CC BY
26
PREGLEDNI CLANCI REVIEW PAPERS
DALJINSKA OPAZANJA PRIRODNIH POJAVA
Miodrag D. Regodic a, Zeljana Z. Benic b a Univerzitet odbrane u Beogradu, Vojna akademija,
Katedra prirodno-matematickih nauka, Beograd b Arhitektonsko-gradevinsko-geodetski fakultet, Banja Luka, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina
DOI: 10.5937/vojtehg62-5074
OBLAST: geonauke
VRSTA CLANKA: pregledni clanak
Sazetak:
Oduvek postoji realna potreba za neposrednim opazanjem i prou-cavanjem pojava cije dimenzije prelaze gornju granicu ljudskih moguc-nosti. Iz potrebe da se dobiju novi podaci, da osmatranja i izucavanja budu objektivnija od dosadasnjih sinteza, prihvacen je novi istrazivacki metod - daljinska detekcija. U radu su predstavljeni principi i elementi daljinske detekcije, kao i osnovni aspekti primene daljinskih istraziva-nja pri istrazivanjima meteoroloskih parametara i stanja atmosfere. Pri-mena satelitskih snimaka moguca je u svim fazama globalnog i siste-matskog istrazivanja razlicitih prirodnih pojava. Pri tim istrazivanjima koriste se aero i satelitski snimci razlicitih osobina, a analiza i interpre-tacija sprovodi se vizuelnim i racunarski podrzanim postupcima.
Kljucne reci: pracenje, atmosfera, sateliti, daljinska detekcija, snimanje.
Uvod
vs
rise od 40 godina nebo nad Zemljom presecaju putanje brojnih satelita. Za to vreme satelitski snimci su nasli primenu u mnogim ljudskim delatnostima. Sateliti mogu odjednom snimiti velika podrucja Ze-mljine povrsine, sto omogucava sagledavanje i proucavanje Zemlje kao jedinstvene celine. Daljinska detekcija Zemlje omogucava posmatranje i proucavanje globalnih i lokalnih zbivanja na njoj.
I
o
ü
ro
>
ro 'cT
T3
o
a
>N
a ü o
a
Q
;0 T3
o g
e
Q1
e-mail: mregodic62@gmail.com
CO
ci
X
o >
o <N
LJÜ 0£ ZD O O
-J <
o
X
o
LU
I— >-
Q1
£
< -j
O ■O
X LU I— O
o >
Satelitski snimci danas se koriste u geologiji, poljoprivredi, sumar-stvu, geodeziji, meteorologiji, prostornom i urbanistickom planiranju, pro-jektovanju infrastrukture i drugih gradevinskih objekata, zastite od prirod-nih i tehnoloskih katastrofa itd.
Narednih godina mozemo ocekivati ubrzane promene covekove okoli-ne, kao sto su globalno zagrevanje, porast nivoa mora, unistavanje pojedi-nih biljnih i zivotinjskih vrsta, kisele kise, ozonska praznjenja itd. Informaci-je koje bi ukazivale na vreme kada ce se te promene dogoditi, kao i interval trajanja ovakvih promena, uzroci i posledice tih promena, bile bi od veli-kog znacaja za covecanstvo. Da bi se dobile ovakve informacije, a pomo-cu njih omogucilo predvidanje i upravljanje ovim pojavama, neophodno je globalno sagledavanje Zemlje, koje nam omogucuju satelitski snimci (Re-godic, 2008abc), (Sekulovic, Regodic, Zivkovic, 2010).
U ovom radu uopsteno su objasnjeni principi daljinske detekcije, sa-telitskih sistema, mogucnosti i postupci primene snimanja iz svemira pri pracenju prirodnih pojava, kao i neki prakticni primeri i opisi satelitskih snimaka iz ovih oblasti.
Osnove daljinske detekcije
Daljinska detekcija je metoda prikupljanja i interpretacije informacija o udaljenim objektima bez fizickog dodira s objektom. Naziv daljinska detekcija je slobodni prevod engleskog termina Remote Sensing. Francuski prevod ovog termina je Teledetection, nemacki Fernerkundung, a ruski AucraHquoH-Hue MCcnefloaHMH. Kod nas se koriste i sledeci termini: daljinska opazanja, daljinska istrazivanja, teledetekcija, daljinski metodi, distanciona istrazivanja.
Pocetak istorije daljinske detekcije obelezio je nastanak klasicne fo-tografije iz 1839.godine i rad francuza Dagera (Daguerre). Najpogodniju definiciju daljinske detekcije dala je Evelin Pruit (Evelyn Pruit) 1960. godi-ne koja je rekla da: „Daljinska detekcija predstavlja metod prikupljanja informacija putem sistema koji nisu u direktnom, fizickom kontaktu sa ispiti-vanom pojavom ili objektom" (Pavlovic, Cupkovic, Markovic, 2001).
