Искажения вызванные кривизной Земли и трансформирование снимков.

Влияние кривизны земли на положение точки на АФС и КФС схожи с влиянием рельефа и вызвано тем, что точки снимаемой местности вследствие сферичности Земли не лежат в одной плоскости. Смещение точки на снимке из-за кривизны Земли определяется по формуле:

bR = r3* (H/2R3f2), где r - расстояние от центра снимка до точки искажения которой требуется определить, R3- радиус Земли.Трансформирование снимков.Для удобства пользования многими плановыми АФС их обычно соединяют в фотосхемы.Фотосхемы монтируют из частей АФС, используя только полезную площадь и обрезая ихперекрывающиеся края. При этом стремятся, чтобы расхождение соответствующих контуровпо порезам были минимальны. Фотосхемы монтируют только для районов с нерезковыраженным рельефом. Контурные точки АФС горного р-1мона имеют большие смешения зарельеф, что расхождение контуров по порезам достигает сантиметра и более. Фотосхемуможно рассматривать как схематически приближенный план местности. Фотосхемы -одномаршрутные и многомаршрутные используются, в первую очередь, как топографическаяоснова при полевых работах, дешифрировании, длясоставлении тематических карт и.т.д

При монтаже фотосхем из контактных отпечатков наблюдается иногда большиерасхождения контуров по порезам. Причиной которых является рассмотренные вышеискажения АФС, а также разномасштабность соседних снимков. При прокладкеаэросъемочного маршрута пилот не может выдержать только одну высоту полета. Считаетсядопустимым, если высота полета колеблется в пределах 50 метров. Поскольку ФОРМУЛА, тоснимки в маршруте получаются разномасштабными. Для получения точности фотосхем АФСпреобразуют, трансформируют. Если поместить аэронегатив в специальный фотоувеличитель,так называемый фототрансформатор, то меняя увеличение, мы можем получить отпечатокнаперед заданного масштаба. Кроме того, в отличие от обычного фотоувеличителя, экранфототрансформатора, на которое проектируется изображение аэронегатива, можетнаклоняться. Это позволяет исключить искажения за перспективу. Фототрансформаторсостоит из осветительного устройства кассету для негатива, объектива наклоняющегосяэкрана и специальных механизмов - инверсоров, которые автоматически обеспечиваютрезкости изображения при изменении увеличения и наклона экрана.Для снимков для горных районов используют ортофототрансформаторы. По частямсканируется снимок, автоматически меняется масштаб в зависимости от рельефа местности.Из таких снимков монтирую ортофотопланы.

---------------------------------------------------------------------------------------

9. Физиологические особенности стереоскопического зрения. Стереоскопическая модель местности. Понятие о параллаксе. Два снимка одного и того же участка, выполненные с разных точек, имеют по сравнению с одним снимком новое качество - они позволяют получить объемную модель местности. Стереоскопическая пара снимков дает трехмерную характеристику объекта Физиологические особенности стереоскопического зрения. Стереоскопическое бинокулярное зрение играет исключительно важную роль при обработке снимков. Когда наблюдатель фиксирует взгляд на какой-либо точке, зрительные оси пересекаются под углом конвергенции, по величине которой человек судит об абсолютном удалении предмета. Если немного ближе или дальше точки фиксации находится другая точка, то на ее сетчатке возникает смещение ее изображения, которое называют физиологическим параллаксом. Рельефность, пластичность изображения воспринимается при определенной величине физиологического параллакса. Если он больше критической величины 0,4 мм. То точка воспринимается двоящейся и стереоэффект нарушается. Наименьшее значение физиологического параллакса еще вызывающее ощущение, что другая точка находится ближе или дальше точки фиксации, т.е. ощущение глубины пространства, равно в среднем 0,002 мм. Эта величина называется остротой стереоскопического зрения. Стереоэффект после небольшой тренировки можно получить, наблюдая снимки невооруженными глазами но значительно удобно пользоваться стереоскопом. Стереоскопическая модель местности. Вертикальный масштаб наблюдаемой стереоскопической модели Мв не одинаков с горизонтальным и для аэрофотоснимка размером 18см* 18см с 65% перекрытием составляет приблизительно Мв =Д3/Н, где Д3- расстояние наилучшего зрения, равное в среднем 250 мм. Если Мr не равен Мв, то наблюдаемая модель будет деформирована. Степень деформации можно определить по формуле С=250/f.. Понятие о параллаксе. Полученную с помощью стереоскопа модель местности можно обмерить и определить превышения между отдельными точками земной поверхности, а также

высоты различных объектов.

