Uydu görüntüleme nasıl çalışır ve ne için kullanılır?

Uydu görüntülemenin neden bu kadar önemli olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu makale bilmeniz gereken her şeyi anlatacaktır. 

Uzaydan
alınan ilk görüntüler 1940’larda suborbital uçuşlardan alındı ve ilk
uydu görüntüsü 1959’da Explorer 6 tarafından çekildi. Uydu görüntüleme,
yörüngedeki uydular veya çok yüksek irtifa uçakları aracılığıyla dünya
hakkında veri toplamak için uyduların kullanılmasıdır.

Uydu
görüntüleme o zamandan beri uzun bir yol kat etti. Şu anda dünya
yörüngesinde 2.000’den fazla uydu ve farklı yeteneklere sahip birçok
farklı uydu var. Uydu görüntülemenin Meteoroloji, koruma, Jeoloji,
tarım, haritacılık, eğitim, istihbarat, savaş ve daha pek çok alanda
kullanımı vardır.

Bu makalede, uydu görüntülemenin arkasındaki bazı teknolojiler, nasıl çalıştığı ve ne için kullanılabileceği ele alınacaktır.

Uydu Görüntüleme Nasıl Çalışır?
Uydu
görüntüleme geniş bir konudur. Uydu görüntülerini elde etmek için
farklı sensör türleri ve farklı yöntemler vardır. İşte uyduların ve
sensörlerinin değişebileceği yollardan bazıları.

Pasif ve aktif algılama
Görüntüleme
uydularının sensörlerinin iki geniş kategorisi vardır. Bunlar aktif
sensörler ve pasif sensörlerdir. Pasif sensör uyduları, güneş tarafından
yayılan ve Dünya’dan yansıyan elektromanyetik radyasyon yoluyla dünya
hakkında veri toplar. Öte yandan, aktif sensör uyduları kendi
radyasyonlarını yayar ve uyduya geri yansıdıkça analiz eder.

Sensör Çözünürlüğü
Normal
bir kamera gibi, farklı uydu sensörleri de farklı yetenekleresahiptir .
Her sensör belirli bir uzamsal çözünürlüğe sahip olacaktır. Bu, temel
olarak, sensör tarafından bir seferde ne kadar alanın yakalanabileceği
veya piksellerinin ne kadar ve ne kadar küçük olduğudur. Bazı sensörler
piksel başına 0.31 metreye kadar bir çözünürlük yakalayabilir, ancak
çoğu bu kadar iyi bir çözünürlüğe sahip olmayacaktır.

Uyduların
sürekli hareket halinde olduğunu unutmayın. Bu, geniş bir alanın
görüntülerini yakalamak için sensörün hareket edebilmesi veya bir dizi
sensör olması gerektiği anlamına gelir. Örneğin, uydu kuzeyden güneye
doğru dönüyorsa, hareket ettikçe daha geniş bir alanı “taramak” için
ters yönde hareket eden bir sensör veya aynaya sahip olabilir. 

Öte
yandan, spektral çözünürlük, sensörün ne tür bir ışık
yakalayabileceğidir. Dünyadaki farklı yapılar elektromanyetik radyasyonu
farklı şekilde yansıtır, bu da uyduların bu kadar kullanışlı olmasını
sağlar. Elektromanyetik radyasyon görünür ışık (gözlerimizden gördüğümüz
gibi), kızılötesi ve ultraviyole ışığı içerir. Örneğin, kar tüm
radyasyonu oldukça güçlü bir şekilde yansıtırken, yoğun bitki örtüsü çok
fazla kırmızı ışığı emer, ancak kızılötesi ışık yayar.

Bu
şekilde, görünür ve kızılötesi ışığı yakalayabilen sensörlere sahip bir
uydu, gezegenin yüzeyindeki farklı ortamlar arasında ayrım
yapabilecektir. Ancak uyduların yapabileceği tek şey bu değil.

Normal
kameraların aksine, uydular da zamansal çözünürlüğe sahiptir. Bu,
belirli bir konum için görüntüler arasındaki süreyi ifade eder. Belirli
bir alanı izlemek için bir uydu kullanılıyorsa, uydunun dünya üzerindeki
bu yere tekrar ulaşması belirli bir saat sürecektir.

Böylece,
uyduların son derece uzmanlaşmış ekipman parçaları olduğunu
görebilirsiniz. Her uydu akılda belirli bir görevle (veya birden fazla
görevle) üretilecektir.

Görüntü İşleme
Dünya’nın
büyüklüğü, görüntüleme sensörlerinin doğası ve alınması gereken
görüntülerin saf hacmi nedeniyle, yararlı görüntüler elde etmek için
görüntü işleme gereklidir.

Bir örnek görüntü dikişidir. Sensör
boyutundan bağımsız olarak, geniş alanlarda yüksek çözünürlüklü
görüntüler elde etmek için birkaç fotoğraf çekmeniz gerekir. Daha sonra
tek, daha büyük bir görüntü oluşturmak için birlikte “dikilmeleri”
gerekir (neyse ki yazılım bunu neredeyse sorunsuz bir şekilde yapar).