„Za naucnike, medutim, daljinska istrazivanja predstavljaju snimanje i merenje elektromagnetne energije (EME), reflektovane, apsorbovane ili emi-tovane od Zemljine povrsine, te dovodenje u vezu podataka merenja s pri-rodnim svojstvima objekata i pojava na Zemljinoj povrsini i u atmosferi. Uopsteno daljinska istrazivanja ukljucuju sve aktivnosti od snimanja, procesira-nja, analiziranja, interpretiranja, do dobijanja korisnih informacija iz podataka prikupljenih tim istrazivanjima" (Pavlovic, Cupkovic, Markovic, 2001).
Osnovni elementi koji ucestvuju u postupku daljinske detekcije su: objekat, elektromagnetna energija, senzor, platforma, snimak, analiza, in-terpretacija i informacija (podatak).
Slika 1 - Osnovni elementi daljinske detekcije Figure 1 - Basic elements of remote sensing
- objekat - predmet istrazivanja/object - subject of research - A,
- elektromagnetna energija/electromagnetic energy - B,
- senzor, platforma/sensor, platform - C,
- snimak, analiza,/image, analysis
- interpretacija/interpretation - D,
- informacija za upotrebu - obradeni podatak deljinske detekcije (information-Remote Sensing data) - E.
I
o
cp cp
ro
v aj
oj
d o
a
>N
a o
a
Q
di
o g
e
CC
Primena satelitskih daljinskih istrazivanja pri pracenju prirodnih pojava
Daljinska detekcija omogucava globalno sagledavanje Zemlje, a sa-mim tim i promena koje se desavaju na Zemlji. Te promene mogu biti iza-zvane prirodnim ili antropogenim delovanjem. Snimci nacinjeni daljin-skom detekcijom pomogli su coveku da bolje koristi svoju okolinu i prirod-ne resurse, a sa razvojem novih tehnologija ocekuje se i prosirenje pri-mene satelitskih snimaka za dobrobit covecanstva. Osim kopnenih pod-rucja Zemlje od izuzetne je vaznosti i satelitsko pracenje procesa koji se desavaju u Zemljinoj unutrasnjosti, a koji mogu uzrokovati razlicite kata-strofe, kao sto su zemljotresi, vulkanske erupcije, poplave itd.
CO
o
X
o >
o <N
W 0£ ZD
o o
-J <
o
X
o
lu
I— >-
CC
£
w <
-j
CD >Q
X lu I—
o
o >
Primena podataka dobijenih daljinskom detekcijom je multidiscipli-narna i multidimenzionalna, a najcesce se odnosi na:
- ispitivanje i procenu obnovljivih resursa,
- pracenje promena Zemljinog pokrivaca,
- pracenje vodenih resursa,
- monitoring i procena stanja zagadenosti,
- monitoring stanja vegetacije i suma,
- procenu klimatskih faktora,
- primenu u geoloskim i geobotanickim problemima,
- procenu mineralnih i energetskih sirovina (neobnovljivi resursi),
- studije prirodnih katastrofa, kao sto su: zemljotresi, vulkani, pozari, poplave i dr.,
- proucavanje katastrofa izazvanih antropogenim delovanjem.
Daljinskom detekcijom mogu se pratiti pozitivne (progradacija) promene u zivotnoj sredini (sanacija, rekultivacija, revitalizacija) i negativne (razlicite vrste degradacija). Detaljnom analizom spektralnih snimaka vrsi se determinisanje promena u zivotnoj sredini.
Primena satelitskih snimaka pri pracenju atmosferskih pojava
Lansiranjem vestackih Zemljinih satelita otvorile su se nove moguc-nosti opazanja i proucavanja atmosferskih pojava. Ovi podaci postali su nezaobilazni u meteorologiji. Do sada je lansiran veliki broj meteoroloskih satelita (Nimbus, Meteor, SNS, ESSA, Meteosat, Terra i dr.). Oni mogu biti geostacionarni i polarnoorbitalni. Za pokrivanje ukupne Zemljine povr-sine za posmatranje promena u atmosferi potrebno je njamanje 5 satelita u radu. Najcesce korisceni senzor u meteoroloskim satelitima je radiometer nazvan AVHRR (Advenced Very High Resolution Radiometar) sa re-zoluciom od 1 m, koji meri zracenje u 5 intervala spektra.
