В«спектрометричнихСКАНУВАННЯ АТМОСФЕРИ І ПОВЕРХНІ ЗЕМЛІ В»
ЗМІСТ
Введення
1.Принципова схема дистанційного зондування
2. Апаратурадля аерокосмічних досліджень
Література
ВСТУП
Матеріалидистанційного зондування (ДЗ) є частиною великої системи збору,переробки, реєстрації та використання даних. Правильно організованасистема дистанційних досліджень повинна бути орієнтована на рішенняконкретних геологічних завдань, що обумовлюють вибір орбіт космічнихносіїв, набір датчиків, характер збору, переробки і передачі на наземнікомплекси первинних даних і тип представляються користувачеві матеріалів.
1. ПРИНЦИПОВА СХЕМАДИСТАНЦІЙНОГО Зонування
На рис. 1зображена спрощена структурна схема системи ДЗ. Система складається здекількох взаємопов'язаних елементів, або блоків.
Рис. 1. Структурна схемасистеми дистанційного зондування
Сцена - це те, що знаходиться переддатчиком; побудова геологічної моделі сцени є в самому загальному вигляді тієїметою, заради якої створюється система. Вивчення сцени на відстані можливозавдяки тому, що вона виявляє себе в фізичних полях, які можутьбути виміряні. Найбільш часто використовуються випромінюють або відбиті електромагнітніхвилі, в останньому випадку необхідний джерело освітлення , пасивний(Наприклад. Сонце) або активний (лазери, радіолокатори та ін.) Фізичні полявимірюються датчиками , що входять до складу висотного комплексу ,який крім вимірювань служить для первинної обробки і передачі даних наЗемлю. Дані, закодовані в електромагнітному сигналі або записані на твердотіліносії (фотоплівки, магнітні стрічки тощо), доставляються в наземнийкомплекс , в якому відбувається їх приймання, обробка, реєстрація та зберігання.Після обробки дані зазвичай переписуються в кадрову форму і видаються вЯк матеріалів дистанційного зондування , які за традицієюназиваються космічними знімками. Користувач , спираючись на зовнішню базузнань, а також власний досвід та інтуїцію, проводить аналіз та інтерпретаціюматеріалів ДЗ і створює геологічну модель сцени, яка і єформою реєстрації вирішення поставленої проблеми. Достовірність моделіперевіряється зіставленням, або ідентифікацією моделі і сцени;ідентифікація замикає систему і робить її придатною для прикладногокористування.
Системи ДЗрозробляються в двох варіантах - оріентірованниe на зображення іорієнтовані на число. Перший варіант розрахований на візуальне дешифруванняматеріалів ДЗ, які в свзи з цим надаються користувачу у вигляді КС.Другий враховує можливість автоматичного (комп'ютерного) розпізнаваннягеологічних та інших образів. Образні і числові варіанти дистанційногозондування доповнюють один одного. Незважаючи на те, що технологіяавтоматичного розпізнавання образів з'явилася пізніше і пов'язана з прогресивнимі дорогим технічним забезпеченням, візуальний аналіз і геологічна(Екологічна) інтерпретація КС зберігають своє лідируюче становище. Щобзрозуміти причини цієї ситуації, необхідно розглянути основні способи отриманняматеріалів дистанційного зондування та зіставити принципи, що лежать в основіавтоматичного і візуального дешифрування МДЗ.
Техніка одержання матеріалів дистанційного зондування
При зйомці земної поверхні істотну роль граєвибір орбіти польоту ШСЗ. Для фотографування Землі переважними єкругові орбіти, завдяки чому досягається однаковими масштаб знімків по всійтрасі польоту ІСЗ. Велике значення має нахил орбіти - величина кута,утвореного площиною екватора і площиною орбіти. Залежно від способуорбіти бувають екваторіальними (нахил 0 В°), полярними (нахил 90 В°) іпохилими. При запуску ШСЗ на полярні (або квазіполярние) орбіти бортоваапаратура використовується для дослідження всієї земної поверхні. При кутахнахилу орбіт до 50-60 В° приполярні області не потрапляють в поле зору бортовийапаратури.
