🗊Презентация Физические основы аэро-и космических съемок Земли

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АЭРО- И КОСМИЧЕСКИХ СЪЕМОК ЗЕМЛИ

2.1. Основные понятия, термины и определения при аэро- и космических съемках земли; 2.1. Основные понятия, термины и определения при аэро- и космических съемках земли; 2.2. Схема получения видеоинформации при аэро- и космической съемке; 2.3.Электромагнитное излучение, используемое при аэро- и космических съемках земной поверхности; 2.4. Роль атмосферы при проведении аэро- и космических съемок; 2.5. Объекты земной поверхности как отражатели и излучатели энергии.

Аэро- и космические съемки (АКС) - первые технические этапы при решении фотограмметрических задач и дистанционного зондирования. Аэро- и космические съемки (АКС) - первые технические этапы при решении фотограмметрических задач и дистанционного зондирования. При этом выполняют измерение (регистрацию) отраженного или собственного электромагнитного излучения. Измеряют и регистрируют излучение с некоторого расстояния от изучаемого объекта с помощью различных датчиков или съемочных систем.

Под съемочной системой понимают технические средства, с помощью которых регистрируют электромагнитное излучение. Под съемочной системой понимают технические средства, с помощью которых регистрируют электромагнитное излучение. В зависимости от типа съемочной аппаратуры информация может быть представлена в различном виде. Например: 1. В виде двумерной аналоговой записи на фотографическом носителе (фотоснимки); 2. Поэлементной цифровой записи на магнитном носителе.

Результаты регистрации электромагнитного излучения, представленные в виде изображения изучаемого объекта (участка земной поверхности) в аналоговой или цифровой форме записи, называют видеоинформацией. Результаты регистрации электромагнитного излучения, представленные в виде изображения изучаемого объекта (участка земной поверхности) в аналоговой или цифровой форме записи, называют видеоинформацией. Процедуру преобразования результатов аналоговой или цифровой записи сигналов в видимое изображение называют визуализацией.

Аэро- и космические съемки Земли разделяют на: Аэро- и космические съемки Земли разделяют на: пассивные; активные. При пассивной съемке информацию получают двумя способами: путем регистрации отраженного от объекта солнечного светового потока; измерением радиационного потока, излучаемого самим объектом (собственное излучение). При активной съемке поверхность исследуемого объекта облучается с борта аэро- или космического летательного аппарата с помощью искусственного облучателя (лазера - оптического генератора, радиогенератора), а отраженное излучение регистрируют соответствующие бортовые приемные устройства.

Аэросъемка и космическая съемка (АКС) - это получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов. Аэросъемка и космическая съемка (АКС) - это получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов.

При выполнении фотографических съемок выполняют: При выполнении фотографических съемок выполняют: фотохимическую обработку фотопленки; изготавливают контактные снимки. При съемке нефотографическими съемочными системами: результаты измерений излучения передаются по радиоканалу; на пунктах приема записывают передаваемую информацию; проводят ее визуализацию; размножают цифровые изображения; оценивают изобразительное и фотограмметрическое качество материалов съемок; выполняют фотометрическую и геометрическую коррекцию нефотографической видеоинформации.

Максимальное количество (до 99,9 %) солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, приходится на спектральный интервал λ = 0,3...4,0 мкм с преобладанием в видимой зоне спектра λ = 0,4...0,7 мкм. Максимальное количество (до 99,9 %) солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, приходится на спектральный интервал λ = 0,3...4,0 мкм с преобладанием в видимой зоне спектра λ = 0,4...0,7 мкм. При длине волны более 5 мкм отражение излучения не происходит. Следовательно, собственное излучение испускается земными объектами на длинах волн более 5 мкм. Его называют тепловым излучением. Максимум собственного излучения приходится на длину волны λ = 10 мкм.

