1. سنجش از دور
Remote Sensing
ماهواره ها و سنجنده ها
Satellites & Sensors

2. طبقه بندی ماهواره ها بر اساس مدار چرخش

3. Orbit name
Orbit initials
Orbit altitude (km above Earth's surface)
Details / comments
Low Earth Orbit
LEO
Medium Earth Orbit
MEO
Geosynchronous Orbit
GSO
35790
Orbits once a day, but not necessarily in the same direction as the rotation of the Earth - not necessarily stationary
Geostationary Orbit
GEO
Orbits once a day and moves in the same direction as the Earth and therefore appears stationary above the same point on the Earth's surface. Can only be above the Equator.
High Earth Orbit
HEO
Above 35790

5. طبقه بندی ماهواره ها بر اساس مدار چرخش
نسبت به زمین موضع ثابت دارند ودر محدوده دید ثابتی از یک ایستگاه زمینی قرار دارند
ارتفاع کیلومتر
ماهواره های زمین آهنگ
حروف اختصار (Geosynchronous Equatorial Orbit) می باشد.یک ماهواره در مدار همزمانی و یا مدار سنکرون استوایی دقیقا در بالای خط استوا به گردش در می آید
از آنجا که زمین و ماهواره در یک جهت در حال گردش بوده مکان یک ماهواره در این مدار از دید ناظران زمینی همواره ثابت بنظر می رسد.
  بدلیل فاصل زیادی که ماهواره های همزمانی از زمین دارند محدوده پوشش این ماهوارها در روی زمین بسیار وسیع و گسترده خواهد بود.بطور مثال یک ماهواره می تواند تمام منطقه شمال امریکا را تحت پوشش خود قرار دهد.
از آنجا که موقعیت این ماهواره ها نسبت به ما همواره ثابت است چنانچه جهت آنتن های گیرنده خود را در راستای آن ماهواره ها تنظیم کنیم بطور مستمر قادر خواهیم بود با آن ماهواره ارتباط داشته باشیم.
ماهواره های تلویزیونی و مخابراتی معمولا در این مدار قرار می گیرند.

8. طبقه بندی ماهواره ها بر اساس مدار چرخش
تقریبا هر 20روز یکبار از فراز یک نقطه عبور می کنند که در همان زمان هم خورشید از آن نقطه می گذرد
ارتفاع تقریبی 700 تا 900 کیلومتر
ماهواره های خورشید آهنگ
Eliptical
Polar
Sun-sychoronous
Equatorial
مدار قطبی شکل خاصی از مدار (LEO) بوده و تنها تفاوت این مدار در این است که ماهواره ها در این مدار در جهت شمال کره زمین به طرف جنوب چرخش دارند . این در حالی است که زمین از شرق به غرب حرکت می کند.مدار قطبی برای مشاهده سطح زمین و نظارت بر آن بسیار مناسب می باشد.
  اگر مدار قطبی را ثابت در نظر بگیریم ، زمین در میان آن از شرق به غرب در حال حرکت خواهد بود .
بنا براین چنانچه ماهواره ای در این مدار بگردش درآید میتواند تمامی سطح زمین را تحت پوشش خود قراردهد.
  پوششی که این مدار ایجاد میکند در هیچ یک از مدارات دیگر مشاهده نمی شود.
ماهواره های عکسبرداری اکتشافی و هواشناسی در این مدار قرار میگیرند.
Geosynchronous

9. مدار بیضوی (Elliptical Orbit )
ماهواه ها در این مدار بصورت بیضوی به چرخش در می آیند. زمین در یکی از دو قطب این بیضی قرار میگیرد. این مدار دارای دو نقطه اوج و حضیض می باشد .
 هنگامیکه ماهواره در نقطه اوج خود قرار میگیرد سرعتش کاهش یافته و تحت تآثیر نیروی جاذبه به طرف زمین کشیده شده و همواره بر سرعتش افزوده میشود هنگامیکه به نزدیکی زمین می رسد بدلیل سرعت زیادی که پیدا کرده است مجددا پرتاب می شود و این حالت مدام ادامه خواهد داشت . این ماهواره از نوع ماهواره های قطبی بوده و نقاط قطبی را نیز پوشش میدهند.

