Перед вами изображение Лос-Анджелеса, снятое как будто бы бы простой цифровойкамерой(если бы в ней было на порядок больше мегапикселей и она пребывала в космосе). Это фотография двухнедельной давности, снятая со спутника Landsat 8, что был запущен NASA в феврале. Landsat 8 уже стал одним из отечественных любимых источников данных, и не только отечественных: на конференции State of the map на прошлых выходных он проскакивал в беседах людей, занимающихся самыми различными вещами.

Кроме добавления свежих полноцветных фотографий с Landsat 8 в MapBox Satellite мы кроме этого используем мультиспектральные эти, каковые предоставляет спутник. Эти из невидимых диапазонов спектра разрешают нам разбирать множество различных качеств, начиная с типов поверхности, заканчивая ростом сельскохозяйственных культур и природными трагедиями в мире, время от времени в течении нескольких часов. Данный пост обрисовывает кое-какие из возможностей Landsat 8 и разрешает посмотреть на мир через его объектив.
Смотрите кроме этого: Вся работа Curiosity (281 сол) за 1 60 секунд (видео)

Недавно марсоход Curiosity начал работу по-новой, по окончании месячного перерыва. Замыслы NASA по предстоящей работе ровера возможно отыскать в соответствующей статье Curiosity вышел из отпуска, плюс информация об уже проделанной работе. Curiosity совершил на Марсе уже 281 марсианский же сутки, и сейчас NASA выложили в Сеть ролик, где за 60 секунд показывается целый путь ровера, и все его манипуляции, проделанные в течение этого срока.

В терминологии Landsat 8 это изображение включает в себя диапазоны 4-3-2. Диапазон это полоса частот электромагнитного спектра либо цвет, не обязательно видимый людской глазу. Landsat обозначает красный, зеленый и светло синий сенсоры как 4,3 и 2 соответственно, так, в то время, когда мы комбинируем изображение с этих сенсоров, получается полноцветное изображение наподобие того, что сверху.

Вот полный перечень диапазонов Landsat 8: Среди 11 диапазонов лишь коротковолновые (1-4 и 8) соответствуют видимому спектру, остальные чувствительны к областям спектра, каковые человеческий глаз не различает. Полноцветное изображение это лишь добрая половина того, что Landsat в действительности видит. Дабы разобраться, для чего необходимы все эти диапазоны, давайте взглянуть на любой из них в отдельности.

ДиапазоныДиапазон 1 чувствителен к темно-синим и фиолетовым цветам. светло синий цвет тяжело разлечать из космоса, поскольку он прекрасно рассеивается на частичках и пыли воды в воздухе, и на самих молекулах воздуха. Это одна из обстоятельств, по которым удаленные предметы (к примеру гора на горизонте) имеют голубоватый оттенок, и из-за чего небо голубое. Так же как и мы видим светло синий дымку, в то время, когда наблюдаем в небо солнечным днем, так и Landsat наблюдает на нас через тот же самый воздушное пространство.

Эта часть спектра не хорошо регистрируется с достаточной точностью, дабы быть сколь-нибудь нужной, и Диапазон 1 воображает уникальный инструмент, предоставляющий открытые данные в таком разрешении. Это одна из вещей, делающих данный спутник особым. Данный диапазон кроме этого именуется побережным либо аэрозольным, в соответствии с двум своим главным видам применения: в нем видно мельчайшие частички и мелководье дыма и пыли в воздухе.

Изображение в этом диапазоне выглядит практически равно как и в Диапазоне 2, но в случае если расширить контраст, то возможно заметить отличие: Изображение в Диапазоне 1 минус Диапазон 2. живые растения и Океан отражают больше темно-фиолетовых тонов. Большая часть растений создаёт вещество, именуемое эпикутикулярным воском (к примеру, белый налет на свежих сливах), которое отражает ультрафиолет. Диапазоны 2, 3 и 4 мы уже видели, они являются видимые светло синий, зеленый и красный спектры.

Но прежде, чем идти дальше, давайте заберём это изображение Лос-Анджелеса, на котором видны разные варианты землепользования для сравнения с другими диапазонами. Часть западного Лос-Анджелеса, от сельскохозяйственных угодий около Окснарда на западе до Голливуда на востоке. Как и многие другие муниципальные территории, в этом масштабе виден в основном в серых тонах. Диапазон 5 измеряет ближний инфракрасный спектр либо NIR (Near Infrared).

Эта часть спектра особенно ответственна для экологов, потому, что вода в страницах здоровых растений отражает ее. Сравнивая с изображениями вторых диапазонов, мы приобретаем индексы наподобие NDVI (Normalized Difference Vegetation Index — нормализованный относительный индекс растительности — несложной количественный показатель количества фотосинтетически активной биомассы (вегетационный индекс).

Один из самых распространенных и применяемых индексов для ответа задач, применяющих количественные оценки растительного покрова. — Прим. пер.), каковые разрешают нам измерять степень здоровья растний правильнее, чем если бы мы видимую зелень. броские пятна это парки либо другие территории с громадным числом увлажненной растительности. В нижней части снимка находится Малибу, так что возможно поспорить, что броское пятно рядом с буграми это поля для гольфа.

