TSPSC Special – Disaster management | జియో రిఫరెన్సింగ్ .. శాటిలైట్ సెన్సర్ సిస్టం
రిమోట్ సెన్సింగ్ అప్లికేషన్స్
- రాడార్ ఏరియల్ ట్రాఫిక్ కంట్రోల్ ముందస్తు హెచ్చరిక, ఇతర అతిపెద్ద వాతావరణ డేటాలను కలిగి ఉంటుంది.
- డాప్లర్ రాడార్ ద్వారా వేగపరిమితులు, గాలివేగం, వాతావరణ వ్యవస్థలో గాలి దిశ, వర్షపాతం దాని తీవ్రతను అంచనా వేస్తారు.
- అయనోస్ఫియర్లో ప్లాస్మాలు
- భారీస్థాయి ప్రదేశాలకు సంబంధించి చిన్నపాటి డిజిటల్ ఎలివేషన్ నమూనాలను రూపొందించడానికి ఇంటర్ ఫెరోమెట్రిక్ సింథటిక్ అపెర్చూర్ రాడార్ను వినియోగిస్తారు.
- శాటిలైట్లలో ఉండే లేజర్, రాడార్ అల్టీమీటర్లు విస్తృత శ్రేణిలో అందిస్తాయి.
- అల్ట్రాసౌండ్, రాడార్ టైడ్గేజ్లు తీరప్రాంతాల్లో సముద్ర మట్టాన్ని, తరంగ దశలను అంచనా వేస్తాయి.
- వీపస్ రేజింగ్, లేజర్ ఇల్యూమినేటెడ్ హోమింగ్ ఆఫ్ ప్రాజెక్ట్స్లో లైట్ డిటెక్షన్ అండ్ రేంజింగ్ను విస్తృతంగా వినియోగించడం జరుగుతుంది. వాతావరణంలో వివిధ రసాయనాల గాఢతను అంచనా వేయడానికి లిడార్ను వినియోగిస్తారు. రాడార్ టెక్నాలజీ కంటే కచ్ఛితంగా వస్తువుల ఎత్తులు నేల స్వభావాన్ని అంచనా వేయడానికి ఎయిర్బోర్న్ లిడార్ను వినియోగిస్తారు. రాడార్ టెక్నాలజీ కంటే కచ్చితంగా వస్తువుల ఎత్తులు నేల స్వభావాన్ని అంచనా వేయడానికి ఎయిర్బోర్న్ లిడార్ను వాడతారు.
- వెజిటేషన్ రిమోట్ సెన్సింగ్ అనేది లిడార్లో ఒక ముఖ్య అప్లికేషన్
- టోపోగ్రాఫిక్ మ్యాపులను తయారు చేయడానికి స్టీరియోగ్రాఫిక్ ఏరియల్ ఫొటోగ్రాఫులను తరచూ ఉపయోగిస్తారు.
- వాతావరణ శాటిలైట్లను మెటియోరాలజీ, ైక్లెమటాలజీలో వినియోగిస్తారు.
జియోడెటిక్ - ఓవర్హెడ్ కలెక్షన్ను మొదటిసారి ఏరియల్ సబ్మెరైన్లను పసిగట్టడానికి సైనిక పటాలాల్లో వినియోగించే గ్రావిటేషనల్ డేటాను కనుగొనడానికి ఉపయోగించారు. ఈ డేటా భూమి గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో వచ్చే చిన్నచిన్న కదలికలను సైతం వెల్లడిస్తుంది.
- విభిన్న ప్రదేశాల్లో తీసుకున్న సిస్కోగ్రాఫ్లు భూకంపాల ప్రదేశాలను వాటి తీవ్రతను కొలిచి అవి సంభవించిన సమయాలను తెలియజేస్తాయి.
- అల్ట్రాసౌండ్ సెన్సర్లు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ గల పల్సెస్ను విడుదల చేస్తాయి. ప్రతి ధ్వనులను నమోదు చేస్తాయి. వీటిని నీటి తరంగాలు, నీటి మట్టం మొదలైన వాటిని కొలవడానికి వినియోగిస్తారు.