U kanalima 1 i 2 snimanje je u vidljivom delu spektra, a dobijeni snimci sluze za dobijanje dnevnog snimka oblaka, kao i razdvajanje vodenih i kopnenih podrucija. Snimci dobijeni snimanjem u kanalu 3, u re-flektujucem infracrvenom delu spektra, sluze za dobijanje nocne slike oblaka i racunanje temperature povrsine vode. Snimci nacinjeni u kanali-ma 4 i 5 su u infracrvenom termalnom delu spektra i koriste se za dobijanje nocne slike oblaka, odredivanje temperature povrsine vode i temperature vrhova oblaka.
Na osnovu ovih snimaka sinopticari dobijaju informacije o osobina-ma oblaka koje se odnose na stanje temperature, temperature oblacnog sloja, stepen oblacnosti, profile sadrzaja vlage, parametre vetra, a osnov-nu primenu nalaze u u prognozi vremena.
Sateliti meteosat
„Meteosat je prvi evropski geostacionarni satelit namjenjen za meteorolo-ska ispitivanja" (Karsten, J., 2002). Prvi satelit lansiran je 1977. godine u orga-nizaciji Evropske svemirske agencije (ESA). Lansiran je u geostacionarnu pu-tanju na visinu 36 000 km. U narednih deset godina lansirano je jos 6 Meteosat satelita pod nazivima: Meteosat 2, Meteosat 3, Meteosat 4, Meteosat 5, Meteosat 6, Meteosat 7. Pomocu ovih satelita vrsila su se snimanja u vidlji-vom i bliskom IC delu spektra, infracrvenom termalnom i kanalu vodene pare. Razlucivost snimaka iznosila je 2,5 km i 5 km i snimci su se mogli dobiti sva-kih 30 minuta. Na osnovu njih mogli su se dobiti podaci kao sto su: visina oblaka, prostiranje i kretanje oblaka, temperature povrsine mora, brzina vetra, distribucija vodenih para, bilansa radijacije i dr. Od 1986. godine sateliti iz seri-je Meteosat nalaze se pod kontrolom medunarodne organizacije EUMET-SAT-a (European Organisation for the Exploration of Meteorological Satellites) koju cini 17 evropskih zemalja i tri pridruzene zemlje.
METEOSAT-II (MSG) kontinuirano nastavljaju rad satelita iz serije Meteosat. Ovim satelitima omoguceno je dobijanje snimaka svakih 15 minuta u 12 spektralnih podrucija. Sateliti iz ove generacije prikupljace podatke iz oblasti meteorologije, geofizike i okeanografije u vidljivom i infracrvenom delu spektra.
Slika 2 - MSG satelit Figure 2 - MSG satellite
U nastavku ce biti opisan razvoj olujnog nevremena koje je zahvatilo Balkan 24. maja 2012. godine i kako je to izgledalo iz svemira. Naime, tog dana je iznad Balkana bilo prisutno sve sto je potrebno za razvoj oluj-
nog nevremena: nestabilna vazdusna masa, velika kolicina vlage, ciklon-ska kretanja i jutarnja vrucina. Posle dva dana kise i hladnog vremena, 24. ujutru, kisa je prestala i oblaci su poceli da se razilaze. Sunce je pocelo da greje i u nekoliko sati temperatura je porasla. Od 6 do 12 UTC temperatura u Banjoj Luci porasla je sa 17°C na 26°C. Sa velikom vla-gom u vazduhu i vrucinom kao okidacem oluja je pocela veoma brzo. U 10 UTC prva celija je formirana u severnom delu RS, u Hrvatskoj i u Srbi-ji. U nekoliko narednih casova oluja je nastavila da se razvija i u 11 UTC bilo je puno celija, kao sto se moze videti na setelitskom snimku.
Slika 3 - Satelitski snimak MSG RGB za duboku konvekciju Figure 3 - MSG RGB satellite image for intense convection
Slika 4 - Satelitski snimak MSG1 visoke rezolucije Figure 4 - MSG1 satellite image of high resolution
Prvi primer predstavlja MSG RGB satelitski snimak za duboku konvek- 8
ciju. Zuta boja oznacava grad (zapadna Srbija, Rumunija i Hrvatska). Drugi J
primer oznacava satelitski snimak MSG1 visoke rezolucije u 11 UTC. ?
Oluja je nastavila da se razvija i izmedu 14 i 15 UTC analizirana olu- g. ja je bila jaca. U to vreme padao je grad na severu i istoku RS, u Hrvat-
skoj i u Srbiji. Na satelitskom snimku snimljenom u 14:15 UTC moze se J5
videti kako je oluja izgledala (slike 5, 6, 7). S-
Slika 5 - Satelitski snimak MSG1 RBG u 14:15 UTC Figure 5 - MSG1 satellite image at 2.15 pm UTC
Slika 6 - Satelitski snimak MSG1 RGB za vazdusnu masu PV horizontalno kretanje vazduha Figure 6 - MSG1 RGB satellite image of the aerial mass PV for the horizontal movement of the air
Na ovom snimku vidi se PV horizontalno kretanje vazduha oko se-vernog dela Srbije i Panonske nizije, koje pokazuje opadajuce kretanje vazduha sa visih slojeva u nize, u ovom regionu.
