуг по заказу прицельной съемки, приему и предварительной обработке данных дистанционного зондирования Земли
Технология комплексного мониторинга озерных системТехнология комплексного мониторинга озерных систем
Наземные обследования Космический мониторинг
Подбор снимков низкого и среднего разрешения за период 1980 – 2012 гг.
Детектирование водных объектов (озера)
Расчет площадей водных зеркал
Определение тенденций (цикличности) в изменениях зеркал озер
Анализ сезонной и многолетней изменчивости площадей водного зеркала
Выбор репрезентативных озерных систем
Результаты совместного анализа данных наземных обследований и дистанционного зондирования
Рекомендации по космическому мониторингу озерных систем
1. Выбор объекта мониторинга
2. Определение периода съемки – весна (максимум наполнения), лето (минимум наполнения) режим
3. Определение сезонных изменений площади зеркала – март – ноябрь, периодичность 1 раз в месяц степень водности года
4. Определение многолетних изменений площади зеркала – ежегодно в одно и тоже время, например осень (октябрь) тенденции
5. Определение площади болотных угодий – июнь, октябрь
6. Определение состояния растительного покрова прилежащей территории степень водности года
Объекты Параметры Параметры космосъемки
Озера
Площадь открытого зеркала
Уровень и масштаб: Обз-1000; Осн-200; Разрешение, м: 170-500; 30; 5-15
Спектр. диапазоны, мкм: 0.4-1.1 3.5 – 70см
Съемочный прибор: MODIS; ETM+; LISS-III; ASTER; PAN; IKONOS, Сезон съемки: - Бесснежный Площадь водосбора
Динамика изменения границ зеркала внутри сезона и межсезонные.
Уровень и масштаб: Обз-1000; Осн-200; Дет-25;
Разрешение, м: 170; 30; 5-15;
Спектр. диапазоны, мкм: 0.7-1.1
Съемочный прибор: LISS-III; ASTER; PAN; DMC
Сезон съемки: Бесснежный
Рекомендации по космическому мониторингу водных объектов
Камышлыбашская
Акшетаушская
Правобережная
Левобережная
Снимок IRS LISS (23 м) 11 июля 2008 г.
озеро Камышлыбаш
155,30153,54 152,43
167,70
158,69155,84
140,00
145,00
150,00
155,00
160,00
165,00
170,00
август сентябрь октябрь апрель июнь июльмесяцы
площ
адь,
кв.
км
Оценка площади водного зеркала водоемов
озеро Раимколь
6,24
7,59 7,907,44
6,40 6,11
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
август сентябрь октябрь апрель июнь июльмесяцы
площ
адь,
кв.км
Примеры космического мониторинга озерных систем