遥感教程第4-2页


The focus of attention now shifts to cities in the eastern half of the United States. Images from several satellites are used to highlight the appearance, at different resolutions, of New York, Miami, Atlanta, New Orleans, Dallas-Fort Worth, and St.Louis. The latest version of this page contains IKONOS images of the horrendous damage and loss of life at the World Trade Center Twin Towers resulting from a terrorist attack on Sept. 11, 2001.


纽约、迈阿密、亚特兰大、新奥尔良、休斯顿、达拉斯沃思堡和圣路易斯

陆地卫星TM的更高分辨率有助于更好地识别城市中的许多单独建筑物、市中心布局、购物中心、工业综合体和其他地标。从这些图像中,如果我们放大图像以填充屏幕,我们可以为大多数城市区域绘制街道地图。我们用四个例子来说明这一点:第一个是纽约市及其周边地区,然后是迈阿密,佛罗里达半岛最大的城市,接着是路易斯安那州新奥尔良的狂欢节大城市,最后是乔治亚州的亚特兰大。它们类似于洛杉矶和圣地亚哥,是靠近海平面的大都市地区。

首先,先看看这个覆盖纽约-新泽西长岛地区的SIR-C雷达颜色合成图,它显示了一些基本地形:

image0

现在,让我们来看看另一幅陆地卫星图像,它聚焦于纽约市和哈德逊河对岸的新泽西市(您在第1节末尾的“‘exam<../chapter01/sect1 ou examq.html>`` uuuuuuuuu’中看到过这个区域)。

覆盖纽约市行政区的Landsat TM次新世,

最西端的长岛和城市|

纽约所有五个区,包括史坦顿岛,都包含在这个次新世中。纽瓦克、泽西城和帕特森也会出现。寻找约翰肯尼迪机场和曼哈顿中央公园。现在,再次在这个陆地卫星7次新世找到这个公园,20米全色图像已经与TM波段1、2和3结合在一起。(方向在左侧为南。)

一幅类似自然色的Landsat-7纽约曼哈顿图片;

同时展出的还有布朗克斯和布鲁克林的一部分。|

曼哈顿、下布朗克斯和布鲁克林组成了国际空间站(ISS)宇航员拍摄的场景:

现在,让我们从地面瞄准曼哈顿,首先拍摄一张天际线照片,然后从曼哈顿下城的摩天大楼往北拍摄一张空中倾斜的照片(有点小道消息:从远处看,我们注意到有两组摩天大楼被一个缝隙分隔开了)。F下层建筑(迷你摩天大楼)。为什么?由于曼哈顿地下的地质条件,这两座高大的摩天大楼都建在坚硬坚硬的水晶岩石地基上,但中间的土地上有大约100英尺的软弱沉积物,无法承受高层建筑的重量。)

大约在2001年9月11日星期二上午9点,一场针对美国的大规模恐怖袭击开始于两架被劫持的美国商用客机直接坠毁在曼哈顿下城世贸中心的1号和2号塔楼上。这两座建筑物,大约110层,1300英尺高,都严重受损,一小时之内就倒塌了。超过三千人因飞机被故意用作“载人”火箭而丧生(其他人在华盛顿附近的五角大楼和宾夕法尼亚州西南部的一个农村地区,死亡人数增加了几百人)。下面的两张地面照片是在双子塔以北的同一个有利位置拍摄的;第一张是在第二架飞机与南塔相撞后不久,第二张是在双子塔几乎倒塌到基地后不久。

Looking south at Lower Manhattan, with the twin World Trade Center Towers each on fire, on Sept. 11, 2001.

太空影像公司(SpaceImaging Inc.)很快提供了两张关于纽约场景的ikonos图片,一张是在事件发生前拍摄的,另一张是在这些建筑物及其邻近的几栋建筑物遭到恐怖破坏后一天内拍摄的。比较这两种观点,说明空间图像提供城市中心灾害概况的能力:

IKONOS image of lower Manhattan. The twin towers of the World Trade Center are near the center amd from the relative viewing angle between the satellite and the ground appear to lean to the north. IKONOS image showing smoke emanating from the area where the two World Trade Center towers were collapsed in two terrorist-directed airliner crashes.

