Tomai Fa'atino o Ata Satelite i le Geophysics
Ua avea le fa'aogaina o satelite e iloa ai mea mamao ma se vaega taua o su'esu'ega ma fa'aoga fa'aonaponei o le geophysical. E ala i ata satelite, e mafai e le au geophysicist ona mata'ituina le fogaeleele i se auala lautele, i lea taimi ma lea taimi, ma le faifai pea—mai uiga fa'ale-geological ma le tectonic dynamics i suiga o le talafatai ma le fa'aleagaina o le fogaeleele e mafua mai i mafui'e po'o gaioiga o mauga mu. Peita'i, e le faigofie ona fa'aaogaina ata satelite. E mana'omia se fa'asologa o metotia fa'agasolo e fa'aleleia atili ai le lelei o fa'amaumauga, aveese fa'amatalaga talafeagai o le geophysical, ma fa'aitiitia ai fa'alavelave e pei o ao, pisa, po'o le fa'aletonu o le geometric. O lenei tusiga o lo'o talanoaina ai metotia autu mo le fa'agasoloina o ata satelite i se fa'atulagaga geophysical, mai le fa'agasologa muamua i le au'ili'iliga fa'apitoa.
1. Ituaiga o ata satelite e masani ona faʻaaogaina i le geophysics
I le geophysics, o nisi ituaiga o faʻamaumauga satelite e masani ona faʻaaogaina o:
1. Opitika fa'a-multispectral (e.g. Landsat, Sentinel-2)
E tu'uina atu fa'amatalaga e uiga i le toe fa'afo'isia o le fogā'ele'ele i galu eseese. Aoga mo le fa'afanua o le lithology, minerale ua suia, la'au (e fai ma fa'ailoga e le tu'usa'o o tulaga o le eleele), ma suiga o le laufanua.
2. Vevela (e.g. Landsat TIRS, MODIS)
Fuaina o le fa'asa'olotoina o le vevela o luga mo le au'ili'iliga o mea e le masani ai i le vevela, mo se fa'ata'ita'iga o le mata'ituina o mauga mu, tafega o le lava, po'o suiga o le vevela o luga e feso'ota'i ma gaioiga a le hydrothermal.
3. Radar (Radar Fa'apitoa e Fa'aalia ai le Avanoa/SAR: Sentinel-1, ALOS PALSAR)
E mafai ona ati atu i ao ma galue i le ao ma le po, e taua tele mo le fa'afanua o fausaga, suiga i luga, ma le iloiloina o le fa'aleagaina e fa'aaoga ai metotia a le InSAR.
4. Fa'atusatusaga o le maualuga o le ea ma le kalave o satelite (e pei o CryoSat, GRACE/GRACE-FO)
E ui e lē o ni "ata" i le tulaga masani o vaaiga, o nei faʻamatalaga e masani ona faʻagasoloina i ni faʻafanua faʻale-geophysical e pei o suiga i le tele o le vai, faʻalavelave o le kalave, poʻo suiga i le mafiafia o le aisa.
O le filifilia o le ituaiga o faʻamaumauga o le a fuafua ai le tafe talafeagai o le faʻagasologa, aua e eseese uiga o le pisa, iugafono, ma meatotino faaletino o faʻailoga.
2. Fa'agasologa muamua: o le fa'avae o le lelei o le au'ili'iliga
O le laʻasaga o le faʻagasologa muamua e faʻamoemoe e saunia faʻamaumauga ina ia talafeagai mo le auʻiliʻiliga faʻatusatusa ma e mafai ona faʻatusatusa i le aluga o taimi pe i le va o masini faʻalogo.
a. Fa'asa'oga o le leitio ma le ea
O ata opitika e fa'amaumauina le malosi, lea e a'afia i tulaga o le ea (aerosols, ausa vai) ma le tulimanu o le ave o le la. O le fa'asa'oga radiometric e liua ai numera numera (DN) i le atagia po'o le susulu e taua faaletino. O le fa'asa'oga o le ea—mo se fa'ata'ita'iga, fa'aaoga le metotia o le Dark Object Subtraction po'o auala fa'avae i le fa'ata'ita'iga o le ea—e fesoasoani e maua ai le atagia sa'o o luga. I le geophysics, e taua tele lenei mea ina ia atagia moni ai e eseesega i tau o le spectral eseesega i meafaitino po'o tulaga o luga, nai lo suiga o le ea.
b. Fa'asa'oga fa'ata'atitia, fa'asa'oga fa'ata'atitia, ma le toe fa'aaliga
E mafai ona tupu le fa'aletonu fa'ata'atitia mai tulimanu o le su'esu'ega o le masini su'esu'e, foliga o le eleele, ma le gaioiga a satelite. E fa'aogaina e le Orthorectification se fa'ata'ita'iga fa'atekinolosi numera (DEM) e fa'asa'o ai aafiaga o le fa'amama ina ia ogatasi tulaga o pixel ma fa'amaopoopoga moni. E taua tele lenei la'asaga mo le fa'afanua o mea sese, gaugau, tuaoi o le lithology, po'o suiga o luga e mana'omia ai le sa'o maualuga o le avanoa.
