SPOT (satelit)

SPOT ( Earth Observation System Zkušební nebo pozorování Země Satellite ) je rodina francouzský civilní pozorování Země dálkového průzkumu družicemi . Prvních pět jednotek bylo vyvinuto společností CNES a vypuštěno v letech 1986 až 2002. Poslední dvě jednotky byly vyvinuty společností Airbus Defence and Space a byly vypuštěny v letech 2012 a 2014 souběžně se satelity Pléiades CNES. Snímky poskytované satelity prodává Airbus DS Geo . V roce 2021 CNES uvolní 19 milionů snímků produkovaných Spot 1 až 5 satelity v letech 1986 až 2015 na základě otevřené licence prostřednictvím programu Spot World Heritage .

Historický

V sedmdesátých letech se ve vesmírných mocnostech objevily rodiny satelitů dálkového průzkumu Země ( Landsat pro USA , Meteor pro SSSR , Bhaskara pro Indii ). Francie zahájila podobnou reflexi v roce 1973 prostřednictvím Skupiny pro vývoj dálkového průzkumu letectví (GDTA), vedené CNES a IGN , včetně dalších aktérů, jako je Úřad pro geologický a těžební výzkum (BRGM), Francouzský ropný institut (IFP) ) nebo Úřad pro rozvoj zemědělské výroby (BDPA).

V roce 1976 převzal vedení CNES Yves Sillard a rozhodl se zahájit hlavní satelitní program, který bude spuštěn s další raketou vyvinutou ve Francii: Ariane . Tento projekt je příležitostí pro mladou francouzskou agenturu motivovat své zaměstnance k ambicióznímu projektu, rozvíjet technologické a průmyslové know-how, které v Evropě dosud nemělo obdoby, a také zahájit nový evropský projekt vesmírné spolupráce. Na základě výsledků některých vzdušných experimentů s dálkovým průzkumem prováděných CNES a IGN pověřil Yves Sillard vesmírné centrum Toulouse realizací projektu SPOT a hledáním evropských partnerů. Na tuto výzvu reagují pouze Belgie a Švédsko , ale to stačí ke snížení finančních nákladů na program a jeho mezinárodnímu ukotvení.

O programu je oficiálně rozhodnuto 19. září 1977během meziresortního výboru pro vesmír. Skládá se z řady satelitů a pozemských infrastruktur pro jejich řízení a programování, jakož i pro výrobu obrazů. V průběhu měsíce října 1978 výměny mezi CNES a Švédskou kosmickou agenturou stanovily, že Švédsko poskytuje infrastrukturu Esrange poblíž Kiruny a výlučně mírové využívání tohoto programu Francií, která musí být v souladu s Úmluvou o registraci zahájených objektů do vesmíru 14. ledna 1975.

Družice první série vyrábí společnost Matra (nyní EADS Astrium Satellites, poté divize Space Systems společnosti Airbus DS), s Aérospatiale / Satellites (nyní Thales Alenia Space ). Jednou z velkých sil systému SPOT je jeho schopnost přemístit jeho hlavní zobrazovací nástroj na obě strany pozemní dráhy satelitu, od + 31,06 ° do -31,06 °. To mu dává velkou flexibilitu akvizice, zejména snížením opakovatelnosti akvizice (časová frekvence nebo frekvence opakování) na 2–3 dny.

• Dráha: kvazi-polární , kruhová , sluneční synchronní a fázovaná .
• Nadmořská výška: 832  km .
• Období revoluce  : 101 minut.
• Délka cyklu: 26 dní (úplné pokrytí Země v 369 otáčkách).

Snímky SPOT prodává společnost speciálně vytvořená v roce 1982 pro tento účel: Spot Image (dnes Airbus DS Geo , dceřiná společnost Airbus Defence and Space od jejího převzetí společností EADS Astrium v ​​roce 2008).

