Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 32
Раньше вопрос селекции облаков и коррекции изображения в областях теней от них был предметом хитроумных алгоритмов (особенно на зимних снимках), теперь есть шикарный подарок в виде специального диапазона — очень существенный шаг вперед.
Не все так хорошо, как хочется: чем больше инфракрасных камер на спутнике, тем больше нужно хлад агента расходовать на их охлаждение => тем меньше срок жизни спутника
Это я к чему? — Слишком дорого это — ставить доп ИК-матрицы лишь ради того, чтоб определить облака на кадре.
Экономический эффект в случае гос. программ ДЗЗ — штука, которая может быть довольно неочевидной.
Да, но тут замечания читать приблизительно так: Подобное соображение применительно и к более старым аппаратам, но на них такой фичи нет. Что поменялось в ситуации? Какой задачей объясняется введение специализированной ИК-камеры, решающей очень узкую задачу в ущерб жизни спутника? Или, быть может, товарищи нашли способ как охладить камеру до приемлемого уровня без расходования хладагента?
По мне, так это очень интересный вопрос.
По мне, так это очень интересный вопрос.
На оф. сайте, однако, значится «срок жизни — минимум, пять лет», также как у седьмого. Так что возможно, что если оно проработает дольше, то это будет считаться экономией. При этом сенсор девятого диапазона живет не в тепловой камере TIRS, а в Operational Land Imager, вместе с видимыми диапазонами. Конструкция сенсоров диапазонов 6,7,9, судя по всему, одна — это сенсоры на основе теллурида кадмия-ртути. На оф. сайте ничего про охлаждение не написано, но у производителя сенсора — Ball Aerospace — всякие продвинутые разработки по системам охлаждения были уже десять лет назад, судя по этому.
Занятно, а вот в описании тепловой камеры упомянуты механические охладители производства той же Ball Aerospace со сроком жизни «минимум, три года».
Существуют мульти- и гиперспектральные камеры с одной матрицей. Используется щелевая съемка: в одном кадре содержится изображение узкой полоски земной поверхности, но зато для нескольких длин волн.
Такой фокус можно провернуть, если диапазон длин волн не широк. Тут камень преткновения — кривая чувствительности. Если девятый канал не совмещен(см выше) с 6 и 7, то он точно не совмещен с камерами видимого диапазона. Это раз.
Неважно совмещен или нет канал с другими матрицами: его греет ток накопленных электронов. Т.е необходимость отводить дополнительное тепло ни куда не девается.
Неважно совмещен или нет канал с другими матрицами: его греет ток накопленных электронов. Т.е необходимость отводить дополнительное тепло ни куда не девается.
Каналы 1-9 реализованы в OLI. FPA (Focal Plane Assembly) в OLI охлаждается пассивно за счет радиатора. — calval.cr.usgs.gov/JACIE_files/JACIE11/Presentations/TuePM/325_Knight_JACIE_11.070.pdf слайд 5
В OLI нет ИК-сенсоров на 10 мкм. (OLI does not include thermal imaging capabilities — directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/l/landsat-8-ldcm). 6,7,9 принимают от 1,3 мкм до 2,3 мкм и, видимо, способны работать при относительно высоких температурах.
Сенсоров в OLI 9 штук (по одному на канал), собранных в Focal Plane Modules. directory.eoportal.org/image/image_gallery?uuid=b3c7a997-4fac-42e4-ab09-87e27c3079c0&groupId=163813&t=1369991401921
Всего установлено 14 Focal Plane Modules. directory.eoportal.org/image/image_gallery?uuid=fc18e759-cc5f-4251-bcc3-ce08281ea81f&groupId=163813&t=1369992012979
Каналы 10-11 (~10 мкм) реализованы в TIRS с активным охлаждением FPA до 43 K с помощью механического холодильника. Тепло от холодильника отводится радиатором.
В OLI нет ИК-сенсоров на 10 мкм. (OLI does not include thermal imaging capabilities — directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/l/landsat-8-ldcm). 6,7,9 принимают от 1,3 мкм до 2,3 мкм и, видимо, способны работать при относительно высоких температурах.
Сенсоров в OLI 9 штук (по одному на канал), собранных в Focal Plane Modules. directory.eoportal.org/image/image_gallery?uuid=b3c7a997-4fac-42e4-ab09-87e27c3079c0&groupId=163813&t=1369991401921
Всего установлено 14 Focal Plane Modules. directory.eoportal.org/image/image_gallery?uuid=fc18e759-cc5f-4251-bcc3-ce08281ea81f&groupId=163813&t=1369992012979
Каналы 10-11 (~10 мкм) реализованы в TIRS с активным охлаждением FPA до 43 K с помощью механического холодильника. Тепло от холодильника отводится радиатором.