Slika 7 - Satelitski snimak MSG1 RGB za temperaturu oblaka Figure 7 - MSG1 RGB satellite image of the cloud temperature
Na ovom snimku zuta boja oznacava temperaturu oblaka oko -60°C, sto znaci da je temperature vrha oblaka u severnom delu RS bila oko -60°C.
Slika 8 - Satelitski snimak MSG1 u 14:15 UTC Figure 8 - MSG1 satellite image at 2.15 pm UTC
(m)
Nove konvektivne celije pócele su da se razvijaju, a posle podne oluja je dostigla zrelu (zavrsnu) fazu.
Slika 9 - Satelitska snimak MSG1 RGB za temperaturu oblaka u 17 UTC Figure 9 - MSG1 RGB satellite image of the cloud temperature at 5 pm UTC
i
o
CP CP
ro
>
ro 'cT
CP
T3
o
ro
>N
ro
CP
o
ro Q
'u o
<u Q1
U kasno posle podne oluja je dostigla slojeviti oblik sa velikim pada-vinama u istocnom delu RS i zapadnoj Srbiji (oko reke Drine). Oko Drine je tada pala najveca kolicina kise (od 60 do 80 l/m2).
Moze se zakljuciti da su satelitski snimci osnova za predvidanje vre-menskih prilika, pracenje, a samim tim i pravovremeno reagovanje da bi se sprecile ljudske zrtve i materijalne stete.
Primena satelitskih snimaka pri pracenju poplava
Za pracenje i ispitivanje poplava najpogodniji su satelitski snimci, a posredno se na ovaj nacin moze i upravljati plavnim podrucijima. Poplave se javljaju svuda i nose niz problema sa kojim se covek susrece. Statisti-ka kaze da su za samo 5 godina polave pogodile 185 miliona ljudi, pri ce-mu su odnele i veliki broj ljudskih zrtvi, oko 30 000 ljudi je poginulo. Naro-cito su ugrozena gusto naseljena podrucja u dolinama velikih reka, gde poplave prouzrokuju velike katastrofe, kao sto su velike ljudske zrtve i materijalna steta (Regodic, 2010ab).
Dobijanjem snimaka plavnih podrucija mogu se projektovati sistemi koji predvidaju elementarne nepogode na osnovu periodicnog posmatra-
nja plavne zone i stvoriti uslovi za zastitu od poplava. Na primer, na Pla-vom Nilu (Egipat) izgraden je sistem za rano upozoravanje o poplavama. To je bio prvi operativni sistem u svetu u kojemu su satelitski snimci ME-TEOSAT korisceni za procenu ranih padavina u slivnom podruciju raz-matranog terena. Koriscenjem ovih snimaka, sa izradom matematickog modela, toka padavina i rutinskih modela o toku za Plavi Nil, pomoglo je za produzenje vremena potrebnog za rano upozorenje od poplava i pred-uzimanje preventivnih mera sa 3 na 6 dana, cime bi se ostvarili uslovi za moguce preduzimanje zastitinih mera.
Takode, imamo primer velike poplave sa kojom se susrelo stanovni-stvo Pakistana 12. avgusta 2010. godine. Prvi satelitski snimak (slika 10) prikazuje poplavu u blizini Kashmora u Pakistanu, nesto pre drugog po-plavnog talasa. Sledeci satelitski snimak prikazuje isto podrucje godinu dana ranije, tj. 9. avgusta 2009. godine. Poplavni talas reke Indus je pre-krio veci deo grada Khewali i okolnih farmi.
Slika 10 - Stanje posle poplave u Pakistanu Figure 10 - After flood state in Pakistan
Dakle, moze se zakljuciti da satelitski snimci predstavljaju polaznu osnovu za sprecavanje velikih katastrofa nastalih usled poplava. Na osnovu njih moze se upravljati plavnim podrucjima pre, za vreme i posle poplava. To omogucava prevenciju, prognoziranje, detekciju, otklanjanje posledica, odnosno nastalih steta. Satelitski snimci su od velike koristi i nakon povlacenja vode, za procenu stete i saniranje posledica.
<n£>
Slika 11 - Reka Ind, stanje pre poplave Figure 11 - The Indus River, before the flood
Kombinacija radara i optickih senzora moze biti veoma korisna, bu-duci da radarski snimci prikazuju realno stanje poplave vec unutar dva dana od narudzbe snimaka, bez obzira na moguce lose meteoroloske uslove. Opticki snimci, koji se razlikuju od radarskih, bilo da su arhivirani ili novodobijeni, koriste se za izradu karata koriscenja zemljista, kao ula-zni podaci za izradu modela erozijske osetljivosti (Karsten, 2002).