డేటా ప్రాసెసింగ్ - సాధారణంగా చెప్పాలంటే రిమోట్ సెన్సింగ్ ప్రతిలోమ సమస్య సూత్రంపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది. వస్తువులు లేదా స్థితి లేదా ధర్మాన్ని నేరుగా కొలవకుండా ఆ వస్తువు లేదా ధర్మానికి సంబంధించిన లక్షణాలు లేదా కొలతలను పరిశీలన ద్వారా పసిగట్టి కొలవగలిగే ఇతర సారాంశం ఒకటి ఇందులో ఉంటుంది. ఒక జంతువును దాని పాదముద్రల ఆధారంగా గుర్తించినట్టే రిమోట్ సెన్సింగ్లో కూడా ఒక వస్తువును గుర్తించడం జరుగుతుంది.
- రిమోట్ సెన్సింగ్ డేటా వస్తువుకు స్పాటియల్ స్పెక్ట్రల్ రేడియోమెట్రిక్ రిజల్యూషన్లు ఉంటాయి.
స్పాటియల్ రిజల్యూషన్ - ర్యాస్టర్ ఇమేజ్లో నమోదైన ఒక పిక్సెల్ పరిమాణం చతురస్రాకారాన్ని కలిగి దాని భుజం పొడవు 1 నుంచి 1000 మీటర్ల వరకు ఉంటుంది.
స్పెక్ట్రల్ రిజల్యూషన్ - రికార్డు అయిన విభిన్న ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ల తరంగదైర్ఘ్య వెడల్పు అనేది ఒక ఫ్లాట్ఫామ్తో రికార్డు చేసిన ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ల సంఖ్యకు సంబంధించినదై ఉంటుంది.
- ప్రస్తుత ల్యాండ్శాట్ సెవెన్ బ్యాండ్లను సేకరిస్తుంది. ఇందులో 0.07 నుంచి 2.1 మైక్రోమీటర్ల స్పెక్ట్రల్ రిజల్యూషన్ ఉన్న అనేక ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రమ్ కూడా ఉంటాయి.
- ఎర్త్ అబ్జర్వింగ్ 1పై ఉన్న సెన్సర్ ఒక బ్యాండ్కు 0.10 నుంచి 0.11 మైక్రోమీటర్ల స్పెక్ట్రల్ రిజల్యూషన్తో 220 బ్యాండ్లను 0.4 నుంచి 2.5 మైక్రోమీటర్ల రిజల్యూషన్తో రిజాల్వ్ చేస్తుంది.
రేడియో మెట్రిక్ రిజల్యూషన్ - ఒక రేడియేషన్ విభిన్న తీవ్రతల సంఖ్య మధ్యగల వ్యత్యాసాన్ని సెన్సర్ స్పష్టంగా గుర్తించగలుగుతుంది. గ్రే స్కేల్లోని 256 స్థాయిల నుంచి రంగు (వర్ణం) 16,384 ఇంటెన్సిటీస్ లేదా షెడ్ల వరకు ఈ ప్రతి బ్యాండ్లో 8 నుంచి 14 బిట్ల మధ్య ఉంటుంది. ఇది ఇన్స్ట్రుమెంట్ నాయిస్ (శబ్దం) మీద కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.
టెంపోరల్ రిజల్యూషన్ - టెంపోరల్ రిజల్యూషన్కు సంబంధించి సగటు లేదా మొసాయిక్ ఇమేజ్లాగా ఉపయోగపడుతుంది.
- టెంపోరల్ రిజల్యూషన్ను మొట్టమొదటిసారిగా ఇంటెలిజన్స్ వర్గాలు ఉపయోగించాయి.
- సెన్సర్ ఆధారిత మ్యాపులను సిద్ధం చేసే క్రమంలో అత్యధిక శాతం రిమోట్ సెన్సింగ్ వ్యవస్థలు నేలమీది బిందువుల మధ్య దూరాలతో సహా ఒక రిఫరెన్సు బిందువుకు సంబంధించిన సెన్సర్ డేటాను సేకరిస్తాయి. ఇది ఉపయోగించే సెన్సర్ తరహా మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.
- నేలమీద దూరాలను కొలవడానికి ఫొటోగ్రాఫులను ఉపయోగించే సమయంలో ఫిల్మ్ను వత్తడం జరిగినట్లయితే, కొలతల్లో అనేక దోషాలు వస్తాయి. ఇలాంటి సమస్యలు ఎదురైనప్పుడు వాటిని పరిష్కరించే విధానాన్ని జియోరిఫరెన్సింగ్ అంటారు.
