Magnetik veya optik alanda depolanan uydu görüntüleri, toplama ve arşivleme işlerinin yapısından dolayı, dijital görüntüler olarak nitelendirilir. Foto görüntülerini analistin ele alması ve değerlendirmesi çok kolaydır, fakat dijital görüntüler çok daha değişik yollarla işlenirler.

Bir çok meteorolojik görüntüleme aygıtı dünya yüzeyini televizyon taramaları gibi analog (resim) şeklinde tararlar. Radyans ölçümleri her bir tarama boyunca taranan element serisini oluşturan zaman basamaklarında alınırlar (Bkz. Şekil)

Bu elementler görüntüde tarama numarası veya element numarasına tekabül eden tek tek lokasyonlar olarak belirlenirler. Her bir element lokasyonunda uydu sensörü ile ölçülen radyans tek bir dijital değer olarak depolanır. Renkli veya siyah-beyaz monitör(B/W) gibi görüntüleyici aygıt üzerinde görüntülendiklerinde, grid üzerindeki her bir nokta “resim elementi veya pixel” olarak adlandırılır. Dijital değerler son uydu görüntüsü üzerinde pixelleri renkli veya gri gölgeler olarak belirlemekte kullanılırlar. Sonuç görüntü ya monitörde veya fotoğrafik görüntü “hard-copy” olarak görüntülenir.

Uydu aygıtının çözünürlüğü, alet tarafından dünya yüzeyi üzerinde çözümlenebilen en küçük elementin boyutu olarak belirlenebilir. Bu, sensör optiklerinin görüntüleme alanı ve dünya yüzeyinden olan uzaklığın bir fonksiyonudur. Aynı zamanda her tarama prosesindeki geçen zaman boyunca toplanan radyasyonun, dünya yüzeyi üzerinde gözlemlenen ne kadarlık bir alandan geldiği sorusu da akla gelebilir. Bu alanlar (kutucuklar) bazen “footprints” olarak adlandırılır. Sebeplerin çeşitliliğinden dolayı, footprints’lerin boyutu kanaldan kanala değişir. Örneğin uydu üzerindeki visible kanal, -infrared kanalın 8 km çözünürlüğe sahip olmasına rağmen-, 1 km çözünürlüğe sahip olabilir. Uydu aygıtının çözünürlüğü her bir kanal için ayrı ayrı belirlenmiştir.

Uydu aygıtının çözünürlüğü genellikle, uydunun altından dünya üzerindeki bir noktaya direkt olarak çizilen alt uydu noktasıdır (subpoint). Uydu, alt uydu noktasından ileriye doğru tarama yaparken, dünya üzerinde görüntülenen alan, dünyanın eğimliliği ve görüntülenen alanın eğikliği nedeniyle artan şekilde genişler. Sabit yörüngeli meteorolojik uydular, yükseklikleri nedeniyle, dünya yüzeyini alt uydu noktasından bile çok uzak mesafelerden görüntüleyebilir;

Bu yüzden çözünürlük, alt uydu noktasından olan uzaklıkla büyük ölçüde değişiklik gösterir. Uydu enstrümanının çözünürlüğünün, datadan üretilen görüntünün çözünürlüğünden oldukça farklı olduğuna da dikkat etmek gerekir. Örneğin uydu enstrümanının çözünürlüğü 1 km olabilirken, datadan oluşturulan görüntünün (10x10)=100 orijinal pixel değerinin veya seçilen her 10. pixel ve 10. line’ın ortalamasının alınmasıyla 10 km’lik çözünürlükte görüntülenebilmekte olduğu akıldan çıkarılmamalıdır.

SPEKTRAL ÖZELLİKLER

Radyasyon, uydu sensörünün önüne yerleştirilen filtre kullanılarak spesifik dalga boylarında ölçülebilir. Filtre sensöre ulaşan radyasyonun interval (aralık) olarak adlandırılan, elektromagnetik spektrumun dar segmenti içinde geçişine müsaade eder. Bu spektral aralıklar genellikle kanallar veya bantlar olarak adlandırılırlar.

Çoğu meteorolojik uydu, elektromagnetik spektrumun visible ve infrared kısımlarında ölçüm yaparlar. Bazıları ultraviyoleden (100-400 nm bantı) mikrodalga bölgesine (0,15-6,0 cm = 200’den 5 GHz’e kadar olan aralık) listelenirler.