На Landsat 8 не очень глубокое охлаждение и хладагент не расходуется, гуглить TIRS cryocooler:
directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/l/landsat-8-ldcm — TIRS (Thermal Infrared Sensor) — "- Actively cooled FPA operating at 43 K; — Two-stage cryocooler provided by BATC… The optics are radiatively cooled to a nominal temperature of 185 K"
ldcm.nasa.gov/spacecraft_instruments/tirs_design.html
link.aip.org/link/?APCPCS/1434/147/1 — «Ball Aerospace has completed qualification testing of its flight Stirling-cycle mechanical cryocooler for the Thermal Infrared Sensor (TIRS)»
landsat.usgs.gov/documents/June_2010_Reuter%20-%20TIRS%20Status.pdf слайды 15-17
Поставили механический холодильник с радиатором вместо дьюара с испарением хладагента в космос.
directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/l/landsat-8-ldcm — TIRS (Thermal Infrared Sensor) — "- Actively cooled FPA operating at 43 K; — Two-stage cryocooler provided by BATC… The optics are radiatively cooled to a nominal temperature of 185 K"
ldcm.nasa.gov/spacecraft_instruments/tirs_design.html
A mechanical, two-stage cryocooler (Fig. 8) will cool the focal plane to permit the QWIP detectors to function at a required temperature of 43 K. BATC was selected to build the cryocooler through a competitive proposal process and BATC delivered the cryocooler to GSFC for instrument integration in April 2011. The cryocooler has the same three-year design life as the rest of the instrument. Two radiators will be mounted to the side of the instrument structure, one to dissipate heat from the cryocooler and the other to passively maintain a constant TIRS telescope temperature of 185 K.
link.aip.org/link/?APCPCS/1434/147/1 — «Ball Aerospace has completed qualification testing of its flight Stirling-cycle mechanical cryocooler for the Thermal Infrared Sensor (TIRS)»
landsat.usgs.gov/documents/June_2010_Reuter%20-%20TIRS%20Status.pdf слайды 15-17
Поставили механический холодильник с радиатором вместо дьюара с испарением хладагента в космос.
Спасибо за перевод! Безумно интересная тема!
Почему часть изображений повернуты?
Это здорово что снимки из космоса высокой детализации доступны для использования в других проектах. Картографическое движение само по себе только набирает обороты. Многие пользуются википедией, но гораздо меньше людей слышали о OpenStreetMap, еще меньше вносили правки. :) А ведь это целый мир геоданных, который создается пользователями, с открытой лицензией ODbL.
Тут тяжело сказать, потому как «плавней» и «быстрей» они достаточно субъективны. Возможно тайлы гугла больше по размеру и скорость отображения карты упирается в скорость вашего подключения к интернету. Может Google Maps обслуживает большее число пользователей. А может видимая плавность — это заслуга просмотрщика LeafletJS.
Как это не парадоксально, но у OSM с данными Landsat отношения довольно сложные. Большинство пользователей применяют в своей практике только те данные, которые можно подключить в редакторе через сервисы WMS/TMS, а использованием других спутниковых снимков предпочитают не связываться — это все же требует определенной квалификации и усилий по подготовке данных. Плюс, любые массовые правки и импорт вызывают у многих, гхм, аллергию, а Landsat как раз лучше всего подходит для автоматической классификации и, как следствие, внесения большого объема данных. Надеюсь, что раз MapBox взялись за эту тему, то эти данные так или иначе станут «ближе» массовому пользователю.
Вопрос специалистам, диапазон №8 панхроматический используется в потребительских камерах для повышения резкости? Если нет, то что мешает использовать?
Панхроматический диапазон используется для улучшения детализации в диапазоне яркости, почитать про конкретную реализацию на примере ERDAS Imagine можно тут.
Если под потребительскими камерами подразумеваются фотоаппараты, то этот способ не используется, потому что во-первых, их фактическое разрешение может быть ограничено вовсе не сенсором, а оптикой, а во-вторых, если сделать светочувствительный сенсор, где часть пикселей будет лишена цветного фильтра (то есть вместо RGGB будет, скажем, RGPB, где P — пиксель без фильтра), то разрешение панхроматического канала будет равно разрешению любого другого. Если же наполнить сенсор большим количеством пикселей без фильтров, то место под них придется отобрать у цветных, а фото даже после «проявки» из RAW будет напоминать JPEG с минимальным сжатием, но самым злобным subsampling-ом (4:1:1), то есть мелкие цветовые переходы зафиксированы не будут, будут только яркостные.
Если под потребительскими камерами подразумеваются фотоаппараты, то этот способ не используется, потому что во-первых, их фактическое разрешение может быть ограничено вовсе не сенсором, а оптикой, а во-вторых, если сделать светочувствительный сенсор, где часть пикселей будет лишена цветного фильтра (то есть вместо RGGB будет, скажем, RGPB, где P — пиксель без фильтра), то разрешение панхроматического канала будет равно разрешению любого другого. Если же наполнить сенсор большим количеством пикселей без фильтров, то место под них придется отобрать у цветных, а фото даже после «проявки» из RAW будет напоминать JPEG с минимальным сжатием, но самым злобным subsampling-ом (4:1:1), то есть мелкие цветовые переходы зафиксированы не будут, будут только яркостные.