జియో రిఫరెన్సింగ్లో వాడే పద్ధతులు
రేడియోమెట్రిక్ కరెక్షన్
- రేడియో మెట్రిక్ దోషాలు, అవరోధాలను సరిచేస్తుంది. విభిన్న ధర్మాల కారణంగా భూ ఉపరితలంపై ఉన్న వస్తువుల ఇల్యూమినేషన్ సమంగా ఉండదు. రేడియోమెట్రిక్ డిస్టార్షన్ కరెక్షన్ పద్ధతిలో ఈ కారకాన్ని పరిగనలోకి తీసుకోవడం జరుగుతుంది. రేడియో మెట్రిక్ కరెక్షన్ పిక్సెల్ విలువలకు ఒక స్కేలును ఇస్తుంది. ఉదాహరణకు 0 నుంచి 255 వరకు గల మోనోక్రోమాటిక్ స్కేలును వాస్తవ రేడియన్స్ విలువల్లో సరిదిద్దడం.
ట్రోపోగ్రాఫిక్ కరెక్షన్ - దీన్నే టెరైన్ కరెక్షన్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఎగుడుదిగుడుగా ఉండే పర్వతాల్లో పిక్సెల్ ఎఫెక్టివ్ ఇల్యూమినేషన్ మారుతూ ఉంటుంది. రిమోట్ సెన్సింగ్ ఇమేజ్లో నీడతో కూడిన వాలుపై ఉండే పిక్సెల్ బలహీనమైన ఇల్యూమినేషన్ను అందుకుంటుంది. దీనికి తక్కువ రేడియన్స్ వాల్యూ ఉంటుంది. దీనికి భిన్నంగా వెలుతురుతో కూడిన వాలుపై పిక్సెల్ దృఢమైన ఇల్యూమినేషన్ను గ్రహించి అధిక రేడియన్స్ వాల్యూ ఉంటుంది. ఒకే వస్తువుకు సంబంధించి నీడతోకూడిన వాలు వెలుతురుతో కూడిన వాలుపై పిక్సెల్ రేడియన్స్ వాల్యూ విభిన్నంగా ఉంటుంది.
- దీనికితోడు విభిన్న వస్తువులు ఒకే విధమైన రేడియన్స్ విలువలతో ఉండవచ్చు. ఈ అంశాలు పర్వత ప్రాంతాల్లోని రిమోట్ సెన్సింగ్ ఇమేజర్ సమాచార కచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. రిమోట్ సెన్సింగ్ ఇమేజ్లను ఉపయోగించడానికి ఇది ప్రధాన అడ్డంకిగా ఉంది.
- అలాంటి ప్రభావాన్ని తొలగించడం క్షితిజ సమాంతర పరిస్థితుల్లో వస్తువు వాస్తవ రిఫ్లెక్టివిటీ లేదా రేడియన్స్ పునరుద్దరించడం ఫొటోగ్రాఫిక్ కరెక్షన్స్ ప్రధాన ఉద్దేశం. గుణాత్మక రిమోట్ అప్లికేషన్కు ఇది ఎంతో అవసరం.
అట్మాస్ఫియరిక్ కరెక్షన్ - వాతావరణంలోని పొగమంచును తొలగించి ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ను సున్నా పిక్సెల్ వాల్యూకు తగ్గించడం కోసం అట్మాస్ఫియరిక్ కరెక్షన్ను వినియోగిస్తారు. డేటాను డిజిటలైజింగ్ చేయడం ద్వారా కూడా గ్రే స్కేలు విలువలను మార్చడానికి వీలవుతుంది.
సెన్సర్
- కొన్ని వందల కిలోమీటర్ల దూరం నుంచి భూమి మీద ఉన్న దృశ్యాలను చూసి పరిశీలించడానికి, వాటిని చిత్రీకరించడానికి రిమోటింగ్ సెన్సింగ్ ఉపగ్రహల్లో అమర్చిన పరికరాలే కెమెరాలు. ఈ కెమెరాల రెజల్యూషన్ శక్తిని ఆధారంగా చేసుకొని వాటిని కింది విధంగా విభజించవచ్చు. అవి
(ఎ) ఆప్టికల్ సెన్సర్, బి) మైక్రోవేవ్ సెన్సర్
ఎ) ఆప్టికల్ సెన్సర్ : ఆప్టికల్ సెన్సర్లు దృశ్యకాంతులను, పరారుణ కిరణాలను పరిశీలిస్తాయి. రిమోట్ సెన్సింగ్లో ఉపయోగించే ఆప్టికల్ సెన్సర్ల ద్వారా భూమి మీద గల దృశ్యాలను పరిశీలన చేయడంలో రెండు విధానాలు ఉన్నాయి. అవి
1) దృశ్య లేదా సమీప పరారుణ రిమోట్ సెన్సింగ్ విధానం,
2) ఉష్ణ పరారుణ రిమోట్ సెన్సింగ్ విధానం.