1 st  generace SPOT-1, 2, 3

• Rozlišení obrazu pomocí nástroje HRV (vysoké viditelné rozlišení), existují dva satelitní nástroje (HRV1 a HRV2):
  • 10 metrů v panchromatic (kanál pokrývající viditelný rozsah elektromagnetického spektra: 0,50 - 0,73  μm ).
  • 20 metrů v multispektrální oblasti:
    • Pásmo 1: zelená ( 0,50 - 0,59  μm ).
    • Pásmo 2: červená ( 0,61 - 0,68  μm ).
    • Pásmo 3: blízké infračervené záření ( 0,78 - 0,89  μm ).
• Zahájení:
  • SPOT-1, spuštěno dne 22. února 1986(Ariane 1). To bylo přesunuto na nižší oběžnou dráhu v roce 2003.
  • SPOT-2, spuštěno dne 22. ledna 1990(Ariane 4). Očekává se, že vydrží 3 roky, funguje téměř 20 let a získal 6,5 milionu obrázků pokrývajících 23,4 miliardy kilometrů čtverečních. Pokud jde o SPOT-1, provádí se deorbitační manévrčervence 2009pomocí zbytku hydrazinu z řídicího systému polohy a oběžné dráhy jej umístil na oběžnou dráhu 600  km perigeu. V atmosféře se rozpadne asi o 25 let později, místo 200 let, pokud by tento manévr nebyl možný.
  • SPOT-3, spuštěno dne 26. září 1993 (Ariane 4), konec provozu v Listopadu 1996.

2 e  generace SPOT4

Navrženo v synergii s Helios 1 .

• SPOT-4 cykluje přes 369 oběžných drah za 26 dní na téměř polární sluneční synchronní oběžné dráze ; vzestupný uzel je v 10:30 hod
• Rozlišení obrazu přístroje HR VIR (vysoké viditelné a infračervené rozlišení), existují dva identické přístroje:
  • 10 metrů v panchromatic (0,51-0,73 µm).
  • 20 metrů v multispektrální oblasti:
    • Pásmo 1: zelená ( 0,50 - 0,59  μm ).
    • Pásmo 2: červená ( 0,61 - 0,68  μm ).
    • Pásmo 3: blízké infračervené záření ( 0,78 - 0,89  μm ).
    • Pásmo 4: střední infračervené záření (MIR) ( 1,58 - 1,75  μm ).
• Cestující:
  • PASTEL (Laser Telecommunication SPOT Passenger), jeden ze dvou optických terminálů tvořících vesmírný komunikační systém SILEX ( Semi dirigent Intersatellite Link EXperiment ).
  • VEGETATION-1, vyráběný společností Aérospatiale v provozovně v Cannes , se skládá ze zobrazovacího systému fungujícího ve 4 spektrálních pásmech. Využívá telecentrickou optiku zajišťující prostorové rozlišení řádově 1  km pro pokrytí země šířkou 2250  km a denní opakovatelnost v mírných zeměpisných šířkách.
• Spuštění, deorbitace:
  • SPOT-4 je spuštěn dne 23. března 1998(Ariane 40, sv. 107). Jeho provoz končí vLeden 2013. Únor do konceKvěten 2013SPOT-4 se používá CNES provést zkoušku provozního režimu provozu Sentinel-2 družice z Evropské kosmické agentury (ESA), která má být zahájena 18 měsíců později. Nakonec byl SPOT-4 desorpován během léta 2013.

3 e  generace SPOT-5

Navrženo v synergii s Helios 2 .

• Rozlišení obrazu přístroje HRG (vysoké geometrické rozlišení), existují dva identické přístroje:

Inovace SPOT-5 spočívá v zavedení Super-Mode, který umožňuje vytvoření obrazu v rozlišení 2,5 metru ze dvou obrazů v 5 metrech získaných současně s posunem o půl pixelu. Jejich kombinace je dosažena pokročilými technikami zpracování obrazu a restaurování.

