Jump to content

Гиперспектральный обратный воображение для прибрежного океана

Гиперспектральный воображение для прибрежного океана (HICO) на международной космической станции.

Гиперспектральным изображением для прибрежного океана ( HICO ) был гиперспектральный датчик наблюдения за землей, который работал на международной космической станции (ISS) с 2009 по 2014 год. HICO собрал гиперспектральные спутниковые изображения поверхности Земли с МКС. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

HICO представлял собой миссию Pathfinder или подтверждение концепции для гиперспектральной визуализации океанов, особенно для оптически сложных прибрежных вод. [ 4 ] Набор данных, собранной HICO, служит примером набора данных для будущих гиперспектральных спутниковых миссий, таких как PACE .

HICO был установлен непосредственно на МКС, а не на отдельной беспилотной спутниковой платформе (то есть в отличие от датчика MODIS, установленного на спутниках Aqua и Terra, и от Seawifs, установленных на сателлите Orbview-2, ака Seastar). Таким образом, HICO было поручено собирать изображения определенных регионов в синхронизации с дневным путем орбиты МКС. Кроме того, его запись данных может содержать некоторые пробелы вовремя для эксплуатационных задач на борту МКС, таких как космические прогулки и стыковка.

США HICO был разработан Управлением военно -морских исследований . Датчик был запущен 10 сентября 2009 года из космического центра Tanegashima в Японии в качестве полезной нагрузки для МКС на ракете H-2B -304 (включая HTV-1 транспортное средство ). Он был установлен 24 сентября 2009 года на японском экспериментальном модуле открытого объекта лаборатории Kibo (японский комплекс Kibo) Два инженера Expedition-20 , астронавт ESA Фрэнк де Винн и астронавт НАСА Николь Стотт. HICO был установлен одновременно с помощью RAID/удаленной атмосферной и ионосферной системы обнаружения: вместе эти две системы называются «HICO и RAID-полевой нагрузкой (HREP или HREP-RAIDS)». [ 5 ] HICO собрал более 10 000 изображений в течение своего срока службы. [ 3 ] США Финансовая поддержка пришла из Управления военно -морских исследований , Министерства обороны США, а затем из Международной программы космических станций .

Летом 2013 г. данные HICO стали общедоступными [ 6 ] и оставаться свободно доступным сегодня.

HICO перестал собирать данные в сентябре 2014 года, когда излучение от солнечной вспышки повредило его компьютер. Попытки перезагрузить компьютер были безуспешными. [ 7 ] Последняя дата изображения и официальный конец операций был 13 сентября 2014 года.

После окончания своей жизни, HICO и RAID-эксперимента по эксперименту (HREP) была удалена из МКС 3 августа 2018 года на SpaceX CRS-15 космической капсуле Dragon после его миссии по восстановлению в июле-августе 2018 года. Секция ствола дракона сгорела во время повторного входа, утилизируя инструмент HICO и другое содержимое. Полет, который разгрузил HICO, был четвертым в истории грузовым рейсом в истории обратной поездки с повторно используемой капсулой дракона. [ 8 ]

Технические характеристики и продукты данных

[ редактировать ]
Гиперспектральные изображения (справа) используют больше спектральных полос или более цветов света, предоставляя больше информации для определения различных типов местности.
Гиперспектральные спутниковые датчики (справа) обнаруживают свет, излучающийся с поверхности Земли над полным спектром видимого света, а не в нескольких конкретных «полосах», таких как RGB или мультиспектральные датчики (слева и середина).

Спектральное покрытие и разрешение

[ редактировать ]

HICO использует 128 спектральных полос от приблизительно от 353 нм до 1080 нм длины волн при спектральном разрешении 5,7 нм (полосы центров 5,7 нм друг от друга). [ 3 ] Данные с длиной волны менее 400 нм и более 900 нм не рекомендуются для анализа; Данные 400-900 нм имеют более высокое качество. На длинах волн от 400 до 745 нм применяется фильтр сглаживания 10 нм, а к длинам волн от 746 до 900 нм применяется фильтр 20 нм. [ 9 ]

Пространственное покрытие и разрешение

[ редактировать ]

Пиксели HICO составляют приблизительно 90 метров в пространственном разрешении. Каждая полная сцена охватывает примерно 42 на 192 км прямоугольника (варьируясь с высотой и углом). Высокоразвитые области земли не покрыты. МКС совершает около шестнадцати 90-минутных орбит в день, а местоположение пути для движений орбиты на запад, когда земля вращается. Орбита МКС отслеживает по одной и той же области на земле примерно каждые три дня, включая ночные проходы. [ 10 ] Тем не менее, HICO Imaging была ограничена для того, чтобы собирать только одну сцену на орбиту, что привело к примерно семи -восьми дневным сценам в день, часто пространственно разбросаны по всему миру.

