Kertausta 1. luennolta. Kertausta 1. luennolta mitä kaukokartoitus vaatii? 2. luennon aiheet. Instrumenttien kuvausalustat

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Kertausta 1. luennolta. Kertausta 1. luennolta mitä kaukokartoitus vaatii? 2. luennon aiheet. Instrumenttien kuvausalustat"

Transkriptio

1 Kertausta 1. luennolta mitä kaukokartoitus vaatii? Kertausta 1. luennolta Auringon säteily ja ilmakehä A. Säteilylähde B. Ilmakehä (väliaine) C. Energian törmääminen kohteeseen D. Instrumentti havaitsemaan säteily E. Tiedon siirto, vastaanotto, prosessointi F. Tulkinta, laskenta ja analysointi G. Soveltaminen käytäntöön 2. luennon aiheet Kuvausalustat Satelliittijärjestelmästä tarkemmin Yleiset kuvaavat instrumentit Jatkoa peruskäsitteille Sähkömagneettisen säteilyn vuorovaikutus kohteen kanssa Instrumenttien kuvausalustat Maassa sijaitsevat jalustalla, katolla tai käsikäyttöiset laitteet Kohteen yksityiskohtainen tutkiminen, esimerkiksi ominaissäteilyn määrittäminen Tehdään kohteesta vertailuhavaintoja satelliittihavaintoja varten Kuvassa puomin päässä mikroaaltoradiometrin antenni Kuvausalustat Analytical Spectral Devices FieldSpecspektrometri, aallonpituusalue nm Kuvausalustat... Kaasupallot: Maksimikorkeus noin 50 km Vakaa Käytetään lähinnä ilmakehäluotauksissa 1

2 kuvausalustat lentokone tai helikopteri kun halutaan tarkempaa tietoa kohteesta kuin mitä satelliitista voidaan saada kuitenkin suuremmalta alueelta kun maasta käsin käytetään myös satelliittihavaintojen vertailuaineistona ja korvaavana materiaalina Leko / Heko Usein maassa ja lentokoneessa tehdään havaintoja hyvin monelta ja kapealta eri aallonpituusalueelta Saadaan tarkkaa tietoa kohteen spektrisistä ominaisuuksista eli ominaisuuksista eri aallonpituusalueilla Leko / Heko jatkuu... Satelliittiinstrumentissa taas on usein vähemmän kanavia ja ne ovat leveämpiä Helikopteri: Matala korkeus + hidas nopeus Kokeiluinstrumenttien alusta Lentokone: Maksimikorkeus noin 20 km Yli 3 km korkeuksissa tarvitaan paineistettu ohjaamo Etuja: joustavuus kuvausajankohdan, lentonopeuden ja lentokorkeuden suhteen Haittoja: alttius tuulelle ja turbulensseille Kartoituskuvauksissa: 2 moottoria, minimilentonopeus 200 km/h Lentokone TKK/Avaruustekniikan laboratorion tutkimuslentokone Short Skyvan Erilaisia radiometrien antenneja Lentokone Nokassa AISA-spektrometri ja sivukulmatutkan antenni. 2

3 Lentokone Satelliitit instrumenttien alustana Maanmittauslaitoksen Rockwell Turbo Commander 690A Ilmakuvauskamera Wild RC-10 käytössä Nykyään WILD/LEICA RC 20 + FMC Satelliitit kiertävät kohdettaan tiettyä reittiä pitkin. Satelliitin reittiä kutsutaan radaksi Rataa kuvataan rataparametreillä kuten korkeudella (etäisyys maan pinnasta) Satelliitti Koostuu hyötykuormasta (payload) ja alijärjestelmistä (bus, subsystem) Hyötykuorma: Instrumentit Alijärjestelmät vastaavat satelliitin oikeasta kiertoradasta, asennon säädöstä, sähkön tuottamisesta, lämmön kontrolloimisesta, mekaanisesta tukirakenteesta ja kommunikoinnista maa-aseman kanssa Asennonsäätöjärjestelmä Huolehtii satelliitin pysymisestä oikealla radalla Satelliitin korkeuden mittaamiseen käytetään GPS-satelliitteja, painovoimamittausta tai auringon säteilypainetta Asennon mittaukseen käytetään gyroskooppeja, magnetometreja tai tähtisensoreja Tarvittaessa satelliitin asentoa muutetaan työntömoottorijärjestelmän tai momenttipyörän avulla Satelliitti Työntömoottorijärjestelmä Säilyttää satelliitin haluttujen rajojen sisällä Tarvittaessa muuttaa satelliitin rataa Sähköntuottojärjestelmä Tuottaa satelliitin tarvitseman sähköenergian Auringon valo muunnetaan aurinkokennojen avulla sähköksi Kohdistettu koko ajan aurinkoon Varastoidaan akkuihin Venäläisissä satelliiteissa myös pieniä ydinreaktoreja Satelliitti Lämmönsäätö Turvaa lämpötasapainon ja eri osien toiminnan Osa satelliitista aurinkoon päin (kuuma), osa poispäin (kylmä) Lämpötilaero eri puolella satelliittia voi olla jopa 200K Peitemateriaalit, eristeet ja aktiiviset lämmönsiirtimet Tukirakenne Pitää satelliitin kasassa Satelliitti Telemetria-, seuranta-, käsky- ja tietoliikennejärjestelmä Komento- ja tiedonsiirtoyhteys maa-aseman ja satelliitin välillä Maa-asema tarkkailee ja ohjaa instrumenttien ja muiden järjestelmien toimintaa Välittää instrumenttien mittaukset maa-asemalle Maa-asema Ottaa vastaan ja tallettaa satelliitin lähettämän datan Antennisysteemi seuraa satelliitin kulkua Poistetaan tiedonsiirron kohina Voi suorittaa datan radiometrisen ja geometrisen korjauksen 3

4 Satelliitin rata Satelliitti kiertää planeettaa ympyrä- tai ellipsiradalla Satelliitti ohittaa planeetan hyperbeli- tai paraabeliradalla Keplerin lait: 1. Planeettaa kiertävän satelliitin rata on ellipsi, jonka toisessa polttopisteessä on planeetta 2. Satelliitin paikkavektori pyyhkii yhtä suurina aikaväleinä yhtä suuret pinta-alat 3. Satelliittien kiertoaikojen neliöt suhtautuvat toisiinsa kuten isoakselien puolikkaiden kuutiot Kiertoradan planeettaa lähinnä olevaa pistettä kutsutaan perigeumiksi ja kauimmaista pistettä apogeumiksi Satelliitin rata Rataparametrit: a: ellipsin pääakselin puolikas ε: radan eksentrisyys i: inklinaatiokulma eli kulma jossa rata leikkaa päiväntasaajan tason Ω: oinaasta itään mitattu nousupisteen kulma (nousupiste: radan ja päiväntasaajan leikkauspiste) ω: nousupisteen ja perigeumin välinen kulma t pe : ajanhetki, jolloin satelliitti on perigeumin kohdalla Kaukokartoituksessa käytetään ympyräratoja: isoakseli a = pikkuakseli b Geostationäärinen satelliitti Kiertää maata samalla nopeudella kuin maa kiertää itsensä ympäri Maahan nähden paikoillaan havaitsevat siten jatkuvasti samaa kohdetta Inklinaatiokulma i=0 Geostationäärinen satelliitti Ratakorkeus noin km kuvaa varsin suuren alueen maanpinnasta. Useat sääsatelliitit: Meteosat, Goes Meteosat klo 12:00, VIS ja IR kanavat Geosynkroninen rata Satelliitti kiertää maata maan pyörimisliikkeen nopeudella Pysyy kapealla pituuspiirialueella Ei kuitenkaan kuvaa täsmälleen samaa kohdetta koko ajan Aurinkosynkroniset satelliitit Aurinkosynkroniset satelliitit kuvaavat saman alueen samaan vuorokaudenaikaan joka päivä. Kaikkina vuodenaikoina auringon sijainti on taivaalla sama satelliitin ylilennon aikana. 4

5 Aurinkosynkroniset satelliitit Kohteen valaistusominaisuudet ovat samanlaiset, kun tehdään havaintoja kohteesta eri vuosina samaan aikaan havaintoja peräkkäisinä päivinä. Eri vuodenaikoina auringon sijainti ja myös valaistusominaisuudet poikkeavat. Kaukokartoitussatelliitit Maailmanlaajuinen peitto Mittausetäisyys kohteeseen on vakio ( km) Saman alueen ylitys samaan aikaan päivästä = aurinkosynkroninen rata Kallistuskulma napoihin nähden Kiertoaika on minuuttia Napojen kautta kulkevat satelliitit Lentävät maapallon toisella puolella pohjoissuuntaan (=nouseva rata) Toisella puolella eteläsuuntaan (=laskeva rata)...satelliitin rataparametrit laskeva ja nouseva rata Kun kohde on auringon valaisema, voidaan tehdä havaintoja passiivisilla instrumenteilla, jotka havaitsevat auringon lähettämää säteilyä. Eli kun satelliitti on samalla puolella maapalloa kuin aurinko Tällöin satelliitin rata on usein laskeva....satelliitin rataparametrit laskeva ja nouseva rata Nouseva rata on silloin toisella puolella maapalloa jossa ei ole valaistusta sillä hetkellä Eikä myöskään voida tehdä havaintoja auringon heijastuneesta säteilystä. laskeva ja nouseva rata Passiiviset instrumentit, jotka havaitsevat kohteen lähettämää lämpösäteilyä (TIR ja MW) voivat tehdä havaintoja myös laskevan eli valaistuksettoman radan puolelta. Myös aktiivisilla instrumenteilla (tutkat), jotka lähettävät ja havaitsevat omaa säteilyään, voidaan tehdä havaintoja koko ajan, myös valaistuksettoman radan puolelta. 5

