آشنایی با ماهواره های سنجش از دور(بخش اول): EO1

ماهواره EO1 (ای او -1 )و سنجنده Hyperion هایپریون :

ماهواره EO – 1 در تاریخ 21 نوامبر سال 2000 میلادی توسط ناسا از پایگاه هوایی Vandenberg  به فضا پرتاب شد. این پروژه بخشی از برنامه هزاره جدید ناسا است که دو هدف عمده را دنبال می کرد . یکی تصمیم گیری در مورد نسل آینده ماهواره های سری لندست با هزینه ی کمتر و کارایی بیشتر و دیگر اخذ اطلاعات مفید علمی برای کاربران بود . این ماهواره با 60 ثانیه اختلاف زمانی باماهواره لندست 7 و در همان مدار به صورت خورشید آهنگ در فاصله 705 کیلومتری از سطح زمین با زاویه میل مداری 98.2درجه حرکت می کند. دوره ی مداری آن نیز 98.9 دقیقه بوده که بیش از 14 مدار را در طول یک روز پوشش می دهد.

دوره ی گردش کامل این ماهواره 16 روز است و در حالت نزولی در ساعت 10:01 صبح از استوا عبور می کند. سرعت حرکت این ماهواره در نقطه حضیض ، 6.74 کیلومتر بر ثانیه است و امکان تصویر برداری از کنار با حد اکثر زاویه 22 درجه را نیز فراهم می کند. به این ترتیب می توان از یک ناحیه خاص برروی زمین در طول 16 روز ، سه بار تصویر برداری نمود . در شکل (1) مدار حرکت این ماهواره وسطح پوشش تصویر برداری آن در مقایسه با لندست 7 نمایش داده شده است. برروی این ماهواره سه سنجنده شامل اولین سنجنده فراطیفی فضایی به نام هایپریون ، سنجنده چند طیفی ALI  و سنجنده فراطیفی LAC با مشخصاتی که در جدول زیر مشاهده می کنید ، نصب شده است.

14

شکل (1) مقایسه مدار حرکت ماهواره های لندست 7 و EO1

capturemk

معرفی سنجنده هایپریون :

سنجنده هایپریون از فناوری پوش بروم در تصویر برداری استفاده می کند و در هر فریم تصویر محدوده ای به عرض 6/7 کیلومتر در جهت عمود بر حرکت را برداشت می کند . با حرکت سنجنده، اطلاعات طیفی اشیاء و پدیده های گوناگون موجود در سطح زمین در فریم های تصویری متوالی به صورت مکعب های سه بعدی به عنوان داده فراطیفی ثبت و ذخیره سازی می شود.  اما فناوری تصویر برداری پوش بروم مورد استفاده در این سنجنده با سنجنده های عادی متفاوت است . به عنوان مثال در سنجنده ETM+ مجموعه ای از آرایه های آشکار ساز خطی و یک آیینه بکار گرفته می شود که به وسیله آن ها سطح زمین در جهت عمود بر حرکت اسکن شده و تصویر چند طیفی به صورت دو بعدی ایجاد می شود . با پیشرفت فناوری ساخت آرایه های دو بعدی و قرار گرفتن آن ها در صفحه کانونی سامانه ی نوری سنجنده، تصویر دو بعدی مذکور بدون نیاز به حرکت قابل تشکیل است. و بدین ترتیب زمان تمرکز بیشتری به منظور ثبت اطلاعات در یک محدوده معین برای سنجنده فراهم شده و موجب بالا رفتن نسبت سیگنال به نویز و به عبارت دیگر کیفیت داده تصویری می شود. این سامانه همچنین مشکل مهم سنجنده های پوش بروم با فناوری آشکارسازی خطی را که نیازمند واسنجی تعداد بسیاری از پیکسل ها هستند را نخواهد داشت و حل این مسئله عاملی کلیدی در موفقیت برنامه ی ساخت سنجنده هایپریون به شمار می رود . در شکل ( 2 ) نحوه تشکیل مکعب تصویری در سنجنده هایپریون قابل مشاهده است.