i. Ufiufiina o ao ma ata
I ata va'ai, o ao o se fa'alavelave tele. O metotia ufiufi e fa'aogaina ai fusi lelei (QA bands), fa'ailoga fa'apitoa, po'o algorithms e pei o le Fmask e fa'ailoa ai ao ma o latou ata. Mo su'esu'ega o suiga o fanua po'o le fa'afanua o le eleele i itulagi vevela, e masani ona fa'aogaina ni fuafuaga fa'apipi'i taimi e tele e "fa'atumu ai" vaega ua ufitia i ao.
d. Fa'amamāina o le Speckle mo fa'amaumauga SAR
O ata SAR e iai se pisa uiga ese e ta'ua o le speckle. E fa'aaogaina le tele o faamama (Lee, Frost, Gamma-MAP) e fa'aitiitia ai ni speckle e aunoa ma le aveeseina o fa'amatalaga o pito, lea e taua mo le fa'amatalaina o fausaga o le eleele. O le filifilia o le faamama e mana'omia ai le paleni: o le soona malosi o le a ufitia ai le laina, ae o le vaivai tele o le a tu'ua ai le pisa.
3. Fa'aleleia atili o ata mo le fa'amatalaina o le eleele
I le fa'afanua o fausaga ma lithological, o le fa'aleleia atili o ata e fa'amoemoe e fa'amamafa ai nisi o foliga ina ia faigofie ona iloa.
a. Fa'aputuga o fusi ma le suiga o lanu
E mafai e le RGB composite o ni fusi faapitoa ona fa'amamafaina eseesega o meafaitino. Mo se fa'ata'ita'iga, o le tu'ufa'atasiga o fusi near-infrared ma fusi short-wave infrared e masani ona aoga mo le fa'ailoaina o ituaiga papa po'o sone o suiga. E fa'aaogaina fo'i metotia fa'aloaloa o le decorrelation e fa'aleleia atili ai le eseesega i le va o fusi, ma fa'aalia ai ni eseesega laiti.
b. Fa'asa'oina ma le suiga o le avanoa
O se high-pass filter po'o se unsharp masking e mafai ona fa'amamafa ai pito ma laina, ia e masani ona feso'ota'i ma sone o mea sese po'o vaega o gau. E le gata i lea, o le auiliiliga o foliga (e pei o le GLCM—Gray Level Co-occurrence Matrix) e fesoasoani e fuafua le eseesega o mamanu o luga, e aoga mo le iloa o vaega o le geomorphological ma le lithologic.
c. Suiga o le Spectral: PCA ma le fua faatatau o le band
O le Principal Component Analysis (PCA) e faʻaitiitia ai le tele o faʻamaumauga multispectral ma faʻamamafa ai suiga tetele e ono fesoʻotaʻi ma eseesega o le eleele. E masani ona faʻaaogaina le Band ratios i suʻesuʻega minerale aua o nisi minerale e iai le mitiia faʻapitoa i galu faʻapitoa. I le geophysics faʻaaogaina, e mafai e le band ratios ona tuʻuina atu se faʻailoga muamua o sone vaʻaiga aʻo leʻi faia suʻesuʻega i le fanua poʻo le geophysics auiliili.
4. Fa'avasegaga ma le mauaina o fa'amatalaga
A uma ona saunia le ata, o le isi laasaga o le aveeseina faʻasolosolo o faʻamatalaga faʻafanua.
a. Fa'avasegaga va'ava'aia ma le le va'ava'aia
O le fa'avasegaga va'ava'aia (e pei o le SVM, Random Forest) e mana'omia ai fa'amaumauga a'oa'oga mai le fanua po'o se fa'afanua fa'asino. O le fa'avasegaga e le'i va'ava'aia (k-means, ISODATA) e fa'avasega ai pixels e fa'atatau i le tutusa o le spectral e aunoa ma le fa'ailogaina muamua. I le geophysics, o taunuuga o le fa'avasegaga e mafai ona fesoasoani i le fa'afanua o le lithology o luga, tufatufaina o le sediment, hydrothermal alteration zones, po'o iunite geomorphological e feso'ota'i ma faiga tectonic.
b. Vaevaega ma le Su'esu'ega o Ata Fa'avae i Meafaitino (OBIA)
E fa'avasega e le OBIA ni pixel i ni mea faitino e fa'atatau i le spectral ma foliga, ona fa'avasega lea. E masani ona sili atu lenei metotia mo ata e maualuga le iugafono ona o fausaga fa'ale-geologic—e pei o lineaments, alluvial fans, po'o drainage patterns—e sili atu ona taua o ni mea faitino nai lo pixel ta'itasi.
c. Aveeseina o laina
O laina o foliga laina ia e mafai ona faʻatusalia ai ni faʻaletonu, gau, poʻo ni fesoʻotaʻiga lithologic. O metotia e aveese ai e aofia ai le iloa o pito (Canny, Sobel), le Hough transform, ma le faʻamamāina o itu. Ona mafai lea ona faʻatusatusa faʻafanua o laina ma isi faʻamatalaga geophysical, e pei o anomalies magnetic poʻo faʻamatalaga seismic, e faʻamatalaina ai fausaga o lalo o le fogaeleele.