6 Havaintoalueen leveys Kuva-alan tai havaintoalueen leveys on instrumentin havaintoalueen leveys maastossa kohtisuoraan lentosuuntaan vasten. Yleensä kymmeniä tai satoja kilometrejä vaihtelee paljon instrumenteilla Maa pyörii itä-länsisuunnassa itään päin samalla kun satelliitti lentää napojen yli kiertävällä radallaan Satelliitin rata näyttää siirtyvän maastossa länsisuuntaan kunkin ylityskerran välillä Vierekkäiset radat Kiertoliikkeestä johtuen vierekkäisiltä radoilta tehdyt havainnot kattavat laajoja alueita maapallolla Vierekkäiset radat Radan sykli eli toistojakso Aika, joka kuluu ennen kuin satelliitti ylittää taas täsmälleen saman kohdan maastossa maan pyörimisliikkeen johdosta Aiempikin ylitys voi tuoda havainnon samasta kohteesta, mutta se on havaittu hieman sivusta, edelliseltä tai seuraavalta radalta, eikä suoraan saman alueen yläpuolelta Nadir Nadir-kohdaksi kutsutaan maastossa suoraan instrumentin alapuolella olevaa kohtaa sub-satellite point viereisessä kuvassa Instrumentit kuvaavat myös radan ylilentokohdan sivuilla olevia alueita, näitä kutsutaan off-nadir-alueiksi Ratojen päällekkäisyys Napojen läheisyydessä vierekkäiset radat menevät enemmän päällekkäin, havaintoja saadaan samalla satelliitilla enemmän kuin päiväntasaajan alueelta. Suomi sijaitsee siis varsin hyvällä paikalla kuvaaineistoja ajatellen. 6

7 Instrumentit Sähkömagneettinen säteily informaation välittäjä Tarkastelemalla kohteen emittoiman / heijastaman sähkömagneettisen säteilyn ominaisuuksia voidaan tehdä päätelmiä kohteen ominaisuuksista Tarvitaan laite, joka mittaa säteilyä Toimintaperiaate: Optis-mekaaninen Optis-sähköinen Sähköinen Instrumentit Passiiviset instrumentit mittaavat kohteen heijastamaa tai emittoimaa säteilyä Aktiiviset instrumentit mittaavat kohteesta sironnutta tai heijastunutta säteilyä Passiivinen VIS & IR: Valokuvauskamera, Lidar CCD, vidicon, keilaimet, spektrometrit Aktiivinen MW: Radiometri Tutka (SLAR & SAR) Kamera Passiivinen instrumentti aallonpituusalueella µm Filmi ja digitaaliset kamerat Filmikamera: linssisysteemi (B) filmi (C) sulkija Neulanreikäkamera Lähinnä teoreettinen malli Filmikamerat Filmi on yleensä herkkää UV-säteilylle, näkyvän valon ja lähi-infrapuna-alueen aallonpituuksille, eli Auringon säteilyn kattamille aallonpituuksille ( µm). Suotimilla voidaan poistaa tiettyjä aallonpituuksia ja päästää toisia läpi Mittakamera Kuvaus suurella geometrisella tarkkuudella (topografinen kartoitus, fotogrammetria) Kuvatason mitat, kameravakio ja kuvan pääpiste määritetty kalibrointimittausten avulla Osia: Suodin, Objektiivi, Suljin, Himmennin, Kuvataso, Filmikasetti Kuvaushetkellä filmin reunoihin tallennetaan kuvatason reunamerkit, kellonaika, kuvanumero Koska kuvausalusta liikkuu valotuksen aikana, tarvitaan kuvaliikkeen kompensaattori Muita apuvälineitä: peittosäädin, aikasäädin, tähtäinkiikari, valotus- ja laukaisuautomatiikka 7

8 Kuvausvirheitä Optiikka ym. aiheuttaa virheitä jotka pitäisi tuntea ja poistaa Tynnyrivääristymä vasemmalla, virheetön kuva keskellä, tyynyvääristymä oikealla Monikanavakamera Otetaan useampi valokuva samasta paikasta eri filmi-suodin kombinaatioilla Yleensä: useampi lähekkäin oleva kamera jotka ottavat kuvan samanaikaisesti Värikuvien muodostus optisen näyttölaitteen tai tietokoneen avulla Strip-kamera Kuvatasossa kapea rako (määrittää valotuksen) Kameran liikkuessa siirretään filmiä Suljin koko ajan auki Suunniteltu alhaiselle lentokorkeudelle & suurelle lentonopeudelle -> sotilastiedustelu Panoraamakamera Objektiivissa kapea rako Objektiivia käännetään lentosuunnan suhteen kohtisuoraa Filmi kaarevalla pinnalla Objektiivin kääntyessä kaistale filmiä valottuu Kun objektiivi on käännetty laidasta laitaan siirretään filmiä Toinen vaihtoehto: tasainen kuvataso + objektiivin edessä pyörivä prisma Etuja: hyvä erotuskyky, laaja kuvakulma ja kuva-ala Haittoja: geometriset vääristymät, ilmakehän vaikutus erilainen kuvan eri osissa Kameratyypit Digitaaliset kamerat Panoraamakamera Stripkamera Mittakamera ilmakuvaukseen Tuleva säteily havaitaan sähköisien ilmaisimien avulla. Tallennetaan digitaalisessa muodossa, joka voidaan suoraan hyödyntää digitaalisena kuvana Digitaalisissa kameroissa on usein nykyään CCD - ilmaisinjärjestelmä CCD = charge coupled device 8

9 CCD ilmaisin CCD-kenno koostuu matriisista, jossa on useita ilmaisimia, yksi kullekin tulevalle kuvapikselille Kohteesta tuleva säteily tulee ilmaisimeen ja tuottaa sähkövarauksen, joka riippuu säteilyn voimakkuudesta. Sähkövaraus muunnetaan digitaaliseksi lukuarvoksi, josta saadaan kuvan harmaasävyarvo kutakin ilmaisinta vastaavassa pikselissä. Digitaalinen lukuarvo tallennetaan. Valokuva vs. CCD Valokuva CCD Kuvanmuodostus: Hopeahalidit säteilylle filmissä herkkä ilmaisin Varastointi: filmi tai tietokonelevyke, paperikopio kovalevy, CD Manipulointi: kemiallinen kehitys, digitaalinen optinen kopiointi kuvankäsittely Siirto: Posti, faksi tietokoneverkko, -levyke Esitysmuoto: dia, elokuva monitori, TV paperikopio printteri Keilain Aallonpituusalue µm Useampi kuva samanaikaisesti usealla aallonpituusalueella Kaksiulotteinen kuvanmuodostus keilaamalla Digitaalinen tallennus Osat: (Pyörivä peili: "kerää" säteilyn eri suunnista) Optiikka: kokoaa säteilyn Puoliläpäisevä hila & prisma: jakaa säteilyn eri aallonpituusalueisiin Ilmaisin: säteilyn energia muuttuu sähköiseksi signaaliksi Signaalin prosessointi: muuntaa sähköisen analogiasignaalin digitaaliseksi signaaliksi A/D muuntimen avulla Keilain Miten säteily kulkee Landsat 7 ETM keilaimessa Tallennus: esim. nauha, kovalevy, lähetys maahan Keilain Ilmaisimet Lämpöilmaisin: lämpöherkkä materiaali, joka lämpenee sitä enemmän mitä enemmän se absorboi säteilyä muutetaan resistanssin muutokseksi Kvantti-ilmaisin: fotoni osuu ilmaisinmateriaaliin (esim. galliumarsenidi) syntyy sähkövirta jonka voimakkuus riippuu fotonien määrästä Infrapuna-alue 3-5 & 8-14 µm Ilmaisin täytyy eristää muusta laitteistosta ja jäähdyttää CCD: fotonit synnyttää sähkövirran Keilain Ilmaisimen signaalin voimakkuus Riippuu instrumenttiin saapuvan säteilyn määrästä Lentokorkeus: tietyltä maanpinnan alueelta saapuva säteilyn määrä pienenee verrattuna etäisyyden neliöön Spektrinen erotuskyky: heikompi erotuskyky (laajempi aallonpituusalue) voimakkaampi signaali Näkökenttä: pieni parempi maanpinnan erotuskyky vähemmän tulevaa säteilyä heikompi signaali Integrointiaika: aika jonka instrumentti "katsoo" tiettyä maanpinnan osaa, suuri voimakkaampi signaali 9

