Copertura e parametri operativi

1) Traccia al Nadir :

È la proiezione a terra della orbita del satellite, essa tiene conto sia del movimento del satellite lungo l´orbita che della rotazione della terra, per questo motivo la traccia al Nadir si sposta verso Ovest ad ogni rotazione orbitale del satellite. Per un orbita ellittica come la Molniya è un reggiseno, per la Tundra è un 8 asimmetrico, per un orbita circolare geosincrona con inclinazione non nulla è un 8 simmetrico, per l´orbita geostazionaria è un punto ed infine per un´orbita circolare non equatoriale è una sinusoide.

 

2) Intervallo fondamentale :

È la angolo compreso tra due attraversamenti successivi del piano equatoriale, tale spostamento è dovuto alla rotazione della terra ed alla precessione della linea dei nodi, esso vale .

 

3) Periodo di ciclo :

Intervallo di tempo dopo il quale le tracce al Nadir si ripetono, ciò avviene dopo che sono state percorse O orbite e sono passati D giorni, ne segue che il numero di orbite al giorno è  , del resto si ha anche

 

4) Swath W del sensore :

Si tratta dellìampiezza spazzolata dal sensore a cavallo di ogni punto della traccia al Nadir, se W>S ottengo la copertura di tutta la terra

 

5) Caratteristiche satellite NOAA / POES :

Si tratta di un satellite con una Swath W=3000Km a fronte di un intervallo fondamentale S = 2800Km , si trova in orbita bassa molto prossima ai poli i quali sono quindi ben osservabili, in particolare il polo Nord è visibile ad ogni passaggio.

 

6) Caratteristiche satellite Landsat 4 :

È caratterizzato da un intervallo fondamentale di 24,7° che implica un periodo di ciclo di 16 giorni, per convenzione per questa famiglia di satelliti si assume l´ora solare la attraversamento della equatore passando dal polo Nord al polo Sud.

 

7) Sottointervallo fondamentale :

È la distanza   tra due tracce al Nadir  mentre l´intervallo fondamentale S è percorso una volta al giorno per D giorni.

 

8) Intervallo di rivisitazione :

È il tempo che intercorre tra due successive immagini dello stesso sito, è funzione sia della orbita che della Swath del sensore, in particolare le zone polari sono maggiormente rivisitate in quanto più ci si allontana dall´equatore e più ci si riduce ad aree più piccole che quindi un numero sempre maggiore di orbite copre. Il tempo di rivisitazione può essere poi ridotto utilizzando delle costellazioni di satelliti.

 

9) Caratteristiche del satellite SPOT :

È un satellite in orbita ellittica eliosincrona che ha un periodo di ciclo Q di 26 giorni ma durante tale periodo i punti all´equatore vengono rivisitati sino a 7 volte in quanto ha un sensore che può acquisire immagini anche Off-Nadir.

 

10) Caratteristiche del satellite ERS :

È un satellite sul quale è montato un radar che quindi è indifferente al fatto che la rilevazione sia effettuata di giorno o di notte, ciò fa si che mentre il periodo di ciclo è di 35 giorni , il periodo di rivisitazione è di circa 16 giorni.

 

11) Duty orbitale :

Si tratta della percentuale del periodo orbitale del satellite durante il quale il sensore può funzionare, per un eliosincrono e per un radar questa è circa del 100% . Si riduce per i sensori ottici laddove il satellite passi nella zona d´ombra.

 

12) FOV :

È la angolo spazzolato a terra dal sensore in corrispondenza del punto al Nadir , esso corrisponde alla Swath.

 

13) Risoluzione spaziale :

È la dimensione minima che può essere riconosciuta dal sensore, essa è funzione della quota e della IFOV ossia della angolo di vista del sensore entro il quale viene effettuata la misura istantanea, in particolare il prodotto  è detto cella di risoluzione, al suo interno il sensore capta la radianza media. Si faccia attenzione che in situazioni particolari di forti differenze tra le radianze di elementi posti nella stessa cella di risoluzione, un sensore può essere in grado di rilevare oggetti di dimensioni anche inferiori rispetto alla cella di risoluzione.

