Műholdas kutatás és képi bizonyítékok

   Legyen régész a Google-lal!

Az első világháború óta használnak légifelvételeket a régészek, a távoli perspektíva ugyanis gyakran sokkal többet láttat, mint a földközeli szemlélődés. Számtalan régészeti lelőhelyet talaj, víz, vulkáni hamu vagy homok fed, a Google Earth létezése óta viszont a régészeknek is sokkal könnyebb.

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:riy_AGbTJvQJ:index.hu/tudomany/regesz0109/+m%C5%B1holdas+r%C3%A9g%C3%A9szet&cd=5&hl=hu&ct=clnk&gl=hu&client=firefox-a

A távérzékelés az a tudományág, amely a tárgyakra vagy a jelenségekre jellemző információk beszerzésével és megmérésével foglalkozik olyan rögzítő berendezések segítségével, amelyek nincsenek közvetlen (fizikai) kapcsolatban a vizsgált tárggyal vagy jelenséggel. (American Photogrammetric Association)

A távérzékelés végrehajtható minden olyan készülékkel, amely alkalmas a tárgyak és jelenségek tulajdonságait közvetítő elektromágneses sugárzás, akusztikus energia vagy az erőterek energiájának rögzítésére. Az alkalmazott eszközök lehetnek fényképezőgépek, lézer és rádiófrekvencia felfogó rendszerek, szeizmográfok, graviméterek, magnetométerek stb.

A távérzékelés, mint információnyerési módszer, nem új, hiszen a hagyományos fényképezés is alkalmazható tudományos feladatok megoldására; a légifényképezés pedig több mint száz éves múltra tekint vissza. Az első légifelvételt léggömbről készítették 1839-ben Franciaországban.

Az első világháborúban már rendszeresen készítettek légifelvételeket harci cselekmények megfigyelése céljából. Az így kifejlesztett eljárást a későbbiekben egyre tökéletesebb formában különböző polgári (de elsősorban térképezésre) célokra is felhasználták.

1961 az űrkorszak kezdete (Jurij Gagarin repülése). Alig telik el tíz és 1972-től az első erőforrás kutatási műhold, az ERTS-1 üzemszerűen továbbít képeket a Föld felszínéről. Azóta számtalan műhold pásztázza bolygónk felszínét. A műholdak egy része folyamatosan, másik része a Földről irányítottan (programozás szerint) különböző geometriai felbontásban, különböző spektrális sávokban készíti felvételeit.

A távérzékelés olyan információgyűjtési eljárás, amelynek során az elektromágneses hullámok közvetítésével egységes adatrendszert kapunk a földfelszínről. Az érzékelő műszerek a tárgyakról visszavert, vagy azok által kibocsátott (saját) sugárzást rögzítik. A megfigyelt objektumok a földfelszínen kívül lehetnek a légkörben, a vizekben, vagy a talaj megfigyelhető rétegeiben. A felvételezés rendszerint több elektromágneses hullámsávban egyidejűleg történik. A többsávos légi- és űrfelvételek nagyon gyakran használt távérzékelési adatok.

A műholdas távérzékelés napjainkban elfogadott eszköz a városrendezési, környezetvédelmi, mezőgazdasági, földtani, stb. kutatásokban és gyakorlati alkalmazásokban.

A távérzékelés fogalmába nemcsak az adatgyűjtést, hanem az adatok kiértékelését, feldolgozását is beleértjük. A kiértékelési eljárások (vizuális vagy automatikus) legtöbbször a többsávos, több időpontú felvételek spektrális elemzésén alapulnak. Az adatok feldolgozása alapvetően két részre osztható: az előfeldolgozás célja a kép vizuális vagy digitális kiértékelésének előkészítése. Ebbe a folyamatba tartoznak a geometriai képátalakítások (transzformáció), a légkör okozta torzulások figyelembevétele, az interpretációt segítő, pl. sávok közötti műveletek. Az adatok feldolgozásának tényleges folyamata a képelemzés, melynek során a vizsgált kép specifikus tulajdonságainak megállapításával tematikus információk kinyerését végezzük.