Glavni cilj daljinske detekcije ja zastita i izgradnja sistema za pre-venciju od poplava, pri cemu se korist ogleda u:
- modelovanju i predvidanju poplava,
- prikupljanju podataka i informacija za sistem upravljanja,
- prikupljanju informacija za prepoznavanje pokazatelja iznenadnih poplava, sto omogucava preduzimanje zastitnih mera i definisanje podru-cija rizika (Regodic, Sekulovic, Zivkovic, 2010).
Iz satelitskih snimaka izraduju se satelitske karte (1:100 000, 1:50 000) za celokupno poplavljeno podrucije. Kartiranje poplavljenih podruci-ja i analiza promena nastalih usled poplave, kao i proucavanje slivnog podrucja, te meteoroloskih prilika pre, za vreme i posle poplave moze da-ti celovitu sliku o uzrocima i posledicama poplave.
Karakteristike satelitskih snimaka koje ih cine pogodnim za primenu pri pracenju poplavljenih podrucija su:
- prostorna rezolucija,
- mogucnost ponovnog snimanja istog podrucija,
- dobijanje snimaka i
- ekonomicnost.
I
o
p p
,a
v aj
oj p
d o
a
>N
a p
o
a
Q
di o
CT
e R
Primena satelitskih snimaka kod zemljotresa
Daljinska detekcija nasla je siroku primenu u postupku detektovanja i pozicioniranja zemljotresa, prirodne pojave koja takode izaziva velike nesre-ce i materijalne stete. Zemljotresi se mogu detektovati kombinacijom geofi-zickih metoda sa multispektralnim i radarskim snimcima. Kombinacijom ovih metoda moze se pratiti stanje trusnih podrucja. Dobijeni podaci mogu se ra-cunarski obraditi i spojiti sa informacionim centrima u stacioniranim stanica-ma, na osnovu cega se vrsi modelovanje terena zahvaceno zemljotresom.
Jedna od najvecih prirodnih katastrofa s kojom se susrelo covecanstvo je zemljotres u Japanu, koji se desio 11. marta 2011. godine, s magnitudom 9,0 Mw. Njegov epicentar bio je u Tihom okeanu, oko 130 km istocno od japan-skog grada Sendaija, a rezultirao je katastrofalnim cunamijem. Ova katastrofa odnela je velike ljudske zrtve i uzrokovala ogromnu materijalnu stetu.
Posledica ovog zemljotresa je podvlacenje tihookeanske tektonske ploce pod , sto je pomerilo istocni deo Japana prema Severnoj Ameri-ci za oko 3,9 metara. Zemljotres je zaokrenuo Zemljinu osu za 16,5 cm, skratio dan za 1,6 mikrosekundi, a Japan je potonuo za oko 61 cm. Kada je japanska istocna obala potonula, na nju su nasrnuli talasi cunamija. Zemljina masa se pomerila prema centru, povecavsi zaokretni moment planeta, sto je dovelo do skracenja dana. Pored navedenih problema, zemljotres i cunami prouzrokovali su velike probleme u nuklearnoj eletrani Fukusima, sto je dovelo i do nuklearne katastrofe.
Za proucavanje ove katastrofe koristili su se satelitski snimci na koji-ma se vide deformacije nastale usled zemljotresa.
Slika 12 - Aerodrom Sendai pre katastrofe Figure 12 - The Sendai airport before the catastrophe
Slika 13 - Aerodrom Sendai posle katastrofe Figure 13 - The Sendai airport after the catastrophe
Satelitski snimci mogu se koristiti i za procenu trenutnog stanja na odredenim prostorima, koje su pretrpele odredena razaranja. Komparaci-jom ova dva snimka mogu se utvrditi posledice nastale usled razornog zemljotresa u Japanu.
I
o
p p
ro
>
ro
CT p
d o
a
>N
a p
o
a
Q
di o
CT
e
CC
Primena satelitskih snimaka pri pracenju vulkana
Vulkani se nalaze na kopnu i pod morem, a svojim delovanjem uzro-kuju velike promene u zivotnoj sredini. Uticu na oblikovanje geografskih struktura, povecanje temperature, promene vrste tla, unistavanje biljnog i zivotinskog sveta itd. Mogu biti aktivni i neaktivni, u zavisnosti od erupcija i tektonskih aktivnosti u njihovoj neposrednoj blizini.
