Оставьте свой номер и мы с вами свяжемся!
Или Вы можете позвонить нам сами:
+7 902 934 71 72

Коротковолновые инфракрасные изображения (SWIR)

Одной из возможностей спутника WorldView-3 компании Digitalglobe является получение изображений в коротковолновой инфракрасной (SWIR) части электромагнитного спектра. Этим WorldView-3 отличается от большинства коммерческих спутников ДЗЗ, и предоставляет богатые высокодетальные данные для точной идентификации и классификации многих объектов, которые не видны человеческому глазу.

Что такое SWIR?

SWIR (short wave infrared или коротковолновый инфракрасный диапазон) – это международное наименование светового излучения в диапазоне электромагнитных волн 0,9 – 2,5 мкм.

Спутник WorldView-3 предоставляет изображения с очень высоким разрешением, включающие 16 спектральных диапазонов, что позволяет автоматизировать извлечение информации для различных применений. При этом на WorldView-3 установлен первый на рынке революционный датчик с восемью дополнительными спектральными каналами SWIR. Это позволяет расширить перечень задач, решаемых с помощью данных дистанционного зондирования.
На приведенном выше изображении показано, как данные SWIR можно использовать для обнаружения разливов нефти. Левое изображение представляет собой спутниковый снимок в естественных цветах, а на правом изображении добавлены спектральные каналы. Нефть выделяется на изображении розовым цветом. © DigitalGlobe
Применение SWIR

Благодаря минимальному атмосферному воздействию и минимальным шумам в этой части электромагнитного спектра, а также улучшенной способности различать отдельные материалы, SWIR каналы позволяют автоматически извлекать информацию, экономя тем самым время, деньги и, возможно, жизни. С помощью SWIR мы можем собирать уникальную информацию для идентификации материалов, реагирования на лесные пожары, продовольственной безопасности, добычи полезных ископаемых / геологии и других применений.

Возможные сферы применения для SWIR:
- Идентификация материалов
- Реагирование на лесные пожары
- Продовольственная безопасность
- Добыча полезных ископаемых/геология
- Идентификация минералов
- Растительность
- Городское планирование
- Ликвидация последствий стихийных бедствий (разливы нефти).
Идентификация материалов

Многим отраслям промышленности необходимо понимать и идентифицировать различные типы материалов, которые могут помочь решить их специфические задачи.

Каждая отрасль имеет различные потребности и области применения SWIR. Страховой компании может потребоваться определение типов крыш, в то время как местные органы власти могут больше интересоваться типами почвенного покрова для оценки налогов. С помощью SWIR каналов на WorldView-3 точная информация, ранее недоступная, может быть собрана из спутниковых данных для предоставления подробной информации об интересующих материалах. Различные материалы, которые могут выглядеть похожими невооруженным глазом, могут быть отделены с помощью SWIR.


Реагирование на лесные пожары

Независимо от названия (лесные, кустарниковые и тд), неконтролируемые пожары оказывают разрушительное воздействие на среду обитания человека и природные ресурсы. Лесные пожары могут охватывать обширные территории, распространяться с невероятной скоростью и неожиданно менять направление. Быстрое и эффективное обнаружение является ключом к защите инфраструктуры и обеспечению безопасности населения.


Решающим фактором быстрого реагирования на лесные пожары является своевременное получение информации об их местоположении и степени сложности. Получение этой информации стало возможным благодаря гибкости и спектральной глубине данных WorldView-3. Уникальные SWIR каналы не только проникают сквозь дым, обеспечивая четкий обзор местности, но и точно определяют места активного горения, чтобы можно было наиболее эффективно реагировать.
На приведенном выше изображении показано, как данные SWIR можно использовать фильтрации дыма и других атмосферных явлений. Левое изображение представляет собой спутниковое изображение в естественных цветах, а на правом изображении использован синтез с SWIR каналами. Как можно заметить, дым отфильтрован, и стало хорошо видно районы, пострадавшие от пожара. © DigitalGlobe
Продовольственная безопасность

Поскольку мир сосредоточен на повышении глобальной продовольственной безопасности, крайне важно увеличить производительность и урожайность мелких фермерских хозяйств при одновременном снижении затрат, минимизации воздействия на окружающую среду с помощью методов точного земледелия и более эффективного управления сельскохозяйственным производством и связанными с ним запасами. Важно принять корректирующие меры в начале вегетационного периода, понимая условия выращивания. Такие факторы, как здоровье урожая и стресс, вызванный проблемами дефицита питательных веществ, недостатка влаги и вредителей, можно быстро оценить и устранить, чтобы избежать проблем в будущем. Кроме того, с помощью данных SWIR можно сделать еще один шаг вперед и предпринять профилактические, а не корректирующие действия, чтобы обеспечить успех будущего урожая, оценив содержание минеральных веществ в почве и обеспечив ее совместимость с предполагаемой культурой для посадки.