• • 2,5 metru v panchromatickém superrežimu ( 0,48 - 0,71  μm ).
  • 5 metrů v panchromatic ( 0,48 - 0,71  μm ).
  • 10 multispektrálních metrů:
    • Pásmo 1: zelená ( 0,50 - 0,59  μm ).
    • Pásmo 2: červená ( 0,61 - 0,68  μm ).
    • Pásmo 3: blízké infračervené záření ( 0,78 - 0,89  μm ).
    • Pásmo 4: střední infračervené záření (MIR) ( 1,58 - 1,75  μm ) ve vzdálenosti 20  m .
• Vylepšené možnosti stereoskopického získávání párů díky speciálnímu nástroji zvanému HRS (High Stereoscopic Resolution)
• SPOT-5 také nese VEGETATION-2, nástupce VEGETATION-1 na palubě SPOT-4
• Zahájení:
  • SPOT-5 zahájen dne 3. května 2002 (Ariane 42P, Flight 151) a vypnutí její komerční služby je naplánováno na první čtvrtletí roku 2015.

4 th generace SPOT SPOT-6 a-7

SPOT-6 a SPOT-7 tvoří souhvězdí družic pro pozorování Země, které má zajistit kontinuitu dostupnosti dat s vysokým rozlišením a širokým polem až do roku 2024. O realizaci této konstelace družic rozhodlo v roce 2009 EADS Astrium na základě analýzy vládních požadavků na tato data. Spot Image , dceřiná společnost Astrium, nese celkovou investici a vlastní celý systém (satelity a pozemní segmenty). vprosince 2014Airbus oznamuje prodej SPOT-7 Ázerbájdžánu.

• Satelitní architektura je odvozena od architektury Plejád, aniž by byla identická, SPOT-6 je první satelit v rodině AS250.
• Architektura: duální optický přístroj na středové ose, tříhlavý vyhledávač hvězd , gyroskop s optickými vlákny ( FOG ) a čtyři gyroskopická reakční kola ( Control Moment Gyroscopes ).
• Oběžná dráha: SPOT-6 a SPOT-7 jsou fázovány na stejné oběžné dráze jako Plejády 1 a 2 v nadmořské výšce 694  km .
• Rozlišení vytvořených obrázků:
  • Panchromatic: 1,5  m .
  • Barvy: 1,5  m .
  • Multispektrální: 6  m .
• Spektrální pásma, současné panchromatické a multispektrální akvizice v následujících frekvencích:
  • Panchromatic (0,455-0,745 um).
  • Modré pásmo (0,455 - 0,525 um).
  • Zelené pásmo (0,530-0,590 um).
  • Červené pásmo (0,625-0,695 µm).
  • Blízké infračervené pásmo (0,760-0,890 µm).
• Přednost v jízdě: 60  km krát 60  km .
• Reaktivní programování: 6 programovacích plánů denně pro každý satelit.
• Akviziční kapacita: 3 miliony km² denně a prostřednictvím satelitu.
• Datum spuštění: SPOT-6 je spuštěn dne 9. září 2012indickým spouštěčem PSLV a SPOT-7 je spuštěn dne30. června 2014také indickým spouštěčem PSLV .
• Komerční využití: SPOT-7 je vypuštěn během 4 th  čtvrtletí roku 2014.

Na začátku roku 2015 IGN zveřejnila mapu metropolitního území produkovanou satelitem SPOT-6; rozlišení je 1,5 metru. Reaguje na velmi specifické potřeby spojené například se stavem pokroku velkých infrastrukturních projektů, územního plánování nebo lesního porostu.

Pozemní přijímací stanice

43 pozemských stanic na 5 kontinentech.

Zájmy a použití obrázků SPOT

Obrázky z kosmického dálkového průzkumu Země (SPOT nebo jiných satelitů) mají následující výhody: globální pokrytí, síla syntézy díky velikosti pokrytých oblastí, opakovatelnost.

Jednou ze silných stránek SPOT je jeho obrazová banka pokrývající planetu s podobnými senzory již více než 20 let. Tato banka usnadňuje studium jevů měnících se v čase a prostoru ( odlesňování atd.).

