BOGDAN ANDREI MIHAI

TELEDETECŢIE

Vol. II

Noţiuni şi principii fundamentale

Editura Universităţii din Bucureşti2009

Referenţi ştiinţifici: Prof.univ.dr. Mihai Grigore Prof.univ.dr.ing. Constantin Niţu

Au colaborat: Lect.drd. Ionuţ Săvulescu (grafică), dr. Ionuţ Şandric (procesare imagini).

Imaginile de pe copertăFondul copertei – ortofotogramă color a unui sector din Depresiunea Câmpulung, Subcarpaţii Getici (zbor iulie 2005). Sursa: Fondul Naţional Geodezic prin ANCPI.Coperta 1 - Fotografierea aeriană şi scanarea LIDAR a unor zone umede. Sursa: Terra Imaging prin www.searchmesh.net/images/.Coperta 4 - Satelitul de teledetecţie Landsat 5 şi înregistrarea scenelor satelitare de pe orbita heliosincronă în plan polar. Sursa: http://www.naylamp.dhn.mil.pe/images/, Gulf of Maine Aquarium.

Coperta: Ionuţ Săvulescu, Bogdan MihaiTehnoredactare computerizată: Bogdan Mihai.Redactor: Meri Pogonariu

Cuvânt înainte

Lucrarea pe care o propunem este al doilea volum al unei serii pe care am iniţiat-o la Editura Universităţii din Bucureşti în anul 2007 (Mihai, B., Teledetecţie. Vol. I. Introducere în procesarea digitală a imaginilor, 208 p.). Epuizarea destul de rapidă a tirajului ne-a determinat să grăbim publicarea unui nou volum al seriei, pe care îl dedicăm de fapt bazelor teoretice ale teledetecţiei.

În anul 2009, aniversăm aproape trei decenii de la apariţia a două lucrări de referinţă ale domeniului, printre primele în limba română (Zegheru, N., Albotă, M., Introducere în teledetecţie, Ed. Ştiinţifică şi Enciclopedică, 366 p. şi Donisă, I., Grigore, M. Tövissi, I., Aerofotointerpretare geografică, Ed.Didactică şi Pedagogică Bucureşti, 196 p.). Acestea au constituit surse de informare şi documentare pentru generaţii de studenţi, cercetători şi cadre didactice. În urmă cu 40 de ani se obţin şi primele imagini digitale multispectrale în SUA. Evoluţia spectaculoasă a geotehnologiilor în ultimele două decenii a impus necesitatea apariţiei unor noi lucrări, cu informaţie actualizată, care să permită o cât mai bună înţelegere a noţiunilor, dar mai ales o exemplificare a acestora prin intermediul imaginilor, esenţiale pentru domeniul teledetecţiei.

Volumul prezintă pe scurt principalele noţiuni de teledetecţie, de la definiţii, la principii ale obţinerii imaginilor, la caracteristici ale acestora şi probleme de bază în interpretare. Este un material destinat mai ales studenţilor anilor I şi II de la Facultatea de Geografie, dar şi cercetătorilor sau cadrelor didactice din domeniul geografiei şi ştiinţei mediului, care doresc să se informeze în vederea deprinderii unor tehnici avansate de lucru în analiza componentelor naturale şi sociale, a peisajului în ansamblu.

Volumul continuă tradiţia cursului predat la Facultatea de Geografie încă din 1972, iniţiat de către profesorul dr. Mihai Grigore.

Structura de bază a derivat din lucrări de specialitate de mare impact pe plan internaţional (Sabins, 1997, Lillesand, Kiefer, Chipman, 2004, Short, 2008, Jensen, 2005, 2007, Richards, Jia, 2006) şi a fost adaptată în mod selectiv duratei cursului (un semestru) şi complexităţii materialului. De altfel, intenţionăm ca în viitor să extindem problematica specifică prin apariţia unor noi lucrări, ca o prelungire firească a capitolelor tratate pe un spaţiu limitat, dar de mare însemnătate.

Doresc să mulţumesc referenţilor ştiinţifici ai lucrării care au apreciat necesitatea editării acestui curs, profesorului doctor Mihai Ielenicz care ne-a stimulat ani de-a rândul în direcţia dezvoltării prezentei lucrări dar şi colaboratorilor mei, Ionuţ Săvulescu şi Ionuţ Şandric, al căror entuziasm în cunoaşterea şi utilizarea tehnicilor teledetecţiei a fost un sprijin de mare valoare.