На западе виден чёрный шлейф громадного пожара, что на полноцветном снимке чуть различим. Диапазоны 6 и 7 покрывают различные участки коротковолнового ИК либо SWIR (shortwave infrared). Они разрешают отличать сухую почву от мокрой, и почвы и скалы, каковые выглядят похоже в других диапазонах, но отличаются в SWIR.

Посмотрим на раскрашенное изображение, в котором SWIR употребляется вместо красного канала, NIR вместо зеленого и темно-светло синий вместо светло синий (технически это комбинация диапазонов 7-5-1): След огня сейчас нереально не подметить – очень сильно отражающий в Диапазоне 7 и фактически не отражающий в других, он делается красным. Неясные ранее подробности растительности становятся четкими.

Думается, что растения в каньонах к северу от Малибу растут более пышно, чем те, что на горных хребтах, что типично для климата, где наличие воды есть главным ограничением роста. Мы кроме этого видим распределение растительности в Лос-Анджелесе – кое-какие районы имеют больше посадок (парков, деревьев на тротуарах, лужаек), нежели другие. Диапазон 8 – панхроматический. Он напоминает черно-белую пленку: вместо того, дабы разделять цвета по спектру, он собирает их все в одном канале.

За счет этого он принимает больше света и дает самую четкую картину среди все диапазонов. Его разрешение образовывает 15 метров. Давайте посмотрим на Малибу в масштабе 1:1 в панхроматическом диапазоне:А сейчас на полноцветное изображение в том же масштабе:Цветная версия выглядит размазанной, по причине того, что сенсоры не принимают подробности для того чтобы размера.

Но в случае если мы объединим цветовую данные с детализацие панхроматического снимка, окажется картина четкая и цветная:Диапазон 9 это одна из самых увлекательных изюминок Landsat 8 Он покрывает весьма узкую полосу длин волн – 1370 ± 10 нанометров. Немногие из космических инструментов регистрируют эту область спектра, потому, что она полностью поглощается воздухом. светло синий 8 применяет это как преимущество.

Потому, что почва в этом диапазоне чуть различима, значит все, что в нем ярко видно, или отражает отлично, или находится вне атмосферы. Вот снимок того же места в Диапазоне 9: В Диапазоне 9 видны лишь облака! Тучи воображают настоящую проблему для спутниковых снимков, поскольку из-за размытых краев не хорошо различимы в простых диапазонах, а снимки, сделанные через них, смогут иметь расхождения с другими.

Посредством Диапазона 9 это легко отследить. Диапазоны 10 и 11 это тепловое ИК либо TIR (thermal infrared) – они видят тепло. Вместо измерения температуры воздуха, как это делают погодные станции, они измеряют температуру поверхности, которая часто бывает намного выше. Недавние изучения продемонстрировали, что температура поверхности в пустынях может быть около 70 градусов цельсия – достаточно, дабы пожарить яйцо.

К счастью, Лос-Анджелес в этом замысле достаточно умерен: Обратите внимание, что весьма чёрные (холодные) пятна соответствуют тучам со снимка в Диапазоне 9. После этого идет увлажненная растительность, природная растительность и открытая вода. След от пожара рядом с Малибу, покрыт мёртвой растительностью и углём, исходя из этого имеет весьма большую температуру. В городе парки имеют самую низкую темературу, а индустриальные районы – самые тёплые.

На этом снимке не отмечается эффект «муниципальных островов жары», для изучения которого TIR диапазон самый нужен. Давайте составим еще одно раскрашенное изображение, применяя TIR вместо красного канала, SWIR вместо зеленого и зеленый вместо светло синий (10-7-3). Муниципальные территории и кое-какие виды земель изображены розовым. На полноцветном снимке дикая растительность раскрашена практически однородным зеленым цветом, но тут мы видим отличие между персиковым, темно-другими цветами и красным.

Прохладный прибрежный бриз виден как пурпурный градиент на протяжении побережья. Цветные полосы по бокам снимка разъясняются отличием в площади покрытия сенсоров. А что еще? Мы разглядели лишь одну из более чем 25000 локаций, каковые уже находятся в архивах NASA/USGS Landsat 8, проиндексированные, документированные и полностью бесплатные для любых применений. Ежедневно добавляется по 400 гигабайт изображений.

Потенциал данной коллекции огромен, и я надеюсь, что вы нашли для себя что-то, что привлекло бы вас изучать эти Landsat 8 самостоятельно. Подписывайтесь на твиттер @MapBox, где мы опубликуем данные об применении opensource инструментов для обработки и загрузки данных Landsat 8. Не стесняйтесь задавать вопросы Крису (@hrwgc) либо мне (@vruba).

Приём сигнала со спутника ТОМСК-ТПУ-120 11.05.2016 03:00 UTC через R4UAB WEBSDR приёмник