10 IFOV Instantaneous field of view (IFOV): Instrumentin näkökenttä; ilmaisee kuinka suuren alueen kohteesta instrumentti näkee. Kulmasuure Mittauskulman muuttuessa etäisyys muuttuu näkökenttä erilainen kuvan eri osissa Kuvan laidoilla suurempi Keilain: IFOV Pieni näkökenttä pienet kohteet erottuvat hyvä alueellinen erotuskyky Suuri näkökenttä enemmän säteilyä ilmaisimeen parempi radiometrinen erotuskyky Radiometrinen erotuskyky: kyky erotella pienet erot säteilyn määrässä, riippuu ilmaisimeen tulevan säteilyn määrästä ja A/D muuntimesta (käytettävien bittien lukumäärä) Hyvä maanpinnan erotuskyky ja hyvä radiometrinen erotuskyky vastakohtia Keilain Käytetään ilmaisinta, jota keilataan (käännetään) kuvausalueen yli, Ilmaisinta voidaan keilata joko 1. kohtisuora lentosuuntaan nähden 2. lentosuunta 3. kartiokeilaus 4. sivukulmakeilaus (yleensä käytetään vain tutkissa). Kohtisuoraan lentosuuntaan nähden toimiva keilan Whiskbroom Kuvaa kohdetta linjoina kohtisuoraan lentosuuntaa vasten Kääntyvä peili (A) kerää säteilyn lentolinjan kummaltakin puolelta ilmaisimeen Esim. Landsat-7 ETM Kohtisuoraan lentosuuntaan nähden toimiva keilan Tuleva säteily jaetaan eri aallonpituuksiksi Prisma auringon säteilylle uv, vis, nir erikseen Lämpösäteily (tir) erikseen Instrumentin ilmaisimet (B) herkkiä tietyille aallonpituuksille Ilmaisin havaitsee tietyn ajan yksi pikseli keilauslinjalla Havaintoaika ja lentonopeus määrää alueellisen erotuskyvyn Kohtisuoraan lentosuuntaan nähden toimiva keilan E on kulma, jonka sisältä instrumentti havaitsee tulevaa säteilyä lentokoneilla 90 o -120 o satelliitissa yleensä 10 o -20 o F on keilausalueen eli kuva-alueen leveys 10

11 Lentosuunnan keilain Pushbroom Havaitaan samanaikaisesti koko keilausalueen leveys Kullekin lentosuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa olevalle pikselille on oma ilmaisin A ilmaisinrivi joka on kuvatasolla B C linssisysteemi Lentosuunnan keilain Tarvitaan rivi ilmaisimia kullekin aallonpituusalueelle eli kanavalle Parempi tarkkuus havainnoissa, koska voidaan havaita kohdetta pidemmän aikajakson kuin kohtisuoralla keilaimella Lentosuunnan keilain Voidaan pienentää havaintokulmaasaadaan tarkempi kuva maastosta Voidaan kaventaa kanavia saadaan pienempiä ja tarkempia aallonpituusalueita Mutta kallis ja painavampi Spektrometri Instrumentti joka havaitsee usealla hyvin kapealla aallonpituusalueella samanaikaisesti Tyypillisesti useita satoja tai tuhansia kanavia. Usein lentokonekäyttöisiä instrumentteja, satelliiteissa ollut Hyperion-instrumentti Ei välttämättä muodosta kuvaa Esimerkki: AISA-spektrometri AISA-kuvan tulkinnan periaate (Juho Lumme, TKK/Foto) Lidar / Laserkeilaus Optisella ja infrapuna-aluella toimiva aktiivinen instrumentti eli tutka (Light detection and ranging) Lähettimenä laser (aallonpituus yleensä 1.06 tai 10.6 µm) Lähettää valopulssin osuu kohteeseen mitataan etäisyys ja heijastunut osuus Laser Induced Fluorescence: kohde absorpoi laserin lähettämän pulssin emittoi pidemmällä aallonpituudella mitataan emittoitunut säteily eri aallonpituuksilla 11

12 Mittausperiaate Esimerkki: Laserkeilaus Metsikkö Radiometri Säteilyn määrä mitataan ja talletetaan mahdollisimman tarkasti Eräs keilainten erikoistyyppi Mittaa kohteen heijastamaa tai luonnostaan lähettämää säteilytehoa (kohteen lämpötilasta johtuvaa säteilyä) Havainto tehdään usein melko suurella aallonpituusalueella eli yhden kanavan leveys on aika suuri saavutetaan hyvä säteilyn määrän mittaustarkkuus Lähinnä mikroaaltoalueella tai termisillä aallonpituusalueilla toimivia instrumentteja Mikroaaltoradiometri Passiivinen instrumentti Mikroaaltoalue: aallonpituus cm, taajuus GHz Mittaa antenniin saapuvaa kirkkauslämpötilaa (kohteen emissiivisyyden ja kineettisen lämpötilan tulo) Mitattu kirkkauslämpötila koostuu kohteen emittoimasta, ilmakehän emittoimasta, pinnasta heijastuneesta ja kohteen läpäisseestä säteilystä Mikroaaltotutka Mikroaaltoalueella toimivat aktiiviset instrumentit Radar = Radio detection and ranging Kuvaavat tutkat: SLAR (Side-Looking Airborne Radar) SAR (Synthetic Aperture Radar) Kuvaa muodostamattomat tutkat: altimetri, sirontamittari, polarimetri Mikroaaltotutka: SLAR Lähetin lähettää pulssin Pulssi osuu kohteeseen ja osa siroaa takaisin Vastaanotin mittaa takaisintulevan pulssin voimakkuuden ja kulkuajan Takaisintulleen pulssin voimakkuus ("kaiku") riippuu kohteen ominaisuuksista Maanpinnan erotuskyky riippuu pulssin pituudesta ja antennikeilan leveydestä Kuva muodostetaan antennin ja kohteen etäisyyden perusteella Aiheuttaa mittakaavavääristymää, korkeuseroista johtuvaa kohteiden siirtymistä ja parallaksia Mikroaaltotutka: SAR SLAR maanpinnan erotuskyky riittämätön satelliittikäyttöön (tarvitaan liian iso antenni) Simuloidaan isoa antennia pienellä antennilla Käyttää hyväkseen kuvausalustan liikettä Eri ajanhetkillä eri paikoissa olevia fyysisiä antenneja käsitellään yhtenä kokonaisuutena Liike aiheuttaa Doppler-siirtymän kaikuun Doppler-siirtymän suuruudesta voidaan päätellä kohteen paikka antennikeilassa Doppler-siirtymän avulla saadaan kavennettua antennikeilaa 12

13 Mikroaaltotutka: profiloivat Sirontamittari (skatterometri) Mittaa takaisinsironnan voimakkuuden tarkasti Käytetään kohteen pinnan suhteellisen karkeuden mittaamiseen HUTSCAT: profiloiva sirontamittari Polarimetri Sirontamittari, joka suorittaa mittaukset useammalla polarisaatiolla ja mittaa myös eri polarisaatioiden vaihe-eron Altimetri Mittaa tarkasti tutkan ja kohteen välisen etäisyyden lähetetyn pulssin kulkuajan perusteella Tunnetaan satelliitin rataparametrit -> määritetään maanpinnan korkeusvaihtelut Resoluutio / alueellinen erotuskyky Maastoresoluutio l. maastoerotuskyky Alueellinen erotuskyky (spatial resolution) Pikselin koko maastossa / pienin kohde jonka voi erottaa Hyvin tarkka: 0.5m 5m Tarkka: 5m - 35 m Keskiresoluutio m Karkea: 1000 m km Ajallinen erotuskyky eli kuinka usein aineistoa on saatavilla? Toistojakso l. koska satelliitti ylittää uudelleen saman kohdan? Voi myös olla nopeampi, viereisiltä radoilta saattaa näkyä sama kohde uudelleen 1 päivä - 1 kuukausi Ajallinen erotuskyky Pilvisyys! vaikka satelliitti lentää yli, kuvaa ei välttämättä voida hyödyntää (Suomessa kuvat n. 70% pilvisiä) Vuodenaika! viljapellot, lumi ja jää, levien esiintyminen Muutokset ajan mittaan 13

14 Spektrinen erotuskyky Millaisen alueen instrumentti kattaa sähkömagneettisesta spektistä Instrumentin kanavien aallonpituusalueet Kuinka kapea on aallonpituusalue kullakin instrumentin kanavalla Spektrinen erotuskyky Tavallisen filmin spektrinen resoluutio on varsin karkea verrattuna spektrometriin, jolla saadaan muutaman nanometrin pituisia pätkiä koko aallonpituusalueen matkalta. Usein maastokohteet kuten vesi tai kasvillisuus pystytään erottamaan toisistaan, vaikka instrumentin spektrinen erotuskyky ei olisikaan kovin suuri, koska ne ovat niin erilaisia kohteita. Spektrinen resoluutio Jos halutaan erotella maastokohteita jotka ovat ominaisuuksiltaan lähempänä toisiaan vaaditaan instrumentiltä tarkempaa spektristä erottelukykyä, eli enemmän ja kapeampia kanavia. Esim. vesialueita niiden laadun perusteella, (onko saastunut vai puhdas) Onko metsä havumetsää vai lehtimetsää? Radiometrinen erotuskyky Instrumentin kyky tallentaa maastokohteesta heijastunut säteily Eri kohteiden erottuvuus Mitä parempi on radiometrinen erotuskyky, sitä paremmin instrumentti erottaa maastossa erilaisia kohteita heijastuneen/emittoituneen säteilyn perusteella Radiometrinen erotuskyky 8 bittinen data 2 8 = 256 eri arvoa 16 bittinen data 2 16 = eri arvoa Vieressä 2 bittiä vs. 8 bittiä Radiometrinen erotuskyky Vasen ylä: Alkuperäinen kuva, 256 harmaasävyä (8-bit) Oikea ylä: 16 harmaasävyä (4-bit) Vasen ala: 4 harmaasävyä (2-bit) Oikea ala: Binäärikuva (1-bit) 14

