Coraz częściej firmy geodezyjne oferując swoje podstawowe usługi – takie, jak pomiary podstawowe, wznowienia granic, czynności związane z rozgraniczeniem nieruchomości czy sporządzenie map terenu, podają również usługę pod nazwą „teledetekcja”.
Co należy rozumieć pod pojęciem teledetekcji oraz jakie zastosowanie posiada teledetekcja w obecnej geodezji, dowiesz się czytając poniższy artykuł.
Zobacz naszą nowoczesną Mapę Geoportal360
Pojęcie teledetekcji
Teledetekcja to słowo pochodzące od połączenia greckiego słowa „tele” – daleko ze słowem łacińskim „detektio” – wykrywać, ujawniać.
Pojęcie teledetekcji zostało wprowadzone przez Evelyn L. Pruitt z Officena of Naval Research w latach 60 ubiegłego wieku. Początkowo słowem teledetekcja określano pomiar obiektów odfotografowanych na zdjęciach lotniczych. Później pojęciem teledetekcji zaczęto określać pozyskiwanie danych o środowisku geograficznym za pomocą urządzeń rejestrujących różne zakresy promieniowania elektromagnetycznego w celu ich przetworzenia na użyteczne informacje.
Obecnie pod pojęciem teledetekcji rozumie się:
- zdalne metody pozyskiwania danych o obiektach, zjawiskach i procesach zachodzących na powierzchni ziemi za pomocą urządzeń, które podczas badania obiektu nie są w bezpośrednim (fizycznym) kontakcie z tym obiektem,
oraz - metody przetwarzania i interpretowania pozyskanych w/w sposób danych na informacje użyteczne, pozwalające na scharakteryzowanie tych obiektów, zobrazowanie zjawisk i procesów zachodzących na obiekcie.
Teledetekcja ukierunkowana jest na pozyskanie danych o obiektach znajdujących się na powierzchni ziemi.
W trakcie zdalnego pozyskiwania danych o obiekcie wykorzystuje się takie zjawiska jak: promieniowanie elektromagnetyczne, magnetyzm, grawitację, fale akustyczne oraz promieniotwórczość.
W przypadku teledetekcji podstawowym nośnikiem informacji o właściwościach badanych obiektów są metody oparte na wykorzystaniu promieniowania elektromagnetycznego (światło, ciepło, promieniowanie). To właśnie interpretacja zachowania się promieniowania elektromagnetycznego pozwala na określenie i poznanie właściwości badanych przedmiotów. W przypadku teledetekcji na niewielką skalę wykorzystuje się również sygnały dźwiękowe.
Nośnik informacji, jakim jest fala elektromagnetyczna (światło, ciepło, promieniowanie), może mieć dwojaki charakter. Z jednej strony, obiekt, w kierunku którego wysyłane jest promieniowanie elektromagnetyczne odbija to promieniowanie, a z drugiej strony teledetekcja zajmuje się badaniem obiektu, który sam emituje promieniowanie elektromagnetyczne. W teledetekcji zastosowanie mają przede wszystkim te fale, które przenikają przez atmosferę, a więc mikrofale i wybrane pasma podczerwieni. Fale te pozwalają na szczegółową interpretację zjawisk zachodzących na powierzchni ziemi.
Dziedziną pokrewną teledetekcji jest fotogrametria, optyka czy grafika komputerowa.
Metody teledetekcyjne (aktywne i pasywne)
W zależności od tego, czy nośnik informacji jest wysyłany – emitowany przez obiekt, czy też nośnik informacji jest dostarczony danemu obiektowi, wyróżnia się aktywne metody teledetekcyjne oraz pasywne techniki teledetekcyjne.
W aktywnej teledetekcji sygnał (fala elektromagnetyczna) jest wysłany z instrumentu w stronę danego obiektu, np. drzewostanu, a następnie po odbiciu się od tego obiektu, odbierany i analizowany. Do instrumentów działających na zasadzie aktywnej teledetekcji zaliczane są: aktywny radar wysyłający mikrofale, system lidar, w którego skład wchodzą urządzenie generujące wiązkę światła laserowego oraz odbiornik (detektor), urządzenie rejestrujące powracającą po odbiciu wiązkę danych czy sodar lub sonar – wysyłające fale akustyczne.
