公告/发布日期:2016/04/01

mile米乐m6(中国)官方网站v 免费提供卫星观测数据增值的“ASTER-VA”

-促进地球观测卫星TERRA光学传感器数据的利用-

积分

  • 构建一个系统,利用安装在 NASA 卫星上的传感器的数据提供增值产品
  • 卫星图像数据以易于理解的方式处理,并提供易于使用的界面
  • 利用多年观测经验获得的高可见度卫星图像,为防灾、环境、农林渔业等领域做出贡献


摘要

国立产业技术综合研究所[中钵良二会长](以下简称“AIST”)地质信息研究部[研究总监Masahiko Makino]是一种处理对地观测卫星数据的增值产品。紫苑-VA'' 将于 2016 年 4 月 1 日起免费向公众提供 (https://gbankgsjjp/madas/)。

AIST 由美国国家航空航天局(以下简称“NASA”)运营地球观测卫星 TERRA将通过互联网从 NASA 获取和处理,并将以易于理解的界面提供。 ASTER-VA 是 AIST 的原始伪自然色除了应用图像合成技术的图像数据外,还预先校正了地形的不规则和偏差,以便与包含地质信息的地图叠加(正射校正) 数据和海拔数据。此外,您可以选择两种类型的文件格式,以便与各种地理空间信息查看软件一起使用。

 ASTER-VA拥有来自世界各地的数据,可用于防灾、环境、农林渔业等广泛领域。此外,公共数据没有使用限制(智力基础数据)也有望用于利用地理空间信息的业务。

增值产品ASTER-VA的数据生成/分发机制及利用形象
增值产品ASTER-VA的数据生成/分发机制及使用形象


发展的社会背景

 使用安装在人造卫星上的传感器观测地球表面附近的卫星遥感由于该技术可以使用相同的指标(传感器)连续测量地球的大面积,因此被广泛用于台风和地震等大规模灾害期间的全球环境影响评估和损失估计。

另一方面,过去获取的卫星数据有限,特别是自2000年代初以来持续超过10年的长期观测的例子特别少。 Landsat是运行时间最长的地球观测卫星,自2008年起免费提供卫星数据,但由于传感器故障,它在2003年丢失了部分观测数据。在此背景下,对免费提供的、性能与陆地卫星类似的卫星数据存在很高的潜在需求。

研究历史

 AIST 从 ASTER 传感器的开发阶段起就参与其中,自 2000 年开始运行以来,已存储从 ASTER 获得的数据超过 15 年。此外,地质信息研究部和信息技术研究部是GEO 网格(地球观测网格)作为该项目的一部分,我们开发了数据处理、分发和访问技术的原型系统,并进行了石油资源勘探技术开发以及使用 ASTER 监测地震和火山等地质灾害的研究。2005 年 10 月 21 日 AIST 新闻稿2007 年 5 月 17 日 AIST 主要研究成果)。

 为了促进这些地理空间信息不仅在防灾措施和资源勘探方面,而且在各种业务中的使用,我们认为有必要广泛发布高质量的数据,这些数据具有以ASTER获得的传统数据作为智力基础,满足工业需求的附加值。因此,我们决定与NASA合作,研发一个系统,提供ASTER增值产品ASTER-VA,可用于广泛的业务。

研究内容

 开发的系统由用于创建增值产品ASTER-VA的系统和用于操作、数据处理和分发ASTER的系统组成。

1。 ASTER-VA 创建系统和提供的数据类型

ASTER 设计为蓝色乐队的信息为此,我们开发了一种独特的技术,可以估计蓝色并合成伪自然色彩图像,并为系统配备将其转换为更易于人类肉眼读取的自然色彩数据的功能。例如,这使森林地区呈现出更自然的绿色(图 1)。此外,由于卫星数据需要进行地形校正才能与其他地理空间信息叠加,因此所有ASTER数据都经过了地形校正(正射校正),以便可以轻松地与地理空间信息叠加。

图1 静冈县御前崎海岸的ASTER-VA数据(左:自然着色前,右:自然着色后)
图1静冈县御前崎海岸的ASTER-VA数据(左:自然着色前,右:自然着色后)

 现在将提供的地球观测数据空间分辨率与迄今为止免费提供的陆地卫星数据相比,它具有更高的空间分辨率和更多的波段数量。可见光区域・近红外面积 15 m(3 个波段),短波红外线面积 30 m(6 个波段),热红外以免费向公众开放的 Landsat 8 为例,其距离为 30 m,可见光至中红外区域有 9 个波段(波段 8 为 15 m),100 m,热红外区域有 2 个波段)。

除了这些卫星观测数据之外,我们还提供根据 ASTER 数据创建的高程数据。
 

2。 ASTER运行/数据处理/分发系统

根据NASA与经济产业省的全面合作协议,AIST自2014年12月起与日本宇宙开发利用机构(JSS)合作,构建了作为官方数据处理机构向NASA和美国地质调查局(USGS)提供数据的系统,并一直在处理ASTER数据。此外,我们还与 NASA 和 JSS 合作运行长期观测计划,包括常规运行期间传感器设备的监测和紧急观测计划。

 该系统中积累的ASTER数据经过进一步的增值处理,创建ASTER-VA数据,用户可以通过指定观测日期和时间、图像中的云量等来搜索数据(图2)。搜索结果将以缩略图形式显示在屏幕左侧,以便您下载所需的数据。另外,叠加层在地图上显示所选的 ASTER-VA(伪自然彩色图像)(图 3)。

