Teledetecție și Fotointerpretare Geografică

1. INTRODUCERE

Cu un grad mare de generalitate, teledetecţia este definită ca fiind o tehnologie care permite obţinerea de informaţii asupra unor obiecte şi fenomene fără a intra în contact nemijlocit cu acestea.

Teledetecţia a fost definită în funcţie de accentul care s-a pus pe o formă sau alta a tehnologiei respective. În Principiile privind teledetecţia Pământului din spaţiu adoptate de ONU, se poate citi: Termenul teledetecţie semnifică perceperea din spaţiu a suprafeţei Pământului, folosind proprietăţile undelor electromagnetice emise, reflectate sau refractate de obiectele studiate, în scopul îmbunătăţirii gestiunii resurselor naturale şi utilizării terenurilor, precum şi pentru protecţia mediului. Fiind vorba de rezoluţiile tratatelor internaţionale ale ONU privind utilizarea paşnică a spaţiului extraterestru, în această definiţie nu sunt amintite aplicaţiile militare.

În Remote sensing: principles and interpretation, Floyd F. Sabirs (1978) arată că :Teledetecţia este ştiinţa culegerii, prelucrării şi interpretării imaginilor care înregistrează interacţiunea dintre energia electromagnetică şi materie.

În prezent, cel mai adesea, teledetecţia este asociată cu imaginile digitale preluate de senzori plasaţi pe sateliţi şi prelucrate apoi prin intermediul calculatorului electronic.

În ţara noastră primele înregistrări de la sateliţii NASA, respectiv sateliţii Landsat I şi II, au fost primite în anii 1975-1976, când profesorul N. Oprescu, de la Facultatea de Construcţii din Bucureşti, a încheiat cu NASA un contract privind eşantionarea şi supervizarea imaginilor care se refereau la ţara noastră. Astfel, mulţi cercetători s-au ocupat de acest domeniu în această perioadă, cu toate greutăţile inerente începutului, dar mai ales lipsei resurselor materiale şi a dotării tehnice.

În ce priveşte definiţia teledetecţiei, Cristian Vasile (1993) arată c㬬: Teledetecţia este ştiinţa culegerii, prelucrării şi interpretării imaginilor satelitare care înregistrează interacţiunea dintre energia undelor electromagnetice şi suprafaţa Pământului.

Tehnologiile de teledetecţie permit achiziţia şi analiza datelor specifice. Captarea de la distanţă a datelor se face din atmosferă sau din spaţiul cosmic, unde aparatura de înregistrare este trimisă cu diverse mijloace de zbor: avioane, baloane, nave, sateliţi sau laboratoare cosmice.

În anul 1972 era lansat de către NASA primul satelit din seria Landsat. Succesul deosebit în ce priveşte utilizarea datelor obţinute în urma acestei misiuni, a condus la o dezvoltare continuă a domeniului teledetecţiei. Au fost lansaţi în continuare şi alţi sateliţi de teledetecţie, tot mai performanţi, atât de către NASA, cât şi de alte agenţii. Astfel, Franţa lansează seria sateliţilor SPOT, India lansează seria sateliţilor IRS, Agenţia Europeană lansează sateliţii ERS, iar Rusia sateliţii de spionaj COSMOS. În acest fel, până în prezent au fost lansaţi peste 4000 sateliţi, dintre care mai sunt în funcţiune cca. 400. Anual sunt lansaţi cca. 20 sateliţi, din care 3/4 sunt pentru telecomunicaţie. Astfel, în prezent există în spaţiul extra-atmosferic din jurul Pământului un mare număr de platforme satelitare care sunt purtătoare de senzori de teledetecţie.

Un alt domeniu de dezvoltare îl constituie platformele aeriene, acestora fiindu-le proprii senzorii hiperspectrali, senzori caracterizaţi prin existenţa unui mare număr de benzi (canale) spectrale (frecvent peste 20). Platformele aeriene sunt instalate de obicei pe avioane construite special pentru înregistrări atât fotogrammetrice cât şi a celor multispectrale. Pentru diverse cercetări de fineţe, pentru unele calibrări sau eşantionări a diverselor tipuri de suprafeţe de teren, camerele multispectrale se mai instalează pe unele construcţii înalte sau pe macarale.