Радиометрическое разрешение

[ редактировать ]

Данные HICO имеют отношение сигнал / шум более 200 к 1 к 1 для длины волн, пробирающихся на воду и предполагая 5% альбедо. Датчик обладал высокой чувствительностью в синих длинах волны и полным покрытием водных длин волн. [ 11 ]

Временное покрытие и разрешение

[ редактировать ]

HICO собрал спутниковые образы с 25 сентября 2009 года по 13 сентября 2014 года. [ 12 ] Максимум восьми дневных сцены были собраны в день. В любом конкретном прибрежном регионе, где были изображены сцены, временное разрешение является неоднородным. Например, над Чесапикским заливом на Восточном побережье Соединенных Штатов 101 сцена были собраны в течение всей 5-летней миссии, и в календарном году 2012 года были изображены 16 сцен.

Данные продукты

[ редактировать ]

Наборы данных HICO, как и другие наборы гиперспектральных спутников, велики с точки зрения объема данных. Например, одна сцена HICO требует от 120 мб до 700 МБ дискового пространства (в зависимости от формата и сжатия). Данные доступны в Web NASA Ocean Color Web в формате файла HDF (аналогично NETCDF ). [ 9 ]

Подобные датчики

[ редактировать ]
  • Deutsches Zentrum Fur Luft -und Raumfahrt Германский аэрокосмический центр (DLR) Спектрометр визуализации Земля (DESI), установлен на международной космической станции. Этот датчик наиболее сопоставим с HICO, потому что он как гиперспектральный, так и установлен на МКС. [ 13 ] [ 14 ]

Другие гиперспектральные спутниковые датчики

[ редактировать ]

(частичный список)

Другие научные инструменты Земли на МКС

[ редактировать ]

(частичный список)