Кстати, еще одно довольно странное решение. Оправдать можно только в том случае, если число пикселей при том же поле зрения в цветных камерах меньше (т.е. пиксель больше). В принципе, увеличение размера пикселя уменьшает количество считывания, но не сильно уменьшает количество прошедешего при этом тока => не сильно уменьшит рассеиваемую мощность и не сильно уменьшит потери на охлаждение. Т.е. с этой точки зрения три матрицы с большей плотностью пикселей выглядит предпочтительнее. Возможно стоимость матрицы №8 чрезвычайно высока?
В Landsat 8 изображение проходит через 11 раздельных линеек сенсоров, каждый из которых снимает в своем диапазоне. Два сенсора ИК (100 м/точку), 8 сенсоров — ближний ИК и видимый диапазон (30 м/точку) и 1 сенсор — панхроматический (15 м/точку). Т.е. за один пролет получаем не один снимок, а 11. Почти то же самое, что поставить 11 синхронно работающих камер, правда оптическая система у них объединена — в LandSat-8 всего 2 телескопа, отдельный для дальнего ИК (каналы 10 и 11; 10-12 мкм)
В обычной же камере 1 сенсор и получается только 1 снимок. Такого же предсказуемого прохождения изображения через несколько сенсоров добиться сложно. Гипотетически можете представить себе зеркалку, в которой вместо матового экрана (5) установлен второй сенсор без цветового фильтра — тогда получится что-то вроде панхроматического канала. При нажатии на спуск камере придется делать два снимка, один — панхроматический — через зеркало, и второй после подъема зеркала. Что получится с движущимися объеками можно увидеть на HDR снимках.
Либо же можно поставить второй сенсор в двухобъективный фотоаппара́т и получить параллакс и удвоение количества объективов.
В обычной же камере 1 сенсор и получается только 1 снимок. Такого же предсказуемого прохождения изображения через несколько сенсоров добиться сложно. Гипотетически можете представить себе зеркалку, в которой вместо матового экрана (5) установлен второй сенсор без цветового фильтра — тогда получится что-то вроде панхроматического канала. При нажатии на спуск камере придется делать два снимка, один — панхроматический — через зеркало, и второй после подъема зеркала. Что получится с движущимися объеками можно увидеть на HDR снимках.
Либо же можно поставить второй сенсор в двухобъективный фотоаппара́т и получить параллакс и удвоение количества объективов.
Это они у хищника подсмотрели.
Хороший материал. Надо будет попробовать у наших по «Электро-Л» такую информацию выцарапать.
Так ее не нужно выцарапывать — там на FTP снимки по всем каналам также лежат :-)
Ну, он Landsat-у не конкурент просто в силу своего назначения.
А что касается «информации от наших» — люди из Космического агентства изъясняться по-человечески так и не научились, придется переводить с диалекта Военно-топографического управления Генерального штаба — например, вот тут написано:
То есть во-первых, читающий это вместо того, чтобы видеть конкретное число в метрах, обязан знать советские ГОСТы (требования к точности топографических карт, ноги которых растут еще из времени, когда все карты были бумажными, т.к. эта точность карт прямо выведена из точности офсетной печатной машины), во-вторых, указание двух масштабов это напоминает старый анекдот про «в военное время величина косинуса может достигать двух».
А что касается «информации от наших» — люди из Космического агентства изъясняться по-человечески так и не научились, придется переводить с диалекта Военно-топографического управления Генерального штаба — например, вот тут написано:
Панхроматическое изображение ортотрансформированное с использованием наземных опорных точек и цифровой модели рельефа. Точность геопривязки соответствует точности карты:
— масштаба 1: 50 000,
— масштаба 1: 25 000
То есть во-первых, читающий это вместо того, чтобы видеть конкретное число в метрах, обязан знать советские ГОСТы (требования к точности топографических карт, ноги которых растут еще из времени, когда все карты были бумажными, т.к. эта точность карт прямо выведена из точности офсетной печатной машины), во-вторых, указание двух масштабов это напоминает старый анекдот про «в военное время величина косинуса может достигать двух».
Интересно, а API у проекта есть какой-нибудь. Так, чтобы определенную область отслеживать в динамике?
Может быть что-то здесь (экспорт метаданных)
landsat.usgs.gov/consumer.php
Календарь съемок landsat.usgs.gov/tools_acq.php
Онлайн просмотр landsatlook.usgs.gov/ (выбрать Advanced — Sensors — OLI для Landsat 8)
«Live» — просмотр earthnow.usgs.gov/
Экспорт в KML landsat.usgs.gov/tools_featured.php
landsat.usgs.gov/consumer.php
Календарь съемок landsat.usgs.gov/tools_acq.php
Онлайн просмотр landsatlook.usgs.gov/ (выбрать Advanced — Sensors — OLI для Landsat 8)
«Live» — просмотр earthnow.usgs.gov/
Экспорт в KML landsat.usgs.gov/tools_featured.php
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Диапазоны Landsat 8 в работе