1) దృశ్య లేదా సమీప పరారుణ రిమోట్ సెన్సింగ్ విధానం: భూమిమీద గల వస్తువులపై సూర్యకాంతి పడి పరావర్తనం చెందినపుడు అందులోని దృశ్యకాంతి, సమీప పరారుణ కాంతిని గ్రహించి ఆ ప్రాంత లక్షణాలను అధ్యయనం చేసే విధానం. ఈ విధానంలో ఆ ప్రాంతంలో విస్తరించి ఉన్న వృక్ష సంపద విస్తరణ, అటవీ ప్రాంతాలు, వాటి స్వరూపాలను గురించి తెలుసుకోవచ్చు. అయితే రాత్రి సమయంలో మేఘావృతమై ఉన్న ప్రాంతాల్లో పనిచేయదు.
2) ఉష్ణ పరారుణ రిమోట్ సెన్సింగ్ విధానం: సూర్యకాంతి వల్ల భూ ఉపరితలం వేడెక్కినప్పుడు దాని నుంచి వెలువడే ఉష్ణ పరారుణ కిరణాలను గ్రహించి భూ ఉపరితల దృశ్యాలను ఈ విధానంలో అధ్యయనం చేయడం జరుగుతుంది. పద్ధతిలో మేఘరహితమైన ప్రాంతాల్లో, రాత్రి సమయాల్లో కూడా ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు.
మైక్రోవేవ్ సెన్సర్
- ఇవి దృశ్యకాంతి పరారుణ కాంతి కంటే ఎక్కువ తరంగధైర్ఘ్య ఉన్న మైక్రోవేవ్ను గ్రహించి రాత్రి -పగలు అనే తేడా లేకుండా, వాతావరణ అలజడులతో సంబంధం లేకుండా భూ దృశ్యాలను పరిశీలించగలవు. మైక్రోవేవ్స్ సెన్సర్లను ఉపయోగించి రెండు రకాల పరిశీలనా పద్ధతులను చేపట్టవచ్చు అవి 1) సక్రియాత్మక విధానం,
2) నిష్క్రియాత్మక విధానం
1) సక్రియాత్మక విధానం - ఈ విధానంలో ఉపయోగించే సెన్సర్లకు స్వతహాగా కాంతిని వెదజల్లే సామర్థ్యం ఉంటుంది. వాతావరణం నుంచి భూ ఉపరితలాన్ని పరిశీలించే ఉపగ్రహాల్లో అమర్చిన ఈ సెన్సర్స్ భూమి మీదకు మైక్రోవేవ్స్ను ప్రసరింపజేసినప్పుడు అవి భూమి మీదపడి పరావర్తనం చెందేటప్పుడు వాటిని పరిశీలించే విధానమే సక్రియాత్మక విధానం.
- ఈ విధానం భూ ఉపరితలంమీద గల పర్వతాలు, లోయలను పరిశీలించడానికి అనువుగా ఉంటుంది.
2) నిష్క్రియాత్మక విధానం - ఈ విధానంలో ఉపయోగించే సెన్సర్లు సూర్యకాంతిని మాత్రమే పరావర్తనం చెందించగలుగుతాయి. స్వతఃసిద్ధంగా కాంతిని వెలువరించలేవు అవి భూ ఉపరితలం నుంచి వెలువడే మైక్రోవేవ్స్ను మాత్రమే పరిశీలించగలుగుతాయి.
- ఈ విధానం ద్వారా సముద్ర ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతలను, భూమ్మీద పేరుకుపోయిన మంచుపొరలను వాటి మందాలను పరిశీలించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.