Приложения

[ редактировать ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Lucke, Robert L.; Корсон, Майкл; МакГлотлин, Норман Р.; Мясник, Стив Д.; Вуд, Даниэль Л.; Корван, Даниэль Р.; Ли, Ронг Р.; Снайдер, Уилллиам А.; Дэвис, Курт О.; Чен, Дэвидсон Т. (1 марта 2011 г.). «Гиперспектральный воображение для прибрежного океана: описание инструмента и первые изображения». Прикладная оптика . 50 (11). Оптическое общество: 1501–1516. BIBCODE : 2011Apopt..50.1501L . doi : 10.1364/ao.50.001501 . ISSN   0003-6935 . PMID   21478922 .
  2. ^ "HICO " океана Цвет сентября 25 21 2021сентября
  3. ^ Jump up to: а беременный в "Обзор миссии. Что такое HICO?" Полем Цвет океана НАСА . 10 сентября 2009 г. Архивировано с оригинала 3 октября 2022 года . Получено 21 сентября 2021 года .
  4. ^ «Соединение разрыва между теоретическим и практичным» . Международная космическая станция США Национальная лаборатория . 20 октября 2017 года . Получено 21 сентября 2021 года .
  5. ^ Будзиен, Скотт (2009). «HICO и RAID -эксперимент полезной нагрузки - Система дистанционного атмосферного и ионосферного обнаружения (RAID)» (PDF) . Сервер технических отчетов НАСА (NTRS) . Получено 22 сентября 2021 года .
  6. ^ " Sensing" изменение в открытых операциях для HICO -инструмента космической станции » . НАСА . 9 июля 2013 года . Получено 22 сентября 2021 года .
  7. ^ Келли, Нина Магги (23 марта 2015 г.). «Спутники могут быть уязвимы для солнечных штормов» . Igis informatics и ГИС . Сельское хозяйство и природные ресурсы, Калифорнийский университет . Получено 22 сентября 2021 года .
  8. ^ «SpaceX Cargo Capsule возвращается на Землю от космической станции - Spaceflight Now» . Spaceflight Now - ведущий источник онлайн -космических новостей . 3 августа 2018 года . Получено 22 сентября 2021 года .
  9. ^ Jump up to: а беременный «Характеристики датчика и данных» . Цвет океана НАСА . 10 сентября 2009 года. Архивировано с оригинала 17 января 2022 года . Получено 22 сентября 2021 года .
  10. ^ «Учебное пособие по орбите космической станции» . Ворота на астронавт Фотография Земли . Получено 22 сентября 2021 года .
  11. ^ Дэвис, Кертисс О. (2010). «Гиперспектральный образец для прибрежного океана (HICO): обзор обработки датчиков и данных» (PDF) . Индекс датчиков . Международная координационная группа океана (IOCCG) . Получено 22 сентября 2021 года .
  12. ^ «Расширенная миссия в прибрежном океане» . НАСА . 30 ноября 2015 года . Получено 22 сентября 2021 года .
  13. ^ Алонсо, Кевин; Бахманн, Мартин; Берч, Кара; Кармона, Эмилиано; Серра, Даниэле; Де Лос Рейес, Ракель; Дитрих, Даниэле; Хейден, штат Юта; Hölderlin, Andreas; Икес, Джек; Кнодт, уве; Крутц, Дэвид; Лестер, Хит; Мюллер, Руперт; Пагнутти, Мэри; Рейнарц, Питер; Рихтер, Рудольф; Райан, Роберт; Себастьян, ILSE; Tegler, Mirco (15 октября 2019 г.). «Продукты данных, качество и проверка спектрометра визуализации DLR Земля (DESI)» . Датчики . 19 (20). MDPI AG: 4471. BIBCODE : 2019SENSO..19.4471A . doi : 10.3390/s192044471 . ISSN   1424-8220 . PMC   6848940 . PMID   31618940 .
  14. ^ Müller, R.; Avbelj, J.; Carmona, E.; Экардт, А.; Gerasch, B.; Грэм, Л.; Günther, B.; Хайден, U.; Ickes, J.; Керр, Г.; Knodt, U.; Крутц, Д.; Krawczyk, H.; Макарау, А.; Миллер, Р.; Перкинс, Р.; Уолтер И. (3 июня 2016 г.). «Новый гиперспектральный датчик DESI на многоплановой платформе, установленных на МКС» . ISPRS - Международные архивы фотограмметрии, дистанционного зондирования и пространственных информационных наук . XLI-B1. Коперник GmbH: 461–467. doi : 10.5194/isprsarchives-xli-b1-461-2016 . ISSN   2194-9034 .
  15. ^ Сад, Клаудия; Брешиани, Мариано; Брага, Федерика; Фаббретто, Алиса; Гирарди, Никола; Пепе, Моника; Джанинетто, Марко; Коломбо, Роберто; Cogliati, Серджио; Ghebrehiwot, всегда всегда; Ланен, Марникс; Петерс, Стиф; Шредер, Томас; Concha, Javier A.; Брандо, Витторио Э. (14 августа 2020 г.). «Первая оценка данных Prisma Level 1 для водных приложений» . Датчики . 20 (16). MDPI AG: 4553. BIBCODE : 2020SENSO..20.453G . Doi : 10.3390/s20164553 . HDL : 10281/282791 . ISSN   1424-8220 . PMC   7471993 . PMID   32823847 .
  16. ^ Лю, Инь-Ниан; - ; Shu Feng ​4 ) .   
  17. ^ Esposito, M.; Zuccaro Marchi, A. (12 июля 2019 г.). «Внедорожник первого гиперспектрального изображения для нанозателлитов». В Карафоласе, Никос; Содик, Зоран; Cugny, Bruno (ред.). Международная конференция по космической оптике - ICSO 2018 . Шпин п. 71. doi : 10.1117/12.2535991 . ISBN  9781510630772 .
  18. ^ «Цис 1» . Космическая страница Гюнтера . Получено 23 сентября 2021 года .
  19. ^ Хук, Саймон (15 мая 2019 г.). "Инструмент" . Экосозресса . Получено 22 сентября 2021 года .