Для описания оптических свойств используют критерий, так называемый пропускной способностью атмосферы. Этот критерий зависит от: Для описания оптических свойств используют критерий, так называемый пропускной способностью атмосферы. Этот критерий зависит от: оптической плотности; наличия механических частиц; наличие водяных паров; длины волны излучения; толщины слоя атмосферы, через который проходит излучение, и т.д.

Существуют спектральные интервалы, в которых атмосфера прозрачна для прохождения лучей. Их называют «окна прозрачности», и в них излучение практически не поглощается. Существуют спектральные интервалы, в которых атмосфера прозрачна для прохождения лучей. Их называют «окна прозрачности», и в них излучение практически не поглощается. Съемки поверхности Земли необходимо выполнять в спектральных интервалах, прозрачных для прохождения лучей. Такими в оптическом диапазоне являются видимая область спектра и некоторые спектральные зоны в инфракрасной (ИК) области: Δλ = 0,95...1,05; 1,2...1,3; 1,5...1,8; 2,1…2,4; 3,3...4,2; 4,5...5,1; 8,7...9,0; 10,0... 14,0 мкм. Спектральные интервалы Δλ = 3...5 мкм и Δλ = 8...14 мкм называют соответственно «ближним» и «дальним» тепловым окном прозрачности атмосферы.

В зависимости от расположения центра наблюдения (положения съемочной системы) и элементарной площадки объекта регистрируемое излучение изменяется по интенсивности и спектральному составу. В зависимости от расположения центра наблюдения (положения съемочной системы) и элементарной площадки объекта регистрируемое излучение изменяется по интенсивности и спектральному составу. Изменяется излучение вследствие множества причин (суточные и сезонные изменения состояния объекта, природно-естественного и антропогенного характера), которые можно разделить на две группы: Факторы, определяющие свойства самого объекта (физические, химические и др.); Внешние условия формирования энергетического поля, например условия освещения объекта.

Критериями отражательной способности служат: Критериями отражательной способности служат: коэффициенты интегральной яркости; спектральной яркости; интегральные и спектральные индикатрисы рассеяния. Коэффициентом интегральной яркости r (КЯ) называют отношение интегральной яркости объекта В в данном направлении к интегральной яркости идеально отражающей поверхности В0, определяемых при одинаковых условиях освещения и наблюдения. Коэффициент интегральной яркости определяется в широкой спектральной зоне, и вычисляют его по формуле r=В/Вo.

Если яркости измеряли в узких спектральных зонах, то их называют монохроматическими яркостями. Если яркости измеряли в узких спектральных зонах, то их называют монохроматическими яркостями. Отношение монохроматических яркостей объекта Вλ и идеально отражающей поверхности Вoλ , измеряемых при одинаковых условиях освещения и наблюдения, называют коэффициентом спектральной яркости rλ (КСЯ): rλ = Bλ /Boλ. Коэффициенты интегральной и спектральной яркости зависят (общий случай) от многих факторов: rλ=f(λ, ho, Ao, D/Q, A, φ,..), где λ - длина волны, на которой определяют КСЯ; ho - высота солнца; Ao - азимут солнца относительно структуры поверхности объекта; D - поток рассеянной радиации; Q - поток суммарной радиации; А - азимут направления наблюдения относительно плоскости главного вертикала; φ - угол отклонения направления наблюдения от отвесного направления.

По форме кривых КСЯ принято разделять объекты на четыре класса: По форме кривых КСЯ принято разделять объекты на четыре класса: растительность; почвы и горные породы; водные поверхности; снега и облака.

По направленности пространственного отражения объекты разделяют: По направленности пространственного отражения объекты разделяют: на отражающие равномерно по всем направлениям падающее на поверхность излучение (рис. а). Такие поверхности называют ортотропными; зеркально отражающие излучение по направлению от источника света (рис. б); отражающие световой поток преимущественно в сторону источника излучения (рис. в); смешанная форма отражения, как в сторону источника освещения, так и в противоположном направлении (рис. г).

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