5. Interferometry SAR (InSAR) mo le fa'aleagaina o le fogāeleele
O se tasi o sao sili ona tele o ata satelite i le geophysics o le InSAR, lea e faʻaaogaina ai eseesega o vaega o galu radar mai ni mea se lua pe sili atu e fuafua ai suiga i le mamao o le satelite i luga o le fogaeleele. Faatasi ai ma le InSAR, o le faʻaleagaina o foliga mai ni nai senitimita i milimita e mafai ona faʻafanua i luga o vaega tetele i:
– fa'aleagaina o le siosiomaga ona o mafui'e fa'atasi ma mafui'e pe a uma ona mafui'e,
– fa'ateleina o le tau/fa'aitiitia o le tau o le mauga mu,
– le goto ifo o le eleele ona o le eliina o le vai i lalo o le eleele,
– le mautu o le auvae ma le solo o le eleele.
O le fa'agasologa o le InSAR e aofia ai le resitalaina fa'atasi o ata, fa'atulagaina o interferogram, fa'aitiitia o le vaega o le topographic (fa'aaogaina o le DEM), fa'amamāina o vaega, tatalaina, ma le fa'asa'oga o le ea. O metotia fa'asologa taimi e pei o le PSInSAR po'o le SBAS e fa'aleleia atili ai le sa'o e ala i le iloiloina o le tele o ata i se vaitaimi umi.
6. Tuufaatasia ma isi faamatalaga geophysical ma le faamaoniga o le fanua
E seasea ona tu to'atasi ata o satelite. O lona taua tele e tula'i mai pe a tu'ufa'atasia ma isi fa'amaumauga fa'afanua e pei o:
– maneta ma le kalave e fuafua ai le fausaga ma le mafiafia o le eleele i lalo ifo o le eleele,
– mafui'e mo le fausaga o le vaega ma mea sese,
– geochemistry mo le faʻamaoniga o suiga,
– GPS ma le fa'atulagaina mo le fa'amaoniaina o taunuuga o le fa'aleagaina o foliga o le InSAR.
E taua tele pea le faʻamaoniga o le fanua, aemaise lava e faʻamaonia ai faʻamatalaga o le lithologic, faʻamaonia ai mea sese o loʻo iai, ma faia ni faʻataʻitaʻiga.
7. Luʻitau ma itu o le atinaʻe
O nisi o luʻitau autū o le faʻagasologaina o ata satelite i le geophysics e aofia ai le eseesega o le topographic, ufiufi o ao, eseesega i uiga o sensor, ma manaʻoga faʻakomepiuta mo seti faʻamaumauga tetele. Peitaʻi, o le atinaʻeina o le cloud computing ma faʻavae e pei o le Google Earth Engine, faʻatasi ai ma le alualu i luma i le aʻoaʻoina o masini ma le aʻoaʻoina loloto, o loʻo faʻavavevaveina ai le faʻagasologa o le tele-taimi ma le tele-sensor. I le lumanaʻi, o le tuʻufaʻatasia o faʻamaumauga opitika, SAR, vevela, ma faʻamaumauga masani o satelite geophysical o le a faʻaleleia atili ai le mafai ona mataʻituina faiga faʻatino a le Lalolagi i le taimi moni.
Fa'ato'a
O metotia o le fa'agasologaina o ata satelite i le geophysics e aofia ai le fa'agasologa muamua (radiometric, geometric, ma le fa'asa'oga o le fa'amamāina), fa'aleleia atili o ata, fa'avasegaga ma le fa'aputuina o foliga, ma au'ili'iliga fa'apitoa e pei o le InSAR mo le fa'aleagaina o le fogaeleele. Faatasi ai ma le auala sa'o, e mafai e ata satelite ona avea ma meafaigaluega aoga tele mo le malamalama i faiga fa'ale-geological ma geodynamic, lagolagoina le su'esu'eina o punaoa, ma le fa'aitiitia o fa'alavelave fa'afuase'i. O le ki i le manuia o lo'o taoto i le filifilia talafeagai o fa'amatalaga, fa'agasologa fa'aeteete, tu'ufa'atasia o le tele o punaoa, ma le fa'amaonia lelei o le fanua.
