Публикации
статьи по геодезии, картографии, фотограмметрии, ГИС и ДЗЗ

Создание глобальной цифровой модели рельефа Земли близится к завершению

автор: Компания "Совзонд"
дата публикации: 28.01.2012
рубрика: Спутниковые системы, ДЗЗ и фотограмметрия

Группировка радарных спутников ДЗЗ TerraSAR-X и TanDEM-X полностью завершили съемку всей поверхности Земли уже через год совместной работы.

Германский авиакосмический центр (DLR), по программе которого работают спутники, использует их данные для создания первой и единственной в мире высокоточной цифровой 3D модели рельефа всей Земли.

За последний год оба радарных спутника располагались в космосе на очень близком расстоянии друг от друга - порой расстояние между ними составляло всего несколько сотен метров. Полоса за полосой, они снимали Землю под разными углами и передавали данные высокого разрешения со своих орбит высотой 514 км на три наземные станции - Кируна (Швеция), Инувик (Канада) и О'Хиггинс (Антарктида).

"Работа спутников проходит лучше, чем ожидалось, не было никаких сбоев в их запрограммированном графике полета. Все защитные механизмы работают надежно и стабильно", - заявил Манфред Зинк, руководитель наземного комплекса TanDEM-X в Германском авиакосмичеком центре. В течение 2011 г. расстояние между спутниками было постепенно уменьшено до минимально допустимого значения в 150 м.

Подобный проект является первым в своем роде. Он остается уникальным и является очень сложным, даже для опытных инженеров. "После запуска TanDEM-X 21 июня 2010 г. последовал шестимесячный этап испытаний, в ходе которых мы тщательно проверяли спутник и его функционирование на околоземной орбите и проводили калибровку", - вспоминает М. Зинк.

В течение этого времени спутник TanDEM-X начал выполнять совместную миссию с аналогичным спутником TerraSAR-X, который был запущен в 2007 г. 14 декабря 2010 г. TanDEM-X вошел в режим штатной эксплуатации, получая данные для создания высокоточной модели рельефа.

Радиолокационная система получает снимки Земли с двух различных точек, достигая тем самым "ощущение глубины", схожее с бинокулярным зрением у людей. "Получение точных информации о рельефе требует четкой сопоставимости данных с обоих спутников", - объясняет Герхард Кригер, системный инженер миссии TanDEM-X.

Работа радаров обоих спутников должна быть тщательно синхронизирована, а расстояние между спутниками - тщательно выверено. "Это действительно огромная проблема, если учесть, что погрешность в миллиметр в этом случае может привести к ошибке определения высоты до одного метра", - говорит Г. Кригер.

Каждая полоса съемки поверхности обрабатывается для создания моделей рельефа размером 50 на 30 км.

К середине 2013 г. снимками со спутников TanDEM-X и TerraSAR-X полная поверхность суши Земли - примерно 150 миллионов квадратных километров - будет покрыта несколько раз. Цель состоит в создании исключительно точной глобальной и однородной 3D модели рельефа, которая будет представлять интерес как для коммерческой, так и для научной сферы.

Первоначально было запланировано, по крайней мере, два полных цикла покрытия поверхности суши Земли. Некоторые части, например, подавляющее большинство поверхности Австралии, были сняты группировкой с приемлемым качеством уже в течение первого пролета.

"Уровень точности зависит от того, насколько хорошо поверхность Земли отражает посылаемые радиолокационные импульсы, впоследствии получаемые спутником", - заявил Манфред Зинк. Например, в Сахаре сложнее получать снимки, потому что сигнал буквально "тонет в песке" и теряется. Для регионов с густой растительностью, например, в тропических лесах, дополнительная съемка и тщательная настройка расстояния между спутниками являются неотъемлемыми условиями для получения хороших снимков.

"Мы готовы к тому, что некоторые области останутся "белыми пятнами" на карте, но мы, конечно, стремимся свести это к минимуму", - отметил М. Зинк, говоря о ближайших планах.

"Мы хотим получить больше сведений о Земле как о системе в целом и использовать эти данные, например, для исследования климата", - говорит Ирена Хайнсек, научный координатор миссии TanDEM-X. В 2011 г. она дала "зеленый свет" 166 исследовательским заявкам, поданным в Германский авиакосмичекий центр. Большинство из них - из США и Германии.

"Возможности TanDEM-X должны быть использованы для решения вопросов в области землепользования и исследования растительного покрова, гидрологии, геологии и гляциологии", - объяснила И. Хайнсек. Данные с обоих спутников могут также использоваться для получения информации о высоте снежного покрова или об изменении ледникового покрова полярных регионов, а также для составления геологических карт регионов с вулканической и / или сейсмической активностью.

Работы, выполненные с использованием снимков этих двух радарных спутников, имеют большое значение и для сельского хозяйства. "Опираясь на показатели высоты и структуры растений, например, таких как рапс, можно сделать выводы об их качестве и биомассе", - заявила И. Хайнсек.

Источник: Компания "Совзонд"