Fjernmåling Definisjon
Fjernmåling er vitenskapen om å skaffe informasjon om et objekt eller fenomen ved å måle utsendt og reflektert stråling. Det er to primære typer fjernmålerinstrumenter – aktive og passive.
Vanlige spørsmål
Hva er ekstern sensing?
Fjernmåling er en type geospatial teknologi som prøver utsendt og reflektert elektromagnetisk (EM) stråling fra jordens terrestriske, atmosfæriske og akvatiske økosystemer for å oppdage og overvåke de fysiske egenskapene til et område uten å komme i fysisk kontakt. Denne metoden for datainnsamling involverer vanligvis flybaserte og satellittbaserte sensorteknologier, som er klassifisert som enten passive sensorer eller aktive sensorer.
Passive sensorer reagerer på eksterne stimuli og samler stråling som reflekteres eller sendes ut av et objekt eller det omkringliggende rommet. Den vanligste strålekilden målt ved passiv fjernmåling er reflektert sollys. Populære eksempler på passive eksterne sensorer inkluderer ladekoblede enheter, filmfotografering, radiometere og infrarød.
Aktive sensorer bruker interne stimuli for å samle inn data, og sender ut energi for å skanne gjenstander og områder hvor en sensor måler energi reflektert fra målet. RADAR og LiDAR er typiske aktive fjernmålerverktøy som måler tidsforsinkelsen mellom utslipp og retur for å fastslå plasseringen, retningen og hastigheten til et objekt. Fjerndataene som samles inn, blir deretter behandlet og analysert med ekstern maskinvare og dataprogramvare, som er tilgjengelig i en rekke proprietære og åpen kildekode-applikasjoner. Fjernmåling brukt til?
Fjernmålingsteknologi brukes i et bredt spekter av fagområder i tusenvis av forskjellige bruksområder, inkludert de fleste geovitenskap, som meteorologi, geologi, hydrologi, økologi, oseanografi, glaciologi, geografi , og i landmåling, samt applikasjoner innen militære, etterretningsmessige, kommersielle, økonomiske, planleggingsmessige og humanitære felt. Noen typiske eksempler på fjernmåling inkluderer:
- GIS fjernmåling: Geographic Information System (GIS) er et system designet for å fange, lagre, administrere, analysere, manipulere og presentere geografiske eller romlige data – satellittfjernmåling gir en viktig kilde til romlige data. Fjernmåling og GIS jobber sammen for å samle, lagre, analysere og visualisere data fra praktisk talt alle geografiske posisjoner på jorden.
- Overvåking og styring av vanning og jordfuktighet er hovedkomponenter i fjernmåling i landbruket.
- Dopplerradar måler meteorologiske hendelser som vindhastighet og retning i værsystemer, samt nedbørsintensitet og beliggenhet. En annen applikasjon er flykontrollkontroll.
- AVHRR- og MODIS-satellitter bruker termisk sensing og midt-infrarød sensing for å overvåke aktive vulkaner.
- INSAR (interferometrisk syntetisk blenderadar) bruker interferometri fjernmålingsteknikk for å forutsi og gi tidlige advarsler for potensielle skred.
- En primær anvendelse av lysdeteksjon og avstand (LiDAR) er vegetasjonsovervåking , men det brukes også i tilfeller av våpenomfang og laserbelyst referanse av prosjektiler. LiDAR kan også brukes til å oppdage og måle konsentrasjonen av forskjellige kjemikalier i atmosfæren.
- Stereografiske par flyfoto brukes til å modellere terrestriske habitatfunksjoner og lage topografiske kart av bilder og terrenganalytikere i trafikk- og motorveiavdelinger for potensielle ruter.
- Spectropolarimetric Imaging brukes av forskere ved US Army Research Laboratory for målsporingsformål ved å identifisere menneskeskapte gjenstander ved deres polarimetriske signaturer, som ikke finnes i naturlige gjenstander.
- Fjernmåler-satellitter gir bilder før og etter fjernmåling for å kvantifisere skader etter jordskjelv, noe som gir viktige data for redningsarbeidere.
- Data fra laser- og radarhøydemålere på satellitter, ekkolodd og ultralydmålinger kan brukes til kystkartlegging og forebygging av erosjon, for bedre å forstå hvordan man styrer havressursene, for å vurdere virkningene av en naturkatastrofe og lage strategier for katastrofeberedskap som skal brukes før og etter en farlig hendelse, og for å minimere skaden byveksten har på miljøet og bidra til å bestemme hvordan naturressurser best kan beskyttes.
- Fjernmåling for olje og gass er et integrert verktøy for oppstrøms og nedstrøms gass- og oljedrift gjennom evaluering av infrastruktur for planlegging av et godt sted. Spektralanalyse er avgjørende for evaluering av overflateavgrunner og utslipp av hydrokarbon.