15 Sähkömagneettisen säteilyn vuorovaikutus kohteen kanssa Auringon säteilyenergia törmää maahan erilaisiin maastokohteisiin, mitä tapahtuu? Mitä tapahtuu ilmakehässä säteilyn reitillä auringosta maahan ja maasta instrumenttiin? Mitä tapahtuu kun auringon säteily kohtaa erilaisia maastokohteita? Säteily joko heijastuu (R=reflection) absorboituu (A= absorbtion) läpäisee (T= transmission) Energian säilymisyhtälö Tuleva säteily = heijastunut + absorboitunut + läpäissyt I (λ) =R (λ) +A (λ) +T (λ) Energia ei häviä!!! Aallonpituudesta (λ) riippuvainen Aallonpituudesta & maastokohteesta riippuu, miten paljon absorboituu, läpäisee ja heijastuu Kaukokartoituksen kannalta sama yhtälö järkevämmin Heijastunut eli havaittu R= Tuleva säteily I - (absorboitunut A + läpäissyt T) R(λ) =I (λ) -(A(λ) +T (λ) ) Heijastunut säteily on sitä mitä instrumentti havaitsee Heijastuminen Heijastuminen: säteily "ponnahtaa" takaisin kohteen pinnasta Pinta: kerros, jonka paksuus on puolet säteilyn aallonpituudesta Tulokulma pienenee heijastuminen pienenee Sileä pinta peilimäinen heijastus Karkea (korkeusvaihtelut ja osasten koko suurempia kuin säteilyn aallonpituus) pinta diffuusi heijastus Kohde on aivan sileä Kaikki (lähes) tuleva säteily heijastuu pois saman suuruisessa kulmassa kuin tulokulma Esim. peilityyni vesi Peiliheijastus 15

16 Heijastuksen määrä on (lähes) sama kaikkiin suuntiin Tasaisen karkeilla maastokohteilla Diffuusi heijastus Mikä on karkea ja mikä on sileä kohde? Riippuu tulevan säteilyn aallonpituudesta! Jos aallonpituus on pienempi kuin pinnan elementin karkeus, tapahtuu enemmän diffuusia heijastusta Esimerkiksi : hieno hiekka on sileä kohde, jos aallonpituus on 0.5 cm, mutta varsin karkea näkyvän valon aallonpituusalueella ( µm) Todellinen maastokohde Jos aallonpituus on suurempi kuin kohteen pinnan karkeus - enemmän peiliheijastusta. Diffuusi tai lähes diffuusi heijastus on sitä, mistä on hyötyä kaukokartoituksessa Todellisuudessa maastokohteen karkeus ja kallistus vaihtelee Maastokohteista heijastus lähtee eri suuntiin eri määriä Heijastussuhde eli reflektanssi ρ=r(λ)/ I(λ) * 100% Kohteesta heijastuneen (R) ja kohteeseen tulevan säteilyn (I) (auringon valon) suhde on reflektanssi Koska tuleva säteily I(λ) on suurempi kuin heijastunut säteily R(λ) heijastussuhde on aina (!) pienempi kuin 100% Luonnonmateriaaleilla heijastussuhteeseen vaikuttaa aallonpituuden lisäksi säteilyn tulo- ja lähtökulmat Säteilyn tulo- ja lähtökulmien vaikutus Säteilylähde pysyy paikallaan, kuvaussuunta vaihtelee Heijastussuhde eri aallonpituuksilla Erilaisista maastokohteista saatava heijastussuhde eri aallonpituuksilla on kohteen spektrinen heijastuskäyrä Kullakin kohteella on oma tyypillinen heijastuskäyränsä jonka perusteella kohteet voidaan erotella Kutsutaan myös kohteen ominaissäteilyksi Bi-directional reflectance effect of grass (source: University of Zurich). 16

17 Instrumentin mittauskyky Radiometrinen tarkkuus: Instrumentin kyky erottaa pienet radianssin muutokset Ilmakehän sironta: Instrumenttiin tulee hajavaloa kontrasti pienenee Kohteen pinnan karkeus: Sileästä kohteesta tuleva säteily heijastuu yleensä poispäin saadaan vähän informaatiota Muutokset kohteessa: Tietyltä kohteen alueelta mitattu radianssi onkin lähtöisin laajemmalta alueelta Maastokohteen heijastus Tunnettava / tiedettävä millä aallonpituusalueella kukin kohde erottuu jotta ne voidi erottaa toisistaan Esimerkiksi eri puulajit : näkyvän valon aallonpituuksilla heijastuskäyrä varsin samanlainen, lähi-infralla näkyvät erot Puusto: Absorboi voimakkaasti sinistä (B) ja punaista valoa (R ) Heijastaa vihreää (G) ja lähi-infraa (IR) Eri maastokohteet Kasvillisuus Kasveissa klorofylli absorboi sinisen ja punaisen valon Kun klorofyllin tuottaminen vähenee syksyllä tai kasvin kuollessa, absorptio vähenee punaisella aallonpituudella - lehti heijastaa myös punaista väriä ja näkyy silloin keltaisena (=punainen+vihreä) tai punaisena Tyypillinen kasvillisuuden heijastusspektri Kasvillisuus Lähi-infran aallonpituuksilla ( µm) kasvillisuuden sisäinen rakenne vaikuttaa paljon heijastuksen (R ) määrään Eri kasvilajit ovat sisäiseltä rakenteeltaan erilaisia lajit voidaan erottaa toisistaan 17

18 Kasvillisuus Kaukokartoitusinstrumentin kuvalta eri lajit voidaan tunnistaa, koska ne saavat kuvalla (erit. lähi-infrakanavilla) harmaasävyarvot Samoin kasvisairaudet ja kasvillisuuden kerrostuneisuus voidaan tunnistaa lähi-infrakanavilta Veden absorptioaallonpituudet: 1.4, 1.9, 2.7 µm Kasvin tai kohteen kosteus mahdollista saadaan selville: kosteuden määrä/ lehden paksuus Kohteen kosteus Kasvillisuus: spektri Lehtipuu vihreä, havupuu punainen, ruoho sininen, kuiva ruoho syaani Kasvillisuus: spektri Lehtipuu vihreä, havupuu punainen, ruoho sininen, kuiva ruoho syaani Spektrit: ASTER Spectral Library AISA: Puulajit Trees AISA: Peltokasvi Agricultural field ,00 Sugar-beet 140 Cornfield Harmaasävyt normalisoitu, ts. kanavan harmaasävy jaettu kaikkien kanavien harmaasävyjen summalla ja kerrottu vakiolla. Kutsutaan nimellä Scaled Chromatic Ratio Mean grey-level value of reflection (1-255) 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 Pine 40,00 Fir 20,00 Birch Willow 0,00 Channel AISA-kuvaus suoritettu Threshed cornfield 120 (Kuiva!)grass (tuore!)grass Channel 18

19 AISA: Mänty, kasvupaikka Trees: pine AISA: Kuusi, kasvupaikka Trees: fir 140,00 140,00 Organic sediments Coarse grained sediments 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Tills Coarse grained sediments 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Tills Organic sediments 20,00 20,00 0,00 Channel 0,00 Channel AISA: Koivu, kasvupaikka Kanavat 1-3 sininen, 4-6 vihreä, 7-11 punainen, lähi-infra (Juho Lumme / 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 Fine grained sediments Coarse grained sediments Tills Organic sediments Trees: birch AISA: Mänty, puu vs. metsä 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 Pine woods A pine and pine wood Mean value of pine woods A pine 0,00 Channel 0,00 Channel AISA: Kuusi, puu vs. metsä A spruce and spruce wood AISA: Koivu, puu vs. metsä A birch and birch grove 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 Spruce woods Mean value of spruce woods A spruce 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 Birch groves A birch Mean value of birch Mean value of birch groves 0,00 Channel 0,00 Channel 19

20 AISA: Ruoho, maalaji 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Fine grained sediments Coarse grained sediments Organic sedimets Agricultural field: Grass Mean value of fine grained sedimets Mean value of coarse grained sedimets Organic sedimets AISA: Vehnä, maalaji 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Fine grained sediments Agricultural field: cornfield Coarse grained sediments Organic sediments Mean value of fine grained sedimets Mean value of coarse grained sediments Mean value of organic sediments 20,00 20,00 0,00 Channels 0,00 Channel AISA: Leikattu vehnäpelto, maalaji Agricultural field: stubble cornfield Fine sand cornfields Clay cornfields Mean value of fine sand cornfields Mean value of clay cornfields AISA: Kasvilaji vs. maaperän muodostuminen 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Supra-akvaattiset ja subakvaattiset alueet Coniferous forest (0) Coniferous forest (1) Deciduous forest (0) Deciduous forest (0) Grass (0) Grass (1) 20,00 0 Channel 0,00 Channels Kasvillisuus: Spot esimerkki Spot-kuva Portugal Peltokasvillisuus kirkas vihreä Metsät tumma vihreä Kasvillisuus: yhteenveto H A L VIS Pigmentti NIR Fyysinen rakenne MIR Vesipitoisuus Alhainen 1-4 korkea H: Heijastus A: Absorptio L: Läpäisy 20

