Снимки в видимом и ближнем красном (световом) диапазоне

Характеристика основных типов снимков

Детальность изображения

Размер элементов изображения и их количество на единицу площади. Оценка качества снимков производится по четырем показателям:

1. показатель разрешающей способности съемочной камеры р мм^-1 - число линий на один мм для объектов среднего контраста;

2. величина разрешения на местности в масштабе снимка R`;

3. количество элементов изображения Е на 1 мм² площади снимка;

4. коэффициент оптимального увеличения V.

По детальности снимки делятся следующим образом:

1. Снимки малой детальности (p < 5 мм^-1, R` < 0,1 мм, Е < 100). Работа с такими снимками целесообразна в масштабе оригинала. К ним относятся снимки, получаемые сканирующими системами малого разрешения с метеорологических спутников.

2. Снимки средней детальности (p = 5 - 10 мм^-1, R` = 0,05-0,1 мм, Е = 100-400), несущие частично не воспринимаемую глазом информацию, позволяют работать при небольшом увеличении 2. Такие снимки получаются сканирующими системами высокого разрешения с ресурсных спутников LandSat.

3. Снимки большой детальности. (p = 10-25 мм^-1, R` < 0,02 -0, 05 мм, Е = 400-2500), требующие значительного увеличения в 2-5 раз. Большая часть фотографических снимков.

4. Снимки очень большой детальности. (p = 25-50 мм^-1, R` = 0,01 -0,02мм, Е = 2500-10000), несущие очень большую информацию на единицу площади и требующие большого увеличения в 5-10 раз. Фотографические снимки высокого разрешения спутников серии «Космос», «Shuttle».

Видимы и ближний красный светов диапазон включает 0.4-0.75 и 0.75-3 мкм. - световой диапазон. Лучи почти полностью пропускаются атмосферой и сюда приходится почти вся энергия солнечного излучения. Солнечные лучи, падая на земную поверхность, по-разному отражаются ее в соответствии со спектральной отражательной способностью объекта. Отраженная солнечная радиация воспринимается глазом, чувствительным именно к излучению видимого диапазоне от 0.4 до 0.75 мкм; благодаря избирательному отражению различают цвет наблюдаемых объектов.

На снимках в световом диапазоне зафиксированы оптические свойства объектов. Используются различные фотографические приемники, которые регистрируют излучения до 0.9 мкм. Использование фотоэлектрических приемников (в сканерной системе) позволяет расширить на ближний инфракрасный диапазон.

Возможность съемки в световом диапазоне обуславливаются прозрачностью атмосферы для волн от 0.4 до 1.3 мкм. Однако серьезное препятствие - это облачность. Кроме того, рассеивание приводит к искажению, особенно в коротковолновой голубой части спектра и приводит к снижению контрастности. Качество снимков зависит от способ получения снимков и их передачи.

Фотографические снимки. Используется фотографирующая система (объектив + фотопленка). Экспонирование происходит в космосе, фотографическая обработка на Земле. Пленка на Землю попадает либо в сброшенных контейнерах, либо при посадке спутника. Запасов пленки на борту ограничено и доставка редка. Но эти снимки высокого качества с хорошими геометрическими и фотометрическими характеристиками. Разрешение таких снимков с высоты орбиты в 100-400 км может составлять десятки сантиметров. Обычно используются снимки от нескольких метров до десятком метров. Салют - разрешение 20 м, Скайлаб - 16 м, Космос - 20 и 5 м. Для наших околоземных спутников такой метод съемки является основным. В последнее время появились многозональные фотографические съемки. Обычное разрешение для фотографических снимков 15-30 м. Для использования в ГИС, необходима специальная оцифровка.

Телевизионные и сканерные снимки. Телевизионная и сканерная съемка позволяет систематически получать изображения и передавать их на Землю на приемные станции. Используются кадровые и сканирующие системы. В первом случае - это миниатюрная телевизионная камера, в которой оптическое изображение, построенное объективом на экране переводится в форму электросигналов и по радиоканалам передается на землю. Во втором случае качающееся зеркало сканера на борту улавливает отраженный от Земли световой поток, поступающий на фотоумножитель. Преобразованные сигналы сканера по радиоканалам передаются на Землю. На приемных станциях записываются в виде изображений. Колебания зеркала формирует строки изображения, движение носителя позволяет накапливать строки и формировать снимок.

Телевизионные и сканерные снимки могут передаваться в реальном масштабе времени, т.е. во время прохождения спутника над объектом съемки. Оперативность - это отличительная черта данного метода. Однако качество снимков несколько уступает фотографическим снимкам. Разрешение сканерных снимков определяется элементом сканирования и в настоящий момент составляет 80 - 30 м. Снимки этого типа отличаются строчно-сетчатой структурой, заметной только при увеличении на снимках высокого разрешения. Сканерные снимки большого охвата имеют существенные геометрические искажения. Сканерные снимки поступаю в цифровой форме, что облегчает компьютерную обработку.

Телевизионная и сканерная съемка выполняется с метеоспутников и ресурсных спутниво LandSat, «Метеор-Природа», Ресрурс 0. В многозональном варианте. Околоземные орбиты высотой 600-1400 км., масштабы от 1:10 000 000 до 1:1 000 000 и 1:100 000 при разрешении от 1-2 км до 30 м. LandSat, например, имеет 4 спектральных диапазона съемки в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне с разрешением 30 м. «Метеор-Природа» сканеры позволяют получать малое (1.5 км), среднее (230 м) и высокое разрешение до 80-40 м, Ресурс -0 сканеры среднего (170м) и высокого (40 м).

Многоэлементные ПЗС снимки. Дальнейшее повышение разрешения при оперативности съемки связано с внедрением электронных камер. В них используются многоэлементные линейные и матричные приемники излучения, состоящие из приборов с зарядовой связью (светочувствительные элементы-детекторы). Линейный ряд детекторов реализует строку снимка, накопление строк за счет движения носителя. (как у сканера)., но нет качающихся зеркал и более высокое разрешение. Ресурсные снимки высокого разрешения (40 м) с Ресурс0 и Французский спутник SPOT, до 10 м. Такая технология на LandSat-7.

Фототелевизионные снимки. У телевизионных снимков малое разрешение. У фототелевизионных - фотографирование с помощью фотокамеры (в результате хорошее качество), а передача по телевизионным каналам. Таким образом, объединяются преимущества фотографии с его высоким разрешением и оперативная доставка изображений.

Дата добавления: 2014-01-04