9月15日,星期六,在一场大雨清除了大部分烟雾和灰尘之后,伊科诺斯拍摄了这张1米分辨率的图像(在这次重现中有点退化),显示了世贸中心的毁灭和道路上挤满了救援和救援车辆:

曼哈顿下城的破坏也由卫星雷达监测。下面是一张高分辨率的sar模式图像,来自加拿大的radarsat,世贸中心大楼在9月11日大灾难之前的一个关口(1999年8月)用红色圈起来:

Lower Manhattan as imaged by Radarsat prior to 9/11

下一张照片也是在恐怖袭击两天后由拉达沙特拍摄的。但显示的是从该图像中提取并放大以显示更多细节的子集:

Part of a Radarsat image of the World Trade Center acquired on September 13, 2001, with the red circle covering the same area as above.

此外,几天后,在飞机上飞行的Aviris高光谱传感器(有关该仪器的详细信息,请参阅第13节)被引导到现场。Aviris的一个长波带是彩色合成的一部分,它能够探测到阴燃火焰的“热点”,如图所示:

大约一年后,在2002年8月中旬,伊科诺斯拍摄到了地面零点的图像,当时这片废墟被宣布已被清除,没有发现尸体和碎片。这是该图像的一个子集。

The cleared World Trade Center, seen by IKONOS on August 11, 2002

但是,让我们下一步回到恐怖战争前更加平静的日子,看看南佛罗里达。我们通过观察我们的第一个大型陆地卫星镶嵌图(其他在第7节中处理)为迈阿密大都会建立了一个框架,这些镶嵌图由几个单独的TM场景构成,每个场景都呈现出准自然色。

这幅马赛克从底部的佛罗里达群岛延伸到顶部的奥兰多地区。东面是卡纳维拉尔角,这里是美国宇航局所有载人和许多无人航天发射的地点。设置好方位后,请寻找以下特征的地图集:坦帕湾周围的坦帕-圣彼得堡地区;迈尔斯堡;萨尼贝尔岛;奥基乔比湖;大沼泽地;鳄鱼巷;劳德代尔堡;大迈阿密地区。著名的大沼泽地基本上是一条排水不畅的宽阔河流,流经广阔的开阔水域和被锯草和吊床覆盖的土地上的洼地-“树岛”,在下面的照片中被视为不规则的,通常是细长的硬木斑块。沼泽地是一个亚热带环境,由于建筑和排水系统转变为农田,严重扰乱了其自然状态,正受到生态威胁。在20世纪,几乎有一半已经被摧毁;州和联邦计划正在团结起来拯救和更好地管理剩下的。

这个陆地卫星次新世提供了一个更近距离的观察大沼泽地的一部分:

沿南海岸有红树林沼泽和沼泽。在奥基乔比湖和现在大沼泽地的北缘之间的开垦土地上,已经种植了大量的农田。佛罗里达州中部广泛分布的湖区由灰岩基岩中的灰岩坑和其他内部排水特征发展而来。

` <>`__4-6: Find each of the above features in the mosaic, drawing on an atlas as your guide. Where are the Florida Keys? **ANSWER**

接下来,我们将看到一个覆盖迈阿密地区和佛罗里达黄金海岸大部分地区的假彩色陆地卫星TM次新世,从西棕榈滩到劳德代尔堡。

这座城市及其郊区一般都紧挨着海岸线,被沼泽地的东部边缘阻止向内陆蔓延。细长的红色特征,似乎遵循曲线轨道是吊床,其分布遵循水流模式。线性红色的特征是工程师挖掘的泥垢,以更好地控制流量。构成迈阿密海滩的离岸酒吧很显眼。穿过迈阿密的倾斜线性地貌是与27号公路平行的迈阿密运河。北部开垦的沼泽地被改造成大型农田。

像今天大多数美国大城市一样,迈阿密市中心也有令人印象深刻的高层建筑:

` <>`__4-7沿着海岸,找到珊瑚山墙,基比斯坎湾,迈阿密海滩,好莱坞。劳德代尔堡在现场吗? **ANSWER**

过去30年来,美国东部增长最快的城市之一是乔治亚州的亚特兰大。这是1999年6月8日拍摄的一幅陆地卫星-5次新世。

Landsat-5 image of Atlanta, GA and surroundings.