KUVANMUODOSTUMINEN INSTRUMENTIT KAUKOKARTOITUSINSTRUMENTIT

KUVANMUODOSTUMINEN INSTRUMENTIT KAUKOKARTOITUSINSTRUMENTIT KUVANMUODOSTUMINEN INSTRUMENTIT 1. KESKUSPROJEKTIO 2. ILMAKUVAKAMERAT o ANALOGISET o DIGITAALISET 3. KEILAIMET 4. PASSIIVINEN JA AKTIIVINEN KUVAUS 5. TUTKAT 6. LASERKEILAIMET KAUKOKARTOITUSINSTRUMENTIT

Lisätiedot

MAA-57.1010 (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006

MAA-57.1010 (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006 MAA-57.1010 (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006 I. Mitä kuvasta voi nähdä? II. Henrik Haggrén Kuvan ottaminen/synty, mitä kuvista nähdään ja miksi Anita Laiho-Heikkinen:

Lisätiedot

YKJ ETRS (usein joutuu säätämään itse)

YKJ ETRS (usein joutuu säätämään itse) GPS-järjestelmästä ja kaukokartoituksesta Kertausta GPS-järjestelmästä GPS:n käyttämät koordinaatistot Sisäisesti GPS-järjestelmä käyttää WGS84-pallokoordinaatistoa Koordinaatit voidaan projisoida lennossa

Lisätiedot

TIETOPAKETTI KAUKOKARTOITUKSESTA 1

TIETOPAKETTI KAUKOKARTOITUKSESTA 1 TIETOPAKETTI KAUKOKARTOITUKSESTA Tähän tietopakettiin on kerätty perustietoa kaukokartoituksesta ja siitä miten satelliittikuvia hyödynnetään. Paketin pohjana on käytetty Kaukokartoituksen perusteet luentomonistetta

Lisätiedot

Mikroskooppisten kohteiden

Mikroskooppisten kohteiden Mikroskooppisten kohteiden lämpötilamittaukset itt t Maksim Shpak Planckin laki I BB ( λ T ) = 2hc λ, 5 2 1 hc λ e λkt 11 I ( λ, T ) = ε ( λ, T ) I ( λ T ) m BB, 0 < ε

Lisätiedot

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT HILA JA PRISMA MIKKO LAINE 9. toukokuuta 05. Johdanto Tässä työssä muodostamme lasiprisman dispersiokäyrän ja määritämme työn tekijän silmän herkkyysrajan punaiselle valolle. Lisäksi

Lisätiedot

Teledyne Optech Titan -monikanavalaser ja sen sovellusmahdollisuudet

Teledyne Optech Titan -monikanavalaser ja sen sovellusmahdollisuudet Teledyne Optech Titan -monikanavalaser ja sen sovellusmahdollisuudet Jan Biström TerraTec Oy TerraTec-ryhmä Emoyhtiö norjalainen TerraTec AS Liikevaihto 2015 noin 13 miljoonaa euroa ja noin 90 työntekijää

Lisätiedot

Valon luonne ja eteneminen. Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen

Valon luonne ja eteneminen. Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen Valon luonne ja eteneminen Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen 1 Valonlähteitä Perimmiltään valon lähteenä toimii kiihtyvässä liikkeessä olevat sähkövaraukset Kaikki

Lisätiedot

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla Hydrologia L3 Hydrometeorologia Säteilyn jako aallonpituuden avulla Ultravioletti 0.004 0.39 m Näkyvä 0.30 0.70 m Infrapuna 0.70 m. 1000 m Auringon lyhytaaltoinen säteily = ultavioletti+näkyvä+infrapuna

Lisätiedot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Spektroskopia. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Spektroskopia. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos Spektroskopia Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos kevät 2013 8. Spektroskopia Peruskäsitteet Spektroskoopin rakenne Spektrometrian käyttö Havainnot ja redusointi Spektropolarimetria 8. Yleistä spektroskopiasta

Lisätiedot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos Ilmakehän vaikutus havaintoihin Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos kevät 2013 2. Ilmakehän vaikutus havaintoihin Ilmakehän transmissio (läpäisevyys) sähkömagneettisen säteilyn eri aallonpituuksilla 2.

Lisätiedot

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012 Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012 Kuva: J.Näränen 2004 Luento 2, 26.1.2012: Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Thomas Hackman HTTPK I, kevät 2012, luento2 1 2. Ilmakehän vaikutus havaintoihin

Lisätiedot

Aikataulu syksy 2008. Kaukokartoitus-kurssi Sisältö. Suorittamisesta GEOINFORMATIIKKA GEOINFORMATIIKKA GEOINFORMATIIKKA

Aikataulu syksy 2008. Kaukokartoitus-kurssi Sisältö. Suorittamisesta GEOINFORMATIIKKA GEOINFORMATIIKKA GEOINFORMATIIKKA Kaukokartoitus-kurssi Sisältö Johdanto kaukokartoituksen peruskäsitteitä, havaintolaitteet havainnoinnin kohteet: maa, vesi, ilmakehä säteilyn kulku ja ilmakehä Instrumentit Kuvan käsittely Kuvaoperaatiot

Lisätiedot

1 Laske ympyrän kehän pituus, kun

1 Laske ympyrän kehän pituus, kun Ympyrään liittyviä harjoituksia 1 Laske ympyrän kehän pituus, kun a) ympyrän halkaisijan pituus on 17 cm b) ympyrän säteen pituus on 1 33 cm 3 2 Kuinka pitkä on ympyrän säde, jos sen kehä on yhden metrin

Lisätiedot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I 2. Ilmakehän vaikutus havaintoihin Lauri Jetsu Fysiikan laitos Helsingin yliopisto Ilmakehän vaikutus havaintoihin Ilmakehän häiriöt (kuva: @www.en.wikipedia.org) Sää: pilvet, sumu, sade, turbulenssi,

Lisätiedot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2008 Luento 2, 24.1.2007: Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen 1 2. Ilmakehän vaikutus havaintoihin Optinen ikkuna Radioikkuna Ilmakehän

Lisätiedot

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA NOT-tiedekoulu La Palma Kasper Honkanen, Ilona Arola, Lotta Loponen, Helmi-Tuulia Korpijärvi ja Anastasia Koivikko 20.11.2011 Ryhmämme työ käsittelee spektrometriaa ja sen

Lisätiedot

11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna

11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna 11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna 1. Astrometria 2. Meridiaanikone 3. Suhteellinen astrometria 4. Katalogit 5. Astrometriasatelliitit 6. Ultravioletti 7. Lähi-infrapuna 13.1 Astrometria Taivaan

Lisätiedot

AURINKOENERGIA. Auringon kierto ja korkeus taivaalla

AURINKOENERGIA. Auringon kierto ja korkeus taivaalla AURINKOENERGIA Auringon kierto ja korkeus taivaalla Maapallo kiertää aurinkoa hieman ellipsin muotoista rataa pitkin, jonka toisessa polttopisteessä maapallo sijaitsee. Maapallo on lähinnä aurinkoa tammikuussa

Lisätiedot

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet.

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet. 1 1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet. Radiosignaalin häipyminen. Adaptiivinen antenni. Piilossa oleva pääte. Radiosignaali voi edetä lähettäjältä vastanottajalle (jotka molemmat

Lisätiedot

5.9 Voiman momentti (moment of force, torque)

5.9 Voiman momentti (moment of force, torque) 5.9 Voiman momentti (moment of force, torque) Voiman momentti määritellään ristitulona M = r F missä r on voiman F vaikutuspisteen paikkavektori tarkasteltavan pisteen suhteen Usean voiman tapauksessa

Lisätiedot

Infrapunaspektroskopia

Infrapunaspektroskopia ultravioletti näkyvä valo Infrapunaspektroskopia IHMISEN JA ELINYMPÄ- RISTÖN KEMIAA, KE2 Kertausta sähkömagneettisesta säteilystä Sekä IR-spektroskopia että NMR-spektroskopia käyttävät sähkömagneettista

Lisätiedot

MAA-C2001 Ympäristötiedon keruu

MAA-C2001 Ympäristötiedon keruu MAA-C2001 Ympäristötiedon keruu Luento 1b Petri Rönnholm, Aalto-yliopisto 1 Laserkeilauksen, fotogrammetrian ja kaukokartoituksen harjoituksista Laserkeilausharjoitus Tarkempi aikataulu julkaistaan lähiaikoina

Lisätiedot

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit Astrofysiikkaa Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit Sähkömagneettista säteilyä kuvataan joko aallonpituuden l tai taajuuden f avulla, tai vaihtoehtoisesti fotonin energian E avulla.