Visible (Görünür) Görüntü

Meteorolojik uydulara yüklenen birinci görüntüleme sensörleri radyasyonu visible bantta (0.5-0.7 mm) ölçerler. Visible görüntüler genellikle en yüksek uzaysal çözünürlükte ve sensörlerimize son derece yakın uyum gösteren dünya görüntüsü sağlarlar. Bulutlar, kara ve okyanuslar kolaylıkla ayırt edilebilirler. Visible dataların görünen ilk sınırlayıcı faktörü yalnızca dünyanın güneşle aydınlanmış kısımlarından görüntü elde edilebilmesidir. Bir farklılık olarak DMSP uydularına yüklenmiş olan ve OLS adı verilen hassas aygıt geceleri ay ışığı ile aydınlanmış olan özelliklere hassasiyet gösterir.

İnfrared kanalların çoğu genellikle 1-30 mm arasındadır. Meteorolojik uydular için genellikle, dünya yüzeyinin derinliklerinde gelen radyasyona atmosferin nisbeten yarı geçirgen olduğu 10-12.5 mm spektrumu kullanılmaktadır. Bir görüntüyü tanımlamak için infrared kelimesi kullanıldığında, elektromagnetik spektrumun diğer bölümlerindekine nazaran bu görüntünün genellikle 10-12.5 mm aralığında olduğu düşünülür.

İnfrared radyasyonun yayınlayıcı cismin sıcaklığı ile ilişkili olmasından ve troposferin yükseklikle genellikle soğumasından dolayı, bu durumlar bakılan manzara içinde meydana gelen atmosferik prosesleri yorumlamamızda bizlere yardım eder. İnfrared kanalların önemli karekteristiği geceleri görüntü sağlayabilme yeteneğidir. Bu durum 24 saatlik bir periyot boyunca bulutların sürekli olarak gelişimini gözlemleyebilmemizi sağlar.

Normal olarak görüntü işlemede daha büyük radyansa sahip olan alanlar, görüntüde daha parlak pixellerle gösterilirler. Bununla beraber uydu meteorolojisinde infrared görüntüler normal olarak tersine çevrilir yani elementten gelen daha büyük radyans daha koyu piksellerle gösterilir. Bu yolla yüzeyden daha soğuk olan bulutlar beyaz, ve daha sıcak olan kara yüzeyleri ve okyanuslar visible görüntüsündeki gibi bulutlardan daha koyu gözükürler.

Subuharı (WV) Görüntüsü

Subuharı kanalları uydunun radyasyonu subuharı absorbsiyon bantlarında ölçmesinden dolayı bu isimle adlandırılmıştır. Burada birçok dalga boyu kullanılmakla birlikte en genel olarak kullanılanı 6.7 mm civarında merkezleşmiştir. Bu dalga boyunda uydunun hassasiyet gösterdiği radyasyonun çoğu, atmosferik tabakanın 300-600 hPa’dan gelmektedir, bu yüzden bu bant, troposferin orta seviyelerini ölçer.

Şekil 28 Eylül 2002 0630Z’de alınmış olan subuharı görüntüsünü göstermektedir. En yüksek bulutların görülebildiğine ve bu kanalın window (pencere) kanalı olmayışından dolayı yüzey özelliklerinin belirlenemeyişine dikkat ediniz. Bunun yerine, su buharının dramatik anafor ve girdaplarının, yüksek bulutların bulunmadığı yerlerde görülmekte olduğuna dikkat edilmelidir. Subuharı görüntüsü atmosferin bulutsuz bölgelerindeki karekterleri göstermek için genellikle hareketlendirilir

Şekil 28 Eylül 2001 0630Z’de alınmış olan subuharı görüntüsünün orta troposferin nispi nemini yaklaşık olarak gösterdiği söylenebilir. WV görüntüsünde parlak ve koyu alanlar düşündüğümüzde uydu, parlak alanlarda koyu alanlardan daha az radyans ölçer. Daha az radyans (parlaklık) ya atmosferin aynı seviyedeki daha koyu alanlardan daha soğuk olduğunu veya uydunun daha yüksek derecede hassasiyet gösterdiği parlak alanlardakinden daha fazla miktarda subuharı bulunduğunu ve bu yüzden daha soğuk olduğunu söylemektedir. Diğer durumlarda nisbi nemin parlak alanlarda koyu alanlardakinden daha yüksek olabileceği düşünülür. Parlak ve koyu alanlar yükselen ve alçalan hareketleri yaklaşık olarak göstermektedir