Данные SWIR помогают получить представление о почвенных условиях и о влиянии таких условий на растительность. Данные WorldView-3 являются уникальными для наблюдения и отображения этих явлений. Стрессы урожая изменяют содержание хлорофилла в листьях и заменяют их каротиноидами, которые имеют видимые длины волн желтого и красного цветов. Кроме того, каналы SWIR используются для оценки влажности как еще одного показателя состояния здоровья. Наблюдение за типами и условиями почвы до, во время и после сезона сбора урожая имеет важное значение для управления состоянием сельскохозяйственных культур.

Одним из лучших показателей сельскохозяйственного здоровья является количество послеуборочных остатков на поле. Растительные остатки сохраняют влажность почвы и предотвращают эрозию почвы в дождливые месяцы. Спектральные каналы SWIR могут использоваться для отображения и количественной оценки остатков урожая, прогнозируя качество почвы для будущих культур.
На приведенном выше изображении показано, как данные SWIR можно использовать для определения влажности почвы. Левое изображение представляет собой естественное цветное спутниковое изображение, а на правом изображении нанесены SWIR каналы. Области, выделенные синим цветом, показывают уровень влажности. Чем темнее оттенок, тем больше влаги. Области, ярко освещенные желтым цветом, указывают на отсутствие влаги. © DigitalGlobe
Добыча полезных ископаемых/Геология

Спектральные диапазоны WorldView-3 позволяют проводить уникальную идентификацию минералов и химические измерения. Энергия света либо поглощается молекулами вещества, либо отражается от них. В зависимости от содержания минералов различные материалы поглощают определенные длины волн света и отражают другие.

Электромагнитные поглощения на длинах волн SWIR могут быть использованы для обнаружения материалов, содержащих анионные группы, такие как Al-OH, Mg-OH, Fe-OH, Si-OH, карбонаты, аммоний и сульфаты - многие из которых являются индикаторными минералами в горнодобывающей промышленности.

Таким образом можно выявить присутствие минеральных руд или подземных залежей. В то время как геологическая и горнодобывающая промышленность тратят миллионы долларов на выявление потенциальных мест добычи полезных ископаемых на этапе разведки, данные SWIR WorldView-3 могут снизить затраты и повысить эффективность за счет сужения потенциальной области до проверки месторождения.
Особенности

• Высокое разрешение и точность изображения при 7,5 м CE90
• Надир кросс-трека протяженностью 10,8 км
• Высокий радиометрический отклик

- 14-битная оцифровка (до 16 384 уровней шкалы серого)
- Дискретные неперекрывающиеся полосы частот

• Открытые системы

- Поставляемая геометрия изображения
- Возможность обработки ведущим коммерческим программным обеспечением

• Геометрия изображения, геометрическая калибровка, радиометрическая калибровка и другие метаданные, предоставляемые спутниковыми снимками

Плюсы

• Возможность идентифицировать объекты и выполнять анализы, которые невозможны в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне
• Диапазоны, оптимизированные для обнаружения объектов, представляющих наибольший интерес
• Идеально подходит для проникновения в дым, картирования полезных ископаемых и выявления искусственных объектов

Преимущества SWIR

• Получение изображений независимо от времени суток
• Коррекция легких туч и дымки
• Коррекция засвеченных пикселей
• Минимальное влияние атмосферных аэрозолей на SWIR каналы
• Обнаружение тепла с помощью высокотемпературных тепловых излучений
На приведенном выше изображении показано, как данные SWIR можно использовать для идентификации геологических пород и минералов. Желтые / коричневые области идентифицируют гетит, темно-зеленые области идентифицируют хлорит, светло-зеленые области идентифицируют глину, а фиолетовые области идентифицируют сульфиды. © DigitalGlobe
07 февраля / 2022