Kaugseire: ülevaade, tüübid ja rakendused

Kaugseire on piirkonna uurimine olulisest kaugusest. Seda kasutatakse teabe ja pildistamise eemalt kogumiseks. Seda tava saab kasutada selliste seadmete abil nagu maapinnale paigutatud kaamerad, laevad, lennukid, satelliidid või isegi kosmoseaparaadid.

Tänapäeval hoitakse kaugseire abil saadud andmeid tavaliselt arvutitega ja nendega manipuleeritakse. Kõige tavalisemad selle jaoks kasutatavad tarkvaraprogrammid on ERDAS Imagine, ESRI, MapInfo ja ERMapper.

Kaugseire teadus algas 1858. aastal, kui Gaspard-Felix Tournachon tegi kuuma õhupalli abil esmakordselt Pariisi õhupilte. Üks esimesi kavandatud kaugseire kasutusviise selle kõige põhilisemas vormis oli 2007Kodusõda kui messenger-tuvid, tuulelohesed ja mehitamata õhupallid lennutati nende külge kinnitatud kaameratega üle vaenlase territooriumi.

Esimesed valitsuse korraldatud õhufotograafiamissioonid töötati välja sõjaliseks jälgimiseks I ja II maailmasõja ajal. Kuid kaugseiret kasutati kõige laialdasemalt just külma sõja ajal. See õppesuund on selle algusest peale arenenud, et saada tänapäeval väga keerukaks kaudse teabe hankimise meetodiks.

Satelliidid töötati välja 20. sajandi lõpus ja neid kasutatakse endiselt globaalses mastaabis teabe hankimiseks, isegi Päikesesüsteemi planeetide kohta. Näiteks Magellani sond on satelliit, mille loomisel on kasutatud kaugseire tehnoloogiaid topograafilised kaardid alates Venusest alates 4. maist 1989.

Tänapäeval kasutavad korrakaitse ja sõjavägi väikseid kaugsensorid nagu kaamerad ja satelliidid nii mehitatud kui ka mehitamata platvormidel, et saada piirkonna kohta teavet. Muud kaasaegsed kaugseire meetodid hõlmavad infrapuna, tavalist õhufotograafiat ja Doppleri radaripildistamist.

Iga kaugseire tüüp sobib analüüsimiseks erinevalt - mõni neist on optimaalne lähemal skaneerimiseks ja mõni on suurtest vahemaadest palju soodsam. Võib-olla on kõige levinum kaugseire tüüp radaripilt.

Radari kujutist saab kasutada oluliste ohutusega seotud kaugseire toimingute jaoks. Üks olulisemaid kasutusviise on lennuliikluse juhtimine ja ilmastiku tuvastamine. See võib analüütikutele öelda, kas ebasoodne ilm on käes, kuidas tormid edenevad ja

Doppleri radar on levinud radaritüüp, mida saab kasutada nii meteoroloogiliste andmete kogumiseks kui ka korrakaitseasutuste poolt liikluse ja sõidukiiruse jälgimiseks. Muud tüüpi radarid võivad luua kõrguse digitaalseid mudeleid.

Teist tüüpi kaugseire hõlmab lasereid. Laserkõrgusemõõtjad satelliitidel mõõdavad selliseid tegureid nagu tuule kiirus ja ookeani hoovuste suund. Altimeetrid on kasulikud ka merepõhja kaardistamisel, kuna need on võimelised mõõtma gravitatsiooni ja merepõhja topograafia põhjustatud veekogusid. Täpsete merepõhjakaartide loomiseks saab mõõta ja analüüsida mitmesuguseid ookeani kõrgusi.

Laseri kaugseire ühte konkreetset vormi nimetatakse LIDAR, valguse tuvastamine ja ulatus. Selle meetodi abil mõõdetakse kaugusi valguse peegelduse abil ja seda kasutatakse kõige kuulsamalt relvade jaoks. LIDAR võib mõõta ka kemikaale atmosfääris ja maapinnal asuvate objektide kõrgust.

Muud tüüpi kaugseire tüübid hõlmavad mitmest õhupildist loodud stereograafilisi paare (mida kasutatakse sageli 3D-funktsioonide vaatamiseks ja / või topograafilise pildi tegemiseks) kaardid), kiirgusmõõturid ja fotomeetrid, mis koguvad infrapunafotodest kiirgavat kiirgust, ja õhupiltide fotoandmed, mis on saadud satelliitidelt, nagu näiteks Landsat programmi.

Kaugseire kasutusvõimalusi on mitmesuguseid, kuid see õppesuund toimub peamiselt piltide töötlemiseks ja tõlgendamiseks. Piltide töötlemine võimaldab fotodega manipuleerida, et saaks luua kaarte ja salvestada piirkonna kohta olulist teavet. Kaugseire abil saadud piltide tõlgendamise abil saab piirkonda hoolikalt uurida ilma, et keegi peaks füüsiliselt kohal olema, mis teeb võimalikuks ohtlike või kättesaamatute piirkondade uurimise.

Kaugseiret saab rakendada erinevates õppesuundades. Järgnevalt on toodud vaid mõned selle pidevalt areneva teaduse rakendused.

• Geoloogia: Kaugseire abil saab kaardistada suuri kaugeid piirkondi. See võimaldab geoloogidel piirkonna kivimitüüpe klassifitseerida, uurida geomorfoloogiaja jälgige looduslike sündmuste (nt üleujutused ja maalihked) põhjustatud muutusi.
• Põllumajandus: Taimkatte uurimisel on abi ka kaugseirest. Eemalt tehtud fotod võimaldavad biogeograafidel, ökoloogidel, põllumajandusteadlastel ja metsameestel seda hõlpsalt teha tuvastada piirkonnas esinev taimestik ning selle kasvupotentsiaal ja tingimused, mille jaoks on optimaalne ellujäämine.
• Maakasutuse planeerimine: Need, kes uurivad maa arengut, saavad kaugseiret kasutada maa kasutamise uurimisel ja reguleerimisel laias laastus. Saadud andmeid saab kasutada linnaplaneerimisel ja keskkonna muutmisel üldisemalt.
• Geograafilise infosüsteemi kaardistamine (GIS): Kaugseirepilte kasutatakse sisestusandmetena rastripõhiste digitaalkõrguse mudelite või DEM-ide jaoks. Õhk GIS-i kaudu kasutatud fotosid saab digiteerida polügoonideks, mis hiljem vormistatakse failideks kaardistamine.

Tänu mitmekesistele rakendustele ja võimalusele kasutajatel lubada koguda, tõlgendada ja käsitseda andmeid saidilt ligipääsmatutes kohtades, on kaugseirest saanud kasulik vahend kõigile teadlastele sõltumata sellest kontsentratsioon.