Autorul

Silviei, al cărei sprijin l-am simţit întotdeauna

C U P R I N S

1. Noţiuni introductive 2. Radiaţii electromagnetice şi rolul lor în teledetecţie

2.1. Comportamentul radiaţiilor. Surse de radiaţii în teledetecţie2.2. Spectrul electromagnetic2.3. Comportamentul radiaţiilor electromagnetice în atmosferă2.4. Radiaţiile electromagnetice şi raportul lor cu suprafaţa terestră. Reflectanţa şi radianţa spectrală

3. Principiile teledetecţiei. Principiile pasive 3.1. Principiul televiziunii satelitare 3.2. Principiul scanării multispectrale3.3. Principiul radiometriei3.4. Principiul scanării termice

4. Principiile active ale teledetecţiei 4.1. Radarul 4.2. Sistemul LIDAR 4.3. Principiul sonarului

5. Fotografierea aeriană (aerofotografierea). Noţiuni de bază de fotogrammetrie.5.1. Zborul de aerofotografiere5.2. Camera de aerofotografiere5.3. Procesarea imaginilor5.4. Caracteristicile imaginilor aeriene. Tipuri de imagini.6. Caracteristicile imaginilor satelitare şi aeriene

6.1. Scara imaginilor 6.2. Rezoluţia imaginilor 6.3. Signatura spectrală 6.4. Strălucirea şi tonul de culoare 6.5. Contrastul 6.6. Capacitatea de detectare 6.7. Acoperirea spaţială 6.8. Proprietăţile geometrice 6.9. Cheia de descifrare, legenda şi informaţii auxiliare 6.10. Nivelele de prelucrare ale imaginilor

7. Elemente de interpretare a imaginilor7.1. Evoluţia istorică7.2. Noţiunea de bază7.3. Etapele interpretării imaginilor 7.4. Criterii de interpretare

7.4.1. Criterii directe7.4.2. Criterii indirecte

8. Bibliografie 9. Resurse internet

1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

1. 1. Definiţii. Teledetecţia şi aplicaţiile ei.

Termenul „teledetecţie” provine la început din limba engleză (Remote sensing ceea ce semnifică detectare de la distanţă, de la depărtare fără contact direct ) şi a fost introdus pentru prima dată în literatura de specialitate, în Statele Unite ale Americii. La mijlocul anilor 50, în cadrul ONR (Office of Naval Research, de lângă Washington D.C.), autoarea E. Pruitt formulează o primă definiţie, pornind de la aplicaţiile de teledetecţie ale sateliţilor meteorologici cu imagini de mica rezoluţie spaţială (Short, 2008).

În limba română, termenul a pătruns prin traducerea sa în franceză (fr. télédétéction), ceea ce în apropie de combinaţia tele (de la distanţă) şi detecţie. În alte limbi străine s-au încetăţenit termenii de fernerkundung (în germană), telerilevamento (italiană), teledetección sau percepción remota (în spaniolă), distanţonnoe sondirovanie (în rusă) etc. (Zegheru, Albotă, 1979).

Cele mai simple aplicaţii de teledetecţie sunt legate de pildă, de sesizarea vizuală, de către om a unui obiect aflat la distanţă, prin localizarea lui în spaţiu dar şi prin aprecierea naturii şi caracteristicilor lui fizice. Omul este un ,,sistem de senzori de teledetecţie’’, capabil să sesizeze obiectele de la distanţă cu ajutorul analizorului vizual (imagini) sau al senzorilor cutanaţi (căldura corpurilor). Aceasta este posibilă datorită radiaţiilor electromangnetice luminoase sau calorice pe care corpurile le emit.

Definiţia teledetecţiei este relativ discutată. Principala problemă este dacă teledetecţia este o ştiinţă sau un domeniu tehnic. O serie de autori au formulat diferite defiiniţii din care rezultă o serie de cuvinte- cheie, aşa cum se poate observa:

,,Teledetecţia este ştiinţa obţinerii, procesării şi interpretării imaginilor ce înregistrează interacţiunea dintre energia electromagnetică şi materie” (Sabins, 1997),

„Teledetecţia este ştiinţa şi arta (!) obţinerii de informaţii legate de un obiect, regiune sau fenomen, pe baza analizei datelor primite de la sisteme speciale care nu intră în contact cu obiectul sau fenomenul respectiv” (Lillesand et al., 2004).