Предположим, что из положения S1 была сфотографирована точка местности А, ее изображение получилось в точке a1. Второй снимок был снят из положения S2 и изображение той же точки А на правом снимке получилось в точке а2. Проектирующие лучика пересекаются в точке А под углом YA, который называется угловым параллаксом т. А. Другая точка местности Е, расположённая на другой высоте, чем т. А, будет видна под другим параллаксическим углом YE. Отсюда, угловой параллакс точек местности, лежащих на разных высотных уровнях отличается друг от друга. Если измерить разность угловых параллаксов можно определить превышение (h) между точками А и Е

На практике измерение угловых параллаксов заменяют измерением линейных параллаксов непосредственно на плоскости стереопары. На рисунке переместим правую часть чертежа параллельно самой себе так, чтобы т. S2 совпала ст. S1 а т. О2 с т. О1. В треугольнике a1Sa2, угол a1Sa2 - является угловым параллаксом т. А, которому соответствует отрезок а1a2, находящийся на плоскости стереопары. Примем главные т. O1 и O2 за начало координат на аэрофотоснимках. Тогда отрезок o1a1+xa1, а отрезок o2а2 = -ха2, а весь отрезок a1a2=xa1-xa2=PA Линейным продольным параллаксом точки называется разность абсцисс изображений этой точки на правом и на левом снимках стереопары. Измерение линейных параллаксов производят различными методами. Измерение циркулем - измерителем самый неточный.

Выясним зависимость между превышениями точек на местности и их линейнымипараллаксами на снимке. Пусть т. N на местности была сфотографирована из т. S1 проведемчерез т. N плоскость. Отрезок S1 o1 – является f, S1 O1 - Н. Изображение т. N получится в n1, аизображение другой т. А местности, расположенной выше т. N, получится в т. a1Приняв главную точку аэрофотоснимка о1 за начало координат, запишемо1а1=+ха1Второй снимок стереопары получен из т. S2 и т. местности N и А соответственно получились в т. n2 и а2, главная т. 02 - начало координат.o2n2=+xn2

o2a2=+xa2Продолжим лучи, проходящие через т. А до пересечения с плоскостью N и получим на ней т. А1 и А2. Из подобия треугольников S1 S2A и А2АА1 следуетh/H-H=A2A1/B, где B = S1S2 - базис фотографирования.Из чертежа видно A2A1 = O1A1+O2A2-(O1N=O2N), а также O1A1=o1a1*m=m*xa1O2A2=o2a2*m=m*xa2O1N=o1n1*m=m*xn1O2N2=o2n2*m=m*xn2где т - знаменатель масштаба аэрофотоснимка. Можно записатьA2 A1 =m•[(xa1 - xa2)-(xn1 - xn2)]Разность абсцисс точек левого и правого снимков стереопары является линейнымпродольным параллаксом. ПоэтомуА2 А1 =m• (РA– РN)= m• ΔPВыразим базис фотографирования в масштабе снимка В=b•m Перепишем пропорцию,введя в нее полученные величины. h/H-h=ΔP/b, Решая эту пропорцию относительно h получимh=[(H/b+ΔP)] • ΔPДля равнинных районов эту формулу можно упростить, считая, что по сравнению сбазисом Ь разность параллаксов Р является величиной малойh=(H/b) •ΔPС приближением можно считать, что отношение высоты фотографирования к базису дляданной стереопары является величиной постоянной Н/b=К В этом случае получим простую формулу превышений h=K•ΔP, где К = Н/b - называется параллаксическим коэффициентом.