下一幅图像是由机载多光谱扫描仪拍摄的;令人惊讶的是,市中心的高层建筑数量很低。大部分的增长导致了郊区的大面积扩张。

显然,更多关于城市中心的信息将来自更高分辨率的图像。下一个次新世显示了佐治亚州亚特兰大市中心的一部分,这是由科莫2米长的KVR-1000电影摄影机拍摄的,它在俄罗斯和平号空间站上飞行。这张太空照片有许多航空照片的品质和细节。有趣的特色包括亚特兰大富尔顿公司体育场,直到1997年,布雷夫斯棒球队的主场,以及20号州际公路(东西)和75-85号州际公路(南北)错综复杂的交叉口。

佐治亚州亚特兰大市的一部分,由俄罗斯的KVR-1000相机拍摄

和平号轨道载人空间站;分辨率接近2米。|

现在,这个体育中心已经扩大,如这张最近拍摄的背景为市中心的照片所示:

你应该能够将这张照片与上面的科斯莫斯场景相匹配。

利用过去26年的陆地卫星数据,这些子图像(重新划分为分类)确实揭示了亚特兰大地区城市增长的规模:

在新奥尔良,让我们通过看两张图片将城市与周围环境联系起来。下面的图片是一幅完整的陆地卫星MSS图像,其中城市出现在左上角的庞沙特兰湖和密西西比河的曲流之间。1973年1月,密西西比三角洲的“鸟脚”分布区和海湾占据了主要地位。它们是由中度冬眠的沼泽植被的柔和假红色和河流中明显的白垩蓝色沉积物引起的,因为这些沉积物在当前活跃的分流处被清空。

以城市本身为中心,这幅陆地卫星7自然色次新照片展示了整个城市——大部分位于密西西比河的东岸和庞沙特兰湖的部分地区(你只需画出从新奥尔良到湖南边的堤道桥)。

下一幅图像是一幅更近距离的图像,包括1994年10月2日从航天飞机上拍摄的多波段(带有RGB颜色分配)SIR-C雷达图像。比较两者,注意相似性和差异。

现在看看TM伪彩色合成图,它是1985年3月24日获得的陆地卫星5号场景的一个子集。下面是新奥尔良市中心的夜景——这座城市在天黑之后,当湿热降温,使这座有趣的城市开始活动的时候,才真正恢复生机。


请记住,分辨率为30米(98英尺)。次新世覆盖了新月城东部的一部分,从图片左下角的世界著名的法国区开始(靠近圣路易斯大教堂的波旁街刚刚进入那里)。法国区从密西西比河沿岸的码头延伸而来,那里呈粉蓝色,这是由于它的高含沙量使得TM波段2的反射率增加。许多城市街道形成了真正的方形街区。这个场景中的一些较大的建筑可以在TM的30米分辨率下进行分解。市区的红色是这座美丽城市里茂盛植被的标志。顶部的大水体是庞特查特雷恩湖的南岸,这是一个57公里(35英里)宽(1619平方公里;625平方英里)的内陆微咸水湖,通过一条向东的水道连接到博涅湖,博涅湖是一个由密西西比海峡连接到墨西哥湾的咸水体。

