Tartalom
Kivonat
A földelszíni tárgyak reflektancia tulajdonsága olyan mérhető, az anyagra sajátos módon jellemző adat, melynek megismerése és mérése után az földfelszínt borató anyagokat azonosítani lehet, sőt a változást, a nagyobb területen belüli reflektancia különbségeket is fel lehet ismerni. Ehhez olyan szenzorokra van szükség, melyek a vizsgált spektrális tartományon belül több száz szűk sávban is mérni képesek a reflektált vagy kisugárzott energia mennyiségét. A szűkebb, 1-10 nm-es széles sávokban ugyan sokkal kisebb energiamennyiség mérhető, de a szenzorok, detektorok érzékenysége már most is alkalmas ilyen kisi eneregimennyiség mérésére. A fejezetben alapvetően repülőgépes hiperspektrális szenzorokat kerülnek bemutatásra, melyek lényegesen nem térnek el azonban a műholdra telepített rendszerektől.
korábbi ismeretek: spektrális felbontás, spektrum, reflektancia, szenzor, radiométer,
kulcsszavak: hiperspektrális, reflektancia görbe, spektrális tér, spektrális tulajdonság
A hiperspektrális távérzékelés kifejezés akkor terjedt el, amikor a korábbi, legalább 3 spektrális sávban érzékelő multispektrális szenzorok után megjelentek a nagyon nagy spektrális felbontású, akár több száz sávban felvételező érzékelők.
A reflektált vagy a kisugárzott energia mennyisége arányos a vizsgált spekt-rum szélességével, ezért az 1 m alatti térbeli felbontású űrfelvételek rendszerint pankromatikus módban készülnek (IKONOS, QuickBird). A pankromatikus sáv, ahogy az a nevében is benne van, átfedi a látható fény tartományát és rendszerint a közeli-infravörös sávtartományban ér véget. A pankromatikus sáv szélessége kb. 500 nm (0,5 µm). A multispektrális üzemmódban a látható fény tartományában 2–3 sávban történik képalkotás, a sávok szélessége ~100 nm (0,1 µm) vagy az alatti. A multispektrális szenzorok, ha a hőtartományú-infravörösben is érzékelnek, már rosszabb spektrális felbontásúak, hiszen a kisugárzott energia mennyisége a sugárzás hullámhosszával fordítottan arányos. Ezért a spektrális tartomány viszonylagos szélessége mellett is még szükség van a vizsgált terület növelésére. Jó példa erre a Landsat-7 ETM+ szenzora, melynek térbeli felbontása a pankromatikus sávban 15, a látható fény, a közeli- és a közepes-infravörös sávokban 30, míg a termális-infravörösben 60 m.
A spektrális tartomány további szűkítésével (2-20 nm), több száz csatorna alkalmazása esetén, a vizsgált objektumok egyes fizikai, kémiai tulajdonságait, a kőzetek ásványi összetételét, a növényzet állapotát, stb. nagyon pontosan lehet vizsgálni. Így a kapott reflektancia értékekből szinte folytonos reflektancia görbét szerkeszthetünk, melyet aztán összehasonlíthatunk a spektrumkönyvtárakban tárolt standard görbékkel, melyek meghatározott anyagokra vonatkoznak.
A műholdas távérzékelésben a földi erőforrások kutatásában használnak hiperspektrális rendszereket, de a műholdak átlagos magassága (700-1000 km), a reflektált energia csak nehezen érzékelhető, ezért a legtöbb sokcsatornás rendszer még elég rossz térbeli felbontású képet eredményez. Ezek a szenzorok többnyire nem egyedül foglalnak helyet a műholdak fedélzetén, hanem több más szenzor társaságában működnek. A műholdakon jelenleg működő sokcsatornás rendszerek közül a legismertebbek:
az ASTER (14 sáv, 15-30-90 m-es felbontással) a Terra,
a MODIS (36 sáv, 250-500-1000 m-es felbontással) a Terra és az Aqua műholdakon,
a MERIS (15 sáv 300 m-es felbontás) az ENVISAT műholdon,
a GLI (36 sáv) az ADEOS-II műholdon.
Mára számos hiperspektrális szenzort (AVIRIS, DAIS-7915, HyMap, AISA, stb.) fejlesztettek ki, de ezeket még legfeljebb a troposzféra felső részében vagy az alsó-sztratoszférában haladó repülőgépre szerelik fel képkészítés céljából.