Типиорбіт датчиків дистанційного зондування
Рис. 2. Залежність зони огляду дистанційного датчика відтипу орбіти
Нахиленняорбіти ШСЗ є важливим параметром, так як визначає широтний поясповерхні Землі, який підлягає фотографуванню. Траса польоту ІСЗ НЕможе вийти за межі цього широтного поясу, тому від способу івисотиорбіти залежить ширина фотографічної смуги. Тут встановлюєтьсяпряма залежність: чим більше кут нахилу орбіти і чим більше її висота, тимширше снимаемая смуга земної поверхні (рис.2). Крім кругових орбіт, пояким зазвичай літають метеорологічні супутники, ПКК та орбітальні станції,для постійного спостереження за глобальними процесами на Землі використовуютьсяеліптичні орбіти з великою різницею висот в апогеї і перигеї. По відношеннюдо Сонця або Землі виділяють два види орбіт - геосинхронну і геліосінхронную.
геосинхронну(Геостаціонарні) орбіти призначені для руху супутника навколо Землі зкутовою швидкістю, рівної швидкості обертання Землі, що обумовлює зависаннясупутника над певною ділянкою земної поверхні і постійне спостереженняза ним.
Геліосінхронниеорбіти призначені для повторних зйомок одних і тих же ділянок земноїповерхні при однакових умовах освітлення через рівні проміжки часу.Прикладом може служити американський супутник "Лендсат", літаючий погеліосінхронной орбіті і повертається у вихідну точку зйомки через 18 діб.Зйомка з геліосінхронних орбіт може широко використовуватися для вивченнядинаміки сучасних геологічних процесів.
Фотозйомки
фотографічнихзйомку поверхні Землі з висот більше 150 - 200км прийнято називатикосмічної. Відмінною рисою КС є високий ступінь оглядовості, охопленняодним знімком великих площ поверхні. В залежності від типу застосовуваноїапаратури і фотоплівок, фотографування може проводитися у всьому видимомудіапазоні електромагнітного спектра, в окремих його зонах, а також в ближньомуІК (інфрачервоному) діапазоні. Масштаби зйомки залежать від двох найважливішихпараметрів: висоти зйомки і фокусної відстані об'єктива. Космічні фотоапаратив залежності від нахилу оптичної осі дозволяють отримувати планові і перспективнізнімки земної поверхні.
В данийчас використовується фотоапаратура з високим дозволом, що дозволяє отримуватиКС з перекриттям 60% і більше. Спектральний діапазон фотографування охоплюєвидиму частину ближньої інфрачервоної зони (до 0,86 мкм). Для зйомки земноїповерхні з ПКК використовуються фотографують системи наступних марок:Кате-140, МКФ-6, ФМС і ДР. Фотографічна камера МКФ-6М має шістьспектральних каналів, що працюють в наступних зонах спектра (мкм): 0,45 - 0,50;0,52-0,56; 0,58-0,62; 0,64-0,68; 0,70-0,74; 0,78-0,86. Зображення відрізняєтьсявисоким дозволом і може бути збільшено в кілька разів без втратиінформативності. Масштаб знімків, знятих з висоти 265 км, небагатьом дрібніше 1:2 000 000. Зональні знімки 1-4 каналів витримують збільшення до 60 разів тав такому збільшеному вигляді цілком придатні для цілей геологічного дешифрування.Знімки, отримані по п'ятому і шостому каналах, витримують збільшення тільки10Х. Відзначимо, що фотографічна зйомка - в даний час самийінформативний вид зйомки з космічного простору. Оптимальний розмірвідбитка 18х18 см, який, як показує досвід, узгоджується з фізіологієюлюдського зору, дозволяючи бачити все зображення одночасно. Длязручності користування з окремих КС, що мають перекриття, монтуються фотосхеми(Фотомозаікі) або фотокарти з топографічною прив'язкою опорних точок зточністю 0,1 мм і точніше. Для монтажу фотосхем використовуються тільки плановіКС. Для приведення різномасштабного, зазвичай перспективного КС до плановоговикористовується спеціальний процес, званий трансформуванням. ТрансформованіКС з успіхом використовуються для складання космофотосхем і космофотокарт ізазвичай легко прив'язуються до географічній сітці координат. ...