---------------------------------------------------------------------------------------

10. Стереофотограмметрические приборы. Для стереоскопического рассматривания и простейших измерений снимков широко применяются стереоскопы. По назначению они разделяются на такие, которые предназначены для простого стереоскопического рассматривания пары снимков и стереоскопы, позволяющие производить измерения как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, и вычерчивать по аэроснимкам план местности в горизонталях. Простейший линзово - зеркальный стереоскоп (ЛЗ) имеет две пары зеркал. Положительные линзы между зеркалами обеспечивают 1,5* увеличение рассматриваемых снимков. Интерпретоскоп - стационарный стереоскоп. Имеет переменное увеличение до 15*, удобный обзор, возможность измерения параллаксов с помощью бинокуляра с измерительной маркой (параллаксомера). Стереокомпаратор - один из основных стереофотограмметрических приборов. Он пре;в1азначен для измерения плоских координат и паралллаксов. Точность измерения координат и параллаксов на этом приборе 0,01 мм. Числовые величины, полученные и в результате измерений на этом приборе используют для вычисления превышений, длин линий, координат точек. Топографический стереометр конструкции проф. Ф.В. Дробышева предназначен для рисовки горизонталей поплановым аэроснимкам, но может быть использован также для измерения продольных параллаксов с точностью до 0,01 мм. В отличие от параллаксометра, стереометр позволяет измерять разности продольных параллаксов, свободные от искажений за углы наклона снимков и их разномасштабность. Геологический стереометр - модификация топографического, соединяющая возможности стереокомпаратора и стереометра. Прибор имеет дополнительное устройство для определения по снимкам элементов залегания и мощности пластов горных пород. В настоящее время для стереофотограмметрической обработки снимков широко используются различные графические и специальные ГИС - программы.

--------------------------------------------------------------------------------------

11. Дистанционное зондирование Земли. Дистанционное зондирование Земли (ДЗ) — это получение информации с использованиемаппаратуры, установленной на борту аэро- или космических аппаратов. ДЗ — основнойисточник для поддержания оперативности и актуальности ГИС. Одним из самых современныхнаправлений развития ГИС является сближение ГИС-технологий и обработки данных дистанционного зондирования.Дистанционные методы характеризуются значительным удалением регистрируемого прибораот исследуемого объекта, расстояние может измеряться сотнями и тысячами километров. Этосоздает максимальный обзор поверхности и позволяет получать максимальногенерализованное изображение поверхности. При дистанционных исследованиях получают информацию об объектах в разныхспектральных диапазонах: рентгеновском, ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном.Различные отражательные свойства исследуемого объекта и состояние окружающей средывлияют на характеристики излучения и фиксируются приборами дистанционногозондирования. Таким образом собираются и накапливаются дистанционные данные,составляющие различные базы ГИС. На качественные характеристики материалов дистанционного зондирования оказываютвлияние форма, наклонение, высота, период обращения, положение по отношению к Солнцуустановленной аппаратуры.

---------------------------------------------------------------------------------------

12. Влияние параметров орбит и атмосферы на качество снимков.

На качественные характеристики материалов дистанционного зондирования оказываютвлияние форма, наклонение, высота, период обращения, положение по отношению к Солнцуустановленной аппаратуры. Форма орбит. Космические носители с установленной на них съемочной аппаратуройдвижутся по круговым или эллиптическим орбитам. Для наблюдения из космосацелесообразнее использовать круговые орбиты, поскольку на них спутник движется примернона одинаковом расстоянии от Земли, некоторые колебания расстояния обусловлены тем, чтореальная форма земной поверхности имеет неправильную геометрическую форму. Дляэллиптических орбит расстояние до земной поверхности изменяется от минимального вперигее до максимального в апогее. Наклонение орбиты — это важная характеристика, которая определяется углом междуплоскостью орбиты и плоскостью экватора.Различают орбиты экваториальные, где отклонение отсутствует, полярные (с «наклоном 90°) инаклонные, занимающие промежуточное положение. Наклонные орбиты могут быть прямыми(имеют северо-восточное направление восходящего витка) и обратными (имеют северо-западное направление восходящего витка).При движении по орбите спутник проделывает путь, который называется трассой, являющейсяпо сути проекцией орбиты на земную поверхность.Наклонение определяет широтный пояс, охватываемый съемкой. Например, спутники, имеющие наклон орбиты 30°, покрывают зону между 30° с.ш. и 30°ю.ш. В настоящее время в России для запуска ракет используются полигоны Байконур (опорная орбита 65°), полигон Ледяная (Свободный) с опорной орбитой 54° и 65°, космодром Плесецк (наклонение орбит от 72° до полярных орбит) Высота. По высоте можно выделить три группы наиболее часто используемых орбит.100 — 500 км — орбиты для пилотируемых кораблей и орбитальных станций (чаще 200 —400)500 — 2000 км — орбиты для ресурсных и метеорологических спутников (ресурсные 600 —900, метеорологические 900-1400)36 000 — 40 000 км. — орбиты для геостационарных спутников. Скорость движения такихспутников равна скорости вращения Земли, поэтому они постоянно находятся над одной ееточкой. Период обращения — время обращения спутника вокруг Земли, от которого зависит числовитков в сутки. Обычно спутники на околоземных орбитах движутся со скоростью 11 км/с иодин оборот вокруг Земли делают за 1,5 ч, следовательно, в сутки получается около 16 витков.От периода обращения зависит межвитковое расстояние. Для указанного спутникамежвитковое расстояние составляет 22,5°, что на экваторе соответствует 2500 км. Охват жеснимков составляет 100—200 км. Следовательно, между снимками последовательных витковбудут разрывы. Если трасса рассчитана на ежесуточное повторение, то и разрывы будутповторяться. Поэтому обычно трассы рассчитывают так, чтобы было небольшое суточное смещение и можно было бы производить съемку с перекрытием. Тогда за счет ежесуточного смещения спутник за несколько суток сможет сфотографировать всю Землю. Это возможно на квазипериодических орбитах, которые имеют суточный сдвиг трассы на ширину зоны охвата съемкой с учетом необходимого перекрытия.Для постоянного наблюдения одного и того же участка земли используют геостационарныеорбиты (Т — 24 ч, высота 36 000 км). Геостационарные спутники помещают наэкваториальную орбиту. Они как бы зависают над одной точкой, поэтому несколько такихспутников, расположенных на равных расстояниях друг от друга, обеспечивают постоянныйобзор всей поверхности Земли, за исключением полярных областей.