Lisätiedot

Valon havaitseminen. Näkövirheet ja silmän sairaudet. Silmä Näkö ja optiikka. Taittuminen. Valo. Heijastuminen

Valon havaitseminen. Näkövirheet ja silmän sairaudet. Silmä Näkö ja optiikka. Taittuminen. Valo. Heijastuminen Näkö Valon havaitseminen Silmä Näkö ja optiikka Näkövirheet ja silmän sairaudet Valo Taittuminen Heijastuminen Silmä Mitä silmän osia tunnistat? Värikalvo? Pupilli? Sarveiskalvo? Kovakalvo? Suonikalvo?

Lisätiedot

Luento 10: Optinen 3-D mittaus ja laserkeilaus

Luento 10: Optinen 3-D mittaus ja laserkeilaus Maa-57.301 Fotogrammetrian yleiskurssi Luento-ohjelma 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (P. Rönnholm / H. Haggrén, 19.10.2004) Luento 10: Optinen 3-D mittaus ja laserkeilaus AIHEITA Optinen 3-D digitointi Etäisyydenmittaus

Lisätiedot

Mistä on kyse? Pilvien luokittelu satelliittikuvissa. Sisältö. Satelliittikartoitus. Rami Rautkorpi 25.1.2006. Satelliittikartoitus

Mistä on kyse? Pilvien luokittelu satelliittikuvissa. Sisältö. Satelliittikartoitus. Rami Rautkorpi 25.1.2006. Satelliittikartoitus Pilvien luokittelu satelliittikuvissa Mistä on kyse? Rami Rautkorpi 25.1.2006 25.1.2006 Pilvien luokittelu satelliittikuvissa 2 Sisältö Satelliittikartoitus Satelliittikartoitus Pilvien luokittelu Ensimmäinen

Lisätiedot

1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa.

1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa. 1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa. Vuodessa Maahan satava massa on 3.7 10 7 kg. Maan massoina tämä on

Lisätiedot

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS 1 PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittausprojekti Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen

Lisätiedot

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS 1 PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen osat Lämpötilan

Lisätiedot

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka. Kari Sormunen Kevät 2014

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka. Kari Sormunen Kevät 2014 VALAISTUSTA VALOSTA Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2014 OPPILAIDEN KÄSITYKSIÄ VALOSTA Oppilaat kuvittelevat, että valo etenee katsojan silmästä katsottavaan kohteeseen.

Lisätiedot

BOREAALISEN METSÄN SITOMAN SÄTEILYN (FPAR) ARVIOIMINEN SATELLIITTIMITTAUKSISTA SATELLIITTIMITTAUSTEN PERUSTEITA METSÄTIETEEN PÄIVÄN TAKSAATTORIKLUBI

BOREAALISEN METSÄN SITOMAN SÄTEILYN (FPAR) ARVIOIMINEN SATELLIITTIMITTAUKSISTA SATELLIITTIMITTAUSTEN PERUSTEITA METSÄTIETEEN PÄIVÄN TAKSAATTORIKLUBI BOREAALISEN METSÄN SITOMAN SÄTEILYN (FPAR) ARVIOIMINEN SATELLIITTIMITTAUKSISTA METSÄTIETEEN PÄIVÄN TAKSAATTORIKLUBI Titta Majasalmi 1 *, Miina Rautiainen 1, Pauline Stenberg 1 and Terhikki Manninen 2 1

Lisätiedot

7.4 Fotometria CCD kameralla

7.4 Fotometria CCD kameralla 7.4 Fotometria CCD kameralla Yleisin CCDn käyttötapa Yleensä CCDn edessä käytetään aina jotain suodatinta, jolloin kuvasta saadaan siistimpi valosaaste UV:n ja IR:n interferenssikuviot ilmakehän dispersion

Lisätiedot

Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR

Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR Risto Vehmas, Juha Jylhä, Minna Väilä ja prof. Ari Visa Tampereen teknillinen yliopisto Signaalinkäsittelyn laitos Myönnetty rahoitus: 50 000 euroa Esityksen

Lisätiedot

Muita tyyppejä. Bender Rengas Fokusoitu Pino (Stack) Mittaustekniikka

Muita tyyppejä. Bender Rengas Fokusoitu Pino (Stack) Mittaustekniikka Muita tyyppejä Bender Rengas Fokusoitu Pino (Stack) 132 Eri piezomateriaalien käyttökohteita www.ferroperm.com 133 Lämpötilan mittaaminen Termopari Halpa, laaja lämpötila-alue Resistanssin muutos Vastusanturit

Lisätiedot

Keskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin!

Keskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin! Keskeisvoimat Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin! Historiallinen ja tärkeä esimerkki on planeetan liike Auringon ympäri. Se on 2 kappaleen ongelma, joka voidaan aina redusoida keskeisliikkeeksi

Lisätiedot

7.4 PERUSPISTEIDEN SIJAINTI

7.4 PERUSPISTEIDEN SIJAINTI 67 7.4 PERUSPISTEIDEN SIJAINTI Optisen systeemin peruspisteet saadaan systeemimatriisista. Käytetään seuraavan kuvan merkintöjä: Kuvassa sisäänmenotaso on ensimmäisen linssin ensimmäisessä pinnassa eli

Lisätiedot

ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op)

ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op) ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op) Jari J. Hänninen 2015 16/IV V Luentoviikko 9 Tavoitteet Valon luonne ja eteneminen Dispersio Lähde: https: //www.flickr.com/photos/fastlizard4/5427856900/in/set-72157626537669172,

Lisätiedot

Luento 5: Stereoskooppinen mittaaminen

Luento 5: Stereoskooppinen mittaaminen Maa-57.300 Fotogrammetrian perusteet Luento-ohjelma 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Luento 5: Stereoskooppinen mittaaminen AIHEITA Etäisyysmittaus stereokuvaparilla Esimerkki: "TKK" Esimerkki: "Ritarihuone"

Lisätiedot

Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta

Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta Sanna Kaasalainen Kaukokartoituksen ja Fotogrammetrian Osasto Ilmastonmuutos ja ääriarvot 13.9.2012 Ympäristön Aktiivinen

Lisätiedot

Polarisaatio. Timo Lehtola. 26. tammikuuta 2009

Polarisaatio. Timo Lehtola. 26. tammikuuta 2009 Polarisaatio Timo Lehtola 26. tammikuuta 2009 1 Johdanto Lineaarinen, ympyrä, elliptinen Kahtaistaittuvuus Nicol, metalliverkko Aaltolevyt 2 45 Polarisaatio 3 Lineaarinen polarisaatio y Sähkökentän vaihtelu

Lisätiedot

Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA

Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/5 Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA TYÖN TAVOITE Työssä perehdytään optisiin ilmiöihin tutkimalla valon kulkua linssisysteemeissä ja prismassa. Tavoitteena on saada

Lisätiedot

Loppuraportti Blom Kartta Oy - Hulevesien mallintaminen kaupunkiympäristössä / KiraDIGI

Loppuraportti Blom Kartta Oy - Hulevesien mallintaminen kaupunkiympäristössä / KiraDIGI 1 YMPÄRISTÖMINISTERIÖ Virve Hokkanen Loppuraportti Blom Kartta Oy - Hulevesien mallintaminen kaupunkiympäristössä / KiraDIGI Kehitystyö Tässä projektissa haluttiin selvittää kaupunkiympäristössä haasteelliseksi

Lisätiedot

Ultraäänen kuvausartefaktat. UÄ-kuvantamisen perusoletukset. Outi Pelkonen OYS, Radiologian Klinikka 29.4.2005

Ultraäänen kuvausartefaktat. UÄ-kuvantamisen perusoletukset. Outi Pelkonen OYS, Radiologian Klinikka 29.4.2005 Ultraäänen kuvausartefaktat Outi Pelkonen OYS, Radiologian Klinikka 29.4.2005 kaikissa radiologisissa kuvissa on artefaktoja UÄ:ssä artefaktat ovat kaikuja, jotka näkyvät kuvassa, mutta eivät vastaa sijainniltaan

Lisätiedot

Metsähovin satelliitilaser lähiavaruuden kohteiden karakterisoinnissa

Metsähovin satelliitilaser lähiavaruuden kohteiden karakterisoinnissa Metsähovin satelliitilaser lähiavaruuden kohteiden karakterisoinnissa Olli Wilkman, Arttu Raja-Halli, Niko Kareinen, Jouni Peltoniemi, Jenni Virtanen Paikkatietokeskus FGI Maanmittauslaitos 81 704 Metsähovin

Lisätiedot

Kuva 1. Valon polarisoituminen. P = polarisaattori, A = analysaattori (kierrettävä).

Kuva 1. Valon polarisoituminen. P = polarisaattori, A = analysaattori (kierrettävä). P O L A R I S A A T I O VALON POLARISAATIO = ilmiö, jossa valon sähkökentän värähtelyt tapahtuvat vain yhdessä tasossa (= polarisaatiotasossa) kohtisuorasti etenemissuuntaa vastaan Kuva 1. Valon polarisoituminen.

Lisätiedot

Valitse vain kuusi tehtävää! Tee etusivun yläreunaan pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin tarvittavat välivaiheet esille!