A nem megújuló természeti erőforrások felmérésénél, térképezésénél (geológiai alkalmazások), de különös tekintettel a megújuló természeti erőforrások állapotának felmérésében, állapotváltozásaik nyomon követésében különös szerepet játszik a távérzékelés. Gyakorlati értéke és alkalmazása folyamatosan nő az egyre pontosabban kiépített újabb műholdak fellövésével. Minél több műhold pásztázza Földgolyónkat, annál több naprakész információhoz juthatunk hozzá. Az egyre növekvő számú, űrben keringő, egymástól eltérő jellemzőjű (képméret, spektrális felbontás, visszatérési gyakoriság) műholdak a feladat céljának megfelelő legjobb képkiválasztást teszik lehetővé.

A bejárt és rögzített útvonal, a várfal és elővárosi falak elhelyezkedése a műholdas térképen feltüntetve.

Google Earth felhasználóknak és kutatóknak.

Műholdas régészet: és GPS. pontok a területen végig a falak mentén

Hivatalos földmérő szakember, Zsolti barátunk segítségével mértük be Fejérvár- a várpalota falait.

http://www.mult-kor.hu/20080723_regeszeti_felmeres_google_earthszel?forumNewComment=successful

A hagyományos terepkutatást 2006-óta végzem.

2008-ban kifejlesztettem egy olyan új módszert ami ötvözi a hagyományos kutatást és a műholdas térinformatikát. A technika működik, mert az épületek és falak egykori helye pontosan megtalálható!

Ezzel az un "vetített technikával" nem kell drága műholdas kémfelvételekre pénzt költeni, és mégis minden megtalálható.

• A távérzékelés az égitestek felszínéről, légköréről, jelenségeiről tényleges fizikai kapcsolat nélkül, közvetett módon történő információszerzést jelent, amelynek eszköze általában az elektromágneses sugárzás.
• A távérzékelés kezdetben nagyon hasonlított a fényképezéshez, bár a speciális kamerákban nagyobb méretű és más hullámhossztartományra érzékeny filmet használtak. A technikai fejlődés eredményeként azonban a távérzékelési eszközök jelenleg már digitális pásztázó elven működnek, hasonlóan a szkennerekhez. Különböző hullámhossztartományban működő szenzoraik elemi képrészletenként (pixelenként) érzékelik a felszínről visszaverődő sugárzás intenzitását, s ezekből a sugárzási értékekből épülnek fel a digitális űrfelvételek.
• A távérzékelési berendezések sokféleképpen csoportosíthatók. Egyrészt passzív és aktív eszközökre: a passzív eszközök a felszín által visszavert napsugárzást érzékelik, az aktív eszközök pedig a műholdon elhelyezett adóberendezés jeleinek visszaverődését (ilyen például a radar). Másrészt az alkalmazott hullámhossz szerint: például optikai, infravörös, ibolyántúli vagy mikrohullámú eszközökre. Harmadrészt pedig a részletesség alapján, elkülöníthetők kisfelbontású (néhány 100 m/pixel) és nagyfelbontású (néhány m/pixel) felvételek.
• A legtöbb távérzékelési műhold egyszerre több hullámhossz-tartományban (más szóval spektrális tartományban) működik, így az űrfelvételeknek több spektrális sávja van, hasonlóan az egymásra helyezett írásvetítő fóliákhoz. Tehát ezeken a multispektrális felvételeken a felszín sugárzási képe egyszerre több hullámhossztartományban is tanulmányozható. Természetesen ezen spektrális sávok képi megjelenítése tetszőlegesen kombinálható, s ezáltal az eltérő jellegű területek kiemelhetők. Ha egy multispektrális felvételnek nem optikai sávja is van és ezt felhasználva készítenek belőle műholdképet, azt hamisszínes felvételnek nevezzük (mert olyan felszíni jellemzőket ábrázol látható színekkel, amelyek az emberi szem számára nem érzékelhetők).
• 1960-as évektől: kémműholdak
• Analóg, majd digitális felvételek
• Bármely területről készíthető kép, olyanokról is, ahová bajos lenne elrepülni (pl. nehezen elérhető lelőhely, távol a repterektől, ami megdrágítja a felvételt, politikai vagy katonai okok miatt kutathatatlan területek)
• Több színképsávban használhatók
• Felbontásuk csak a legutóbbi időben érte el a légi felvételekét (0,5-1m körül)
• A régebbi vagy gyengébb felbontású képek elérhetők ingyen vagy olcsón, de a legjobb és leghasznosabb felvételek igen drágák (több ezer vagy százezer dollár)
• Pankromatikus: 400-900 nm között lát, a kép az összes színképsáv együttese
• Multispektrális: néhány széles sávban képes különálló felvételek készítésére (színszűrőkkel): R, G, B, NIR sávok a legfontosabbak
• Hiperspektrális: több száz keskeny sávban képesek a felszínt érzékelni és leképezni

