Fotografie lotnicze i zdjęcia satelitarne
Geografia
Zestaw wyjaśnia, czym różnią się fotografie lotnicze od zdjęć satelitarnych i jak odczytywać z nich informacje geograficzne. Uczeń pozna cechy obu źródeł, ich zastosowania, zalety i ograniczenia oraz typowe przykłady interpretacji obrazów powierzchni Ziemi.
1.Fotografia lotnicza
Obraz powierzchni Ziemi wykonany z samolotu, śmigłowca, drona lub innego statku powietrznego. Służy do rozpoznawania obiektów terenowych, układów zabudowy, sieci dróg, pól uprawnych i form rzeźby terenu.
2.Zdjęcie satelitarne
Obraz powierzchni Ziemi zarejestrowany przez satelitę krążącego wokół Ziemi. Obejmuje zwykle większe obszary niż fotografia lotnicza i jest wykorzystywane m.in. w meteorologii, kartografii, rolnictwie i obserwacji zmian środowiska.
3.Teledetekcja
Pozyskiwanie informacji o obiektach i zjawiskach bez bezpośredniego kontaktu z nimi, na podstawie rejestrowanego promieniowania. Fotografie lotnicze i zdjęcia satelitarne są podstawowymi narzędziami teledetekcji.
4.Skala zdjęcia
Stopień pomniejszenia obrazu terenu. Duża skala pokazuje mniejszy obszar, ale z większą szczegółowością, a mała skala obejmuje większy obszar, lecz z mniejszą liczbą szczegółów.
5.Rozdzielczość przestrzenna
Najmniejszy obiekt lub szczegół, który można rozróżnić na obrazie. Im wyższa rozdzielczość przestrzenna, tym dokładniej można analizować elementy powierzchni Ziemi.
6.Zdjęcie pionowe
Fotografia wykonana tak, że oś obiektywu jest skierowana prawie pionowo w dół. Taki obraz jest najbardziej przydatny do analiz przestrzennych, ponieważ lepiej odwzorowuje rozmieszczenie obiektów.
7.Zdjęcie ukośne
Fotografia wykonana pod kątem do powierzchni Ziemi. Lepiej pokazuje wygląd obiektów i krajobrazu, ale gorzej nadaje się do dokładnych pomiarów niż zdjęcie pionowe.
8.Interpretacja obrazu
Rozpoznawanie i wyjaśnianie elementów widocznych na fotografii lub zdjęciu satelitarnym. Wymaga analizy barwy, kształtu, wielkości, cienia, układu obiektów i ich położenia względem otoczenia.
9.Barwa i ton na obrazie
Jedna z podstawowych cech pomocnych przy rozpoznawaniu obiektów. Na obrazach można odróżniać np. wody, lasy, pola uprawne czy obszary zabudowane dzięki różnicom jasności i kolorów.
10.Cień terenowy
Obszar zasłonięty przed światłem, widoczny na zdjęciu jako ciemniejsza plama. Cień może ułatwiać rozpoznanie wysokości i kształtu obiektów, ale może też utrudniać interpretację szczegółów.
11.Pokrycie terenu
To, co fizycznie znajduje się na powierzchni Ziemi, np. las, woda, zabudowa, pola uprawne. Obrazy lotnicze i satelitarne dobrze nadają się do rozpoznawania typów pokrycia terenu.
12.Użytkowanie ziemi
Sposób wykorzystania terenu przez człowieka, np. rolniczy, mieszkaniowy, przemysłowy lub komunikacyjny. Często można je określić na podstawie układu działek, zabudowy i infrastruktury.
13.Zdjęcie wieloczasowe
Seria obrazów tego samego obszaru wykonanych w różnych terminach. Umożliwia śledzenie zmian, np. rozrostu miast, wylesiania, zmian linii brzegowej czy skutków powodzi.
14.Zachmurzenie
Jedno z ograniczeń obserwacji satelitarnej w świetle widzialnym. Chmury mogą zasłaniać powierzchnię Ziemi i utrudniać lub uniemożliwiać poprawną interpretację zdjęcia.
15.GIS
System informacji geograficznej służący do gromadzenia, przetwarzania, analizowania i prezentowania danych przestrzennych. Zdjęcia lotnicze i satelitarne mogą być jednym ze źródeł danych wykorzystywanych w GIS.
Notatka
Znaczenie fotografii lotniczych i zdjęć satelitarnych
Fotografie lotnicze i zdjęcia satelitarne są ważnymi źródłami informacji geograficznej, ponieważ pozwalają obserwować powierzchnię Ziemi z góry. Dzięki nim można rozpoznawać elementy środowiska przyrodniczego i działalności człowieka, a także śledzić zmiany zachodzące w czasie. Tego typu obrazy należą do metod teledetekcji, czyli zdalnego pozyskiwania informacji bez bezpośredniego kontaktu z badanym obiektem.
W praktyce szkolnej obrazy te służą do rozpoznawania rzek, lasów, pól uprawnych, obszarów zabudowanych, układów komunikacyjnych czy zmian użytkowania terenu. Są też przydatne w prognozowaniu pogody, planowaniu przestrzennym, ochronie środowiska i aktualizacji map.
Zapamiętaj
Fotografia lotnicza zwykle daje bardziej szczegółowy obraz małego obszaru, a zdjęcie satelitarne obejmuje zwykle większy obszar i lepiej nadaje się do obserwacji zjawisk w skali regionalnej i globalnej.
