Диапазон регистрируемого излучения

Аэрокосмические снимки фиксируют излучение в разных частях оптического, теплового инфракрасного и радиодиапазонов спектра,

В видимой (0,4—0,7 мкм) и ближней инфракрасной (0,7—3,0 мкм) областях спектра регистрируется отраженная солнечная радиация.

Основное количество выполненных съемок относится к участку Спектра 0,4-1,3 мкм, характеризующемуся большой прозрачностью атмосферы.

В тепловом инфракрасном диапазоне (3—1000 мкм) регистрируется собственное излучение Земли. На снимках, получаемых инфракрасными (тепловыми) радиометрами, изображаются температурные различия объектов.

На интервал 10-12 мкм приходится максимум теплового излучения Земли, поэтому он чаще всего используется для съемок.

Преимущественное использование снимков в тепловом инфракрасном диапазоне — изучение температурного режима Мирового океана и температуры облачного покрова, знание которой необходимо для метеорологических прогнозов.

По космическим снимкам высокого пространственного разрешения

и по аэроснимкам определяют:

• термальные источники;

• проявления вулканической активности;

• очаги возгорания в лесах и на торфяниках;

• термальные загрязнения: утечки тепла в сооружениях и теплопроводах,

• сброс промышленных вод.

В радиодиапазоне (1 мм —10 м) фиксируется как собственное излучение Земли.

Радиолокационная съемка прочно вошла в арсенал средств используемых при изучении природных ресурсов. Ее преимущества заключаются, во-первых, во всепогодности.

Во-вторых, радиосигнал в зависимости от его частоты и характера грунта частично

проникает на глубину.

Отраженный радиосигнал зависит от диэлектрической проницаемости объекта, которая, как правило, напрямую связана с влагосодержанием (чем влагосодержание выше, тем сильнее сигнал выше яркость на снимке), и геометрических свойств объекта, таких

как шероховатость, ориентация основных отражающих элементов (чем больше шероховатость, тем сильнее сигнал, т.е. выше яркость на снимке).

Для визуализации радиолокационных снимков можно использовать синтез трех черно-белых изображений, аналогично синтезу каналов в многозональной съемке. В качестве трех исходных изображений можно использовать снимки, выполненные как в разных

диапазонах. Каждому из снимков присвоен один из цветов — синий, зеленый и красный.

Большой эффект применение радиолокационной съемки дает при выявлении геологических структур и при изучении волнения, и частности внутренних волн в океане и решении других океанографических задач.

Технологические способы получения снимков

Существуют три основных способа аэрокосмической съемки:

• фотографический;

• оптико-электронный;

• радиолокационный.

1. При фотографическом способе снимки получают с помощью системы объектив—фотопленка. Аэрофотопленка состоит из подложки (основы), эмульсионного (светочувствительного), защитного и противоореольного слоев.

Основным компонентом светочувствительной эмульсии служит галоидное серебро.

1. результате воздействия светового потока на зерна галоидного серебра в эмульсионном слое образуется почернение его называют оптической плотностью

Из фотографических материалов наилучшим воспроизведение обладают негативные и позитивные материалы на прозрачной основе (пленке, реже стекле).

Эмульсия черно-белых аэрофотопленок может быть очувствлен к разным участкам видимой области спектра. Наиболее широкий участок охватывают панхроматические и изопанхроматическую пленки.

Цветная негативная фотопленка имеет не один, а три светом чувствительных слоя, что позволяет после позитивного процесса (печати на бумагу или позитивную пленку) получить правильную цветопередачу. На таких снимках растительность изображается зеленой,

почва коричневатой и т.д.

Спектрозоналъные пленки имеют два, а чаще три светочувствительныхслоя. В последнем случае один из слоев чувствителен к ближнему инфракрасному участку спектра.

Спектрозональные снимки в большинстве случаев имеют преимущества перед цветными

по количеству раздельно воспринимаемых цветов и их оттенков.

Многозональная фотографическая съемка обеспечивается использованием черно-белой пленки, обычно изопанхроматической и светофильтров, разделяющих световой поток на отдельные участки спектра. Для съемки в ближней инфракрасной части спектра используется инфрахроматическая пленка. Таким образом, многозональный фотографический снимок представляет собой серию из нескольких чёрно-белых снимков.

Преимуществом фотографического способа съемки является возможность получать снимки с очень высоким разрешением, высокими геометрическими и фотометрическими свойствами. Kpоме того, фотографические пленки — экономичный способ хранения информации.

В аэросъемке преобладает применение фотографических съемочных систем. При съемке из космоса недостатком метода становится его неоперативность; контейнер с пленкой спускается на Землю не чаще, чем один раз в несколько недель. Поэтому фотографические космические снимки редко используются для оперативных целей.

2. Оптико-электронный способ съемки насчитывает всего несколько десятилетий своего существования. Необходимость оперативно передачи материалов съемки из космоса привела к интенсивном развитию оптико-электронных, сканерных съемочных систем.

Принцип сканерной съемки заключается в поэлементном считывании вдоль узкой полосы отраженного земной поверхностью излучения, а развертка изображения идет за счет движения носителя.

При такой съемке появляется возможность течение длительного времени непрерывно получать информации и оперативно (в режиме реального времени или с задержкой на

несколько часов) передавать ее на приемную станцию.

Сканерная съемка чаще выполняется в многозональном варианте. Большинство сканеров, работающих в оптическом диапазоне, как отечественных, так и зарубежных, имеют три одинаковых канала: 0,5-0,6 мкм, 0,6—0,7 мкм и 0,8-1,1 мкм.

Сканирующие системы создаются для разных целей, поэтому различаются не только по количеству и спектральной чувствительности каналов, но и по разрешению.

3) Радиолокационная съемка заключается в зондировании земной поверхности радиосигналом. На борту носителя — самолета или спутника устанавливается радиолокатор — активный микроволновые датчик, способный передавать и принимать поляризованные радиоволны в заданном диапазоне частот.

Каждый пиксел радиолокационного снимка показывает суммарный коэффициент отражения данного участка поверхности, или мощность возвратившегося к антенне сигнала.

Высокая яркость пиксела означает, что большая часть сигнала вернулась к антенне,

низкая - наоборот.

В последние годы появились и приобретают все большее значения видеосъемка и съемка цифровыми камерами, основанные на использовании волоконной оптики.