Alkalmazási területek:

• Új lelőhelyek felfedezése: a tipikus 2-4m-es multispektrális felvételeken 3-4m átmérőjű vonalas és 200 m² felületi lelőhelyek azonosíthatók

Felszíni kutatással ezek 60%-át sikerült megerősíteni

• Utak, római villák, tell települések, magaslati telepek, falvak, kolostorok, templomok, várak a lehetséges célpontok
• Gyakorlatilag minden lelőhelytípus esetén alkalmazhatók
• A lelőhelyeken belül az egyes jelenségek (házak, gödrök, árkok) kimutatására általában nem, csak extrém esetben alkalmasak (pl. települések kerítőárkai, nagyméretű épületek)
• A gyanús terület (elszíneződés) mérete jól korrelál azzal, hogy lelőhely-e: a régészeti helyszínek többsége 2500-10000 m² kiterjedésű
• Bolygónkról főként a napszinkron pályán keringő Föld-megfigyelő műholdak készítenek tudományosan elemezhető felvételeket, amelyek passzív, optikai, nagyfelbontású távérzékelési rendszerek.

A műholdfelvételek forrásai – Analóg technika:~ 1960-tól:

• CORONA: Kémműhold-család kb. 2-3m-es pankromatikus felbontással
• Régészeti alkalmazása: szűk körű, elsősorban bemutatás (Google Earth), illetve a légifotózáshoz hasonló
• Földvár vagy őskori település
• KVR-1000: Orosz Pankromatikus kamera a Cosmos holdakon, 1,5-3 m-es felbontás

Digitális érzékelők: ~ 1970-es évek eleje

• SPOT: francia, 1986 óta, pankromatikus 10m, multispektrális 30m felbontás
  • LANDSAT: amerikai, 1972 óta, csak multisp.: L-1-3 (MSS) 80m, L-4-5 (TM) 30m Landsat: az első Landsat műhold 1972-es fellövése óta még további ötöt állítottak pályára. Az első három (első generáció) két szenzorral működött: RBV (Return Beam Vidicon) és MSS (Multispectral Scanner) 1993:  Landsat-6 pályára állítása kudarcba fulladt,  1999-ben pályára állították a Landsat-7
  • IKONOS: az első 1m felbontású polgári műhold. szuper nagyfelbontású műhold. Az 1 m-es felbontású képek nagy ugrást jelentenek az eddig készített műholdfelvételekhez képest, és most először nyílt lehetőség arra, hogy a légifényképek felbontásához közeli felbontással rendelkező adatforrást is megvizsgálhassunk nagyméretarányú (1:10 000) térképek készítésének és felújításának szempontjából. Az IKONOS által elérhető maximális felbontás 4 m.
  • Pankromatikus: 1m, multispektrális: 4m, a kettőt kombinálni is szokták
  • Radar: SIR-A-C, X-SAR
  • Régészeti alkalmazásuk szűk körű
  • Előnye: nem függ az időjárástól, felhős idő esetén is alkalmazható
    • QUICKBIRD: pankromatikus: 1m, multispektrális:4m felbontás, régészeti alkalmazása széles körű. QuickBird jelenleg a legnagyobb felbontást biztosító kereskedelmi műhold. Eredetileg a pankromatikus képek felbontását 1 méterre tervezték, de 2000-ben engedélyt kaptak 0,5 m-es adatok készítésére.
    • EO-1 Hyperion: hiperspektrális, 1999 óta működik, 242 sávban képes különálló képek elkészítésére, felbontás: néhány méter
    • Hiperspektrális szenzorok: a talaj összetételének megállapítására is alkalmasak – régészeti jelenségek okozta eltérések világosan nyomon követhetőek – ígéretes ág, de még nagyon drágák a képek
    • Marad tehát elsősorban a multispektrális érzékelés