భారతీయ ఉపగ్రహాల్లో వాడిన సెన్సర్లు
1) ఉపగ్రహ మైక్రోవేవ్ రేడియో మీటర్ (SAMIR) : 1979లో ప్రయోగించిన భాస్కర -1, భాస్కర-2ల్లో వీటిని పేలోడ్స్గా అమర్చారు. ఇది ఒక డైక్ రకం రేడియోమీటర్. దాదాపు 1 డిగ్రీ కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగల రిజల్యూషన్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని ద్వారా సముద్ర ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత, సముద్ర గాలులు, వాతావరణంలో తేమ శాతానికి సంబంధించిన డేటాను ఈ సెన్సర్లు అందించగలవు.
2- బ్యాండ్స్ టి.వి. పేలోడ్స్ : భూ అధ్యయనాల కోసం ప్రయోగించిన భాస్కర -1, భాస్కర -2ల్లో ఈ సెన్సర్లను అమర్చారు. ఇవి భూ ఉపరితల దృశ్యాలను పరిశీలించడానికి ఉపయోగించారు. ఇవి అందించే డేటాను ఉపయోగించి వాతావరణ సంబంధిత, జల సంబంధిత, అటవీ సంబంధిత విషయాలను అధ్యయనం చేయవచ్చు.
3) స్మార్ట్ సెన్సర్లు : 1983లో ప్రయోగించిన రోహిణి IRS-D2 ఉపగ్రహంలో ఈ సెన్సర్లు ఉపయోగించారు. ఇది ఒక ఘనస్థితిలోని 2-బాండ్ పరికరం
4) లీనియర్ ఇమేజింగ్ సెల్ఫ్ స్కానర్ (LISS): వీటి సహాయంతో ఒక ప్రదేశం ఫొటోను దాని పొడవు వెంబడి తీయవచ్చు. ఇటీవల సంభవించిన ఈ రకమైన స్కానర్లలో 3 రకాలున్నాయి, అవి LISS-1, LISS-II, LiSS-III
LISS-I : ఐఆర్ఎస్-1ఎ, ఐఆర్ఎస్-1బి ఉపగ్రహాల్లో దీన్ని పేలోడ్గా ఉపయోగించారు. ఇవి 4 స్పెక్ట్రల్ బాండ్ రూపంలో పనిచేస్తాయి. ఈ సెన్సర్లను ఉపయోగించి అడవులు, పంట విస్తీర్ణం పంటల దిగుబడులు, దుర్భిక్షం వరదల నిర్వహణ లాంటి చర్యలను చేపట్టవచ్చు.
LISS-II: దీన్ని ఐఆర్ఎస్-1ఎ, ఐఆర్ఎస్-పీ2 ఉపగ్రహాల్లో పేలోడ్గా ఉపయోగించారు. అధిక విస్తీర్ణం ఉన్న ప్రాంతాలను పర్యవేక్షించే రిజల్యూషన్ సామర్థ్యం ఉంటుంది.
LISS-III: ఐఆర్ఎస్-1సి, ఐఆర్ఎస్-1డి లో ఈ పేలోడ్స్ను ఉపయోగించారు. ఇది ఒక బహుళ స్పెక్ట్రల్ కెమెరా 4 బ్యాండ్లలో పనిచేస్తుంది. వ్యవసాయం, మ్యాపింగ్, పంటల విస్తీర్ణం మొదలైన వాటికి సంబంధించి రంగుల్లో చిత్రాలను అందిస్తుంది.
5. వైడ్ ఫీల్డ్ కెమెరాస్ (స్కానర్స్) : ఇవి ఒక ప్రదేశం పొడవును 810 కి.మీ. వరకు, వైశాల్యాన్ని 189 కి.మీ. వరకు ఫొటో తీస్తాయి. వీటిని రెండో తరానికి చెందిన ఉపగ్రహలైన ఐఆర్ఎస్-సి, ఐఆర్ఎస్-1డి, ఐఆర్ఎస్-పి3 ఉపగ్రహాల్లో పేలోడ్స్గా ఉపయోగించారు. రబీ రుతువులో పంటల విస్తీర్ణం, సాగును అంచనా వేయడానికి ఈ సెన్సర్లు చిత్రాల రూపంలో పంపించే డేటాను ఉపయోగించడం జరుగుతుంది.
6) మాడ్యులర్ అప్టో ఎలక్ట్రానిక్ స్కానర్స్ (MOS) : వీటిని ఉపయోగించి సముద్రపు వనరులను అన్వేషించవచ్చు. వీటిని ఐఆర్ఎస్ -పీ4 ఉపగ్రహాల్లో పేలోడ్గా ఉపయోగించారు.
తెలుగు అకాడమీ సౌజన్యంతో