Aktivni vulkani svojim delovanjem odnose velike ljudske i materijalne zrtve. Daljinskom detekcijom ispitan je veliki broj aktivnih vulkana. Snima-nja se vrse nekoliko puta, u toku i nakon erupcije. Modelovanjem podruc-ja zahvacenog vulkanima mogu se definisati zone izlivanja lave, zone po-tencijalne opasnosti, na osnovu cega se vrsi definisanje zone potencijal-ne opasnosti i planska zastita ugrozenog podrucja.
Satelitsko proucavanje vulkana bice prikazano na primeru vulkana Ploskij Tolbacik na ruskom poluostrvu Kamcatka.
Na infracrvenom snimku Nasinog satelita za posmatranje Zemlje EO-1 vidi se kako iz otvora vulkana kulja lava.
Slika 14 - Infracrveni snimak Nasinog satelita za posmatranje Zemlje EO-1 Figure 14 - Infrared image of the EO-1 NASA satellite for the Earth observation
Slika 15 - Infracrveni snimak vulkana Ploskij Tolbacik Figure 15 - Infrared image of Ploskiy Tolbachik volcano
Infracrveni snimci vulkana Tolbacik izuzetno su kvalitetni zahvaljuju-ci koriscenju vestackih boja kojima su obelezene zone razlicite temperature, tako sto su intenzivnocrvenom oznacena podrucja na kojima je lava vrela, a zelenom hladniji delovi poluostrva Kamcatka.
Primena satelitskih snimaka pri pracenju pozara
Ljudska nepaznja i klimatske promene koje su poslednjih godina sve prisutnije dovode do sve cescih pojava sumskih pozara. Jedna od znacajnih metoda ispitivanja, prognoziranja i pracenja sumskih pozara je daljinska de-tekcija. Satelitski snimci pri otkrivanju pozara i kartiranju ugrozenih podrucja u okviru geografskog informacionog sistema (GIS) od visestruke su koristi, narocito pri proceni steta nastalih pozarom (Regodic, Tadic, 2011).
Sumski pozari godisnje ostete ili potpuno uniste vise stotina miliona hektara suma i druge vegetacije sirom sveta. Oni predstavljaju konstantnu pretnju ekoloskim sistemima, infrastrukturi i ljudskim zivotima. Osim preven-tivnih mera jedini efikasni nacin suzbijanja pozara jeste njegovo rano otkriva-nje, sto sprecava njegovo sirenje. Tu je daljinska detekcija nasla svoju siro-ku primenu, narocito u zapustenim krajevima, gdje je to ponekad i jedini nacin otkrivanja pozara. Na globalnom nivou pracenje se izvodi pomocu poda-taka sa polarnih satelita NOAA i METOP zbog njihove velike prostorne rezo-lucije. Od velike vaznosti su i MODIS podaci, koji mogu meriti zracenje sa Zemlje s prostornom rezolucijom od 250 m. Podaci sa polarnih satelita uglavnom se koriste u detekciji pozara u mnogim zemljama, posebno u vi-sim geografskim sirinama (npr. Kanada, Finska, Rusija). U umerenim sirina-ma, u vreme kada nema preleta polarnih satelita, jedini raspolozivi podaci su oni sa MSG satelita Meteosat 8 ili 9, dakle iz geostacionarne orbite.
Najvazniji kanal za pracenje pozara je kanal u podrucju talasne duzine 3,9 ^m. Ovde je moguce prepoznavanje vrucih tacaka koje predstavljaju pozare. Nedostatak geostacioniranih satelita pri pracenju pozara je u maloj prostornoj rezoluciji, koja je u podrucju iznad ekvatora i 0-tog me-ridijana 3x3 km. Medutim, prednost je stalno prisustvo satelita iznad na-seg podrucja i mogucnost dobijanja satelitskih snimaka svakih 15 minuta.
I
o
ü
ro
>
ro 'cT
T3
o
ro
>N
ro ü o
ro Q
;0 T3
o
CT
<u Q1
Slika 16 - Satelitski snimak na kojem je prikazana tempertatura na povrsini Zemlje Figure 16 - Satellite image showing the Earth surface temperature
115
Satelitski snimci mogu se koristiti i za procenu temperature na povr-sini Zemlje. Slika 16 predstavlja malo podrucje u okolini San Diega (SAD) cija je predstava izvrsena pomocu termalnog IC sistema u kombinaciji sa odgovarajucim softverskim paketom, uz ciju pomoc se prati stanje pozara u pomenutoj okolini.
Topliji tonovi (crvena, narandzasta, zuta) predstavljaju najnovija i ak-tivna sagorevanja, podrucja svetlih tonova prikazuju hladenje pepela, dok su niske temperature od nesagorene vegetacije prikazane tamnijim ni-jansama sive boje.
U narednom prilogu prikazan je i satelitski snimak velikog pozara ko-ji je zahvatio podrucje Severne Koreje 2009. godine. To je snimak ame-ricke svemirske agencije NASA.