Několik příkladů použití:

• Obrana:
  • využití stereoskopických obrazů k výrobě digitálních modelů terénu .
  • inteligence v době míru, bez narušení vzdušného prostoru pozorované oblasti.
  • použití mobilních přijímacích stanic k napájení příkazu v místě operace.
• Zemědělství:
  • Evropská unie používá SPOT snímků pro kontrolu prohlášení v rámci společné zemědělské politiky (infračervený senzor umožňuje identifikaci rostlin a stadium zrání).
  • posouzení škod způsobených nepříznivým počasím (vítr, krupobití atd.).
• Kartografie:
  • SPOT-5 a jeho panchromatický senzor (rozlišení 5  ma 2,5  m v super-režimu) umožňuje vytváření map v poměru 1:50 000.
• Monitorování životního prostředí:
  • Snímky senzoru VEGETACE se používají k sledování vývoje kontinentálních ekosystémů. Skutečně inverzí modelů radiačního přenosu, které reprodukují interakce mezi slunečním zářením a různými prvky přítomnými na kontinentálním povrchu, můžeme z těchto obrazů extrahovat fyzikální vlastnosti půd a vegetace . Ty představují proměnné, jako je zlomek rostlinného pokryvu , index listové plochy nebo zlomek záření absorbovaného rostlinami pro fotosyntézu . Centrum služeb POSTEL zpracovává obrazy senzoru VEGETACE získané od roku 1999, aby generoval víceleté řady těchto proměnných a distribuoval je vědecké komunitě pro aplikace související s meteorologií , klimatologií , uhlíkovým cyklem , vodním cyklem , pro předpověď sklizně .

Šíření dat SPOT

CNES a její partneři prostřednictvím tematických pólů kontinentálních ploch, aby dostupné údaje z místa misí.

Po vypuštění posledních dvou satelitů Spot 6 a 7 oznámila společnost CNES v lednu 2014 vytvoření programu SPOT World Heritage . Tento program, prováděný ve spolupráci s Airbus DS Geo, si klade za cíl zpřístupnit veřejnosti všechny užitečné snímky pořízené satelity Spot 1 až 5 na celé planetě od roku 1986 do roku 2015. Stránka otevírá23. června 2015s 15 000 snímky v kontinentální Francii pořízenými v letech 1998 až 2008 s doložkou o nekomerčním použití. V roce 2020 databáze obsahuje více než 17 milionů obrázků. Po ukončení marketingu obrázků Spot 1-5 společností Airbus dne1 st Aout 2020„CNES oznamuje v únoru 2021 bezprostřední otevření všech obrázků pod otevřenou licencí (nazvanou Etalab ) prostřednictvím nového online katalogu, který umožňuje prohlížení, vyhledávání a stahování obrázků. Nový web, založený na standardu OAIS , otevírá17. června 2021s více než 19,3 miliony obrázků k dispozici ke stažení. Produkty dostupné ke stažení jsou typu L1A (soubor GeoTIFF a metadata XML ) s radiometrickou korekcí . L1C typu produktů v „ Top of Atmosphere “ odrazivosti , včetně mrak nebo masek pro detekci sněhu, diferenciálního překreslení a geometrické korekce, musí být k dispozici později.

Zážitek TAKE5

Na podnět CESBIO , CNES a Evropská kosmická agentura (ESA) používá SPOT-4 a SPOT-5 na svém příslušném konci života jako časové řady simulátorů pro ESA Sentinel-2 mise .