02-1

شکل(2) مکعب تصویری در سنجنده های فراطیفی

بخش نوری سنجنده ی هایپریون نیز از یک تلسکوپ با طراحی آستیکمات سه آیینه ای و دو طیف سنج مجزا برای محدوده های طیف مرئی – مادون قرمز نزدیک (VNIR)  و مادون قرمز کوتاه (SWIR) تشکیل شده است . طیف سنج VNIR دارای آرایه هایی با ابعاد 60 میکرومتر است که از اتصال زیرآرایه های 3×3 با ابعاد 20میکرومتر به وجود آمدند . این طیف سنج قادر به ثبت اطلاعات طیفی در 70 طول موج مختلف در محدوده طیفی 400 تا 1000 نانومتر با توان تفکیک طیفی 10 نانومتر و در 256 ردیف آرایه های پیکسلی است . طیف سنج SWIR  نیز دارای آشکار سازهایی با ابعاد 60 میکرومتر در 256 ردیف مکانی است . که اطلاعات طیفی در محدوده 900 الی 2500 نانومتر را در 172 باند طیفی ، اطلاعات ثبت خواهد شد. در شکل(3)  بخش های مختلف سامانه نوری مورد استفاده در سنجنده های فراطیفی قابل بررسی است.

 

%d9%84%d8%a7%d8%a8

شکل (3) بخش های مختلف نوری سنجنده های فراطیفی

هر پیکسل در تصاویر این سنجنده یک سطح 30 در 30 متر را می پوشاند. تلسکوپ سطح زمین را با یک شکاف که به عنوان میدان دید لحظه ای (IFOV) خوانده می شود تصویر برداری می کند. این زاویه در حدود 0.624 درجه (که معادل همان 7.6 کیلومتر از فاصله 705 کیلومتری می باشد) در 0.0244 درجه را تصویربرداری می کند . بخش های دیگر سنجنده نیز شامل سامانه خنک کننده ، سامانه وا سنجی همزمان با پرواز و صفحه کانونی الکترونیکی با سرعت بالا است .

پس از دریافت تصویر ثبت شده از ماهواره  توسط مرکز کنترل پردازش سطح صفر بر روی آن صورت می گیرد. از ابتدای دسامبر سال 2001 این داده ها در سطح 1 بی 1 (L1B1) در آرشیو موجود است و به راحتی در اختیار کاربران قرار می گیرد . هم چنین امکان سفارش اخذ داده های جدید نیز فراهم است که البته با قیمت بسیار بالاتری نسبت به داده های آرشیو ارائه میشود. حذف اثر سایر خطاها به عهده ی کاربر است که مهم ترین آنها عبارتند از : واسنجی دوباره، هم ردیف سازی پیکسل ها در دو ناحیه VNIR و SWIR حذف باندهای مشترک در دو ناحیه VNIR و SWIR ، حذف باندهای صفر، حذف خطای نواری شدن و انجام  تصحیحات –اتمسفری.

تصاویری که به دست کاربران می رسد در چندین سطح (Level)  تعریف شده اند که شامل:

  • L0R) Level 0 R ): که بر روی این تصاویر هیچ گونه تصحیحاتی صورت نگرفته است.
  • L1R) Level 1 R ): بر روی این تصاویر فقط  تصحیحات رادیومتریکی اعمال شده است و هیچ  گونه  تصحیح هندسی و دیگر تصحیحات صورت نگرفته است.
  • L1Gs) Level 1Gs ): بر روی این تصاویر علاوه بر تصحیحات رادیومتریکی ، تصحیحات هندسی نیز صورت گرفته است و با یک سیستم تصویر جغرافیایی نیز زمین مرجع شده اند.
  • L1Gst) Level 1Gst ):بر روی این تصاویر عمده تصحیحات شامل تصحیحات رادیومتریکی و هندسی انجام شده است.علاوه بر این با استفاده از یک مدل ارتفاعی رقومی تصحیحات توپوگرافی نیز برای رفع خطاهای ناشی از اختلاف دید صورت پذیرفته است.

ادامه دارد….

شما ممکن است این را هم بپسندید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

+ 10 = 13