„Teledetecţia reprezintă totalitatea instrumentelor, tehnicilor şi metodelor destinate observării de la distanţă a suprafeţei Pământului şi interpretării imaginilor şi datelor numerice obţinute, în vederea extragerii de informaţii relevante privind obiectele de pe suprafaţa terestră” (Buiten, Clevers, 1993, citaţi de Wan Bakx, 2008).

În limba română, definiţiile formulate de Zegheru şi Albotă (1979) şi cea a lui Donisă şi colab. (1980), respectiv Donisă şi Donisă (1998), apreciază teledetecţia drept un domeniu al tehnicii, un proces, un ,,complex de activităţi” ori o aplicaţie, care se ocupă cu captarea de la distanţă a radiaţiilor sau semnalelor emise de obiecte şi fenomene, respectiv transformarea acestora în imagini de diverse tipuri.

Teledetecţia este, astfel, domeniul tehnic care se ocupă cu detectarea, măsurarea, înregistrarea şi vizualizarea sub formă de imagini, a radiaţiilor electromagnetice, emise de obiecte şi fenomene de pe Pământ sau din Univers, de la distanţă , fără a avea contact direct cu acestea. Partea finală a definiţiei este menită să precizeze cel mai bine sensul

acestei noţiuni. Distanţa de la care se obţin imaginile este dată de altitudinea de zbor a diferitelor platforme ce transportă sistemele specializate: sateliţi, sonde, navete sau staţii spaţiale, avioane şi elicoptere, baloane sau chiar nave (în cazul SONAR-ului).

Figura 1.1., prezintă simplu acest aspect sub forma a două desene. În cel din stânga se observă diversitatea obiectelor de pe suprafaţa terestră exprimată prin emisii de radiaţii şi reflectarea radiaţiilor solare existente, care strpbat atmosfera de două ori. În desenul din dreapta apar principalele platforme de teledetecţie, adică acele mijloace care transportă sistemele de detectare a radiaţiilor electromagnetice care stau la baza imaginilor: sateliţi de teledetecţie geostaţionari, sateliţi de teledetecţie, naveta spaţială, avioane cu plafon de zbor de mare altitudine, avioane cu plafon de zbor mediu şi coborât, sisteme terestre de măsurare a radiaţiilor prin spectrometrie de teren şi laborator.

Fig.1.1. Obţinerea imaginilor de teledetecţie cu cu ajutorul sistemelor amplasate pe sateliţi sau pe alte platforme (Sursa: www.gisdevelopment.com).

Teledetecţia nu reprezintă o ştiinţă, ci un ansamblu de aplicaţii ale fizicii, matematicii, chimiei şi mai ales ingineriei aerospaţiale şi nu numai, destinate obţinerii de imagini (un domeniu al tehnicii şi mai ales al geotehnologiilor sau geomaticii). Finalitatea acestui domeniu al tehnicii este imaginea de teledetecţie, obţinută prin diverse mijloace, pasive sau active, în diverse formate, în diferite scopuri.

Geomatica (termen originar din Canada şi recunoscut în standardele ISO) este o noţiune tot mai des întâlnită în literatura de specialitate, fiind reprezentată prin totalitatea instrumentelor, tehnicilor şi metodelor, utilizate în domeniile topografiei, teledetecţiei, fotogrammetriei, geodeziei, Sistemelor Informaţionale Geografice (SIG), Sistemelor de Poziţionare Globală (GPS sau altele) etc. în vederea reprezentării pe planuri şi hărţi a suprafeţei terestre.

Teledetecţia nu este o ramură a geografiei, dar oferă acesteia, la nivelul aplicaţiilor fiecărei ramuri (geomorfologie, hidrologie, biogeografie, geografie umană etc.), o sursă de informaţii de mare valoare. Caracterul obiectiv al imaginilor de teledetecţie, depăşeşte cu mult ceea ce oferă harta sau planul în cercetarea mediului. În figura 1.2 se poate observa diferenţa dintre harta topografică (de producţie ex-sovietică) şi imaginea aeriană a aeroportului Hellenikon din Atena (Grecia). Este evidentă absenţa unor detalii din teren în conţinutul hărţii cum ar fi avioane, case, drumuri şi străzi etc.

Fig. 1.2. Comparaţie între harta topografică şi imaginea satelitară de mare rezoluţie spaţială. Aeroportul Hellenikon, Atena, Grecia. Sursa: P.R.Galloway, 2007.