Fotografia lotnicza a zdjęcie satelitarne
Fotografia lotnicza jest wykonywana z samolotu, śmigłowca lub drona. Najczęściej obejmuje mniejszy teren, ale pozwala dostrzec więcej szczegółów. Z tego powodu dobrze nadaje się do analizy układu zabudowy, sieci dróg, granic pól czy niewielkich form terenu.
Zdjęcie satelitarne powstaje z wykorzystaniem aparatury umieszczonej na satelicie krążącym wokół Ziemi. Jego dużą zaletą jest szeroki zasięg. Umożliwia obserwację wielkich obszarów lądów, mórz i atmosfery. Stosuje się je m.in. do obserwacji zachmurzenia, zmian w środowisku, stanu roślinności czy przekształceń powierzchni Ziemi.
W geografii ważne są także rodzaje fotografii lotniczej. Zdjęcie pionowe jest wykonywane niemal prostopadle do powierzchni i lepiej nadaje się do analiz przestrzennych. Zdjęcie ukośne pokazuje krajobraz bardziej naturalnie i uwidacznia bryłę obiektów, ale trudniej na nim dokładnie mierzyć odległości i położenie.
Jak odczytuje się informacje z obrazu
Odczytywanie treści fotografii lub zdjęcia satelitarnego to interpretacja obrazu. Polega ona na rozpoznawaniu obiektów i zjawisk na podstawie ich cech widocznych na obrazie. Najczęściej analizuje się barwę lub ton, kształt, wielkość, cień oraz układ elementów względem otoczenia.
Na przykład zbiorniki wodne zwykle wyróżniają się inną barwą niż lasy czy zabudowa. Obszary zabudowane mają często regularny układ i geometryczne kształty, a lasy tworzą zwarte, nieregularne powierzchnie. Cień może pomóc ocenić wysokość obiektów, np. bloków, kominów czy drzew, ale bywa też utrudnieniem, ponieważ zasłania szczegóły.
Ważne
Nie wolno wyciągać wniosków tylko z jednej cechy obrazu. Ten sam kolor może oznaczać różne obiekty, dlatego zawsze trzeba łączyć barwę z kształtem, położeniem i układem elementów.
Jakie informacje można uzyskać
Na podstawie obrazów lotniczych i satelitarnych można określać pokrycie terenu, czyli to, co rzeczywiście znajduje się na powierzchni Ziemi, np. las, woda, łąka lub zabudowa. Często da się też wnioskować o użytkowaniu ziemi, czyli o tym, w jaki sposób człowiek wykorzystuje dany obszar: rolniczo, przemysłowo, mieszkaniowo lub komunikacyjnie.
Porównując obrazy wykonane w różnych terminach, można dostrzec tempo i kierunek zmian. Dotyczy to m.in. rozrastania się miast, zanikania terenów zielonych, zmian linii brzegowej, skutków powodzi albo przekształceń obszarów rolniczych. Takie porównania są szczególnie ważne w monitoringu środowiska.
Przykład
Jeśli na dwóch zdjęciach tego samego obszaru wykonanych w odstępie kilku lat widać przyrost dróg i budynków kosztem pól, można wnioskować o rozwoju zabudowy i zmianie użytkowania ziemi.
Zalety i ograniczenia tych źródeł
Najważniejsze zalety to szybkie uzyskanie informacji o dużym obszarze, możliwość obserwacji terenów trudno dostępnych oraz porównywanie zmian w czasie. Obrazy pozwalają także aktualizować mapy i wspierają pracę służb odpowiedzialnych za planowanie przestrzenne, ochronę środowiska czy prognozowanie pogody.
Istnieją jednak ograniczenia. Na zdjęciach satelitarnych wykonanych w świetle widzialnym problemem bywa zachmurzenie, które zasłania powierzchnię Ziemi. Znaczenie ma też rozdzielczość przestrzenna: im jest wyższa, tym łatwiej rozpoznać małe obiekty. Trzeba również pamiętać, że pojedynczy obraz nie daje pełnej wiedzy o terenie i zwykle powinien być uzupełniany innymi źródłami, np. mapą, danymi statystycznymi lub obserwacją terenową.
Zastosowania w geografii i życiu codziennym
W geografii szkolnej fotografie lotnicze i zdjęcia satelitarne wykorzystuje się do analizy środowiska oraz działalności człowieka. Pomagają one rozpoznawać układ sieci osadniczej, przebieg dróg, rozmieszczenie pól i lasów oraz zmiany zachodzące w krajobrazie. W meteorologii obrazy satelitarne są cenne przy obserwacji układów chmur i przygotowywaniu prognoz pogody.
Obrazy te są też jednym ze źródeł danych dla GIS, czyli systemów informacji geograficznej. W takim systemie można łączyć fotografie i zdjęcia z mapami oraz innymi danymi przestrzennymi, aby wygodniej analizować zjawiska i przedstawiać je na mapach cyfrowych.
W praktyce codziennej korzysta się z nich w mapach internetowych, planowaniu inwestycji, ocenie zmian środowiska i dokumentowaniu skutków klęsk żywiołowych. Dlatego umiejętność poprawnej interpretacji tych obrazów ma duże znaczenie nie tylko na lekcjach geografii, lecz także w wielu dziedzinach życia.
Quizy w tym zestawie
25 pytań w 3 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu