Sun'iy yo'ldosh va sensorlar
Kirish
Masofadan zondlash tizimi uch qismdan iborat: platforma (platform) — sensorni ko'tarib yuruvchi sun'iy yo'ldosh, samolyot yoki dron; sensor (sensor) — nurlanishni o'lchaydigan asbob; tasvir esa sensor o'lchovlarining qayta ishlangan natijasidir.
Bir xil hudud turli sun'iy yo'ldosh tasvirlarida turlicha ko'rinadi. Sabab — orbita balandligi, sensor turi, kuzatish kengligi va qayta kelish davri har xil. Bu bog'lanishni tushunish tahlil uchun mos ma'lumotni tanlashning asosidir.
Orbita va platforma
Kuzatuv sun'iy yo'ldoshlari asosan ikki turdagi orbitada ishlaydi. Geostatsionar orbita taxminan 35 786 km balandlikda bo'lib, sun'iy yo'ldosh Yer bilan bir xil tezlikda aylanadi va doim bir hududni ko'radi. Ob-havo sun'iy yo'ldoshlari shu orbitadan har bir necha daqiqada yangi tasvir oladi, lekin piksel o'lchami kilometrlarda bo'ladi.
Quyosh-sinxron qutbiy orbita bir necha yuz kilometr balandlikda joylashadi. Sun'iy yo'ldosh qutbdan qutbga uchadi va har gal ekvatorni mahalliy vaqt bo'yicha bir xil soatda kesib o'tadi. Natijada turli sanadagi tasvirlar o'xshash yoritilish sharoitida olinadi. NASA ma'lumotiga ko'ra, Landsat 9 705 km balandlikda, Sentinel-2 esa 786 km o'rtacha balandlikda uchadi.
Sensor tasvirni qanday oladi
Zamonaviy optik sensorlarning ko'pchiligi supurgi usulida (pushbroom) ishlaydi: uchish yo'nalishiga ko'ndalang joylashgan minglab detektor qatori yer yuzasidan bir yo'la bitta chiziqni yozib oladi, sun'iy yo'ldosh oldinga siljigan sari tasvir qatorma-qator to'planadi. Eski sensorlarda bitta detektor oyna yordamida yon tomonga tebranib skanerlagan.
Sensor bir o'tishda qamrab oladigan kenglik kuzatish kengligi (swath) deyiladi. Landsat 8–9 da u 185 km, Sentinel-2 da 290 km. Keng qamrov hududni tezroq to'liq qoplaydi, lekin kenglik va piksel o'lchami odatda o'zaro muvozanatda bo'ladi. Masalan, Terra va Aqua sun'iy yo'ldoshlaridagi MODIS sensori 2330 km kenglikni qamraydi va deyarli har kuni butun Yerni ko'radi, ammo uning pikseli 250 metrdan 1 kilometrgacha. Bitta dalani kuzatish uchun bu yetarli emas, mintaqaviy qor qoplami yoki o'rmon yong'inlari uchun esa qulay.
Qayta kuzatish davri
Qayta kuzatish davri (revisit time) — sun'iy yo'ldosh aynan bir hududni qayta tasvirga olguncha o'tadigan vaqt. Bitta Landsat sun'iy yo'ldoshi har 16 kunda qaytadi; Landsat 8 va 9 birgalikda shu hududni har 8 kunda kuzatadi. Copernicus Sentinel-2 missiyasida 180° farq bilan joylashgan ikki sun'iy yo'ldosh ekvatorda har 5 kunda qayta kuzatuvni ta'minlaydi; yuqori kengliklarda bu oraliq qisqaradi.
Amalda foydali tasvirlar soni qayta kelish davridan kam bo'ladi, chunki bulutli kunlar tushib qoladi. Masalan, ekin mavsumini kuzatishda har 5 kunlik tasvirning bir qismi bulut sabab yaroqsiz bo'lishi hisobga olinadi.
| Ko'rsatkich | Landsat 8–9 (OLI) | Sentinel-2 (MSI) |
|---|---|---|
| Balandlik | 705 km | 786 km |
| Kuzatish kengligi | 185 km | 290 km |
| Eng kichik piksel | 15 m (pankromatik), 30 m | 10 m |
| Qayta kuzatish | 8 kun (ikkalasi) | 5 kun (ekvatorda, ikkalasi) |
Mahsulot darajalari
Sensor yozgan xom signal to'g'ridan-to'g'ri tahlilga yaroqli emas. Provayderlar uni bosqichma-bosqich qayta ishlaydi. Level-1 mahsulotida tasvir geometrik tuzatilgan va georeferenslangan, qiymatlar atmosfera yuqorisidagi yorqinlik yoki aks ettirishni bildiradi. Level-2 mahsulotida atmosfera ta'siri ham tuzatilgan, qiymat yer yuzasidagi aks ettirishga yaqinlashtirilgan. Sentinel-2 da ular L1C va L2A, Landsat'da Collection 2 Level-1 va Level-2 deb ataladi.
Indeks hisoblash va turli sanadagi tasvirlarni solishtirish uchun odatda Level-2 tanlanadi. Agar atmosfera tuzatishini o'zi bajarish yoki xom yorqinlik bilan ishlash kerak bo'lsa, Level-1 olinadi. Tanlangan daraja va qayta ishlash versiyasi hisobotda ko'rsatiladi.
Xulosa
Tasvirning xususiyati platforma, orbita va sensor tanlovidan kelib chiqadi. Geostatsionar sun'iy yo'ldosh tez-tez, lekin qo'pol tasvir beradi; quyosh-sinxron orbitadagi Landsat va Sentinel-2 esa batafsil, ammo kamroq takrorlanadigan kuzatuv beradi.
Ma'lumot tanlanayotganda piksel o'lchami, kuzatish kengligi, qayta kuzatish davri va mahsulot darajasi birga baholanadi. Shu to'rt ko'rsatkich tahlil savoliga mos kelsa, natija ishonchli asosga ega bo'ladi.