Pasywne metody teledetekcji są oparte na analizie sygnałów emitowanych przez obserwowany obiekt. Przykładem teledetekcji pasywnej jest np. pomiar wykonywany w oparciu o działania kamer lotniczych, radiometrów oraz fotometrów. Wynikiem tych pomiarów są zdjęcia lotnicze i satelitarne.
Zastosowanie teledetekcji w geodezji
Teledetekcja w geodezji jest wykorzystywana jako jedna z metod wykonywania prac geodezyjnych związanych z określeniem kształtu, powierzchni i usytuowania obiektów położonych na rozległych i trudno dostępnych obszarach.
Czym jest teledetekcja środowiska?
Głównym zadaniem teledetekcji środowiska jest pozyskiwanie danych o środowisku oraz interpretacja tych danych w takich obszarach środowiska, jak:
- gospodarka wodna,
- gospodarka rolna, gruntowa,
- gospodarka leśna.
Teledetekcja środowiska pozwala np. na prowadzenie badań związanych nie tylko z kondycją zdrowotną drzewostanów, ale również pozwala na określenie składu gatunkowego objętych badaniem drzewostanów. To dzięki wykorzystaniu teledetekcji w leśnictwie możliwe staje się opisanie stanu powierzchni obszaru leśnego pozwalającego na określenie struktury gatunkowej i wiekowej, zwarcia drzewostanu, występowania w nim luk czy szczegółowego opisania stanu koron, który świadczy o stanie zdrowotnym drzewostanu.
Metody teledetekcji pozwalają na prowadzenie inwentaryzacji przyrodniczych na dużych obszarach. To dzięki tym badaniom można sklasyfikować dany obszar pod względem występowania niskich bądź wysokich walorów przyrodniczych, co z kolei może przełożyć się na podejmowanie decyzji w zakresie zmiany przeznaczenia gruntów na danych obszarach, np. z terenów zadrzewionych na tereny pod zabudowę.
Teledetekcja posiada ogromne znaczenie w monitorowaniu obszarów objętych klęskami żywiołowymi, takimi jak susze czy powodzie. Długookresowe badania takich obszarów pomagają nie tylko w określeniu stopnia zniszczenia danego środowiska, ale również w określeniu stopnia regeneracji środowiska.
Istotne zastosowanie teledetekcji w ochronie środowiska naturalnego ma wykorzystanie tych badań w ocenie wpływu np. inwestycji na (środowisko) otaczające ją tereny zielone.
Przełom w badaniach opartych na teledetekcji miało umieszczenie w przestrzeni kosmicznej kolejnego satelity obserwacyjnego Sentinel – 6, przed którym postawiono zadanie kontynuowania pomiarów altimetrycznych wód oceanów, które realizowane są nieprzerwanie od 1991 r. To dzięki tym badaniom udało się wyliczyć, że poziom światowego oceanu podnosi się średnio o 3,2 mm na rok!!!
Poznane metody badań przy użyciu urządzeń działających na zasadzie wykorzystania fal elektromagnetycznych pozwalają na wykonywanie tych badań praktycznie bez wychodzenia z biura. Z dotychczas przeprowadzonej analizy kosztów badań wynika, że metody teledetekcyjne są tańsze i znacznie ograniczają czas badań. Dzięki coraz to nowszym algorytmom, możliwości wykorzystania teledetekcji w zakresie zachodzących zmian i zjawisk w środowisku nas otaczającym są coraz to większe.
Zastosowanie teledetekcji w badaniach nad środowiskiem pozwala na szybsze uzyskiwanie wyników tych badań, co w konsekwencji może pomóc zapobiec niejednej katastrofie w środowisku.
Zdjęcie: Pexels.com
