Технические характеристики аэрофотоаппарта.

· динамический диапазон, интенсивность шумов, качество цветопередачи

· стабильность параметров внутреннего ориентирования, достижимая точность выполнения фототриангуляции

· по количеству информации - в мегабайтах/ сек; по площади картографируемой территории - в км2/час

· возможность адаптации традиционных технологических процессов, наличие квалифицированного персонала

Дистанционное зондирование: понятие и его виды.

Дистанционное зондирование (ДЗ) – научное направление, основанное на сборе информации о поверхности Земли без фактическогоконтактирования с ней.

Выделяют следующие области применения спутникового дистанционного зондирования (СДЗ):

· получение информации о состоянии окружающей среды и землепользовании; • оценка урожая сельхоз угодий;

· изучение флоры и фауны;

· оценка последствий стихийных бедствий (землетрясения, наводнения, пожары, эпидемии, извержения вулканов);

· оценка ущерба при загрязнении суши и водоемов;

· океанология.

 

Сканерные системы дистанционного зондирования.

К достоинствам информации, полученной при дешифрировании космических снимков, можно отнести следующие:

многомасштабность - информация о природной среде, до 1 кв. км (аэросъемки, соответственно с пространственным разрешением от 1 км до 10 см);

многозональность - информация о природной среде должна быть получена синхронно в разных спектральных интервалах отражения солнечного света собственного излучения Земли, а также другими методами зондирования (радарными, лазерными и т.д.);

автоматизация - вся информация о природной среде в аналогово-цифровой форме вводится в память ЭВМ и обрабатывается с помощью машинных алгоритмов при участии исследователей природоведческого профиля;

 

непрерывность - вся информация от дистанционного приемника на космических летательных аппаратах (КЛА) до выхода результатов в форме карты или сигнала для научного и практического использования должна обрабатываться в одном масштабе времени, деятельности, достоверности и объеме;

 

комплексность - вся информация о природной среде должна быть многосторонней для изучения разных компонентов Земли (литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы и т.д.), используемых в разных отраслях народного хозяйства [2].

генерализация - c уменьшением масштаба на снимке теряются многие детали изображения природной среды, но в результате «космической» (спектральной, геометрической и тематической) генерализации на нем «проявляется» новая информация. Например, за счет более высокой степени визуализации крупных полей с различной оптической плотностью надежно дешифрируются линеаменты, кольцевые структуры, морские течения и другие природные объекты и явления.

Телевизионная съемка.

 

Телевизионная съемка ведется телевизионными камерами в оптическом диапазоне электромагнитного спектра (0,4-1,1 мкм). Сущность телевизионной съемки заключается в том, что оптическое изображение местности преобразуется в электрический видеосигнал. Телевизионные приемники относятся к оптико-электронным системам дистанционного зондирования. Телевизионные камеры состоят из объектива, фокусирующего изображение на светочувствительную поверхность, электронно-лучевой трубки, блоков считывания информации и формирования сигналов для трансляции на наземные приемные пункты. Основной составной частью телевизионной камеры является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), которая и является приемником электромагнитного излучения.

Принципиальное отличие телевизионной камеры от фотоаппарата заключается в том, что оптическое изображение местности через объектив проектируется не на фотопленку, а на светочувствительный экран, на котором формируется электронное изображение, которое преобразуется в электрический видеосигнал. Кроме того, ресурс элементов оптико-электронной регистрации на много больше, чем возможный запас фотопленки на борту носителя, а значит, спутник с телевизионной системой может годами функционировать на орбите и оперативно постоянно передавать информацию на наземные приемные станции.

Инфракрасная съемка.

Инфракрасная (ИК) съемка проводится с целью регистрации теп­лового излучения геологических объектов с космических аппаратов и самолетов в интервалах длин волн преимущественно 3,5-5 и 8-14 мкм. ИК-зондирование осуществляется с помощью сканирующих систем и последующей визуализацией радиационных изменений в форме тепло­вых карт. Последние отображают пространственно-временное распреде­ление температурных контрастов земной поверхности и структурных форм литосферы.

Пороговая чувствительность ИК-тепловой аппаратуры составляет 0,1-1°К, что позволяет фиксировать даже незначительные температурные различия геологических объектов. Разрешение деталей на местности при космической съемке составляет от сотен метров до первых километров. ИК-съемка с авиационных носителей с высот не более 1 км обеспечивает разрешение до 10-15 м. Приемниками ИК-излучения способными полу­чить тепловые карты с высокой пороговой чувствительностью и разре­шающей способностью в спектральном диапазоне 8-14 мкм, являются фоторезисторы из сернистого свинца, теллура и сурьмянистого индия.

ИК-съемка из космоса осуществляется сканирующими радиометрами.

Главный принцип применения ИК-изображений в геологических ис­следованиях заключается в том, что одновозрастные и близкие по литологическому составу породы при прочих равных условиях (влажность и др.) должны обладать близкими тепловыми контрастами и, следовательно, отражаться на ИК-изображснии сходной структурой рисунка.

Лазерная съемка.

Создание лазера положило начало разработки различных лазерных систем дистанционного зондирования, которые получили различные названия. Наиболее широкое применение получило название лидар, который состоит из передатчика и приемника.

Лазерное зондирование относится к активным видам съемок, которое может вестись от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона. Ввиду поглощения атмосферой коротких волн, используемых в лидаре, он эффективно работает только при ясном небе.

В настоящее время созданы лидары трех типов: высотомер, который позволяет строить профили; сканирующий лидар, который можно использовать как инструмент для картографирования и третий тип лидара – для спектроскопических исследований и создания карты распределения загрязняющих атмосферу веществ.

Основные области применения лазерной съемки следующие:

- измерение концентрации веществ, содержащихся в атмосфере, связанных с ее загрязнением;

- определение термических, структурных и динамических характеристик атмосферы, океана и подстилающей поверхности;

- обнаружение порогового (критического) содержания различных веществ в атмосфере (углекислого газа, окиси азота и двуокиси серы);

- наблюдение за динамикой шлейфов промышленных выбросов;

- распознавание и выделение в океане зон распространения фитопланктона с целью обнаружения косяков рыб, а так же обнаружение нефтяных пятен.

Радиолокационная съемка.

Радиолокационная съемка проводится в зоне электромагнитного спектра с длинами волн от нескольких миллиметров до метров. Она относится к активным методам дистанционного зондирования.

Радиолокационная съемка (активная радиолокация) по отношению к фотографической и телевизионной съемке обладает рядом преимуществ, а именно:

- возможностью проведения съемки в любое время суток и при любых погодных условиях (кроме грозовой облачности);

- независимостью разрешающей способности станции от дальности объекта;

- возможностью съемки без непосредственного полета над объектом;

- большой полоса захвата на местности при малой высоте полета;

- возможностью обнаружения объектов по их радиолокационным, а не оптическим контрастам;

- возможностью передачи полученной информации с борта носителя на наземные пункты по радиоканалу на значительные расстояния.

Отличительной особенностью электромагнитных волн радиодиапазона является способность их проникать вглубь объекта, а глубина их проникновения зависит от свойств подстилающей поверхности и длины волны. Чем больше длина волны, тем больше глубина ее проникновения, которая приблизительно равна половине ее длины. В песчаные отложения и пресную воду радиоволны проникают глубже, чем в глинистые породы и соленую воду.