10. طبقه بندی ماهواره ها بر اساس مدار چرخش
عمدتا ماهواره های نظامی و جاسوسی و شاتلهای فضائی می باشند
ارتفاع تقریبی 200 تا 800 کیلومتر
ماهواره های مدار پایین
پائین ترین مداری که ماهواره ها می توانند در آن قرار بگیرند، مدار پائین یا (LEO) می باشد.
LEO حروف اختصاری Low Earth Orbit می باشد.
ارتفاع این مدار کیلومتر نسبت به سطح زمین میباشد. اجسام بدلیل اینکه تحت تآثیر جاذبه زمین قرار نگیرند و به طرف زمین سقوط نکنند باید با سرعت بسیار زیادی حول مرکز زمین بچرخند تا نیروی گریز از مرکز متناسب با نیروی جاذبه تولید کنند.
ماهواره ها در این مدار با سرعت 27359کیلومتر در ساعت در حال چرخش بوده و حدودآ هر 90 دقیقه یکبار به دور کره زمین می چرخند.
    این ماهواره ها بدلیل نزدیک به زمین در موارد هواشناسی و عکسبرداری از زمین مورد استفاده قرار میگرند.
این ماهواره ها قادرند تصاویر بسیار واضحی از اجسام روی زمین تهیه کنند.
مدار LEO بسیار شلوغ و آلوده می باشد. اجسام بسیاری در این مدار در حال گردش می باشند . این اجسام تنها ماهواره های در حال گردش نبوده بلکه بخشی از فطعات آهنی راکت ها ، ماهواره های قدیمی و حتی قطعات یخی متراکم معلق در فضا می باشند .بسیاری از وجود این اجسام بسیار نگران می باشند. به گزارش USSC بیش از 8000 جسم بزرگتر از یک توپ بیسبال در این مدار در حال چرخش می باشد. یک قطعه کوچک از این اجسام معلق در فضا در برخورد با یک ماهواره و یا یک شاتل هوایی می تواند همانند یک نارنجک عمل کرده و آنها را منحدم کند. به همین دلیل سازمان فضائی ایالات متحده امریکا روزانه تعداد بسیاری از این اجسام را رهگیری میکند تا از تصادم آنها با ماهواره ها جلوگیری کند.

11. ماهواره های مخابراتی
ماهواره های مخابراتی از نوع ماهواره های سنکرون یا همزمانی بوده و همواره نسبت به موقعیت ما در روی زمین ثابت بنظر می رسند. محدوده پوشش ماهواره های مخابراتی بسیار گسترده می باشد. این ماهواره ها عمومآ بعنوان یک رله جهت برقراری ارتباط یک نقطه از روی زمین با نقاط دور دست بکار برده می شوند.این ماهواره علاوه بر فراهم ساختن ارتباطات مخابراتی ، سیگنالهای تلویزنی را از تمامی نقاط جهان برای منازل ما فراهم می سازد.این ماهواره ها همچنین ارتباطات اینترنتی را (همچنانکه شما درحال استفاده از آن هستید ) فراهم می کند.
چنانچه شما بخواهید پیامی را از افریقا به شما آسیا ارسال کنید دیگر یک ماهواره نمی تواند پاسخگوی شما باشد در اینصورت چندین ماهواره با همدیگر اقدام به انتقال اطلاعات شما می کنند.

14. Satellite Military Satellite Civilian Satellite Meteoral Applications
Earth Resource Applications
Polar Orbit
Geostationary
Manned Sat.
250 Km
Tiros, Noaa, Nimbus
Unmanned Sat. Km
Synchronized Metrology
Geos , MeteoSat , HIMA
Space Race
Mercury
Apollo
Gemini
Sky Land Mirror
Space Shuttle
Visible Sensor
Thermal Sensor
Microwave
HCMM
Sea Sat , ERS
First Generation
Second generation
LandSat 5-7 , Spot , Ikonuse
LandSat 1-4

15. سنجنده ها و طبقه بندی آنها
نکات فنی مهم در سنجنده ها
قدرت تفکیک مکانی
قدرت تفکیک زمانی
قدرت تفکیک طیفی
قدرت تفکیک رادیو متریک
قابلیت برجسته بینی
عرض باند
قیمت هر کیلومتر مربع

16. سنجنده ها و طبقه بندی آنها
قدرت تفکیک مکانی
حداقل مساحتی از زمین که توسط سنجنده قابل تشخیص است
هر چه قدرت تفکیک بالاتر ، توانایی تفکیک پدیده بهتر
قدرت تفکیک مکانی یک سنجنده باید کمتر از نصف اندازه پدیده مورد نظر در کوچکترین بعدش باشد تا بتوان عارضه را تشخیص داد
مثال : اگر بخواهیم محل درختان نارون داخل پارک شهر را شناسایی کنیم، حداقل قدرت تفکیک مکانی قابل قبول، باید به تقریب نصف قطر کوچکترین تاج پوشش درخت نارون باشد.البته اگر این شرایط هم برقرار باشد باز هم تضمینی برای تشخیص نیست، مگر اینکه بین بازتاب طیفی درخت نارون و خاک یا چمن اطراف اختلاف وجود داشته باشد