Суточные геосинхронные периодические спутники находятся на наклонной орбите (Т — 24 ч).

Космический аппарат над одной и той же точкой будет появляться через каждые 24 часа.

Положение орбиты по отношению к Солнцу — это угол между плоскостью орбиты инаправлением на._ Солнце. Для получения снимков при постоянных уело- ияхосвещенности используют солнечно-синхронные орбиты. У таких орбит угловая скоростьсмещения относительно Солнца соответствует скорости вращения Земли вокруг Солнца (360°в год). Находясь на солнечно-синхронной орбите, спутник появляется над одним и тем жеместом в одно и то же время, и условия освещенности зависят только от времени года. Влияние атмосферы. Съемка из космоса производится через толщу атмосферы, состояние исвойства которой оказывают влияние на получаемые материалы дистанционногозондирования. Здесь необходимо учитывать экранирующее влияние облачности, поглощениесолнечных лучей, рассеивание, влияние атмосферной дымки и др..Обычно съемке в оптическом диапазоне мешает облачность, которая в каждый моментвремени закрывает более 50% поверхности земного шара. Некоторые области остаютсязакрытыми облачностью большую часть времени года, следовательно, при планированииисследований необходимо располагать сведениями об облачности в данном районе. Но дажепри безоблачном небе часть лучей поглощается. Это поглощение избирательное и зависит отдлины волны. Атмосфера задерживает большую часть гамма-излучения, рентгеновского и УФизлучений, а также ряд участков видимой и ИК-зоны, в том числе фиолетовый, сине-зеленыйучастки видимой части спектра. Поэтому съемку обычно выполняют в тех участках спектра,где электромагнитное излучение не поглощается. Такие участки называются «окнамипрозрачности».Рассеивание лучей неодинаково в различных зонах. Атмосферная дымка снижаетконтрастность изображения объектов на космических снимках, искажает цвет объектов. Наиболее сильно сказывается влияние атмосферной дымки в синей и голубой зонах спектра.

------------------------------------------------------------------------------------

13.Свойства космических снимков и их классификация по отдельным показателям.

Снимок — двумерное изображение, полученное в результте дистанционной регистрации техническими средствами собственного или отраженного излучения и предназначамое для обнаружения, качественного и количественного изучения объектов, явлений и процессов путем дешифрирования, измерения и картографирования.

Обзорность снимков обеспечивается охватом больших площадей. При этом обширные регионы покрываются съемкой единовременно при одних и тех же условиях. В результате появляется возможность вести исследования в глобальном и даже планетарном масштабе.