• A GNNS jövője: az európai GALILEO beépülése 2008-ban: tisztán polgári célú, európai finanszírozási és felügyeletű, az eddigieknél nagyobb pontosságú, garantált, megbízható GNNS rendszer
• célja: hely-, sebesség-és idő meghatározása
• első projekt-leírások: 2001
• Európa Tanács határozata a projekt indulásáról a 2002.
• 1, 1 milliárd euró az első fejlesztési szakasza 2002.2005ű
• GALILEO felépítése: 3 pályán 3×9= 27 hold + 3 aktív tartalék hold
• két európai vezérlő központ
• telekommunikácós állomások
• integritást, helyes működést ellenőrző állomások

Régészeti geoinformatikai rendszer és műholdas távérzékelés

• Földrajzi információs rendszerek: GIS, FIR = Földrajzi Információs Rendszer (Geographical Information Systems, GIS): a helyhez kapcsolódó (térbeli) információkkal kapcsolatos funkciók ellátására szolgáló információs rendszer; legfontosabb szinonimái: térinformációs rendszer, geoinformációs rendszer
• A lelőhelyről többrétegű, összetett információkkal bíró térkép készíthető
• Képek közötti műveletekkel rejtett, speciális információk is előhívhatóak
• Egyedi adatok sokaságából képes térképeket szerkeszteni
• Multispektrális műholdas felvételek esetében sikerrel alkalmazott metódus
• NIR (Near InfraRed: közeli infravörös, kb. 1000nm-ig, a visszavert fény intenzitása a közeli infravörös tartományban): száraz növényzet növényjeleinek detektálására különösen alkalmas
• RED - a visszavert fény intenzitása a látható vörös tartományban.
• Különösen jól használható az NDVI index: Normalized Difference Vegetation Index, mely a következőképp számítható:

NDVI: [NIR-red]/[NIR+red]

Alapja: a növényzet visszaverése közeli infravörösben erős

Zöld növényzetre alkalmazható (fotoszintetikus aktivitástól függő mennyiség)

A multispektrális műholdas távérzékelés lehetőségei és korlátai, illetve a jövő

• Kidolgoztak egy komplett, régészeti műholdas távérzékelő módszert, melyben a pankromatikus és multispektrális, illetve NIR, NVDI képek játsszák a fő szerepet
• A QUICKBIRD/IKONOS-2 képek bizonyultak a leghasznosabbnak
• Műholdfelvételek előnye, hogy olyan helyeken is alkalmazhatók, ahol a légifotózás lehetetlen
• Kiválóan megmutatják a növényjeleket, de azok hiányában vagy gyengeségük esetén is kimutathatóak a modern képfeldolgozási technikákkal
• Nagy területet fednek le
• Azonnal georeferáltak
• Felbontásuk jellemzően elmarad a légifotókétól (2-4m), emiatt egyedi jelenségek, finom részletek nem vehetők észre
• Nem olcsóak, a légifotóknál drágábbak, de a légi fotogrammetrikus képeknél olcsóbbak, és többet is tudnak
• Nagy kiterjedésű vizsgálatoknál érdemes alkalmazni
• Alkalmasak lelőhely-felderítésre és megerősítésre, csakúgy, mint ismert lelőhelyek feltérképezésére
• A hiperspektrális érzékeléssel lehetőség nyílik a lelőhelyek felületi spektroszkópiájára is, ennek azonban egyelőre gátat szab a felvételek csillagászati ára
• A fentiek fényében a műholdas távérzékelés igen hasznos segítője lehet az archeológiának
• Sajnos egyelőre csak szűk körben terjedt el
• Összefoglalva: a légifotózásnál sokkal többet rejt magában ez az ág, hasznosabb, nagyobb az információtartalma, modern információs rendszerekkel vizsgálható, multispektrális
• Szilárd kutatói és anyagi bázist, jól képzett szakembereket, geoinformatikusokat, programokat és fejlett számítástechnikai hátteret igényel à csak nagy kutatóintézetek vagy kutatócsoportok
• Emiatt hazánkban megjelenése és elterjedése egyelőre nem várható…

Oldal: Műholdas kutatás
Sicambria-Alba Regale-Fehérvár, Buda Vetus-Ősbuda-Óbuda - © 2008 - 2024 - albaregalis.hupont.hu

A HuPont.hu egyszerűvé teszi a weblapkészítés minden lépését! Itt lehetséges a weblapkészítés!

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat