6. Модели входных параметров.

Какие предметные области описывают эти модели? Откуда они берутся? Чем отличаются региональные и глобальные модели? Нужны ли глобальные, если есть региональные и наоборот?

Входные модели-модели, обобщающие результаты проводившихся ранее теоретических и экспериментальных работ (модели фона, оптико-геофизических и оптико-метеорологических параметров атмосферы и т.п.) хранятся в базах данных.

Систему взаимодействующих между собой элементов, которыми являются модели фоновой, целевой и фоново-целевой обстановок, модели классификации наблюдаемых ситуаций по каким-либо критериям (например, по степени похожести на наблюдаемые объекты), модельные реализации стохастических полей яркости, модели учета условий наблюдения, компактно отображающих внутренние и внешние признаки, характеризующие процессы формирования полей сигналов, обусловленных объектами и фонами, на входе конкретной бортовой аппаратуры конкретной системы наблюдения.

Региональные – над регионами (локальные). Глобальные – над странами, океанами.

7. Оптические характеристики и спектральные свойства объектов дз.

На какие поддиапазоны делится электромагнитный спектр? По какому поддиапазону целесообразно решать задачу картографирования границы снежного покрова? Уравнение переноса – это какая модель с точки зрения моделирования полей изучения и с точки зрения вопросов 3 и 4?

Оптические характеристики:

Яркость (+интегральная)

Освещенность

……

Спектральные свойства объектов земной поверхности чрезвычайно многообразны, но при этом оказалось, что некоторые их типичные особенности связаны с определенными классами объектов. По виду кривой спектральной яркости выделяют классы: горные породы и почвы, растительность, водные объекты, снег и облака.

Горные породы и почвы отличаются постепенным увеличением яркости с возрастанием длины волны солнечного излучения. Спектральная яркость горных пород зависит прежде всего от оптических свойств входящих в их состав минералов и химических элементов, а

также от их дисперсности и влажности. Отличительная особенность почв – существенные различия в интегральной яркости. Наименьшей способностью отражать солнечное излучение обладают черноземы, наибольшей – сильнооподзоленные суглинистые почвы.

Растительность обладает наибольшей спектральной селективностью, по сравнению с другими объектами земной поверхности. Кривые спектральной яркости зеленых растений имеют одну общую закономерность: в оптическом диапазоне спектра у них два минимума – в синем (0,45–0,47 мкм) и красном (0,68–0,69 мкм) участках спектра и два максимума – в зеленом (0,54–0,58 мкм) и ближнем инфракрасном (0,7–1,3 мкм) участках. Большая доля (70–90%) солнечных лучей синего и красного участков спектра поглощается пигментами листьев растений, прежде всего хлорофиллом, и преобразуется в энергию, необходимую для процесса фотосинтеза. К зеленой зоне приурочен максимум отражения поверхностью листьев, именно поэтому мы воспринимаем зеленый цвет листьев. Наиболее высокое отражение – в ближней инфракрасной области спектра, оно связано с внутренней структурой листа. По мере роста и вызревания листьев их отражательная способность меняется.

Водные объекты – их спектральная яркость падает с возрастанием длины волны солнечного излучения, что объясняется их высокой поглощательной способностью. Лучи ближнего ИК участка спектра практически полностью поглощаются тонкой пленкой воды. Солнечное излучение не только отражается поверхностью воды, но и проникает на глубину, где частично поглощается молекулами воды и растворенными органическими веществами. Проникновение света на глубину спектрально селективно: сине-зеленого света значительно больше, чем красного.

9. Земная атмосфера в задачах моделирования полей сигналов

Каковы физические механизмы влияния атмосферы на характеристики полей излучения на входе аппаратуры ДЗ? Как влияет география наблюдаемого региона на вклад этих механизмов?

Атмосфера в трех аспектах:

1. Не дает оптике работать, когда облака

2. Явл-ся сама объектом излучения

3. Участвует в пропускании

При прохождении через атмосферу электромагнитное излучение объектов ДЗ (собственное, отраженное) рассеивается и поглощается на аэрозольных частицах, молекулярно рассеивается и перераспределяется по частоте.(кроме радиодиапазона).

Плотность атм убывает по ф-ии Больцмана ехр ^–АН. Для оптики атм заканчивается на 100 км.

Выделяют слои атм по разнвм хар-м:

1. По температуре. Чем холоднее, тем больше пар конденсируется (оболака).они все в тропосфере.

2. По газовой компоненте (самое вредное СО2 не зав-т от координат и везде много)

3. По аэрозолю (приземный, тропосферный, стратосферный)

<40………………………………………………..тропики;

40<60…………………………………………..средние широты;

60<………………………………………………..полярные широты.

10. Расчет спектрального пропускания атмосферы на наклонных трассах.

Как влияет на пропускание атмосферы геометрия наблюдения?

11.Пространственная неоднородность полей излучения Земли и способы ее описания. Пространственные спектры и корреляционные функции.

К основным источникам пространственной неоднородности полей яркости, которые должны моделироваться в пределах кадра БА, относятся:

- изменение угла наблюдения, связанного с параметрами системы наблюдения и БА, и соответствующие геометрические искажения;

- пространственное распределение типов подстилающей поверхности в соответствии с географическими координатами следа поля обзора на поверхности Земли;

- случайное размещение облаков в соответствии с особенностями, присущими наблюдаемой форме облачности; при этом суммарная площадь облаков должна соответствовать наблюдаемому баллу;

- вертикальное расслоение облаков, которое по-разному проявляется в зависимости от углов визирования;

- горизонтальная неоднородность атмосферы, приводящая к увеличению или уменьшению яркости при прочих равных условиях

Простра спектр – распределение энергии флуктуаций по частотам (сколько штук по частотам). s(ν) хар-т размеры, но не хар-расстановку объектов.

– яркость

B(ν)= позволяет поймать различие текстур

|B(ν)|²=S(ν) [длина=ярк²/частоту] – энергетический спектр – выборочная оценка простр распределения. Спектр показывает частоту сигнала.

Оценка пространственного спектра строится по s(ν).

Автокорреляционная функция строится как ортогональная

R(∆x)=

S(ν)=

R(∆x)=

То есть автокорелляционная функция в 0 (R(0)) равна дисперсии

S(ν) это и частотный спектр дисперсий, показывает на каких частотах происходит флуктуация спектра. Это частоты косинусов и синусов.

Автокорреляционная ф-я (прост хар-ки) является признаком, но для этого вводим признак над признаками.

Временные ха-ки опис-т поведение простр и энерг признаков во времени. Исп-т временную автокорреляционную ф-ю для случайных зав-тей.

Если при корреляции разность будет иметь ноль, а дисперсия удвоится.

М

D

Если есть корреляция: ∆В

То есть при вычитании двух коррелированных величин больше шансов получить 0, т.о. надо чтобы r стремилась к 1.