Valitse vain kuusi tehtävää! Tee etusivun yläreunaan pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin tarvittavat välivaiheet esille! 5.4.013 Jussi Tyni 1. Selitä ja piirrä seuraavat lyhyesti: a) Kehäkulma ja keskikulma b) Todista, että kolmion kulmien summa on 180 astetta. Selitä päätelmiesi perustelut.. a) Suorakulmaisen kolmion kateetit

Lisätiedot

3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO

3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO 3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO POHDITTAVAA 1. Kuvasta voidaan arvioida, että frisbeegolfkiekko käy noin 9 metrin korkeudella ja se lentää noin 40 metrin päähän. Vastaus: Frisbeegolfkiekko käy n. 9 m:n

Lisätiedot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto Luento 23.4.2009, T. Hackman & J. Näränen 1. Yleisesti tärkeätä Peruskäsitteet Mitä havaintomenetelmää kannatta käyttää? Minkälaista teleskooppia millekin

Lisätiedot

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian

Lisätiedot

9. Polarimetria. tähtitieteessä. 1. Polarisaatio. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria

9. Polarimetria. tähtitieteessä. 1. Polarisaatio. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria 9. Polarimetria 1. Polarisaatio tähtitieteessä 2. Stokesin parametrit 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria 9.1 Polarisaatio tähtitieteessä! Polarisaatiota mittaamalla päästään käsiksi moniin fysikaalisiin

Lisätiedot

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET KAIKKI HAVAITTAVA ON AINETTA TAI SÄTEILYÄ 1. Jokainen rakenne rakentuu pienemmistä rakenneosista. Luonnon rakenneosat suurimmasta pienimpään galaksijoukko

Lisätiedot

FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA 1 JOHDANTO Työssä tutustutaan hila- ja prismaspektrometreihin, joiden avulla tutkitaan valon taipumista hilassa ja taittumista prismassa. Samalla tutustutaan eräiden

Lisätiedot

9. Polarimetria. 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä. 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria

9. Polarimetria. 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä. 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria 9. Polarimetria 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria 10.1 Stokesin parametrit 10.1

Lisätiedot

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät Ongelma: Tähdet ovat kaukana... Objektiivi Esine Objektiivi muodostaa pienennetyn ja ylösalaisen kuvan Tarvitaan useita linssejä tai peilejä! syys 23 11:04 Galilein

Lisätiedot

Kuten aaltoliikkeen heijastuminen, niin myös taittuminen voidaan selittää Huygensin periaatteen avulla.

Kuten aaltoliikkeen heijastuminen, niin myös taittuminen voidaan selittää Huygensin periaatteen avulla. FYS 103 / K3 SNELLIN LAKI Työssä tutkitaan monokromaattisen valon taittumista ja todennetaan Snellin laki. Lisäksi määritetään kokonaisheijastuksen rajakulmia ja aineiden taitekertoimia. 1. Teoriaa Huygensin

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 28.5.2014, malliratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 28.5.2014, malliratkaisut A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 8.5.014, malliratkaisut Kalle ja Anne tekivät fysikaalisia kokeita liukkaalla vaakasuoralla jäällä.

Lisätiedot

10. Polarimetria. 1. Polarisaatio tähtitieteessä. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria

10. Polarimetria. 1. Polarisaatio tähtitieteessä. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria 10. Polarimetria 1. Polarisaatio tähtitieteessä 2. Stokesin parametrit 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria 10.1 Polarisaatio tähtitieteessä Polarisaatiota mittaamalla päästään käsiksi moniin fysikaalisiin

Lisätiedot

LIITE 2. ALTISTUMISRAJA-ARVOT OPTISELLE SÄTEILYLLE

LIITE 2. ALTISTUMISRAJA-ARVOT OPTISELLE SÄTEILYLLE MUISTIO 1137121 v. 1 1(17) 12.06.2017 2388/2017 LIITE 2. ALTISTUMISRAJA-ARVOT OPTISELLE SÄTEILYLLE 1. Epäkoherentti optinen säteily Biofysikaalisesti merkittävät optisen säteilyn altistumisraja-arvot määritellään

Lisätiedot

3D-kuvauksen tekniikat ja sovelluskohteet. Mikael Hornborg

3D-kuvauksen tekniikat ja sovelluskohteet. Mikael Hornborg 3D-kuvauksen tekniikat ja sovelluskohteet Mikael Hornborg Luennon sisältö 1. Optiset koordinaattimittauskoneet 2. 3D skannerit 3. Sovelluskohteet Johdanto Optiset mittaustekniikat perustuvat valoon ja

Lisätiedot

AURINKOENERGIAA AVARUUDESTA

AURINKOENERGIAA AVARUUDESTA RISS 16. 9. 2009 AURINKOENERGIAA AVARUUDESTA Pentti O A Haikonen Adjunct Professor University of Illinois at Springfield Aurinkoenergiasatelliitin tekninen perusta Auringon säteilyn tehotiheys maapallon

Lisätiedot

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen Luku 11 Aaltojen heijastuminen ja taittuminen Tässä luvussa käsitellään sähkömagneettisten aaltojen heijastumista ja taittumista väliaineiden rajapinnalla. Rajoitutaan monokromaattisiin aaltoihin ja oletetaan

Lisätiedot

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)

Lisätiedot

Teoreettisia perusteita I

Teoreettisia perusteita I Teoreettisia perusteita I - fotogrammetrinen mittaaminen perustuu pitkälti kollineaarisuusehtoon, jossa pisteestä heijastuva valonsäde kulkee suoraan projektiokeskuksen kautta kuvatasolle - toisaalta kameran

Lisätiedot

1. STEREOKUVAPARIN OTTAMINEN ANAGLYFIKUVIA VARTEN. Hyvien stereokuvien ottaminen edellyttää kahden perusasian ymmärtämistä.

1. STEREOKUVAPARIN OTTAMINEN ANAGLYFIKUVIA VARTEN. Hyvien stereokuvien ottaminen edellyttää kahden perusasian ymmärtämistä. 3-D ANAGLYFIKUVIEN TUOTTAMINEN Fotogrammetrian ja kaukokartoituksen laboratorio Teknillinen korkeakoulu Petri Rönnholm Perustyövaiheet: A. Ota stereokuvapari B. Poista vasemmasta kuvasta vihreä ja sininen

Lisätiedot

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1) ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1) Johdanto Kupari on metalli, jota käytetään esimerkiksi sähköjohtojen, tietokoneiden ja putkiston valmistamisessa. Korkean kysynnän vuoksi kupari on melko kallista. Kuparipitoisen

Lisätiedot

Lajittelumenetelmät ilmakehän kaukokartoituksen laadun tarkkailussa (valmiin työn esittely)

Lajittelumenetelmät ilmakehän kaukokartoituksen laadun tarkkailussa (valmiin työn esittely) Lajittelumenetelmät ilmakehän kaukokartoituksen laadun tarkkailussa (valmiin työn esittely) Viivi Halla-aho 30.9.2013 Ohjaaja: Dos. Johanna Tamminen Valvoja: Prof. Harri Ehtamo Työn saa tallentaa ja julkistaa

Lisätiedot

MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1)

MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1) MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1) Johdanto Maito on tärkeä eläinproteiinin lähde monille ihmisille. Maidon laatu ja sen sisältämät proteiinit riippuvat useista tekijöistä ja esimerkiksi meijereiden

Lisätiedot

Valo, valonsäde, väri

Valo, valonsäde, väri Kokeellista fysiikkaa luokanopettajille Ari Hämäläinen kevät 2005 Valo, valonsäde, väri Näkeminen, valonlähteet Pimeässä ei ole valoa, eikä pimeässä näe. Näkeminen perustuu esineiden lähettämään valoon,

Lisätiedot

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Syksy 2017 Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Syksy 2017 Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, MG & VMP) 9. Polarimetria Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Syksy 2017 Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, MG & VMP) 1 9. Polarimetria 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä 3. Polarisaattorit 4.

Lisätiedot

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2) Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2) Yliopistonlehtori, TkT Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Kevät 2016 Ajan ja pituuden suhteellisuus Relativistinen työ ja kokonaisenergia SMG-aaltojen

Lisätiedot

Braggin ehdon mukaan hilatasojen etäisyys (111)-tasoille on

Braggin ehdon mukaan hilatasojen etäisyys (111)-tasoille on 763343A KIINTEÄN AINEEN FYSIIKKA Ratkaisut 2 Kevät 2018 1. Tehtävä: Kuparin kiderakenne on pkk. Käyttäen säteilyä, jonka aallonpituus on 0.1537 nm, havaittiin kuparin (111-heijastus sirontakulman θ arvolla

Lisätiedot

Kohina. Havaittujen fotonien statistinen virhe on kääntäen verrannollinen havaittujen fotonien lukumäärän N neliö juureen ( T 1/ N)

Kohina. Havaittujen fotonien statistinen virhe on kääntäen verrannollinen havaittujen fotonien lukumäärän N neliö juureen ( T 1/ N) Kohina Havaittujen fotonien statistinen virhe on kääntäen verrannollinen havaittujen fotonien lukumäärän N neliö juureen ( T 1/ N) N on suoraan verrannollinen integraatioaikaan t ja havaittuun taajuusväliin

Lisätiedot

d sinα Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 8: SPEKTROMETRITYÖ I Optinen hila

d sinα Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 8: SPEKTROMETRITYÖ I Optinen hila Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 8: SPEKTROMETRITYÖ I Optinen hila Optisessa hilassa on hyvin suuri määrä yhdensuuntaisia, toisistaan yhtä kaukana olevia

Lisätiedot

Satelliittipaikannus

Satelliittipaikannus Kolme maailmalaajuista järjestelmää 1. GPS (USAn puolustusministeriö) Täydessä laajuudessaan toiminnassa v. 1994. http://www.navcen.uscg.gov/gps/default.htm 2. GLONASS (Venäjän hallitus) Ilmeisesti 11

Lisätiedot

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Kojemeteorologia Sami Haapanala syksy 2013 Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Kojemeteorologia, 3 op 9 luentoa, 3 laskuharjoitukset ja vierailu mittausasemalle Tentti Oppikirjana Rinne & Haapanala:

Lisätiedot

Albedot ja magnitudit

Albedot ja magnitudit Albedot ja magnitudit Tähtien kirkkauden ilmoitetaan magnitudiasteikolla. Koska tähdet säteilevät (lähes) isotrooppisesti kaikkiin suuntiin, tähden näennäiseen kirkkautaan vaikuttavat vain: 1) Tähden todellinen

Lisätiedot

Näkösyvyys. Kyyveden havainnoitsijatilaisuus Pekka Sojakka. Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus

Näkösyvyys. Kyyveden havainnoitsijatilaisuus Pekka Sojakka. Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus Näkösyvyys Kyyveden havainnoitsijatilaisuus 25.5.2011 Pekka Sojakka Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus Näkösyvyys eli veden läpinäkyvyys on yksi virallisista veden laatuluokituksen määrityksistä.

Lisätiedot

5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat

5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat 5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat Muistellaan menneitä Jo peruskoulussa lienee opetettu tämä Newtonin gravitaatiolaki kahden kappaleen välisestä gravitaatiovoimasta: Tässä yhtälössä G on gravitaatiovakio

Lisätiedot

S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö

S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 POLARISAATIO Laboratoriotyö S-108-2110 OPTIIKKA 2/10 SISÄLLYSLUETTELO 1 Polarisaatio...3 2 Työn suoritus...6 2.1 Työvälineet...6 2.2 Mittaukset...6 2.2.1 Malus:in laki...6 2.2.2

Lisätiedot

CCD-kamerat ja kuvankäsittely

CCD-kamerat ja kuvankäsittely CCD-kamerat ja kuvankäsittely Kari Nilsson Finnish Centre for Astronomy with ESO (FINCA) Turun Yliopisto 6.10.2011 Kari Nilsson (FINCA) CCD-havainnot 6.10.2011 1 / 23 Sisältö 1 CCD-kamera CCD-kameran toimintaperiaate

Lisätiedot

Ratkaisu: Maksimivalovoiman lauseke koostuu heijastimen maksimivalovoimasta ja valonlähteestä suoraan (ilman heijastumista) tulevasta valovoimasta:

Ratkaisu: Maksimivalovoiman lauseke koostuu heijastimen maksimivalovoimasta ja valonlähteestä suoraan (ilman heijastumista) tulevasta valovoimasta: LASKUHARJOITUS 1 VALAISIMIEN OPTIIKKA Tehtävä 1 Pistemäinen valonlähde (Φ = 1000 lm, valokappaleen luminanssi L = 2500 kcd/m 2 ) sijoitetaan 15 cm suuruisen pyörähdysparaboloidin muotoisen peiliheijastimen

Lisätiedot

Infraäänimittaukset. DI Antti Aunio, Aunio Group Oy

Infraäänimittaukset. DI Antti Aunio, Aunio Group Oy Infraäänimittaukset DI Antti Aunio, Aunio Group Oy antti.aunio@aunio.fi Mitä infraääni on? Matalataajuista ilmanpaineen vaihtelua Taajuusalue < 20 Hz Ihmisen kuuloalue on tyypillisesti 20-20 000 Hz Osa

Lisätiedot

Matematiikka ja teknologia, kevät 2011

Matematiikka ja teknologia, kevät 2011 Matematiikka ja teknologia, kevät 2011 Peter Hästö 13. tammikuuta 2011 Matemaattisten tieteiden laitos Tarkoitus Kurssin tarkoituksena on tutustuttaa ja käydä läpi eräisiin teknologisiin sovelluksiin liittyvää

Lisätiedot

LIITE I. Epäkoherentti optinen säteily. λ (H eff on merkityksellinen vain välillä 180 400 nm) (L B on merkityksellinen vain välillä 300 700 nm)

LIITE I. Epäkoherentti optinen säteily. λ (H eff on merkityksellinen vain välillä 180 400 nm) (L B on merkityksellinen vain välillä 300 700 nm) N:o 146 707 LIITE I Epäkoherentti optinen säteily Biofysikaalisesti merkittävät optisen säteilyn altistumisarvot voidaan määrittää alla esitettyjen kaavojen avulla. Tietyn kaavan käyttö riippuu kulloisestakin

Lisätiedot

Esimerkki - Näkymätön kuu

Esimerkki - Näkymätön kuu Inversio-ongelmat Inversio = käänteinen, päinvastainen Inversio-ongelmilla tarkoitetaan (suoran) ongelman ratkaisua takaperin. Arkipäiväisiä inversio-ongelmia ovat mm. lääketieteellinen röntgentomografia

Lisätiedot

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen Luku 11 Aaltojen heijastuminen ja taittuminen Tässä luvussa käsitellään sähkömagneettisten aaltojen heijastumista ja taittumista väliaineiden rajapinnalla. Rajoitutaan monokromaattisiin aaltoihin ja oletetaan

Lisätiedot

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI sivu 1/5 MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI Kohderyhmä: Kesto: Tavoitteet: Toteutus: Peruskoulu / lukio 15 min. Työn tavoitteena on havainnollistaa

Lisätiedot

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet. Kari Sormunen Syksy 2014

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet. Kari Sormunen Syksy 2014 VALAISTUSTA VALOSTA Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet Kari Sormunen Syksy 2014 OPPILAIDEN KÄSITYKSIÄ VALOSTA Oppilaat kuvittelevat, että valo etenee katsojan silmästä katsottavaan kohteeseen. Todellisuudessa

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Ensimmäisen luennon aihepiirit. Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET

SMG-4500 Tuulivoima. Ensimmäisen luennon aihepiirit. Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET SMG-4500 Tuulivoima Ensimmäisen luennon aihepiirit Tuuli luonnonilmiönä: Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat 1 TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET Tuuli on ilman liikettä suhteessa maapallon pyörimisliikkeeseen.

Lisätiedot

Lego Mindstorms NXT. OPH oppimisympäristöjen kehittämishanke 2011-2013. (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 1

Lego Mindstorms NXT. OPH oppimisympäristöjen kehittämishanke 2011-2013. (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 1 Lego Mindstorms NXT OPH oppimisympäristöjen kehittämishanke 2011-2013 (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 1 Anturi- ja moottoriportit A B C 1 2 3 4 (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights

Lisätiedot

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Peruskäsitteet Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet sähkövaraus teho ja energia potentiaali ja jännite sähkövirta Tarkoitus on määritellä sähkötekniikan

Lisätiedot

Geometrinen optiikka. Tasopeili. P = esinepiste P = kuvapiste

Geometrinen optiikka. Tasopeili. P = esinepiste P = kuvapiste Geometrinen optiikka Tasopeili P = esinepiste P = kuvapiste Valekuva eli virtuaalinen kuva koska säteiden jatkeet leikkaavat (vs. todellinen kuva, joka muodostuu itse säteiden leikkauspisteeseen) Tasomainen

Lisätiedot

LUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA

LUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA LUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA Kahden kappaleen suhteellisen liikkeen yhtälö: R m 2 R = µ R r 3 jossa µ = G(m 1 + m 2 ) Liikeyhtälön integraalit m 1 R 1 R 2 k = R R suhteellisen liikkeen imp.mom/massayksikkö

Lisätiedot

Suuriformaattiset digitaaliset ilmakuvakamerat

Suuriformaattiset digitaaliset ilmakuvakamerat Maa 57.270, Fotogrammetrian, kaukokartoituksen ja kuvantulkinnan seminaari Suuriformaattiset digitaaliset ilmakuvakamerat 2007 Lauri Saarinen Sisällysluettelo 1 Johdanto...3 2 Digitaalinen ilmakuvakamera...3

Lisätiedot

3. Optiikka. 1. Geometrinen optiikka. 2. Aalto-optiikka. 3. Stokesin parametrit. 4. Perussuureita. 5. Kuvausvirheet. 6. Optiikan suunnittelu

3. Optiikka. 1. Geometrinen optiikka. 2. Aalto-optiikka. 3. Stokesin parametrit. 4. Perussuureita. 5. Kuvausvirheet. 6. Optiikan suunnittelu 3. Optiikka 1. Geometrinen optiikka 2. Aalto-optiikka 3. Stokesin parametrit 4. Perussuureita 5. Kuvausvirheet 6. Optiikan suunnittelu 3.1 Geometrinen optiikka! klassinen optiikka! Valoa kuvaa suoraan

Lisätiedot

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2014 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2014 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP) 9. Polarimetria Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2014 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP) 1 9. Polarimetria 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä 3. Polarisaattorit

Lisätiedot

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi Tähtitieteen perusteet, harjoitus 2 Yleisiä huomioita: Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi aurinkokunnan etäisyyksille kannattaa usein

Lisätiedot