Termovizní pohled z letadla

Tags: GIS | Termovize

Termovizní snímkování spadá do kategorie snímkování pro účely dálkového průzkumu Země. V současné době tvoří významnou součást služeb GEODIS GROUP. Termovizním snímkováním se zabýváme od roku 1994 a realizovali jsme množství konkrétních projektů. V současné době používáme termovizní kamery s rozlišením 640 x 480 obrazových bodů. Úhel záběru kolmo na směr letu letadla je 10 až 24 stupňů v závislosti na použité kameře a objektivu. Teplotní mapa získaná termovizním snímkováním z letadla je ovlivňována vlastnostmi samotného sledovaného objektu a vlastnostmi prostředí, ve kterém se sledovaný objekt nachází.

Principů termovize lze využít hlavně pro sledování projevů teplotních kontrastů.

• Produktovody: rozvody vody, rozvody tepla, plynovody, ropovody... Vyhledávání produktovodů uložených pod i nad povrchem a jejich lokalizace. Analýza rozvodů, diagnostika, detekce poruch, předcházení haváriím, kontrola kvality izolace potrubí.
• Tepelné ztráty budov: registrace úniků tepla ze střech a zdí budov, plošné snímkování městských aglomerací.
• Skládky odpadů, depozity, haldy, výsypky, kontaminace, ekologické zátěže.
• Geologie, vyhledávání tektonických poruch, kontaminace.
• Vodní díla, hráze, znečištění vodních ploch, zdroje znečišťování vodních ploch.
• Podzemní stavby, stará důlní díla, archeologie.
• Monitorování stavu populace živočichů.
• Klimatické analýzy, monitoring městských aglomerací v tropických dnech.

Termovizní snímkování vyžaduje poměrně přísné nároky na pořizovací povětrnostní podmínky. Negativně působí mraky a jejich stíny, vítr nad 3 m/s, vysoká půdní vlhkost, v některých aplikacích působí negativně vegetace nebo přímé sluneční záření. Optimální termín pro termovizní snímání pro většinu aplikací jsou podzimní, zimní a jarní „chladné" měsíce. Termovizní snímání je vhodné provádět před úsvitem a bez sněhové pokrývky. Tyto podmínky výrazným způsobem limitují použití metody termovizního snímkování. Počet vhodných dní pro snímkování se velmi zužuje. Někdy je těžké dodržet všechny tyto podmínky a může se stát, že požadované snímkování nelze realizovat vůbec.

Kromě nutnosti dodržet výše specifikované povětrnostní podmínky je pro zachycení požadovaného území nutno využívat moderních technických prostředků. Pro snímkovací mise využíváme dvoumotorové letadlo Piper Aztec F nebo jednomotorová letadla Cessna TU 206 F, všechna s výřezem v trupu. Z důvodů úzkého úhlu záběru kamery a minimalizace vlivu turbulence na zachycený terén je termovizní kamera v letadle umístěna v gyroskopickém závěsu. Gyroskopický závěs vyrovnává negativní vlivy letu a udržuje osu termovizní kamery ve svislé poloze (kolmo k zemi). Vlivem větru se snímkový letoun nepohybuje vždy rovnoběžně s osou letu, dochází ke snosu letadla až 15 stupňů. K odstranění nepříznivého vlivu snosu na výsledek snímkování je potřeba provádět kompenzaci. Na kompenzaci snosu spolupracují navigační zařízení, AEROcontrol a gyroskopický závěs. Přesná GPS navigace nám umožňuje snímkovat po předem plánované trase. Záznam dat o prostorové poloze a úhlech natočení termovizní kamery slouží k následnému georeferencování (umístění do souřadného systému) termovizních záznamů.

Interpretace termovizních záznamů

Zdrojová termovizní data, uložená ve formátech IMG nebo FFF, je nutné připravit k interpretaci. Pro zpracování jednotlivých termovizních snímků se zadává 5 parametrů: Emisivita, odražená teplota, atmosférická teplota, relativní vlhkost a vzdálenost snímače od objektu. Přičemž podstatnou roli hraje odražená teplota (závisí na oblačnosti) a emisivita objektu (závisí na materiálu sledovaného objektu). Představuje to volbu vhodného rozsahu stupnice teplot a výstupní barevné škály (IRON, RAIN, GRAY...).

Georeferencování termovizních záznamů

Termovizní záznamy je možno prezentovat stejně jako jiné mapové polohopisné podklady. Georeferencováním termovizních záznamů dochází k umístění do souřadného systému. Termovizní záznamy dostanou konkrétní souřadnice a tím získáváme možnost prezentace v měřítku, měření vzdáleností a ploch. Prezentace společně s dalšími mapovými podklady je možná jak v tištěné formě, tak v různých sw platformách (CAD, GIS...). Podkreslení mapovým podkladem nebo ortofotomapou zlepšuje orientaci v termovizním záznamu. Pro určité typy úloh, kdy je vyžadována rychlost vyhodnocení, lze nasadit metodu tzv. přímého georeferencování (využít jen přímo měřené prvky GPS/INS bez nutnosti použití jiných mapových podkladů).

Závěr

Termovizní snímkování rozšiřuje portfolio služeb GEODIS GROUP. V souvislosti se vzrůstajícími cenami energií a nákladů na jejich dopravu pomocí dálkových teplovodů k uživateli se zvyšuje snaha tyto sítě mapovat a dobře spravovat. Současný rozvoj termovizního snímkování podporuje mimo jiné i skutečnost, že se na šetření energie a ochranu životního prostředí v souvislosti s globálním oteplením zaměřují také programy EU. Jedná se o moderní metodu sběru dat, která je využívána nejen veřejnými institucemi, ale nachází uplatnění v každodenní komerční praxi. V termovizních záznamech je ukryta spousta zajímavých informací. Data je potřeba správně zpracovat, pochopit a interpretovat.