Комплексное отображение компонентов геосферы. На снимках одновременно отображаются различные компоненты геосферы —литосфера, гидросфера, биосфера, атмосфера, что позволяет изучать их взаимодействие и взаимосвязи.

Регулярная повторяемость съемки. Интервалы между съемками могут составлять годы, месяцы, часы, минуты. При этом обеспечивается получение снимков на одну и ту же территорию при одинаковых условиях, что очень важно при организации мониторинговых

исследований.

Генерализация изображения заключается в значительной обобщенности изображения.

Характер геометрического и тонового обобщения рисунка зависит от ряда факторов, как технических (масштаб, разрешение снимка, метод съемки, спектральный диапазон), так и природных (влияние атмосферы, особенности территории).

В результате генерализации спрямляются линии, происходит упрощение форм, обобщение цветов и тонов, черные и белые тона заменяются менее контрастными. Изображение многих объектов земной поверхности освобождается от частностей, в то же время разрозненные детали объединяются в единое целое, поэтому выступают на первый план наиболее важные свойства объектов. Это важно при ландшафтных исследованиях для выявления различных уровней ландшафтных структур.

Необходимая степень генерализации достигается специальными средствами. Например, подбором соответствующего масштаба снимка. Влияние генерализации на дешифрируемость

может быть как положительным, так и отрицательным. С одной стороны, сильное обобщение изображения уменьшает возможность точного картографирования и может привести к ошибкам. С другой стороны, это является важным достоинством снимков, так как в результате генерализации появляется новое содержание и космические снимки можно использовать непосредственно для тематического картографирования.

По масштабу космические снимки делятся на следующие группы.

• Мелкомасштабные (1:10 000 000 до 1:100 000 000). Их получают с геостационарных и метеоспутников на околоземных орбитах.

• Среднемасштабные (1:1000 000 до 1:10 000000). Получают с пилотируемых кораблей и орбитальных станций.

• Крупномасштабные (крупнее 1:1 000 000). Получают со специальных картографических спутников. Обзорность — это площадной охват территории одним снимком. По данному параметру различают снимки:

• глобальные, охватывающие освещенную часть одного полушария; получают с межпланетных космических кораблей и геостационарных спутников. Территориальный охват их составляет десятки и сотни млн км2;

• региональные, на которых изображается часть материка или крупный регион; получают с метеорологических и ресурсных спутников. Охват исчисляется млн. км2. Ширина зоны охвата варьирует от 500 км до 3 000 км;

• локальные, на которых изображается часть региона; получают с пилотируемых кораблей, орбитальных станций, ресурсных и картографических спутников. Снимки охватывают десятки тыс км.

Разрешение — это минимальная линейная величина объекта, которая отображается на снимке.

По данному параметру снимки классифицируются следующим образом.

• Снимки очень низкого разрешения (десятки километров). В настоящее время снимки с таким разрешением редки, в основном, это радиометрические снимки.

• Снимки низкого разрешения (несколько километров). Эти снимки широко распространены, к ним относятся телевизионные и сканерные снимки с метеоспутников, а также с ресурсных спутников.

• Снимки среднего разрешения (сотни метров). Такие снимки получают сканирующей аппаратурой среднего разрешения и тепловой инфракрасной аппаратурой ресурсных спутников.

• Снимки высокого разрешения (десятки метров). Такое разрешение характерно для широко используемых фотографических снимков с пилотируемых космических кораблей, автоматических картографических спутников и орбитальных станций, а также для сканерных

снимков с ресурсных спутников. Эта группа снимков делится еще на снимки относительно высокого разрешения (50—100 м); высокого (20 — 50 м); очень высокого (10 — 20 м); сверхвысокого разрешение меньше 1 м

Детальность — это количество информации на единицу площади снимка. По этому показателю выделяют снимки малой детальности — работа с ними возможна в масштабе оригинала; средней детальности, позволяющие работать при двойном увеличении; детальные

снимки, требующие для работы увеличения оригинального снимка от двух до десяти раз.

Рассмотренные выше классификации касаются пространственных характеристик космического изображения. Однако для исследования географических объектов в их динамике важны также временные параметры съемки. Их отражает следующая классификация.

Съемка с периодической повторяемостью выполняется со всех метеорологических спутников, которые работают на геостационарных и на околоземных орбитах, а также с ресурсных

спутников. Период повторения зависит от особенностей орбиты спутника, обычно остается неизменным все время функционирования спутника и составляет от 10 мин до 16—18 суток.