Poznámky a odkazy

1. Všechna světla jsou zelená pro SPOT 7 , astrium-geo.com.
2. „  SPOT světového dědictví: online SPOT katalog 1 až 5 archivy - forma @ Ter  “ (přístupné 20.června 2021 )
3. „  Před 35 lety byla vypuštěna družice pro pozorování Země Spot 1, příklad kosmické spolupráce  “ , na Air and Cosmos (přístup k 5. dubna 2021 )
4. Vyhláška č. 79-187 ze dne 27. února 1979, kterou se vydává francouzsko-švédská výměna dopisů ze dne 23. října 1978 o programu spolupráce pro satelitní pozorování Země (SPOT)
5. CNES, „  Za čistý prostor: CNES jde příkladem s deorbitací SPOT 1  “ , na cnes.fr ,7. ledna 2004(zpřístupněno 4. dubna 2021 )
6. "SPOT-2: desorbitation", v letectví a vesmíru , N °  2183, 28. srpna 2009
7. „  Oběžná dráha SPOT 4  “ , cnes.fr (přístup k 14. prosince 2008 )
8. (fr) (en) Stéphane Barensky, (transl Robert J. Amral.), "Vegetace: kultury planety pohledu od prostoru", v Revue Aerospatiale , n O  135, únor 1997,
9. SPOT4 (vezměte 5)
10. Peter B. ze společnosti Selding, „  Airbus prodává zobrazovací satelit Spot 7 na oběžné dráze do Ázerbájdžánu,  “ na webu SpaceNews  (en) .com
11. Rémy Decourt, „Metropolitní Francie ve vysokém rozlišení díky Spot 6“, Futura Sciences , 24. ledna 2015, online na www.futura-sciences.com
12. (fr) (en) Marie-Dominique Lancelot, "pozemní zdroje: na čtvrté místo, hodinu" (transl Robert J. Amral.) Vegetace "", v Revue Aerospatiale , n o  104, leden z roku 1994
13. (fr + en) CNES, „  Online katalog obrazů SPOT světového dědictví  “ , na světovém dědictví Spot ,Červen 2021(zpřístupněno 19. července 2021 )
14. GéoInformations-Meziministerský prostor pro geografické informace , „  Otevření databáze světového dědictví Spot  “ , na www.geoinformations.developpement-durable.gouv.fr ,18. srpna 2015(zpřístupněno 20. června 2021 )
15. „  Otevření světového dědictví Spot - databáze Theia  “ (přístup k 20. červnu 2021 )
16. „  Spotové světové dědictví - Dinamis  “ (zpřístupněno 20. června 2021 )
17. (in) Airbus Intelligence , „  Sbohem 1-5 SPOT obrázkům!  » , Na Airbus Intelligence | Nejpokročilejší inteligentní řešení (přístup 20. června 2021 )
18. „  Spot World Heritage  “ , na místě (přístup k 20. červnu 2021 )
19. „  REGARDS OSS  “ , na regards.cnes.fr (přístup k 20. červnu 2021 )
20. „  REGARDS OSS  “ , na regards.cnes.fr (přístup k 21. červnu 2021 )
21. „  Sentinel-2, Spot-4, Take-5 - Séries Temporelles  “ (přístup k 20. červnu 2021 )
22. Cros Dit , „  Take 5: a happy end for SPOT5 - Séries Temporelles  “ (zpřístupněno 20. června 2021 )

Podívejte se také

Bibliografie

• Guy Lebègue, „From Space to Public Works  : Virtual Models - Use of SPOT imagery“, ve spolupráci s Éricem Lebègue, CSTB a Laurentem Lebègue, CNES , Lettre AAAF Cannes , speciálníBřezen 2007, Zveřejněné na archive-host.com , pokračoval v La Lettre AAAF N o  dne 6. června 2007 , ( ISSN  1767-0675 ) .

Související články

• Geografický informační systém (GIS)
• Dálkový průzkum Země

externí odkazy

• http://spot-mission.cnes.fr/ na serveru vědeckých misí CNES.
• Spot , projekt CNES.
• http://www.astrium-geo.com/ .
• http://www.astrium-geo.com/fr/362-galerie-d-images , galerie obrázků SPOT.
• VEGETATION, VEGETATION Image Processing Center ve společnosti VITO .
• (fr) SPOT na stránce EADS Astrium .
• https://theia.cnes.fr , přístup k údajům šířeným CNES.
• https://web.archive.org/web/20151007155723/https://spot-take5.org/ Přístup k datům z mise TAKE5.
• SPOT World Heritage , katalog snímků SPOT získaných od roku 1986 do roku 2015.