Основные понятия дистанционного зондирования Земли. Современные виды космических съемок. История развития методов дистанционного зондирования. Инфракрасная съемка радиационных характеристик морской поверхности. Геодезическая привязка космических снимков.
Аннотация к работе
• Методы ДЗ основаны на использовании сенсоров, которые размещаются на космических аппаратах и регистрируют электромагнитное излучение в форматах, существенно более приспособленных для цифровой обработки, и в существенно более широком диапазоне электромагнитного спектра.
• В ДЗ используют инфракрасный диапазон отраженного излучения, тепловой инфракрасный и радиодиапазон электромагнитного спектра.
• Процесс сбора данных дистанционного зондирования и их использование в географических информационных системах (ГИС).
2. Виды космических съемок
Космосъемка занимает одно из ведущих мест среди различных методов дистанционного зондирования. Она осуществляется с помощью: • искусственные спутники Земли (ИЗС), • межпланетные автоматические станции, • долговременные орбитальные станции, • пилотируемые космические корабли.
Табл. Основные космодромы, используемые для запусков спутников-съемщиков.
Космические системы (комплексы) мониторинга окружающий среды включают в себя (и выполняют): 1. Спутниковые системы на орбите (центр управления полетами и съемкой), 2. Прием информации наземными пунктами приема, спутниками-ретрансляторами, 3. Хранение и распространение материалов (центры первичной обработки, архивы снимков). Разработана информационная поисковая система, обеспечивающая накопление и систематизацию материалов, получаемых с искусственных спутников Земли.
Орбиты подразделяют на: • круговые (точнее, близкие к круговым). Космоснимки, полученные с космического носителя, который двигался по круговой орбите, имеют примерно одинаковый масштаб.
• эллиптические.
Орбиты различают также по положению относительно Земли или Солнца: • геосинхронные (относительно Земли)
• гелиосинхронные (относительно Солнца).
Геосинхронные - космический летательный аппарат движется с угловой скоростью, равной скорости вращения Земли. Это создает эффект “зависания” космического носителя в одной точке, что удобно для постоянных съемок одного и того же участка земной поверхности.
Гелиосинхронные (или солнечно-синхронные) - космический аппарат проходит над определенными участками земной поверхности в одно и то же местное время, что используется при производстве многократных съемок при одинаковых условиях освещения. Гелиосинхронные орбиты - орбиты, при съемке с которых солнечная освещенность земной поверхности (высота Солнца) остается практически неизменной достаточно продолжительное время (почти в течение Сезона). Это достигается следующим путем. Поскольку плоскость любой орбиты под влиянием несферичности Земли немного разворачивается (прецессирует), то оказывается возможным, подбирая определенное соотношение наклонения и высоты орбиты, добиться, чтобы величина прецессии была равной суточному повороту Земли вокруг Солнца, т. е. около 1° в сутки. Среди околоземных орбит удается создать лишь несколько солнечно-синхронных, наклонение которых всегда обратное. Например, при высоте орбиты 1000 км наклонение должно быть 99°.
Виды съемок.
Космическую съемку ведут разными методами (рис. «Классификация космических снимков по спектральным диапазонам и технологии съемки»).
По характеру покрытия земной поверхности космическими снимками можно выделить следующие съемки: • одиночное фотографирование, • маршрутную, • прицельную, • глобальную съемку.
Одиночное (выборочное) фотографирование выполняется космонавтами ручными камерами. Снимки обычно получаются перспективными со значительными углами наклона.
Маршрутная съемка земной поверхности производится вдоль трассы полета спутника. Ширина полосы съемки зависит от высоты полета и угла обзора съемочной системы.
Прицельная (выборочная) съемка предназначена для получения снимков специально заданных участков земной поверхности в стороне от трассы.
Глобальную съемку производят с геостационарных и полярно- орбитальных спутников. спутников. Четыре-пять геостационарных спутников на экваториальной орбите обеспечивают практически непрерывное получение мелкомасштабных обзорных снимков всей Земли (космическое патрулирование) за исключением полярных шапок.
Аэрокосмический снимок
Аэрокосмический снимок - это двумерное изображение реальных объектов, которое получено по определенным геометрическим и радиометрическим (фотометрическим) законам путем дистанционной регистрации яркости объектов и предназначено для исследования видимых и скрытых объектов, явлений и процессов окружающего мира, а также для определения их пространственного положения.
Космический снимок по своим геометрическим свойствам принципиально не отличается от аэрофотоснимка, но имеет особенности, связанные с: • фотографированием с больших высот, • и большой скоростью движения.
Аэрокосмическая съемка выполняются в видимом и невидимом диапазонах электромагнитных волн, где: 1. фотографический - видимый диапазон;