Fjernstyringens viktighet
Fjernmåling gjør det mulig å samle inn data fra farlige eller utilgjengelige områder, med økende relevans i det moderne samfunnet . Den erstatter langsommere, kostbar datainnsamling på bakken, og gir rask og repeterende dekning av ekstremt store områder for hverdagsapplikasjoner, alt fra værmeldinger til rapporter om naturkatastrofer eller klimaendringer.
Fjernmåling er også en uhindrende metode som tillater brukere å samle inn data og utføre databehandling og GIS-analyse utenfor stedet uten å forstyrre målområdet eller objektet. Overvåking av flom og skogbrann, avskoging, isbjørner, kjemiske konsentrasjoner og jordskjelv er bare noen få tilfeller der geospatial fjernmåling gir et globalt perspektiv og handlingsbar innsikt som ellers ville være uoppnåelig.
Fordeler med fjernmåling av mikrobølgeovn
Fjernmåling av mikrobølgeovn omfatter både passiv og aktiv fjernmåling, som dekker bølgelengder fra en centimeter til en meter – mikrobølgeovnens lengre bølgelengde er en viktig funksjon i fjernmåling som den kan trenge gjennom tåke, nedbør, støv og skydekke mer effektivt enn synlig og infrarød.
Fjernmåling av miljøet ved bruk av mikrobølgefjernmåling påvirkes derfor ikke, ettersom de lengre bølgelengdene ikke er utsatt for atmosfærisk spredning. Mikrobølgeovnenergi kan oppdages og data kan samles inn under de fleste miljøforhold. Applikasjoner inkluderer overvåking av havis og global kartlegging av jordfuktighet.
Anvendelse av fjernmåling til klimaendringer
Anvendelse av fjernmåling i studiene av klimaendringer har gitt store fremskritt i forståelsen av klimasystemet og dets endringer, ved å kvantifisere romtemporale tilstander og prosesser i atmosfæren, havene og landene. Satellittfølere har hjulpet til med å oppdage og måle kjøleeffektene av økte stratosfæriske aerosoler og det romlige mønsteret av havnivåstigning, som ellers ikke ble observert av konvensjonelle observasjoner av klimamodeller.
Global forskning på klimaendringer bruker store data fra jordobservasjonsplattformer, hvor eksterne metoder for multisatellitt, multisensor og langsiktige dataserier implementeres. Dette har gjort det lettere å oppdage klimafølsomhetsfaktorer, avanserte studien av den geografiske variabiliteten til terrestriske økosystemer, og hjalp til i utviklingen av globale strategier for klimaendringsrespons.
Begrensninger Remote Sensing Data
Remote sensing styres til slutt av menneskelige operatører som tar avgjørende beslutninger om hvilke sensorer som skal brukes til å samle inn data og når, oppløsningsspesifikasjoner for innsamlede data og sensorkalibrering, og valg av plattform som vil bære sensoren, som alle utsetter denne metoden for en viss grad av menneskelig feil.
Unøyaktighet kan også innføres av den elektromagnetiske spektrumstrålingen som sendes ut fra kraftige aktive fjernmålesystemer, som kan være påtrengende og påvirke målfenomenet som undersøkes. Fjernmålerinstrumenter kan bidra med unøyaktige, ikke-kalibrerte data hvis maskinvaresystemet blir ukalibrert. Det kan også være kostnadsrelaterte begrensninger. Det er en kostbar metode som krever omfattende, spesiell opplæring for bildeanalyse
History of Remote Sensing
De tidligste metodene for moderne fjernmåling besto av primitive fotografier av jordoverflaten tatt fra bundet ballonger for topografisk kartlegging på 1840-tallet. Systematisk luftfotografering ved hjelp av modifiserte fly ble utviklet for militær overvåking og rekognoseringsformål under første verdenskrig og gjennom den kalde krigen.
Med fremveksten av romprogrammet på 1960-tallet ga instrumentering på jordobservasjon og værsatellitter som Nimbus og Landsat globale målinger av ulike data for militære, sivile og forskningsformål. IKONOS, den første kommersielle satellitten som ble bygd for å samle bilder med svært høy oppløsning, ble bestilt av Lockheed Martin, lansert i 1999, og avviklet i 2015.
Tilbyr OmniSci Solutions for Remote Sensing ?
Fjernmåling er en viktig kilde til romlige data som brukes i Geographic Information Systems (GIS). Geospatiale-spesifikke prosesser i GIS-verktøy blir for sakte for de enorme datavolumene som tilbys av moderne fjernmålingsteknologier.
OmniSci bygger bro over dette skillet, og gir en akselerert analyseplattform som gjør det mulig for geospatiale analytikere å kryssfiltrere milliarder av posisjonsdataposter og polygoner sammen med andre funksjoner i millisekunder. OmniSciDB SQL-motoren lagrer opprinnelig geografiske og geometriske datatyper, slik at brukerne kan kjøre geografiske beregninger med den massivt parallelle prosessorkraften til CPUer og GPUer.