Slika 17 - Satelitski snimak pozara u Severnoj Koreji Figure 17 - Satellite image of the fire in North Korea
Zakljucak
Mali je broj metoda, naucnih disciplina ili naucnih oblasti koje su imale tako brz i eksplozivan razvoj kao daljinska detekcija.
U oblasti daljinske detekcije danas u svetu radi veoma veliki broj strucnjaka razlicitih specijalnosti. Tehnologija snimanja, oprema, kompju-terski programi, postupci i podrucja primene neprekidno se usavrsavaju i prosiruju, pa obimna literatura iz te oblasti brzo biva prevazidena i zasta-rela. Principi i osnovne postavke, medutim, ostaju isti.
Daljinska detekcija postaje sve znacajnija i nezaobilazna metoda pri-kupljanja informacija o prostoru uopste. Sve vodece satelitske misije i programi, pored pracenja i snimanja stanja najrazlicitijih prirodnih i dru-stvenih pojava, mogu uspesno da zadovolje sve zahtevnije zadatke u si-stematskom pracenju ovih pojava radi otkrivanja raznih prirodnih i ve-
<n6>
stacki izazvanih katastrofa. Neprocenjiv je znacaj tako dobijenih podata-ka u svim fazama pracenja nastalih katastrofa, kako u fazi otkrivanja na-stanka, tako i u periodu sirenja i pracenja dejstva pojave, ali i u fazi otkla-njanja posledica nastalih delovanjem nastalih katastrofa.
Nove generacije senzora ugradenih u svemirske letelice omogucuju si-stematsko pracenje, snimanje i merenje razlicitih relevantnih podataka va-znih za utvrdivanje promena i procesa u moru, na kopnu i u atmosferi. Po-stupci daljinske detekcije omogucuju snimanje i registrovanje raznih prirod-nih pojava. Na temelju tako prikupljenih informacija moguce je ukazati na aktuelna zbivanja u tim sredinama, ali i prognozirati prirodne katastrofe.
Literatura
Karsten, J. 2002. Orthoimages and DEMs by QuickBird and IKONOS. U: EARSeL Symposium, Prague.
Pavlovic, R., Cupkovic, T., & Markovic, M. 2001. Daljinska detekcija.Beo-grad: Rudarsko-geoloski fakultet.
Regodic, M. 2008a. Daljinska detekcija kao metod prikupljanja podataka o prostoru. Vojnotehnicki glasnik, 56(1), str. 91-112.
Regodic, M. 2008b. Vazniji satelitski programi sistematskog snimanja Ze-mlje. Vojnotehnicki glasnik, 56(4), str. 70-88.
Regodic, M., 2008c, Primena daljinske detekcije u pracenju i zastiti zivotne sredine, Medunarodno savetovanje - Energetika, casopis Energija.
Regodic, M. 2010a. Primena satelitskih snimanja za dopunu sadrzaja topo-grafskih karata. Vojnotehnicki glasnik, 58(4), str. 63-85.
Regodic, M. 2010b. Primena snimaka satelita IKONOS pri izradi radne karte. Novi glasnik, 1-2.
Regodic, M., Sekulovic, D., Zivkovic, L., 2010, Primena daljinske detekcije pri istrazivanjima meteoroloskih parametara, Medunarodno savetovanje - Energetika, casopis Energija.
Regodic, M., Tadic, V., 2011, Primena satelitskih snimanja pri pracenju at-mosferskih pojava, Medunarodno savetovanje - Energetika, casopis Energija.
Sekulovic, D., Regodic, M., Zivkovic, L., 2010, Primena satelitskih snimanja pri pracenju ekoloskih pojava, Medunarodno savetovanje - Energetika, casopis Energija.
REMOTE SENSING OF NATURAL PHENOMENA
FIELD: Earth Sciences ARTICLE TYPE: Review Paper
Summary:
There has always been a need to directly perceive and study the events whose extent is beyond people's ppossibilities. In order to get new data and to make observations and studying much more objective in
T
o
ro >
ro 'cT
CP
T3
o
CP
ro
ro
>n
ro
CP
o
co
Q
T3
;0 T3
o
CT
<u Q1
comparison with past syntheses - a new method of examination called remote sensing has been adopted. The paper deals with the principles and elements of remote sensing, as well as with the basic aspects of using remote research in examining meteorological (weather) parameters and the conditions of the atmosphere. The usage of satellite images is possible in all phases of the global and systematic research of different natural phenomena when airplane and satellite images of different characteristics are used and their analysis and interpretation is carried out by viewing and computer added procedures.
