Satelliidifoto

Ajalugu

Esimesed pildid kosmoses tehti lendudel, kus kosmoselaev ei jäänud orbiidile tiirlema. USA-st kosmosesse saadetud rakett V-2, mis startis 24. oktoobril 1946, tegi ühe pildi iga 1,5 sekundi tagant. Kuni 105 km kõrguselt tehtuna olid need fotod tehtud viis korda kõrgemalt kui viimane rekord (22 km), mis oli pärit Explorer II õhupallimissioonilt 1935. aastal. Esimesed orbiidil pildistatud satelliidifotod Maast tehti 14. augustil 1959 USA satelliidilt Explorer 6. Esimesed satelliidifotod Kuust tehti tõenäoliselt 6. oktoobril 1959 Nõukogude satelliidilt Luna 3, mille missiooniks oli pildistada Kuu kaugemat poolt. Kuulus foto "Sinine marmorkuul" tehti kosmosest aastal 1972. Samuti 1972. aastal algatati Ameerika Ühendriikides Landsati programm, kõige ulatuslikum programm kosmosest Maa pildistamiseks. Landsat 7, kõige uuem Landsati satelliit, saadeti kosmosesse 1999. aastal. 1977. aastal võeti USA KH-11 satelliidisüsteemilt esimest korda vastu reaalajas satelliidipilte.
Kõik NASA toodetud satelliidipildid avaldab NASA Maa observatoorium ning need on avalikkusele vabalt kättesaadavad. Satelliidipildistamise programme on teistelgi riikidel. Euroopa koostööprojekt on kosmosesse saatnud mitmesuguste anduritega varustatud ERS-i ja Envisati satelliidid.

Kasutusviisid

Satelliidifotodel on palju rakendusi meteoroloogias, põllumajanduses, geoloogias, metsanduses, biodiversiteedi säilitamises, regionaalplaneerimises, hariduses, luures ja sõjanduses. Fotod võivad olla tehtud nähtava valguse värvides või muudes spektripiirkondades. Kõrguskaardid on harilikult tehtud radaripiltidest. Satelliidifotode tõlgendamine ja analüüs viiakse läbi eraldi kaugseiretarkvara kasutades. USA valitsus ja selle alltöövõtjad olid ühed esimestest, kes satelliidifotosid töötlesid. Näiteks ESL Incorporation töötas välja ühe varasema kahedimensioonilise digitaalsel pilditöötlusel tarvitatava Fourier’ teisenduse, et seda kasutada NASA fotodel ja riikliku julgeolekuga seotud rakendustes. Satelliidifotod on samuti kasutusel seismoloogias ja okeanograafias, kus uuritakse maavärinate, vulkaanide ja tsunamite tõttu piltidel esinevaid muutusi (varasemast erinevaid värve) ning järeldatakse nende põhjal, millised on muutused pinnavormides, veesügavuses ja merepõhjas.

GeoEye

GeoEye programmi GeoEye-1 satelliit saadeti kosmosesse 6. septembril 2008. GeoEye-1 satelliidil on äriotstarbel kasutatavatest pildistamissüsteemidest kõige suurem lahutusvõime ning sellega saab teha nii pankromaatilisi kui ka mustvalgeid pilte lahutusega 0,41 m. Multispektraalseid või värvipilte teeb see 1,65-meetrise lahutusega, kusjuures see näitaja on kaks korda parem kui olemasolevatel neljarealistel mitmeastmelise pildistamisvõimega kommertssatelliitidel. Kuigi satelliit saab teha pilte 0,41-meetrise lahutusega, nõuab USA valitsuse väljastatud tegevusluba GeoEyelt, et kõigile klientidele, kes pole USA valitsuselt eraldi luba saanud, tuleb pildid töödelda 0,5-meetrise lahutuse peale.

DigitalGlobe

Enne GeoEye-1 kosmosesse lennutamist pakkus maailma parima lahutusvõimega satelliidifotosid (ainult pankromaatilisi) äriotstarbelisse kasutusse DigitalGlobe’i programmi WorldWiew-1 satelliit. WorldWiew-1 pankromaatiliste piltide 0,5-meetrine lahutus laseb satelliidil eristada maapinnal objekte, mis asetsevad vähemalt 50 cm lahus. Sarnaselt pakub DigitalGlobe’i QuickBird satelliit 0,6-meetrise lahutusvõime (nadiiris) multispektraalseid pilte.

Spot Image

Kolm Spoti satelliiti orbiidil (Spot 2, 4 ja 5) teevad pilte laia valiku lahutusvõimega – alates 2,5 meetrist kuni 1 km-ni. Firma Spot Image vahendab ka erineva lahutusvõimega andmeid teistelt optilistelt satelliitidelt, milleks on konkreetselt Formosat-2 (Taiwan) ja Kompsat-2 (Lõuna-Korea), ning radarisatelliitidelt (TerraSar-X, ERS, Envisat, Radarsat). Spot Image’ist saab tulevikus ka väga kõrge lahutusvõimega Pleiadese satelliitide andmete (lahutusvõimega 0,5 meetrit) ainulevitaja. Esimese satelliidi kosmosesse saatmine on planeeritud 2011. aasta lõppu. Firma pakub ka infrastruktuure piltide vastuvõtmiseks ja töötlemiseks ning satelliidifotode vääristuse lisateenuseid.