Noile generaţii de sateliţi echipaţi cu senzori de mare precizie vor deschide noi domenii de aplicabilitate teledetecţiei. Prin coborârea rezoluţiei la 1 m sau mai puţin, teledetecţia se aproprie de performanţele care erau specifice fotogrammetriei. Odată cu dezvoltarea fotogrammetriei digitale, graniţa dintre aplicaţiile cartografice ale teledetecţiei şi cele ale fotogrammetriei încep să se estompeze. Un avantaj deosebit al imaginilor de teledetecţie îl constituie faptul că acestea se găsesc deja într-un format digital.

O parte importantă a semnalelor emise sau reflectate de obiecte şi fenomene constă din radiaţii luminoase care alcătuiesc imagini vizuale. Inventarea fotografiei a permis ca imaginile acestea să poată fi înregistrate, imaginea fotografică putând fi examinată oricând. Din ea se pot extrage numeroase informaţii, ce au fost transmise prin semnalele luminoase venite de la obiectele şi fenomenele fotografiate.

Procesul complex de examinare a fotografiilor şi de obţinere a diverselor informaţii se numeşte fotointerpretare, iar dacă fotografiile au fost făcute din atmosferă sau din spaţiul cosmic, acest proces poate fi denumit de aerofotointerpretare.

Informaţiile obţinute prin aerofotointerpretare sunt atât de ordin calitativ cât şi cantitativ. Prima care s-a individualizat este fotogrammetria, care se ocupă cu efectuarea măsurătorilor pe fotograme, cu determinarea dimensiunii obiectelor şi proceselor, precum şi poziţia lor spaţială. Aerofotointerpretarea urmăreşte însă cunoaşterea cât mai aprofundată a obiectelor şi proceselor vizibile sau invizibile pe fotograme, măsurarea lor se face doar pentru realizarea unei mai mari exactităţi.

Fotografiile terestre se caracterizează prin aşa numitele zone moarte, în care unele obiecte se profilează peste altele. Faţă de acestea, fotografiile aerospaţiale pe lângă că redau întinderi mari ale suprafeţei terestre, ele privesc vertical această suprafaţă, astfel că obiectele nu se mai profilează unele peste altele. Din acest punct de vedere, pentru geografie, aerofotointerpretarea prezintă importante avantaje, astfel, faţă de observarea directă în teren, se realizează o considerabilă reducere a cheltuielilor de timp, de energie şi de mijloace financiare. Nu se pot elimina însă deplasările în teren, deoarece fotointerpretarea nu permite precizarea sigură a tuturor informaţiilor necesare studiului geografic propus.

2. SCURT ISTORIC

Istoria fotointerpretării este o creaţie a secolului XX, fiind pregătită de întreaga dezvoltare a ştiinţei şi tehnicii, dar în special de dezvoltarea ridicărilor topografice în a doua parte a secolului al XVIII-lea şi a inventării fotografiei în secolul al XIX-lea (1839 - de Jaques Daguerre şi Nicéphore Niépce). Apoi s-a trecut la utilizarea fotografiilor pentru ridicările topografice, iar arhitectul german Meydenbauer a introdus termenul de fotogrammetrie (1893). Spre sfârşitul secolului al XIX-lea a apărut ideea utilizării fotografiilor stereoscopice şi s-a născut stereofotogrammetria.

Primele fotografii aeriene au fost realizate din balon în anul 1858 de către Gerard Felix Tournachon, iar în 1909, un ofiţer italian, cel însoţea pe americanul Wilbur Wright, a făcut prima fotografie din avion la Centocelle, în Italia.

La sfârşitul secolului al XIX-lea, în unele ţări a început întocmirea hărţilor topografice după fotogramele aeriene. O dezvoltare accentuată a căpătat această acţiune în timpul primului război mondial, fotogramele aeriene fiind folosite şi pentru obţinerea de informaţii diverse, născându-se în acest fel fotointerpretarea. După război, fotogramele aeriene au început să fie utilizate şi în scopuri civile, cum sunt studiile de geografie, geologie, arheologie, agricultură, amenajarea teritoriului, silvicultură sau urbanism.

În al II-lea război mondial s-au perfecţionat mult atât avioanele cât şi aparatura fotografică, realizându-se un număr enorm de fotograme aeriene. După război s-a trecut treptat la dezvoltarea aplicaţiilor civile ale fotointerpretării, mai ales în domeniul cercetărilor geomorfologice, pedologice, geologice sau silvice, precum şi în cel al îmbunătăţirilor funciare şi a altor necesităţi economice.

In 1950 s-a înfiinţat la Delft, în Olanda, Institutul Internaţional de Fotogrammetrie şi Fotointerpretare, institut ce a contribuit la pregătirea postuniversitară a diverşilor specialişti din numeroase ţări.