Многократные внутрисуточные снимки получают с геостационарных спутников, которые «зависают» над определенным районом Земли. Ежесуточная съемка выполняется со всех метеорологических спутников Земли, которые за сутки обеспечивают полный обзор земной поверхности. Отечественные ресурсные спутники с аппаратурой среднего разрешения, имеют периодичность съемки 5 суток. Ресурсные спутники, поставляющие снимки высокого раз-

решении, имеют небольшой охват территории, а повторяемость их съемки составляет 16—18 суток.

Периодическая, ограниченно регулируемая съемка выполняется с некоторых ресурсных спутников. Снимки выполняются с редкой повторяемостью, однако при необходимости могут быть выполнены с большей частотой.

Регулируемая съемка. Выполняется с орбитальных станций, фотографических автоматических спутников, которые запускаются на короткое время, а также с космических аппаратов, предназначенных для съемки других планет. Возможности регулирования и выбора сроков съемки здесь максимальны.

-----------------------------------------------

14. Снимки в видимом и ближнем инфракрасном (световом) диапазоне.

1. Видимый и ближний инфракрасный диапазоны, включающие соответственно волны с длинами 0,4-0,75 в 0,75-3 мкм, образуют в совокупности световой диапазон. На этот спектральный диапазон, лучи которого почти полностью пропускаются атмосферой, приходится почти вся энергия солнечного излучения» Солнечные лучи, падая на земную поверхность, избирательно отражаются ею соответственно различной спектральной отражательной способности объектов. Отраженная солнечная радиация воспринимается глазом, чувствительным именно к излучению видимого диапазона от 0,4 до 0,75 мкм. Чтобы зафиксировать отражение солнечных лучей, используют приемники излучения, например фотографические, регистрирующие излучение не только видимого, но и ближнего инфракрасного диапазона /до 0,9 мкм/.

Таким образом, по отраженному земной поверхностью солнечному излучению в световом диапазоне спектра, регистрируемому фотографическими, телевизионными или сканерными системами, судят об отражательной способности, о яркости и других оптических характеристиках исследуемых объектов.

Фотографический метод космической съемки предполагает наличие на борту космического корабля или спутника фотографирующей системы /объектив + фотопленка Экспонирование фотопленки осуществляется в космосе, а фотографическую обработку она проходит на Земле.

Фотографирование производится с пилотируемая кораблей и орбитальных станций или с автоматических спутников и межпланетных станций с доставкой пленки на Земле при посадке или в сбрасываемых контейнерах.

Фотографическая съемка осуществляется в виде черно-белой, черно-белой спектрозональной, цветной, цветной спектрозональной и инфракрасной фотографией.

Несмотря на ограниченную область спектра, которая используется при фотографической съемке (видимая и ближняя инфракрасная части спектра), она является самым универсальным и эффективным методом по объему получаемой информации, широте ее применения в народном хозяйстве и научных исследованиях, связанных с изучением и использованием природных ресурсов.

Фотографии, полученные с космических кораблей и орбитальных станций не дают полного и систематического покрытия земной поверхности. При использовании другого метода съемки – телевизионной или сканерной – с исскуственных спутников Земли имеется возможность непрерывного получения изображения всей поверхности Земли и быстрой передачи его на приемные станции. При выполнении съемки этим методом используются кадровые и сканирующие системы. В первом случае на борту спутников имеется миниатюрная телевизионная камера (видикон), в которой оптическое изображение, построенное объективом на экране, при считывании электронным лучом переводится в форму электросигналов и по радиоканалам передается на Землю. Во втором случае качающееся зеркало сканера на борту носителя улавливает отраженный от Земли световой поток, поступающий на дистанционный

приемник - фотоэлектронный умножитель (ФЭУ): сигналы сканера, также по радиоканалам, передаются на Землю, где на приемных станциях они принимаются и записываются в виде изображений. Таким образом, телевизионные и сканерные снимки могут передаваться на

Землю в реальном масштабе времени, т.е. во время прохождения спутника над объектом съемки. Оперативность получения снимков составляет отличительную этого метода.