Introduction
Remote sensing of the Earth enables observing and studying global and local events that occur on it. Satellite images are nowadays used in geology, agriculture, forestry, geodesy, meteorology, spatial and urbanism planning, designing of infrastructure and other objects, protection from natural and technological catastrophes, etc. It it possible to use satellite images in all phases of global and systematic research of different natural phenomena.
Basics of remote sensing
Remote sensing is a method of the acquisition and interpretation of information about remote objects without making a physical contact with them. The term Daljinska detekcija is a literal translation of the English term Remote Sensing. In French it isTeledetection, in German - Fernerkundung, in Russian - ducmaHLuoHue ucnedoeaHua. We also use terms such as: remote survailance, remote research, teledetection, remote methods, and distance research.
The basic elements included in Remote Sensing are: object, electromagnetic energy, sensor, platform, image, analysis, interpretation and the information (data, fact).
Usage of satellite remote research in monitoring natural phenomena
The images taken from Remote Sensing have helped men to use the environment and natural resources in a better way. It is expected that the developement of new technologies will spread the usage of satellite images for the welfare of mankind as well. Besides monitoring the surface of the Earth, the satellite monitoring of the processes inside the Earth itself is of great importance since these processes can cause different catastrophes such as earthquakes, volcano eruptions, floods, etc.
Usage of satellite images in monitoring atmospheric phenomena
The launch of artificial earth satellites has opened new possibilities for monitoring and studying atmospheric phenomena. A large number of meteorological satellites have been launched by now (Nimbus, Meteor, SNS, ESSA, Meteosat, Terra, etc.).
<nT)
Since these images are primarily used for weather forecast, meteorologists use them to get information about the characteristics of clouds related to their temperature, the temperature of the cloud layer, the degree of cloudness, the profiles of humidity content, the wind parameters, etc.
Meteosat satellites
Meteosat is the first European geostationary satellite designed for meteorological research. The use of these satellites enabled the surveying in the visible and the near IR part of the spectrum as well as in the infrared thermal and water steam track. Based on these images, it was possible to obtain data such as: height of clouds, cloud spreading and moving, sea surface temperature, speed of wind, distribution of the water steam, balance of radiation, etc.
Usage of satellite images in monitoring floods
Satellite images are an excellent background and an initial phase for preventing severe catastrophic events caused by floods. Due to satellite images, it is possible to manage overflown regions before, during and after floods. This enables prevention, forecasting, detection and elimination of consequences, i.e. demage. Satellite images are of great help after the withdrawal of water, for the estimation of damage and flood recovery.
Usage of satellite images in detectingearthquakes
Remote sensing is widely used in the procedure of detecting and locating earthquakes. Earthquakes can be detected by the combination of geophysical methods with multispectral and radar images. By combining these nethods, we can monitor the conditions of seizmic areas. The obtained information can be computed and sent to information centres in stationary stations where the modelling of earthquake-affected terrains is carried out.
Usage of satellite images in monitoring volcanos
Remote sensing has been used ifor examining a large number of active vulcanos. Monitoring is performed several times, during and after eruptions. The modelling of volcanic areas enables the definition of lava-effusion zones,and potentially dangerous zones, which is further used for planning the protection of affected areas.
Usage of satellite images in monitoring fire (blaze)
One of important methods of investigating, forecasting and monitoring forest fires is remote sensing. Satellite images are valuable in discovering fires and in mapping affected areas within the geographi-
7
o
<0 >
ro CT
T3 O
<0
<0 >n <0
O
co
Q
T3
;CJ T3
o
<u CC
CO
o
0
01
cal-information system (GIS), as well as in the estimation of demage caused by fire. Satellite images can also be usedto estimate the temperature on the Earth surface.
o Conclusion
>
Remote sensing becomes an increasingly important and unavoidable method of the acquisition of data on geospacein general. The importance of thus obtained data is invaluable in all phases of monito-lju ring catastrophic events, from detecting their onsets through monito-
Qi ring their spreading and effects to the phase of recovery.
o New generations of sensors enable systematic monitoring, recor-
^ ding and measuring different data important for detecting changes and
< processes in the sea, on the ground and in the atmosphere. The pro-
cedures of remote sensing enable surveying (recording) and registrai tion of different natural phenomena. Thus acquired data can reveal on-lli going activities in these environments and, moreover, predict posssible > catastrophic scenarios in the nature.. cc.
<t Key words: monitoring; atmosphere; satellites; remote sensing; imag-
ing.
Q Datum prijema clanka/Paper received on: 06. 12. 2013.
y Datum dostavljanja ispravki rukopisa/Manuscript corrections submitted on: 19. 12. 2013.
^ Datum konacnog prihvatanja clanka za objavljivanje/ Paper accepted for publishing on:
>o 21. 12. 2013. z x
lu I— O
N
o >
(rn)