图像搜索屏幕的布局图像
图 2 图像搜索屏幕布局
1) 输入图像采集时间(开始日期和结束日期),2) 确定要搜索的图像数据的观察范围,然后3)搜索(搜索)。

搜索结果屏幕图像
图 3 搜索结果屏幕

ASTER-VA 数据是KML 格式GeoTIFF 格式之一并通过简单的操作下载它,无论格式如何。

 KML格式的ASTER-VA数据可以在Google Earth™等上显示,经过正射校正,并应用了伪自然彩色图像合成技术,可以更容易地看到地表的状态。此外,卫星图像查看软件允许在平板电脑和智能手机上查看。 KML 格式的 ASTER-VA 数据不包括高程数据。

GeoTIFF 格式的 ASTER-VA 数据有向后查看数据之外的所有正射数据和高程数据(30 m 空间分辨率) (频段 3B)。 GeoTIFF 格式的 ASTER-VA 数据不包括应用了伪自然彩色图像技术的图像。

未来计划

 ASTER拥有超过15年的观测记录,远远超过其原设计的5年寿命,并有能力继续进行长期观测。为了有效利用这些宝贵的数据,我们将根据与 JSS 的联合研究计划,对硬件(ASTER 传感器)和操作效率进行研究和开发,包括存档和分发。我们还将促进与希望利用 ASTER 创建新业务的公司的联合研究。



术语解释

◆ASTER(先进的星载热发射和反射辐射计
安装在TERRA卫星上的高性能光学传感器,由经济产业省开发。这项研究的目的是研究构成地球的地圈、水圈、冰冻圈、生物圈和大气层及其相互关系。总共可以获得14种(波段)观测数据,并且通过组合两种类型的数据(波长076至086μm):天底视图和后视图,还可以获得高度数据。通过检查热红外数据,可以估计物体的温度。通过采集多个热红外区域的数据,可以修正大气对热红外线强度的影响,更准确地估算温度。[返回来源]
◆地球观测卫星TERRA
这是 NASA 地球观测系统 (EOS) 太空计划开发的第一颗卫星。它是由NASA于1999年12月18日从美国范登堡空军基地发射的,目的是阐明地球环境系统的机制。除了ASTER之外,这颗卫星还配备了五种观测设备,其中包括NASA开发的光学传感器MODIS,可以测量可见光和红外光,能够几乎同时进行多方面的观测。[返回来源]
◆自然色
与人类从太空直接观看地球时的色调相同。[返回来源]
◆正射校正
纠正不平坦地形和图像倾斜的处理。卫星数据经过处理后可以作为地理信息系统(GIS)的背景数据。[返回来源]
◆智力基础
智力基础 (智能基础设施)是国家公共产品(软基础设施),定位为国家责任,就像发展社会基础设施(道路、桥梁等硬基础设施)一样。经济产业省正在将计量标准、微生物遗传资源、地质信息等作为“知识基础设施”进行开发,以维持和强化国家的国际竞争力,促进创新,提高企业活动的可靠性,为中小企业提供制造基地,确保人民的生命安全。[返回来源]
◆遥感
远距离测量物体的传感技术。它通常指的是通过人造卫星和飞机观测地球表面附近的技术。需要测量设备(传感器)和安装传感器的平台(卫星)。 ASTER传感器安装在TERRA卫星上。[返回来源]
◆GEO网格(地球观测网格)
该项目旨在利用网格计算和云计算等技术对卫星观测数据进行大规模归档和高级处理,通过协调通过网络连接的许多计算机(分布式/并行处理技术)来提高处理能力和增加存储容量,并进一步将其与各种观测数据库和地理信息系统数据集成,以便用户可以安全、轻松地处理。此外,该项目中正在研究、开发和运营的系统。[返回来源]
◆乐队
安装在地球观测卫星上的ASTER和MODIS传感器被称为光学传感器,其功能类似于数码相机,拍摄地球表面的状况(阳光反射、热辐射等)。与普通数码相机不同,它同时观察多个波长,不仅包括可见光波长,还包括近红外波长和红外(热)波长,适合观察植被活动。图像以每个波长带的称为带的单位获取。
ASTER可以观测从可见光到热红外光的广泛波长,但它没有用于观测可见光蓝色波长范围的波段。[返回来源]
ASTER 波段、波段和空间分辨率之间的关系
  乐队 波段 空间分辨率
(微米) (米)
可见光绿黄色 1 0520–0600 15
可见光红色 2 0630–0690 15
近红外 3N(最低点视图) 0760–0860 15
3B(后视图) 0760–0860 15
短波红外线 4 1600–1700 30
5 2145–2185 30
6 2185–2225 30
7 2235–2285 30
8 2295–2365 30
9 2360–2430 30
热红外 10 8125–8475 90
11 8475–8825 90
12 8925–9275 90
13 10250–10950 90
14 10950–11650 90
◆空间分辨率
地球观测卫星上的传感器显示可以区分地面上的大型物体。空间分辨率越高,越有利于观察地面的详细情况。单位是米。[返回来源]
◆可见光、近红外、短波红外、热红外数据
可见光是人眼可见波长(04 至 07 µm)的电磁辐射。按照波长的顺序,颜色是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。红外辐射是指波长约为07微米至1毫米的电磁波,是可见光的长波长端。按照从最接近可见光的顺序,分别称为近红外、短波红外、热红外等。[返回来源]
◆KML格式
可用作地理空间信息的文件格式之一。它还可以使用GIS软件、Google Earth™、卫星图像查看软件等在平板电脑和智能手机上显示。[返回来源]
◆GeoTIFF 格式
可用作地理空间信息的文件格式之一。可与GIS软件、图像处理软件配合使用。[返回来源]
◆向后查看数据
ASTER 配备了两个观察近红外光 (0760-0860 µm) 的传感器。一个位于卫星正下方 (最低点) 和卫星后面的另一个 (向后)将同时被观察到。通过使用这两个传感器从不同角度拍摄同一位置,可以获得立体视觉或高度信息。[返回源]


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