  20. ^ Райан, Джон; Дэвис, Кертисс; Тафилларо, Николас; Кудела, Рафаэль; Гао, Бо-Кай (27 января 2014 г.). «Применение гиперспектрального изображения для прибрежных экологических исследований в фитопланктоне в заливе Монтерей, Калифорния, США» . Дистанционное зондирование . 6 (2). MDPI AG: 1007–1025. Bibcode : 2014Rems .... 6.1007r . doi : 10.3390/rs6021007 . ISSN   2072-4292 .
  21. ^ О'Ши, Райан Э.; Пахлеван, Нима; Смит, Брэндон; Брешиани, Мариано; Эгертон, Тодд; Джардино, Клаудия; Ли, Лин; Мур, Тим; Руис-Верду, Антонио; Руберг, Стив; Симис, Стефан Г.Х.; Stumpf, Ричард; Vaičiūtė, Diana (2021). «Добавление оценки биомассы цианобактерий по гиперспектральным наблюдениям: демонстрации с изображениями HICO и Prisma» . Отдаленное зондирование окружающей среды . 266 ​Elsevier BV: 112693. Bibcode : 2021rsenv.26612693O . doi : 10.1016/j.rse.2021.112693 . HDL : 1805/31613 . ISSN   0034-4257 .
  22. ^ Кудела, Рафаэль М.; Palacios, Sherry L.; Austerberry, David C.; Accorsi, Emma K.; Гильдия, Лиана С.; Торрес-Перес, Хуан (2015). «Применение гиперспектрального дистанционного зондирования к цианобактериальным цветам во внутренних водах» . Отдаленное зондирование окружающей среды . 167 ​Elsevier BV: 196–205. Bibcode : 2015rsenv.167..196k . doi : 10.1016/j.rse.2015.01.025 . ISSN   0034-4257 .
  23. ^ Дирссен, Хайди; Макманус, Джордж Б.; Хлус, Адам; Цю, Даджун; Гао, Бо-Кай; Лин, Сенджи (16 ноября 2015 г.). «Изображение космической станции захватывает цветущий цветет красного прилива при высоком спектральном и пространственном разрешении» . Труды Национальной академии наук . 112 (48): 14783–14787. Bibcode : 2015pnas..11214783d . doi : 10.1073/pnas.15125388112 . ISSN   0027-8424 . PMC   4672822 . PMID   26627232 .
  24. ^ Гарсия, Родриго А.; Фарнс, Питер Р.К.; McKinna, Lachlan IW (2014). «Обнаружение тенденции и сезонные изменения в батиметрии, полученных из изображений HICO: тематическое исследование Shark Bay, Западная Австралия». Отдаленное зондирование окружающей среды . 147 ​Elsevier BV: 186–205. BIBCODE : 2014RSENV.147..186G . doi : 10.1016/j.rse.2014.03.010 . HDL : 20.500.11937/24033 . ISSN   0034-4257 .
  25. ^ Льюис, Дэвид; Гулд, Ричард В.; Вейдеманн, Алан; Лэднер, Шервин; Ли, Чжунпинг (3 июня 2013 г.). «Оценки батиметрии с использованием калиброванных данных HICO». В Hou, Weilin W.; Арноне, Роберт А. (ред.). Океанское зондирование и мониторинг v . Тол. 8724. Шпи. С. 87240n. doi : 10.1117/12.2017864 .
  26. ^ Цао, клык; Мишра, Дипак Р.; Schalles, John F.; Миллер, Уильям Л. (2018). «Оценка ультрафиолетовой (ультрафиолетовой фотохимии в оптически сложных прибрежных водах с использованием гиперспектрального изображения для прибрежного океана (HICO)» . Устье, прибрежная и шельфская наука . 215 ​Elsevier BV: 199–206. Bibcode : 2018ecss..215..199c . doi : 10.1016/j.ecss.2018.10.013 . ISSN   0272-7714 .
  27. ^ Брага, Федерика; Сад, Клаудия; Бассани, христианин; Безумный, Эрика; Кандиани, Габриэле; Strömbeck, Niklas; Адам, Мария; Bresciani, Mariano (2013). «Оценка качества воды в северном Адриатическом море из данных HICO ™». Дистанционные зондирующие буквы . 4 (10). Информация UK Limited: 1028–1037. Bibcode : 2013rsl ..... 4,1028b . Doi : 10.1080/2150704x.2013.830203 . ISSN   2150-704X . S2CID   122545559 .
  28. ^ Бахманн, Чарльз М.; Николс, С. Рейд.; Монтес, Маркос Дж.; Фусина, Роберт А.; Фрай, Джон С.; Ли, Ронг-Ронг; Серый, Дерез; Корван, Даниэль; Пэрриш, Кристофер; Селларс, Джон; Белый, Стивен А.; Вулард, Джейсон; Ли, Криста; Макконнон, Сесилия; Венде, Джон (2010). «Прибрежная характеристика из гиперспектральных изображений». Визуализация и прикладная оптика Конгресс . Вашингтон, округ Колумбия: OSA. с. OMD2. doi : 10.1364/orse.2010.omd2 . ISBN  978-1-55752-892-6 .
  29. ^ Лейфер, Ира; Лер, Уильям Дж.; Simecek-beatty, Дебра; Брэдли, Элиза; Кларк, Роджер; Деннисон, Филипп; Ху, Юнксиан; Мэтисон, Скотт; Джонс, Кэтлин Э.; Холт, Бенджамин; Рейф, Молли; Робертс, Дар А.; Свейковский, Ян; Суэйзи, Грегг; Wozencraft, Дженнифер (2012). «Состояние художественного спутникового и воздушного разлива морского масла Дистанционное зондирование: применение к разливу нефти BP Deepwater Horizon» . Отдаленное зондирование окружающей среды . 124 ​Elsevier BV: 185–209. Bibcode : 2012rsenv.124..185L . doi : 10.1016/j.rse.2012.03.024 . ISSN   0034-4257 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 849827efdee0f9eefb4ae1b8e0b371fb__1724763540
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/84/fb/849827efdee0f9eefb4ae1b8e0b371fb.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)