Radyasyon
nedeniyle, uydu görüntüleri genellikle çizgiler veya çizgiler gibi
eserler içerir. Görüntü de-striping, daha iyi görüntüler oluşturmak için
bunları kaldırma işlemidir.

Ayrıca, görüntülerin kullanımına
bağlı olarak, bulut örtüsüne veya çekimdeki diğer engellere bağlı olarak
bireysel bölgelerin yeniden görüntülenmesi gerekebilir. Zamansal
çözünürlüğün devreye girdiği yer burasıdır ve bu nedenle bir alanın
ideal bir haritasını oluşturmak için binlerce saatlik görüntü taraması
gerektirebilir.

Uydu Görüntüleme Ne İçin Kullanılır?
Bahsettiğimiz
gibi, uydu görüntülemenin geniş bir kullanım alanı vardır. Bunlar
haritacılık ve navigasyon, şehir planlama, hava durumu tahmini, ekolojik
gözetim ve askeri gözetimi içerir. Uydu görüntülemenin en yaygın
kullanımlarından üçü aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Resimler ve haritalar
Uydu
görüntülemenin en iyi bilinen örneği muhtemelen Google Earth’tür. Kendi
evinizi görmek için bu aracı kolayca kullanabilirsiniz . Diğer birçok
kuruluş da kullanılabilir haritalara harmanlanmış uydu görüntü
veritabanlarını geliştirmiştir. Bu, gezegendeki herhangi bir yerde
belirli bir ayrıntı seviyesine yakınlaştırma yeteneğine neden olabilir.

Haritalar
oluşturmak için, her konum için birçok yükseklikte yüksek çözünürlüklü
görüntüler çekilmelidir. Bu hem uydu hem de hava fotoğrafçılığını
içerir. Gelişmiş yazılım, Haritayı yakınlaştırırken irtifaları birbirine
“karıştırmak” için kullanılır.

Değişiklik Algılama
Uydular,
Dünya yüzeyinin belirli bir alanındaki değişiklikleri izleyebilir. En
iyi örnek kutup bölgeleridir. Uydular sadece herhangi bir zamanda
(görünür ve kızılötesi ışık yansıması yoluyla) ne kadar buz bulunduğunu
takip etmekle kalmaz, aynı zamanda kutup buzundaki yükseklik
değişikliklerini ölçmek için zeminin topolojik haritalarını da
üretebilirler.

Hava Tahmini
Hiç hava tahminlerini izlediniz veya bir Hava Durumu uygulaması kullandınızmı ? Bunun için uydulara teşekkür edebilirsin.

Uydular, Kızılötesi ışığın belirli dalga boylarını yakalayabilen ve ısı seviyeleri hakkında bilgi alabilen sensörlere sahiptir.

Görünür
ışık görüntüleme ile birlikte, uydular hava sistemlerinin neredeyse tam
bir resmini çekebilir. Bunun nedeni, görünür ışığın sis gibi Kızılötesi
yoluyla erişilemeyen bilgiler sağlamasıdır (bunun altındaki toprak
sıcaklığına çok yakındır).

Termal görüntüleme geceleri de
mevcuttur (görünür ışık mevcut olmadığında). Bu, hava tahmini için
önemlidir, çünkü farklı hava sistemleri farklı ısı imzalarına sahiptir
(örneğin, bulut türleri).

Jeostatik uydular, belirli bir bölgeyi
çok yüksek bir irtifadan izleyebilirler. Bunu, Dünya’nın döndüğü hızda
Dünya’nın etrafında dönerek yaparlar. Bunlar, hava durumu tahmininde
gördüğünüz bilgilerin çoğunu sağlar. Başka bir hava durumu uydusu
kutupsal yörüngedir ve sadece günde iki kez bir alanı görüntüleyebilir,
ancak çok daha yüksek çözünürlük sağlar.

Isı ve yansıyan ışık
hakkındaki bilgileri birleştirmek, bulut sistemlerinin, kirliliğin,
yangınların, fırtınaların, yüzey sıcaklıklarının ve daha fazlasının
analizine izin verir.

Uydu görüntüleme: yeni bir bilim dönemi
Uydu
görüntülemenin ortaya çıkmasıyla, bilim adamları Dünya’yı daha önce
düşünülemez olan yeni bir ayrıntı seviyesinde gözlemleyebildiler. Işık
spektrumundaki dünya çapındaki görüntülere kolay erişim sayesinde, hava
durumu kalıplarını ve ekolojik kalıpları incelemek çok daha karmaşık
hale geldi.

Ancak tüm yeni teknolojilerin de tehlikeli bir tarafı
var. Uydu görüntüleme, yabancı devletlerin araştırılması veya planlama
stratejileri de dahil olmak üzere modern militarist çabalar için
vazgeçilmezdir.

Umarız bu makale size görüntüleme uydularının görüntüleri nasıl topladığı hakkında bilmediğiniz bir şey öğretmiştir!