穿过城市的是海湾沿岸水道的一部分,这是一条从佛罗里达州卡拉贝尔到德克萨斯州布朗斯维尔的连续1725公里(1072英里)长的水路。它还与密西西比河相连,为游船和货运驳船提供一条受保护的运河式通道。在没有使用墨西哥湾的地方,航道从海岸向内陆切割,平均深度为3.7米(12英尺),宽度为38米(125英尺)。这条水道也与连接Pontchartrain湖和密西西比河的内港航道融为一体。注意它旁边的码头。10号州际公路在这里向东穿过新奥尔良的绅士区。46号公路沿河穿过Chalmette郊区。它的北面是圣伯纳德教区的一个大沼泽区,或称河口。大部分地区植被茂盛,但开阔水域(黑色)占据了大部分内部。新奥尔良湖畔机场伸入庞恰特兰湖。其西南部的绿地是庞特查特雷恩公园和新奥尔良大学校园。

现在看看新奥尔良市中心的另一个景观,主要位于陆地卫星次新世的西南方向。这一次新世的侧面约9公里(6英里),显示了这座城市10米的分辨率,这是由1992年发射的日本卫星jers-1上的多光谱扫描仪拍摄的。注意街道的放射状图案,就像辐条与密西西比河新月形弯道的距离一样。巨大的白色圆形的特点是超级圆顶,几个足球超级碗的所在地。市中心的高楼就在它的右边。附近的黑暗地带横跨在维埃克斯卡尔或法国区。

` <>`__4-8Locate the SIR-C, Landsat 5, and JERS-1 images in the Landsat MSS subscene. **ANSWER**

新奥尔良以西的下一个大城市是休斯顿,也是美国最大的城市之一,在那里作家(NMS)在休斯顿大学呆了三年。要进行背景设置,首先要看看这个SIR-C X波段雷达图像,它从休斯顿中心延伸到加尔维斯顿岛的海湾海岸。

下面的照片是由国际空间站上的宇航员拍摄的。所用的摄像机比以往大多数载人航天任务中获得的摄像机具有更好的分辨率(见第12节)。休斯顿市中心的这幅图显示了该城市周围高速公路系统的一部分。休斯顿和达拉斯沃思堡(以下)的主要城区道路网络比美国大多数其他城市都要多,这是因为交通规划者的远见卓识,他们认识到未来的增长需要这种道路,即使是以更换(拆除)房屋等为代价,以提供必要的交通工具。道路通行权。

空间图像的一个主要用途是变化检测,它在几年甚至几十年后检查一个城市场景。这是对区域规划者,甚至是对人口普查局的宝贵帮助,该局已经学会了如何利用这些观察结果来估计人口变化(有助于美国国会重新分配联邦资金)。接下来的两张图片是德克萨斯州达拉斯沃思堡地区(另见 page 4-5 ,1974年和1989年。

Landsat 1 MSS subscene covering Dallas and Forth Worth, TX; taken in 1974.

这两个城市现在都是主要的城市中心——从这些城市的市中心天际线可以得出一个结论:

达拉斯市中心的天际线

沃思堡市中心的天际线

我们将把它作为一个练习留给你们来评估自1974年次新世以来15年的变化。有新的湖泊(水库)吗?

在整个教程中,但主要是在本节中,我们有很多德州的场景。除圣安东尼奥外,我们已经或将要覆盖德克萨斯州的所有主要城市。为了避免市民可能产生的负面影响,我们展示了阿拉莫周边城市的陆地卫星图像。在这里:

Landsat view of San Antonio in 1974.

如果作者(NMS)没有在本节中介绍他的家乡,那么他会有问题(也就是说,他会受到亲戚朋友的不良影响)。因此,下面是一个陆地卫星4次新世显示圣路易斯-东部密苏里州的骄傲-在城市的北部,密苏里河和密西西比河交汇。

这是一张圣路易斯市中心地区的照片,包括马克·麦克维利著名的体育场:

更详细的信息,请看这个位于中心城市的SIR-C雷达(从航天飞机上)组合(见第8节),东圣路易斯位于伊利诺伊州一侧(底部)。

想家!


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net