Ochrona Środowiska - Teledetekcja Lotnicza i Satelitarna
Wraz z rozwojem nowych technologii teledetekcyjnych w obszarze ochrony środowiska jak i wyzwań w
innych dziedzinach gospodarki wychodzimy naprzeciw tym potrzebom wykorzystując nasze
doświadczenie i kompetencje. Techniki lotnicze i satelitarne to jeden z najszybciej rozwijających się
w ostatnich latach sektor gospodarki. W wielu krajach powstają ośrodki naukowo-badawcze oraz
komercyjne zajmujące się badaniem kosmosu i teledetekcją (budowa nano-satelitów, mikro-satelitów,
sensorów teledetekcyjnych, górnictwo kosmiczne itp). Zgodnie z prognozami w najbliższych latach tzw.
obserwacje Ziemi (Earth Observing) metodami satelitarnymi staną się największym segmentem rynku Space,
przez co zwiększy się zapotrzebowanie na analizy związane z badaniem wpływu zmian klimatu, zjawisk
pogodowych, katastrof naturalnych, jak i urbanizacji.
Obok dynamicznie rozwijającego się sektora kosmicznego
również gwałtownie od lat rozwija się sektor lotniczy, a szczególne w pułapie niskopułapowym (drony).
Jednym z zastosowań zarówno sektora satelitarnego, jak i lotniczego jest teledetekcja. Teledetekcja
jako zdalne (bezkontaktowe) pozyskiwanie danych przy pomocy różnych sensorów takich jak kamery i
radary, rejestrujących w różnych zakresach spektralnych (promieniowanie widzialne,
podczerwień, mikrofale itp.), z różną rozdzielczością spektralną (wielo-spektralne, hiper-spektralne)
również stanowi silny kierunek rozwoju w najbliższych latach, a szczególnie teledetekcja
hiperspektralna.
Do tej pory, do badania właściwości spektralnych obiektów korzystano z
optycznych obrazów wielospektralnych (rejestracja kilku lub kilkunastu kanałów spektralnych).
W ostatniej dekadzie rynku związanym z analizą obrazową, pojawiły się wysokospecjalizowane
kamery hiperspektralne, które dają możliwości pozyskania informacji spektralnej w kilkuset kanałach
jednocześnie. Tradycyjne obrazy wielospektralne rejestrują 4-20 kanałów spektralnych, zaś
hiperspektralne są pozyskiwane dla więcej niż 20 kanałów (do powyżej 400) w bardzo wąskich zakresach
spektralnych (rys.1). Pozwala to na identyfikację obiektów z większym prawdopodobieństwem niż na
obrazach wielospektralnych. Teledetekcja hiperspektralna dostarcza danych oraz po odpowiedniej obróbce
– narzędzi do zastosowania w analizach środowiska. Za pomocą sensorów lotniczych i satelitarnych można
rejestrować promieniowanie elektromagnetyczne. Do badania roślinności wykorzystywany jest zakres
400-2500 nm. Charakterystyki spektralne roślin odzwierciedlają stan fizjologiczny, budowę anatomiczną
i morfologiczną gatunków np. zawartość barwników fotosyntetycznie czynnych, wody, nutrientów, celulozy
czy stan struktur komórkowych.
Z kolei na podstawie szaty roślinnej można określać stan
środowiska. Dzięki mnogości kanałów spektralnych zarejestrowanych w wielu wąskich zakresach
promieniowania, obrazy hiperspektralne przyczyniają się do wsparcia tradycyjnego kartowania
roślinności przez półautomatyczne metody klasyfikacji zbiorowisk roślinnych.
Ważnym
aspektem technologii jest umiejętność zbudowania unikatowej bazy danych typu Big Data
oraz opracowanie autorskich algorytmów przetwarzania danych teledetekcyjnych i hiperspektralnych,
które będą identyfikowały poszczególne obiekty i składowe tych obiektów.
Dzięki tej
technologii zdecydowanie zwiększyły się możliwości analiz środowiskowych takich jak:
