Optik uzaktan algılama teknolojisi – ülkemizin uzaktan algılama uydu sisteminin kademeli olarak güçlendirilmesine ve iyileştirilmesine yardımcı oluyor.

24 Nisan 1970'te ülkemiz, ilk yapay uydusu "Dongfanghong-1"i başarıyla fırlatarak, bağımsız olarak yapay uydu geliştirip fırlatan dünyadaki beşinci ülke oldu. O zamandan beri ülkemizin uzay sanayisi onlarca yıllık bir gelişme sürecinden geçti ve uydu uzaktan algılama, uzay teknolojisini verimliliğe dönüştürmenin en doğrudan ve pratik yollarından biri haline geldi.

Ülkem, 26 Ekim 2015 tarihinde, karasal gözlem, okyanus gözlemi ve atmosferik gözlem olmak üzere üç ana uydu uzaktan algılama sisteminin geliştirilmesine odaklanan "Ulusal Sivil Uzay Altyapısı Orta ve Uzun Vadeli Geliştirme Planı (2015-2025)"nı yayınladı. Yedi uydu takımı ve üç tematik uydu türünden oluşan bir uzaktan algılama uydu sistemi kurularak, çoklu çözünürlük konfigürasyonları ve gözlem teknolojilerinin kombinasyonlarıyla küresel bir gözlem ve veri toplama kapasitesi oluşturulacaktır.

Ulusal sivil uzay altyapı planında uzaktan algılama uydu sisteminin istikrarlı ilerlemesiyle birlikte, optik uzaktan algılama, gelişiminin temel bileşenlerinden biri haline gelmiş ve uygulama alanları ve ölçeği en geniş olanlardan biri olmuştur. 20. yüzyıldan beri, ülkemizin optik Dünya uzaktan algılama uyduları esas olarak geri kazanılabilir uzaktan algılama uyduları, meteoroloji uyduları, Dünya kaynakları uyduları, denizcilik uyduları ve çevre ve afet izleme uyduları olmak üzere üç kategoriye ayrılmıştır. Bu uydular tarafından taşınan uzaktan algılama sensörleri iki ana kategoriye ayrılabilir: uzay tabanlı optik uzaktan algılama sensörleri ve uzay tabanlı mikrodalga uzaktan algılama sensörleri. Uzay kameraları olarak da bilinen ilki, uyduyla Dünya keşfinde ölçülemez bir rol oynamıştır.

Kara gözlem uydusu

Uzay altyapısı planlamasında, kara gözlem uyduları esas olarak yüksek çözünürlüklü, kaynak, çevre ve haritalama uydularını içerir.

Gaofen serisi uyduları

Bunlar arasında en ünlüsü, resmi adı Yüksek Çözünürlüklü Dünya Gözlem Sistemi Büyük Projesi olan Gaofen uydu serisidir. "Ulusal Orta ve Uzun Vadeli Bilim ve Teknoloji Geliştirme Planı Taslağı (2006-2020)"nda belirlenen 16 büyük bilim ve teknoloji projesinden biridir ve 2010 yılında fırlatılmıştır. Bu projenin ilk amacı, yüksek zamansal çözünürlük, yüksek uzamsal çözünürlük ve yüksek spektral çözünürlüğe sahip, bağımsız olarak kontrol edilebilen eksiksiz bir uydu seti oluşturmaktı.

▲Ülkemdeki Gaofen Uydu Dizilerinin Kronolojisi

Gaofen uydu serisi çok sayıda uydudan oluşmaktadır. Şu anda yörüngede bulunan sivil uydular arasında Gaofen-1, Gaofen-2 ila Gaofen-12 yer almaktadır ve bu uydular optik ve çoklu hiperspektral, SAR ve orta dalga kızılötesi sensörler de dahil olmak üzere çeşitli sensörlerle donatılmıştır. Dünya gözlemi için yüksek uzamsal çözünürlük (Gaofen-2 pankromatik 0,8 m), yüksek zamansal çözünürlük (Gaofen-4 20 saniye) ve yüksek spektral çözünürlük (Gaofen-5 330 bant) elde etmişlerdir.

▲Environment-1 uydusunun yörüngesi

Çevre felaketi uydusu

Ülkem, geniş toprakları, karmaşık arazisi ve değişken iklimiyle, dünyada doğal afetlerden en sık etkilenen ve ciddi kayıplar yaşayan ülkelerden biridir. Çevresel Afet Azaltma Küçük Uydu Takımyıldızı, ülkemiz tarafından sık yaşanan doğal afetlerle mücadele etmek ve çevreyi izlemek amacıyla özel olarak geliştirilmiş bir uydu takımyıldızıdır. Üç uydudan oluşmaktadır: HJ-1A, HJ-1B ve HJ-1C. 2008 yılında HJ-1A'nın fırlatılmasından bu yana, yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlüğü ve geniş kapsama alanı, afet izleme ve ekolojik çevre sağlığı değerlendirmesinde yaygın olarak kullanılmasını sağlamıştır. HJ-1A'nın yükü, iki geniş kapsamlı çok spektrumlu görünür ışık kamerası ve bir hiperspektral görüntüleyici içerirken, HJ-1B'nin yükü iki geniş kapsamlı çok spektrumlu görünür ışık kamerası ve bir kızılötesi kamera içermektedir. Çift uydu ağında çalışan HJ-1A ve HJ-1B uyduları, iki günlük hızlı tekrar ziyaret yeteneği sağlayabilmektedir. HJ-1C'nin yükü, S bandı sentetik açıklıklı bir radardır.

Kaynak uydusu

Ülkemizin fırlattığı Dünya kaynakları uyduları arasında, Çin ve Brezilya'nın ortak projesi olan Çin-Brezilya Dünya Kaynakları Uydusu (CBERS) ve ülkemizin bağımsız olarak geliştirdiği ZY-1 uydusu bulunmaktadır. CBERS, hizmet dışı bırakılan CBERS-01, 02 ve 02B uyduları ile şu anda faaliyette olan CBERS-02C ve 04 uydularını kapsamaktadır. 2014 yılında fırlatılan ZY-1-04 uydusu dört kamera taşımaktadır: Çin tarafından geliştirilen 5m/10m pankromatik çok spektrumlu kamera (PAN) ve 40m/80m kızılötesi çok spektrumlu tarayıcı (IRS); ve Brezilya tarafından geliştirilen 20m çok spektrumlu kamera (MUX) ve 73m geniş görüş alanlı görüntüleyici (WFI). Eylül 2019'da fırlatılan ZY-1-02D ​​uydusu ise iki kamera taşımakta olup 2,5m/10m optik görüntüler ve 30m 166 bantlı hiperspektral görüntüler elde edebilmektedir.

Uydu haritalama

ZY-3, Çin tarafından bağımsız olarak geliştirilen sivil, yüksek çözünürlüklü stereo haritalama uydusudur. Uydu üzerindeki ön, arka ve ön kameralar, aynı alanın üç farklı gözlem açısından stereo görüntü çiftleri elde edebilmekte ve zengin 3 boyutlu geometrik bilgiler sağlamaktadır. 2016 yılında ZY-3 02 başarıyla fırlatıldı ve ZY-3 01 ile birlikte çalışmaya başladı. ZY-3 02, 2 metrelik yüksek hassasiyetli çözünürlüğe sahip 3 satırlı dizi stereo görüntüler elde etme yeteneğine sahiptir ve 1:50.000 ve 1:25.000 ölçekli stereo haritalama için veri desteği sağlamaktadır.

Okyanus gözlem uydusu

Uzay altyapısı planlamasında, deniz gözlem uydu serisi iki uydu takımından (okyanus rengi uydu takımı ve okyanus dinamikleri uydu takımı) ve bir tür tematik uydudan (deniz çevresel izleme uyduları) oluşmaktadır. Ülkemizin deniz gözlem uyduları Okyanus Serisi (HY) olarak adlandırılmaktadır. 15 Mayıs 2002'de ilk Okyanus-1A uydusu (HY-1A) fırlatıldı. Bu uydu, deniz suyunun optik özelliklerini, klorofil konsantrasyonunu, deniz yüzeyi sıcaklığını, askıda kalan tortu içeriğini, çözünür organik maddeyi ve deniz kirleticilerini gözlemlerken, aynı zamanda deniz suyunu, sığ deniz topografyasını, okyanus akıntı özelliklerini ve deniz yüzeyinin üzerindeki atmosferik aerosolleri de gözlemlemektedir. Bu uydunun fırlatılması, ülkemizin deniz uydu alanındaki bir boşluğu doldurdu ve "Okyanus-1" serisi uydularının geliştirilmesinde yeni bir dönemi başlattı.

Bugüne kadar ülkemiz, bir dizi okyanus rengi uydusu (örneğin "Haiyang-1" serisi), bir dizi okyanus dinamik çevre uydusu (örneğin "Haiyang-2" serisi ve Çin-Fransa Okyanus Uydusu) ve okyanus gözetleme uydusu (örneğin "Haiyang-3" serisi) fırlatmıştır.

Atmosferik gözlem uydusu

Uzay altyapısı planlamasında, atmosferik gözlem uyduları iki uydu takımından (hava gözlem uydu takımı ve iklim gözlem uydu takımı) ve bir tür tematik uydudan (atmosferik bileşim tespit uyduları) oluşmaktadır. Ülkemizin atmosferik gözlem uydularına Fengyun (FY) adı verilmektedir. 1970'ten beri Fengyun, iki kategori ve dört seri uyduya dönüşmüştür: Fengyun-2 ve Fengyun-4'ü içeren jeostasyonel meteorolojik uydular (sekiz Fengyun-2 uydusu ve bir Fengyun-4 uydusu başarıyla fırlatılmıştır); ve Fengyun-1 ve Fengyun-3'ü içeren kutupsal yörüngeli meteorolojik uydular (dört Fengyun-1 ve dört Fengyun-3 uydusu başarıyla fırlatılmıştır). Son 20 yılda, Fengyun meteorolojik uyduları, deneysel uygulama odaklıdan operasyonel hizmet odaklıya, birinci nesilden ikinci nesile, tekli tespitten kapsamlı tespite ve nitel analizden nicel analize dönüşümü tamamlayarak, operasyonelleştirme, serileştirme ve nicelleştirme geliştirme hedeflerine ulaşmıştır. Fengyun uydu verilerinin ön işlenmesi, ürün üretimi ve veri uygulama teknolojilerinde kapsamlı ilerleme kaydedilmiştir. Çin'in meteoroloji uyduları, uluslararası kabul görmüş standartlara ulaşan ilk uydular arasında yer almakta olup, uluslararası meteoroloji kuruluşlarında rakipsizdir.

Günümüzde uydu optik uzaktan algılama teknolojisi, benzeri görülmemiş bir hızlı gelişme dönemi yaşıyor. Optik uzaktan algılama görüntülerinin mekansal, spektral ve zamansal çözünürlüğü sürekli olarak yeni atılımlar gerçekleştiriyor. Ülkemizde fırlatılan uzaktan algılama uydularının sayısı hızla artıyor ve uydu uzaktan algılama verisi elde etme yeteneği de aynı anda kalite açısından iyileşme eğilimi gösteriyor.

Uydu optik uzaktan algılama teknolojisinin yakın gelecekte daha geniş bir uygulama alanına sahip olacağına, daha hızlı, daha doğru ve verimli uygulamalar geliştirme hedefine ulaşacağına ve daha yaygın ve ticarileşmiş bir gelişim yoluna gireceğine inanılmaktadır.