Teledetecţia, indiferent de natura aplicaţiilor, pasivă sau activă foloseşte radiaţiile electromagnetice pentru a obţine imaginile corpurilor, de la altitudine, din avion, satelit, balon, elicopter, deoarece în acest mod, imaginea se poate utiliza în obţinerea de hărţi şi planuri, iar interpretarea, analiza obiectelor şi fenomenelor este optimă.

Geografia studiază geosistemul, mediul geografic, landşaftul sau peisajul geografic la cele mai diverse scări spaţiale, la nivel de component sau componente ori integral. Abordarea acestei problematici implică informaţie, cât mai diversificată calitativ şi cantitativ, care de cele mai multe ori a provenit din observaţii şi măsurători pe teren. Finalitatea o reprezintă o bază de date spaţială, indiferent de format, pe hârtie sau digital (hărţi, schiţe, grafice, diagrame, tabele etc.).

Teledetecţia integrează în acest lanţ teren-obsevaţii/măsurători-baza de date spaţială, o verigă nouă, de tipul teren-sistem de teledetecţie (senzor)-imagine de teledetecţie-observaţii/măsurători-baza de date spaţială (fig. 1.3), fapt ce implică noi posibilităţi de obţinere a informaţiilor cu localizare spaţială (geografice). Cu toate acestea achiziţia în timp scurt a unui volum însemnat de date, implică permanent verificarea acestora la teren. De exemplu, harta utilizării terenului din figura 1.4 se obţine relativ repede pe computer, dar rezultatul (arealele) necesită verificarea la teren numită şi validare în teren.

Fig. 1.3. Poziţia şi rolul teledetecţiei în cercetarea mediului terestru (adaptare după Wan Bakx, 2008).

Geografia, ştiinţa mediului, în general, utilizează asemeni geologiei, silviculturii, oceanografiei, arheologiei etc., imaginile de teledetecţie ca surse de informaţii obiective. Metoda ce are ca scop extragerea de informaţii din imaginile satelitare (realizate cu sisteme montate pe sateliţi de teledetecţie) şi aeriene (numite şi aerofotograme) se numeşte şi aerofotointerpretare.

Aerofotointerpretarea geografică sau fotointerpretarea geografică (engl.image analysis) reprezinta o metodă de cercetare, specifică geografiei, dar aplicată şi în alte ştiinţe apropiate, care utilizează, imaginile de teledetecţie.

Aceasta constă în examinarea sau analiza calitativă şi cantitativă a imaginilor de teledetecţie, satelitare sau aeriene, în diferite scopuri, legate de mediul geografic şi componentele acestuia (naturale, antropice), în vederea obţinerii de informaţii privind obiectele şi fenomenele din spaţiul geografic.

Scopul aplicării acestei metode îl constituie, astfel, culegerea de informaţii, despre obiectele şi fenomenele din teren, concretizate în final, în hărţi generale (ex. topografice) şi tematice (ex. harta vegetaţiei şi a utilizării terenurilor numită şi harta acoperirii terenurilor), planuri, schiţe, tabele, grafice şi documentaţii, ce însoţesc diferitele studii de specialitate.

În figura 1.4, harta prezentată în scară de gri (considerabil micşorată) corespunde vegetaţiei şi utilizării terenurilor în Landul Bavaria sau Bayern (Germania). În acest scop, geograful sau analistul alege, prin interpretarea vizuală, analitică a imaginii, în

Observaţii

Măsurători

Bază de date

spaţială

Bază de date

spaţială

Observaţii

Măsurători

Bază de date

spaţialăSenzor de teledetecţie

concordanţă cu date din teren sau din alte surse (alte hărţi sau imagini aeriene), areale- eşantion ce corespund celor nouă clase de acoperire a terenului. Computerul poate grupa automat toti pixelii imaginii în funcţie de particularităţile lor spectrale şi numerice, folosind diferiţi algoritmi matematico-statistici.