19. Kutztown GEOEYE-1

20. سنجنده ها و طبقه بندی آنها
قدرت تفکیک طیفی
تعداد باند و پهنای دامنه طیفی که سنجنده حساس است
روشهای جمع آوری داده:
1- تک باندی(Single Band) یا یک ناحیه از طیف الکترومغناطیس
2- بصورت چندطیفی (Multi Spectral) در چندین باند از طیف الکترومغناطیسی مانند MSS
3- فراطیفی(HyperSpectral) که داده ها را از چند صد باند طیفی جمع آوری می کنند

23. سنجنده های هایپراسپکترال:
به دو صورت هوابرد و فضا برد
فضا برد مانند(Hyperion , Ali, Proba ,…)
هوابرد مانند(Hymap , casi , AVRIS , DBHS , …. )

24. طبقه بندی سنجنده ها بر اساس هندسه تشکیل تصویر
دوربینهای فضائی
عکس فضائی بصورت سیستم تصویر مرکزی ، حالت متداول در معادلات فتوگرامتری است و در لحظه باز شدن شاتر عکس فضائی روی صفحه کانونی تشکیل میگردد KFA-1000 و KFA-3000 و TK-350

25. طبقه بندی سنجنده ها بر اساس هندسه تشکیل تصویر
سیستمهای تصویر برداری رادار (SAR)
برای تهیه تصویر نواری پالسها را پی در پی وتوسط آنتن ویژه ای بطرف سطح زمین می فرستد . سیستم رادار با اندازه گیری مدت زمان ازسال و بازگشت پالس و محاسبه اختلاف زمان این پالسها پدیده مورد نظر را تعیین و تصویر را تشکیل می دهد

26. طبقه بندی سنجنده ها بر اساس هندسه تشکیل تصویر
Push Broom
شامل یک سری آشکار ساز خطی در صفحه کانونی عدسی می باشد که المانهای توجیه خارجی هر خط با خط مجاور متفاوت است
IRS , SPOT, MOMS

27. طبقه بندی سنجنده ها بر اساس هندسه تشکیل تصویر
Whish Broom
این سنجنده یک یا چند پیکسل را در یک زمان ثبت می نماید و با استفاده از یک آینه دوار یک نوار را پویش می نماید مانند سنجنده MSS در ماهواره LandSat

28. طبقه بندی سنجنده ها ی Push Broom از نظر ایجاد دید برجسته
Cross Track
از دو مدار متفاوت با امکان ایجاد دید مایل امکان تهیه زوج تصاویر مجود دارد
مانند Spot , IRS

29. طبقه بندی سنجنده ها ی Push Broom از نظر ایجاد دید برجسته
Along Track
در این روش امکان ایجاد زوج تصویر برجسته در یک مدار بطور همزمان وجود دارد
مانند MOMS, Jers

30. طبقه بندی سنجنده ها ی Push Broom از نظر ایجاد دید برجسته
Flexible

58. طبقه بندی سنجنده ها بر اساس نوع منبع
Active : ارسال موج و اخذ بازتابش آن توسط سنجنده
Sonar
Radar
Lidar
Passive – : اخذ انرژی گسیل داده شده ویا بازتابیده شده از سایر منابع
Satellite sensors
Air photos
Cameras
Video recorders

59. Digital globe (Earth Watch)(US)
طبقه بندی سنجنده ها بر اساس قدرت تفکیک مکانی
زمان پرتاب
ماهواره
نام كشور و يا شركت
1999
Ikonos 1
Space Imaging (US)
24 سپتامبر 1999
Ikonos 2
1998
EROS A
ImageSat
(Israel/US)
5 دسامبر 2000
EROS A1
2003
EROS B1
2004
EROS B2
EROS B3
2005
EROS B4
EROS B5
1997
EarlyBird1
Digital globe (Earth Watch)(US)
2000
QuickBird 1
18 اكتبر 2001
QuickBird 2
2002
OrbView-3
Orbimage(US)
(Orbital Sciences)
2001
OrbView-4
SPOT5
France
RESURS-DK
Russia
Cartosat-1(IRS-P5)
India
خیلی کم> 300 متر
Satellite
Bands
Resolution
Landsat
Enhanced Thematic Mapper +
7 multispectral,
Pan
30-60 m (multi)
15 m (Pan)
EO-1
Advanced Land Imager
9 multispectral,
30 m (multi)
10 m (Pan)
SPOT-4
Green, Red, NIR, MIR, Pan
20 m. (multi)
10 m. (Pan)
Terra ASTER
Green, Red, NIR, 6 SWIR , 5 TIR
15-90 meters
IRS-P6 LISS3
Green, Red, NIR, MIR
24 meters
Satellite
Bands
Resolution
Terra MODIS Aqua MODIS
36 bands
250–1000 m
SPOT 4 and 5
Vegetation
Blue, Green, Red, NIR, MIR
1000 m
ENVISAT-1
AATSR
Green, Red, NIR, SWIR, 3 TIR
1000 meters
NOAA AVHRR
Red, NIR, 3 TIR
1100 meters
300متر>کم> 30 متر
30متر>متوسط> 3 متر
Satellite
Bands
Resolution
IKONOS
Blue, Green, Red, NIR,Pan
4 m. (multi)
1 m. (Pan)
QuickBird 2
Blue, Green, Red, NIR, Pan
m. (multi)
61-72 cm. (Pan)
Orbview 3
SPOT 5
HRV-IR
Green, Red, NIR, MIR
5 m. (pan)
10 m (multi)
20 m (MIR)
3 متر>بالا> 5/0 متر

60. Landsat Thematic Mapper
Spatial resolution
Landsat Thematic Mapper
Greenville, NC

61. Spatial resolution
SPOT
Palm Springs, CA

62. Spatial resolution
IKONOS
Sydney Olympic Park

63. Temporal Resolution
Number of days between overhead passes at the same location
Landsat - 16 days
AVHRR - daily
IKONOS - 1 to 3 days

64. سنجنده ها ی Push Broom

65. بررسی ماهواره ها و تصاویر سنجش از دور
اهمیت و جایگاه سنجش از دور
تعریف سنجش از دور
امواج الکترومغناطیس و خواص آن
طبقه بندی ماهواره ها
سنجنده ها و طبقه بندی آنها
بررسی تصاویر سنجش از دور

66. سنجنده ها و طبقه بندی آنها
پهناي باند
Pan
)km(
ابعاد تصوير
(پيكسل)
CCDابعاد
يا قدرت تفكيك فيلم
ارتفاع
قدرت تفكيك
قابليت برجسته بيني
زماني
(روز)
راديومتري
(بيت)
طيفي
مكاني IR
Vis
MS (m(
Pan (m(
IKONOS 11
13500
12µm
680
1.5 1 3
26/3
8/0
Flexible
EROS A1
12.5
7800 µm
480
1.8 -
80/1
QuickBird 2
16.5
450
44/2
61/0
IRS-P5 30
12000
7 µm
617 5 10 2
5/2
IRS-1D 63
3*4096
780 6
2/21
2/5
Cross track
IRS-1C 70
817
5/23
8/5
SPOT4 60
6000
13µm
830 8
0/20
0/10
KVR-1000 40
72*18 cm
260 l/mm
220
KFA-1000 80
30*30 cm
60 l/mm
270
0/5
Along track

67. Digital Globe Company(USA)
Satellite
Band
Lunching Time
Swath Width (km)
Pan Res.(m)
MS Res.(m)
ACCURACY CE90
WorldView-1
Pan+RGB+NIR
17.6
0.5 -
<4 M
WorldView-2
Pan+8MS
16.4
0.46
1.85
<3.5 M
WorldView-3
Pan+8MS+8SWIR+12CAVIS*
13.1
0.31
1.24
WorldView-4
Geoeye-1
15.2
0.41
1.65
Pléiades 1
Earth Watch 20 2
<10 M
8-band multispectral (coastal, blue, green, yellow, red, red edge, NIR-1 and NIR-2)
8-band shortwave infrared (SWIR)
12-band CAVIS (corrects for Clouds, Aerosols, Vapors, Ice and Snow

68. ماهواره Spot

69. ماهواره Spot Artist view of SPOT5 - © 2002 – CNES

70. ماهواره Spot SPOT image of Izmit, Turkey
smoke obscures image in post-earthquake image

71. Radar Bands
Radar pulses are sent and received in discrete wavelength regions (designated with letters)
Controlled by the federal government so as not to interfere with commercial broadcasting and emergency frequencies
Most commonly used:
ƒ Ka-band: 0.8 – 1.1 cm (1.0 cm)
C-band: cm (5.3 cm) L-band: cm (23.5 cm)
X-band: 2.4 – 3.8 cm (3.0 cm)
S-band: 12 cm
P-band: cm (68 cm)

75. SAR (Synthetic Aperture Radar)
newer platform
12.5 m pixel size
radio wave frequencies used
active, not passive (spacecraft generates radar wave, records reflectance
only a single band of reflectance
values represent strength of reflected signal

76. SAR (Synthetic Aperture Radar)
SAR image of Washington, DC
textures are easily differentiated

77. ؟