Телевизионная и сканирующая аппаратура не громоздка, она устанавливается на легких и искусственных спутниках Земли, запускаемых на полярные орбиты, и таким образом, съемкой охватывается вся земная поверхность. Однако, при указанных преимуществах перед фотографической съемкой, этот метод дает снимки худшего качества. Разрешение телевизионных снимков измеряется километрами, в то время как на фотографических снимках обычно разрешение 20-50 м; по передаче тоновых градаций они также уступают фотографическим снимкам. Кроме того, снимкам этого типа свойственны наличие растровых полос, строчной структуры изображения, а также геометрические искажения, сбой полос. В некоторых сканирующих системах не соблюдается постоянство масштаба в пределах снимка и требуются системы его компенсации, однако в последние годы получаемые изображения

приближаются по качеству к фотографическим.

На телевизионных и сканерных снимках с метеорологических спутников изображается и открытая поверхность Земли, причем это изображение, регулярно повторяется, что делает такие снимки ценными для исследования некоторых изменчивых явлений, например снежного покрова и морских льдов. Вместе с тем при небольшом разрешении снимки дают сильно генерализованное изображение, привлекающее внимание геологов хорошей выраженностью крупных структурных элементов, в особенности глубинных структур. Поэтому снимки с метеорологических спутников входят в круг материалов космической съемки, используемых в географических исследованиях.

Телевизионная система имеет много преимуществ перед обычной фотографией: она не требует возвращения пленки на Землю, дает сигнал в форме, удобной для запоминания, хранения и автоматической обработки; затем это система длительно действующая.

Преимущества ТВ информационной системы состоят также в универсальной школьной и домашней аппаратуре.

Оптическая передаточная функция телевизионной системы весьма сложна. Ее световая характеристика зависимости между яркостью ТВ изображения В и яркость сюжета съемки складывается из трех характеристических кривых зависимостей: между яркостью сюжета и напряжением сигнала первичного изображения; между напряжением на входе канала связи и напряжением на выходе канала связи; между напряжением на входе вторичного преобразования и яркостью изображения.

Спектральная чувствительность телевизионных систем определяется сенсибилизацией употребляемых фотоэлектронных умножителей. Так, сенсибилизация сурьмяно-цезиевых ФЭУ приходится на диапазон 0.45-0.74 мкм с максимумом в оранжево-красной части спектра 0.59-0.64 мкм. Кроме того, использование светового фильтров отсекает коротковолновую часть видимого спектра короче 0.51-0.55 мкм, так что фактически чувствительность ТВ систем составляет интервал 0.50-0.75 (0.54-0.74) мкм.

---------------------------------------------------------------------------------------

15. Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне.

Тепловой инфракрасный диапазон очень широк – он охватывает длины волн от 3 до 1000 мкм (длинноволновое излучение инфракрасного диапазона называют иногда субмиллиметровыми), однако большая часть его лучей не пропускается атмосферой. Имеются только три окна прозрачности с динами волн 3-5 мкм, 8-14 мкм и 30-80 мкм. Интенсивность излучения Солнца в этом диапазоне нехначительна, но зато на длины волн 10-12 мкм приходится максимум собственного теплового излучения Земли. Поскольку это излучение для различных объектов земной поверхности – суши, воды, по-разному увлажненных почв, и т.д. – неодинаково, появляется возможность по данным регистрации этого излучения судить о

характере излучающих объектов. Приборы регистрирующие излучение этого диапазона – тепловые инфракрасные радиометры – дают сигналы разной силы для объектов с различной температурой; при построении по этим сигналам изображения – теплового инфракрасного снимка – получают пространственно зафиксированные температурные различия объектов съемки. Обычно на таких снимках наиболее холодные объекты выглядят светлыми, теплые – темными, со всей гаммой температурных переходов. Пространственное разрешение тепловых снимков значительно меньше по сравнению со снимками, получаемыми в световом диапазоне, и измеряется обычно километрами. Температурное разрешение инфракрасных радиометров около 1°С, однако задачи изучения земных ресурсов, в частности - океанологические, требуют разрешения в десятые доли градуса. Для съемки тепловыми радиометрами используются два окна прозрачности /3-5 и 10- 12 мкм/. Съемку можно вести ночью - на затененной стороне Земли, а также в условиях полярной ночи. Облачность мешает съемке, так как в этом случае регистрируются температуры не земной поверхности, а верхней кромки облаков.

---------------------------------------------------------------------------------------

Дата добавления: 2015-08-26