Aerofotointerpretarea geografică realizează legătura dintre teledetecţie şi geografie. Ea exploatează imaginile şi are ca rezultat informaţii noi cu localizare spaţială. Este aplicată în toate ramurile geografiei şi oferă un avantaj considerabil în colectarea rapidă a informaţiilor, localizarea exactă a obiectelor (ex. case, drumuri), în actualizarea hărţilor şi a diferitelor date auxiliare etc. Mai mult, analiza imaginilor aceleiaşi regiuni, obţinute în mai multe momente permite urmărirea lesnicioasă a dinamicii unor fenomene (ex. dinamica urbană, efectele inundaţiilor sau alunecărilor de teren, defrişări, eroziunea solului etc.). Metoda are o largă aplicabilitate în cercetarea regiunilor întinse şi mai ales a celor greu accesibile şi fragmentate (gheţari, creste alpine, păduri ecuatoriale, deşerturi etc.).

Metoda a apărut şi s-a specializat în perioada interbelică, în anii 30, în Germania şi Franţa, unde din anii 60 apare şi o publicaţie cu această titulatură (Photointerpretation). Din 1950 există un institut specializat, în Olanda (ITC, la Delft şi apoi Enschede), devenit astăzi o prestigioasă instituţie de învăţământ şi cercetare.

În literatura de limbă engleză apare frecvent termenul de analiza imaginilor (engl.image analysis), ce se suprapune noţiunii de aerofotointerpretare geografică calitativă (interpretarea vizuală) cât şi cantitativă. De cele mai multe ori, acesta apare legat de o altă aplicaţie sau grup de aplicaţii, numit şi procesarea imaginilor (engl.image processing, fr. traitement d’ images), sau procesarea digitală a imaginilor. Aceasta are ca scop preluarea imaginilor brute rezultate în laboratoare din datele provenite de la senzori sau camere de fotografiere aeriană şi supunerea lor unor proceduri de corectare, perfecţionare şi extragere a datelor. În volumul I al lucrării noastre (Mihai B., Teledetecţie. Vol. I. Introducere în procesarea digitală a imaginilor, 208 p.) este prezentată o problematică de bază legată de procesarea digitală a imaginilor.

Fig. 1.4. Hartă a utilizării terenurilor în Landul Bavaria cu 9 clase şi unităţile naturale, Germania, întocmită pe baza imaginilor satelitare prin clasificarea pixelilor (scară de gri). Sursa: Comisia Europeană (http://ec.europa.eu/agriculture/publi/landscape)

Fotogrammetria (de la germ. photogrammetrie), termen frecvent utilizat şi în geografie (apărut în secolul 19, la 1864, în Germania, introdus de Meydenbauer) este o altă aplicaţie ce utilizează imaginile de teledetecţie. Scopul acesteia este elaborarea de hărţi şi planuri topografice sau tematice, pe baza măsurătorilor precise ale obiectelor care apar în imagini şi reprezentării precise a acestora, la scară, pe hârtie (formatul analogic) sau în formatul digital. Fotogrammetria a fost folosită la început în arhitectură în întocmirea diferitelor planuri ale clădirilor.

Este principala metodă prin care sunt întocmite în prezent planuri şi hărţi topografice, cadastrale etc. şi a trecut în numai 150 de ani de la etapa analogică (bazată pe fotograma aeriană pe hârtie sau suport transparent), la cea analitică bazată aparat matematic complex şi procedee analitice, la aplicaţii în mediu digital (fotogrammetria digitală, dezvoltată după 1988, figura 1.5).

Fotogrammetria dezvoltă aplicaţii instrumentale folosind aparate mecanice şi optice dar tot mai frecvent computere de mare performanţă (staţii fotogrammetrice digitale) ce facilitează calculele şi măresc precizia acestora în contextul construirii planurilor şi hărţilor pe baza determinării precise a formei şi dimensiunilor obiectelor extrase din imaginile de teledetecţie. Toate imaginile de teledetecţie sunt integrate în astfel de aplicaţii care s-au specializat în ultimele decenii (ex. radargrammetrie, lasergrametrie, hologrammetrie etc.).

Fig. 1.5. Elaborarea unui plan topografic al unei cariere prin fotogrammetrie digitală, pe baza imaginilor aeriene.

1.2. Repere istorice principale. Evoluţia teledetecţiei.

Primele imagini de teledetecţie au fost fotografiile. Până la apariţia primilor senzori satelitari, a sistemelor nefotografice, singurele înregistrări utilizate au fost fotografiile realizate din baloane şi apoi din avioane.