RapidEye

RapidEye viis satelliiti, mis saadeti kosmosesse augustis 2008, kannavad identseid multispektraalseid andureid, mis on ühtmoodi kalibreeritud. Seega on ühelt satelliidilt tehtud foto võrdväärne millisega tahes ülejäänud neljast satelliidist, lubades koguda suure hulga andmeid (4 miljonit km² päevas) ja igapäevaseid pilte samast alast. Kõik satelliidid liiguvad 630 km kõrgusel orbiidil ning nende toodetavate fotode piksli suurus on 5 meetrit. RapidEye satelliidipildid on eriti sobivad põllumajanduse, keskkonnaseire, kartograafia ja katastroofihinnangutega tegelemisel. Lisaks pildimaterjali pakkumisele konsulteerib firma klientidega, et luua teenuseid ja lahendusi fotode analüüsimiseks.

ImageSat International

EROS (Earth Resource Observation Satellites) satelliidid on kerged madalal Maa orbiidil tiirlevad kõrglahutusega satelliidid, mis disainiti pidades silmas kiiret manööverdamisvõimet pildistatavate sihtmärkide vahel. Kommertslike kõrglahutuslike satelliitide turul on EROS kõige väiksem väga kõrge lahutusvõimega satelliit; see liigub väga kergesti ja annab seega häid tulemusi. Satelliidid on paigutatud positsioonidele ringikujulisel päikesesünkroonsel lähispolaarorbiidil kõrgusel 510 km (+/- 40 km). EROS-e satelliitidelt tehtud fotod on peamiselt kasutusel luures, riikliku julgeoleku ja rahvuslike huvide toetamisel, kuid neid tarvitatakse ka tsiviillahendustes, muu hulgas kaardistamiseks, piiride kontrolliks, infrastruktuuri planeerimiseks, põllumajandusega seotud vaatlusteks, keskkonnaseireks, katastroofihinnanguteks, koolitusteks, simulatsioonideks jne.
EROS A – kõrglahutusega satelliit, pankromaatiline lahutusvõime 1,9–1,2 m, saadeti kosmosesse 5. detsembril 2000.
EROS B – väga kõrge lahutusvõimega satelliitide teine põlvkond, pankromaatiline lahutusvõimega 70 cm, saadeti kosmosesse 25. aprillil 2006.

Puudused

Kuna Maa pinna kogupindala on niivõrd suur ning satelliidifotode lahutusvõime küllaltki kõrge, on satelliitide andmebaasid tohutu suured ning piltide töötlemine (toorandmetest kasulike piltide loomine) nõuab rohkelt aega. Sõltuvalt kasutatavast andurist võivad fotode kvaliteeti mõjutada ilmastikutingimused: muu hulgas on keeruline muretseda pilte tihtiesineva pilvkattega piirkondadest, näiteks mäetippudest.
Kommertslikud satelliidifirmad ei muuda oma fotomaterjali avalikult kättesaadavaks ning ei müü satelliidifotosid; selle asemel tuleb nende materjali kasutamiseks muretseda litsents. Seega on võimalused kommertssatelliitide pildimaterjalist seaduslikult edasisi tooteid luua minimeeritud.
Inimesed, kes ei soovi, et nende valdusi ülalt võiks jälgida, on välja toonud privaatsusega seotud probleeme. Google Maps vastab sellistele muredele oma KKK-jaotises järgmise väitega: "Me mõistame teie privaatsusmuret… Pildid, mis on nähtaval Google Mapsi keskkonnas, ei erine millegi poolest vaatepildist, mida võib näha igaüks mingist kindlast kohast üle lennates või mööda sõites."

Liikuvad pildid

2005. aastal kuulutas Austraalia firma AstroVision välja plaani saata kosmosesse esimene kommertslik geostatsionaarne satelliit Aasia ja Vaikse ookeani piirkonnas. Kavas oli pakkuda reaalajas otseandmeid satelliidilt lahutusvõimega kuni 250 m üle kogu Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna, Indiast Hawaiini ja Jaapanist Austraaliani. Neid võimalusi kavatseti pakkuda 3G-telefonide vahendusel, tasulises televisioonis ilmakanalina ning äriühingute ja valitsuste kasutusse.
Kahjuks jäi turu reageering AstroVisioni kontseptsioonile leigeks: välja toodud võimalused pakkusid potentsiaalsetele klientidele huvi, kuid nad ei soovinud (või valitsuste puhul üldiselt ei suutnud) allkirjastada lepinguid finantseerimaks teenust, mis ei jõuaks kohale enne 3–4 aasta möödumist (nii kaua kuluks aega satelliidi ehitamiseks ja kosmosesse saatmiseks). AstroVision jäi rahalisse kitsikusse ning 2006. aastal oldi sunnitud programm lõpetama.