Satelliti con una risoluzione spaziale elevata hanno necessariamente una Swath piccola in quanto il satellite si muove mentre il sensore effettua la rotazione, e se quest´ultima è troppo ampia, il satellite si sposta di troppo e si ha distorsione..

 

14) Copertura dei satelliti radar :

Il satellite invia impulsi distanziati di un intervallo t tra loro, ne segue che 2 punti sono distinguibili soltanto se sono disposti ad una distanza maggiore della range resolution di un radar reale   o della risoluzione in Azimuth  mentre per un radar ad apertura sintetica si ha  .

 

15) Risoluzione spettrale :

È determinata dalla ampiezza della banda dei canali usata e dal numero dei canali disponibili.

 

16) Risoluzione radiometrica :

Misura la sensibilità dello strumento alla radiazione elettromagnetica, si misura in bit in quanto è una grandezza che viene normalmente digitalizzata, evidentemente se il range dinamico della grandezza misurata è elevato è necessaria una buona risoluzione radiometrica in modo da coprire con intervalli di quantizzazione non troppo grandi tutto il range..

 

17) Dwell Time :

È il tempo impiegato dal sensore a scorrere tutto il FOV , evidentemente se si ha un sensore con specchio rotante, il suo dwell-time sarà maggiore che non nel caso si abbia un sensore con array di detector.

 

18) Risoluzione temporale :

È il tempo dopo il quale il sensore torna a visitare la stessa zona, è fissata dall´intervallo di rivisitazione, è importante sia alta in zone spesso coperte dalle nuvole, in modo da massimizzare la probabilità di monitorare il suolo.

 

19) Criteri di scelta delle diverse risoluzioni :

Risoluzione spaziale alta significa IFOV piccolo, ma in tal modo si riduce la risoluzione radiometrica in quanto arriva poco segnale, per aumentarla si può espandere lo spettro osservato ma così si riduce la risoluzione spettrale, per ovviare in genere conviene avere una buona risoluzione temporale.

 

20) Caratteristiche delle immagini satellitari :

Sono immagini quadrate costituite da pixel quadrati, il n° di pixel in ogni immagine è funzione della risoluzione radiometrica M e della risoluzione geometrica Dx in particolare vale dove W è la swath ed N il numero di bande. Il numero di bit può essere quindi molto elevato, si rende necessario quindi l´utilizo di tecniche di compressione delle immagini.

 

21) Caratteristiche e tipologie dei satelliti per meteorologia :

Sono caratterizzati da una elevata risoluzione temporale e basse risoluzioni spaziali e spettrali, possono essere sia geostazionari come i Meteosat, GOES, Elektro, etc.. che eliosincroni come i NOAA/POES , questi ultimi hanno il vantaggio di consentire una esplorazione di tutto il globo, comprendendo sia i poli che le nazioni nemiche.

 

22) Caratteristiche e tipologie dei satelliti per oceanografia :

Sono satelliti destinati a rilevare le correnti marine e la presenza di phytoplankyon che di inquinanti , è richiesta prevalentemente una alta risoluzione spettrale. In genere sono tutti in orbita eliosincrona come il Nimbus 7 ed il Seastar.

 

23) Caratteristiche e tipologie dei satelliti per la terra :

Sono caratterizzati da un´alta risoluzione spaziale e spettrale mentre data la lentezza dei mutamenti che osserva ci si può accontentare di una bassa risoluzione temporale. I più famosi sono i Landsat e lo SPOT entrambe eliosincroni.

 

24) Vantaggi delle stazioni spaziali nel telerilevamento :

Consentono di imbarcare strumentazione pesante ed eventualmente anche personale umano che interagisca con essa

 

25) Caratteristiche dello shuttle :

È una navetta destinata al trasporto di satelliti ed altro sino ad una quota di 300Km , le sue missioni sono di circa 10 giorni 6 volte la anno, a bordo possono esserci circa 7 persone e non passa mai i 57° per evitare le fascie di Van Hallen le quali sono fortemente ionizzanti quindi potenzialmente pericolose per l´uomo.