Fotografia este o invenţie din anul 1839, ce apartine celor doi francezi, J. Daguerre si N. Niépce şi unui englez (N. Talbot). Odată cu brevetarea acestei invenţii de către Academia Franceză (sub denumirea de dagherotipie), a început apariţia şi diversificarea aplicaţiilor teledetecţiei. Fotografia color apare în 1895, dar filmul color este brevetat abia în 1924 (Mannes şi Godowski).

Prezentăm mai jos câteva repere mai semnificative.• în 1850, A. Laussedat realizează prima aplicaţie de fotogrammetrie terestră, prin desenarea schiţelor şi planurilor cu ajutorul camerei clare; acesta va inventa mai târziu şi fototeodolitul, destinat ridicărilor topografice terestre după imagini.• în 1864 apare fotogrammetria (definită în 1893), în Germania, inventată de Meydenbauer ce foloseste fotografiile terestre pentru măsurători, utilizate în special în realizarea planurilor pentru construcţii.• în 1858 sunt realizate primele fotografii din balon, de la 80 m altitudine, în Franţa, lângă Paris (satul Le Petit Bicêtre) de catre un fotograf şi artist plastic, G. F. Tournachon, având pseudonimul Nadar Fotografia nu se mai păstrează astăzi. Tot în 1858 prima se realizează o

imagine aeriana aproape verticala din balon, asupra orasului Boston din SUA.• în 1877, Woodbury inventează camera de fotografiere din balon iar în 1887 este brevetată camera automată de fotografiere automată.• în 1888, în Austria, Th. Scheimpflug foloseşte fotografiile stereoscopice obţinute cu un dirijabil şi pune bazele fotogrammetriei aeriene.• în 1903 sunt folosiţi porumbeii pentru transportul camerelor de fotografiere aeriană (invenţia lui J. Neubronner în Germania).• în 1904 este realizată prima fotografie aeriană, folosind o rachetă,de către suedezul A. Maul, bazată pe dinamita descoperită de A. Nobel. • în 1909 este realizată prima fotografie din avion, la Centocelle, în Italia, de către unul dintre fraţii Wright, unul dintre inventatorii avionului (din 1903), împreuna cu un ofiţer italian.• în anul 1910 este fondată, la Viena, Societatea Internaţională de Fotogrammetrie (ISPRS în prezent), ce organizează congrese periodice din 1913 (România este afiliată din 1930 când se publică în Buletinul Societăţii de Geografie un amplu material privind rolul fotografiilor aeriene în cercetarea geografică).• în 1911 este realizată prima fotografie din avion din România, la Bucuresti, de către Aurel Vlaicu, iar în 1914 este fotografiat Bucureştiul, iar la 1916 se realizază fotografii în scop militar în cadrul unei direcţii speciale a armatei numită Serviciul Fotoaerian.• prima hartă întocmită be baza fotografiilor aeriene datează din 1913 şi a fost elaborată de Tardivo, în urma unui zbor la Benghăzi (Libia).• în 1937, G. Goddard obţine, în SUA, prima fotografie aeriană în culori, metodă perfecţionată mai ales în anii 60.

• un moment important îl constituie perioada celor doua Războaie Mondiale, care au însemnat foarte mult pentru fotografia aeriana (aplicaţii strategice, cu arhive de fotograme verticale păstrate pînă în prezent în Franţa, Anglia, SUA, Germania, Olanda etc.); în 1918 existau peste 2000 de camere de fotografiere aeriană în Germania, iar în anii 40 sunt realizate fotograme aeriene de la altitudini de peste 10 mii de metri.

• perioada interbelică, şi mai ales anii 30, este caracterizată prin apariţia primelor aplicatii civile ale fotografiilor aeriene (cartografie, geodezie, agricultură, silvicultură, urbanism, arheologie); la mijlocului anilor 30, la Berlin (1935) s-au reunit în cadrul unui congres, geografii interesati în utilizarea fotografiilor aeriene în cercetările lor.

• dupa 1919, şi în Romania, fotografierea aeriană devine şi ea de interes civil (primele aplicaţii sunt legate de aerofotografierea oraşelor şi satelor).

• După Al Doilea Război Mondial, este etapa in care apar primele imagini de teledetecţie satelitară, folosind alte tehnici decât fotografierea aeriana.

• în 1946 se realizează prima fotografie extraatmosferică a Pământului,de pe racheta V2, capturată din Germania, în deşert, la White Sands, New Mexico, SUA.

• în 1954 se obţin primele imagini de teledetecţie cu sisteme radar lateral aeropurtat (ziua şi noaptea).

• în 1956 se obţin fotografii aeriene falscolor pentru identificarea vegetaţiei şi culturilor agricole în SUA.

• în 1957 este lansat primul satelit artificial, în URSS, ceea ce va deschide era cosmică.

• în 1960 este plasat pe orbită, primul satelit meteorologic, TIROS 1, în SUA, continuat de sateliţii NIMBUS (din 1964) şi NOAA. Se realizează şi hărţi sinoptice satelitare.

• în 1961, misiunea americană Mercury 4, obţine automat fotografii color de pe orbită, folosite în studiul geologiei în 1964.

• în 1962 se realizează o fotografie preluată de pe orbită de cosmonautul sovietic Titov, iar în 1964, astronautul G. Cooper obţine fotografii color utilizabile.

• între 1968-1969 se fotografiază suprafaţa Lunii, alb-negru şi color prin misiunile automate sovietice Zond şi cele pilotate americane Apollo.

• în 1969 misiunea Apollo 9, realizează experimental primele imagini de teledetecţie multispectrale multispectrale prin camere cu mai multe filme spectrozonale.

• în 1972 se lansează cu succes satelitul de teledetecţie ERTS A, SUA, ce va deschide misiunea de teledetecţie LANDSAT, cea mai longevivă misiune axată exclusiv pe obţinerea de imagini satelitare de medie rezoluţie spaţială (15, 30, 60, 120 m etc.). Până în prezent s-au plasat pe orbită şase sateliţi, ce au oferit o arhivă impresionată de milioane de imagini (fig.1.6).

Fig. 1.6. Satelitul ERTS A, ce a deschis misiunea Landsat în 1972 (Sursa: USGS Landsat project).

• în anii 70 sunt lansate misiuni de teledetecţie şi explorare către Mercur, Marte şi Venus (Mariner) şi Jupiter (Pioneer).

• în anii 80 şi 90, sunt iniţiate şi alte misiuni de teledetecţie orientate către imagini de medie rezoluţie spaţială, ca de pildă SPOT lansat de ESA şi mai ales de Franţa (din 1986), IRS din India (din 1988), JERS din Japonia (din 1992), Radarsat din Canada (1996) etc.

• în 1999, pe lângă lansarea ultimului satelit Landsat (L 7 cu senzorii ETM+) este iniţiată misiunea IKONOS, de către SUA, prima aplicaţie comercială cu imagini de mare rezoluţie spaţială (4 m, 1 m), urmată în 2001 de misiunea QuickBird, cu imagini la rezoluţii de 0,65 şi 2,5 m; performanţe comparabile aparţin senzorilor de pe sateliţii OrbView 2 şi 3.

• în septembrie 2008, este iniţiată misiunea GeoEye, cu lansarea primului satelit, GeoEye 1, cu imagini de 0,41 m în pancromatic şi 1,65 m în multispectral, o adevărată performanţă în domeniu, superioară chiar fotografiilor aeriene digitale de pe piaţă.

• aplicaţii legate de mediu sunt misiunile TERRA cu sistemele ASTER, MODIS şi AQUA din SUA-Japonia din 1999 şi ENVISAT- ESA, din 2002.

• în România, din 1992 funcţionează CRUTA, centru specializat în aplicaţii ale imaginilor în agricultură, ce continuă pe o nouă treaptă proiectele începute după 1960 în cadrul fostului IGFCOT, şi se înfiinţează Agenţia Spaţială Română din 1995, ce va promova aplicaţii ale teledetecţiei în cercetarea mediului, a riscurilor naturale, a resurselor etc, inclusiv lansarea unui satelit.

• fotografierea aeriană a teritoriului României în alb-negru s-a realizat în anii 1960-1965, iar în 2005 este încheiată aerofotografierea digitală şi realizarea ortofotoplanurilor digitale la rezoluţia de 0,5 m.

Teledetecţia se prezintă astăzi drept unul dintre cele mai dinamice sfere geotehnologice. Senzorii lansaţi până în prezent s-au perfecţionat permanent, în direcţia îmbunătăţirii rezoluţiei spaţiale, spectrale şi mai ales temporale. În ultimele două decenii, teledetecţia a pătruns şi mai mult în aplicaţiile specifice SIG, prin diversificarea algoritmilor de procesare şi analiză a imaginilor implementaţi în pachetele software recunoscute de întreaga comunitate ştiinţifică.