Каждый пиксел радиолокационного снимка показывает суммарный коэффициент отражения данного участка поверхности, или мощность возвратившегося к антенне сигнала. Значения яркости пиксела могут быть преобразованы в удельную эффективную поверхность рассеяния (УЭПР) — величину, использующуюся в различных физических моделях отраженных радиоволн. Высокая яркость пиксела означает, что большая часть сигнала вернулась к антенне, низкая — наоборот.

В последние годы появились и приобретают все большее значение видео-съемка и съемка цифровыми камерами, основанные на использовании волоконной оптики.

4. Природные условия съемки

Освещенность земной поверхности, т.е. количество световой энергии, приходящейся на единицу площади, преимущественно складывается из прямой и рассеянной солнечной радиации, соотношение между которыми меняется в зависимости от высоты Солнца, крутизны и ориентировки склонов.

При высоком Солнце преобладает прямая радиация, что приводит к резким различиям в освещенности склонов разной экспозиции: одни склоны оказываются освещенными, другие — в тени или полутени. В ясный, безоблачный день в околополуденные часы освещенность склонов может различаться в четыре—шесть раз. Тени в это время занимают наименьшую площадь, но зато плотность их очень велика, поэтому объекты в тенях распознаются очень неуверенно или не распознаются вовсе. При низком Солнце возрастает доля рассеянной радиации, тени становятся более прозрачными, хотя и значительно большими по площади. Разница в освещенности склонов разной экспозиции уменьшается.

Повысить надежность дешифрирования территорий с разными природными условиями можно, используя снимки, полученные при разной высоте Солнца. Так, залесенные территории лучше дешифрируются при минимальных размерах теней, т.е. при высоком Солнце (более 40°), так как в противном случае падающие тени деревьев верхнего яруса закрывают кроны более низких ярусов. Наоборот, микрорельеф в степных и пустынных районах более уверенно распознается при низком Солнце за счет большей площади теней. При дешифрировании горных территорий наибольший эффект дает использование снимков, полученных при средней высоте Солнца, когда тени не слишком велики и более прозрачны, чем в полдень.

Приход солнечной радиации на поверхность Земли зависит от ориентировки и крутизны склонов. Не только прямое, но и рассеянное освещение всегда больше на склонах южной экспозиции. В январе крутые южные склоны могут иметь продолжительность возможного облучения в 13-14 раз больше, чем северные. Горизонтальные и наклонные участки по-разному освещаются Солнцем: в утренние часы наклонные (к Солнцу) поверхности освещены сильнее, чем горизонтальные, а в полдень, наоборот, больше радиации поступает на горизонтальные участки. Это приводит к тому, что одинаковые или близкие по характеру объекты на разных склонах изображаются на снимках неодинаково, что важно иметь в виду при дешифрировании.

---

Метеорологическим элементом, существенно влияющим на освещенность, является облачность. С одной стороны, облака являются помехой при съемке, так как их наличие приводит к тому, что практически выпадают из обработки площади, закрытые тенями от них, а при съемке из космоса и их изображениями. С другой стороны, облачность изменяет освещенность снимаемой территории. Кучевая облачность снижает освещенность в два—четыре раза, облака среднего яруса — на %. Облачность верхнего яруса, наоборот, увеличивает общую освещенность за счет увеличения доли рассеянной радиации. Съемка под тонкой пленкой облачности верхнего яруса дает снимки, исключительно подходящие для дешифрирования горных районов, так как на них практически отсутствуют тени. Однако такая ситуация встречается крайне редко.

5. Окна прозрачности. Коэффициент яркости. Коэффициент спектральной яркости (источник Чандра, с.27)

Основным источником электромагнитного излучения является Солнце. Прежде чем солнечное излучение достигнет Земли, оно должно пройти через атмосферу. Выделяют три основных типа взаимодействия излучения с атмосферой: поглощение, перенос и рассеивание. Излучение, прошедшее через атмосферу, затем отражается или поглощается земной поверхностью (рис.2.2).

Рис. 2.2. Взаимодействие излучения с веществом

Поглощение и перенос излучения в атмосфере

При распространении электромагнитного излучения через атмосферу оно частично поглощается молекулами различных газов. Наибольшей способностью к поглощению солнечного излучения обладают озон (О₃), пары воды (Н₂0) и углекислый газ (С0₂). На рис.2.3 показана кривая прозрачности атмосферы в диапазоне длин волн от 0 до 22 мкм.

Рис. 2.3. Окна прозрачности атмосферы

Видно, что примерно половина этого спектрального диапазона является совершенно бесполезной с точки зрения дистанционного зондирования земной поверхности, просто потому, что соответствующее излучение не может пройти через атмосферу. Для дистанционного зондирования используют только те диапазоны длин волн, которые лежат вне основных интервалов поглощения. Такие диапазоны называются окнами прозрачности атмосферы (отображены на графике белым цветом). Они представляют собой такие участки спектра электромагнитного излучения, которые не поглощаются атмосферой. При съемке поверхности Земли из космоса учитывают этот факт, а потому, съемку проводят только в окнах прозрачности.

Окна прозрачности:

1) "большое окно": 0,3-1,3 мкм (видимый диапазон);

2) 1,5-1,8 мкм (инфракрасный диапазон);

3) 2,0-2,6 мкм (инфракрасный диапазон);

4) 7,0-15,0 мкм (тепловой инфракрасный диапазон);

5) 0,5 мм и более 10м (микроволновый и радиодиапазон - наибольшая прозрачность).

В атмосфере также происходит рассеивание лучей. Существует рассеяние Релея, Ми, неселективное (подробнее см.

---

http://www.gis.usu.edu/Geography-Department/rsgis/Remsen1/atmos/atmos.html

Источник: Шалькевич, с. 48

Атмосферная дымка (эффект рассеивания лучей) наиболее сильно проявляется в синей, голубой зонах спектра (0,38 - 0,5 мкм). Она снижает контраст изображения, искажает цвет объектов.

Поэтому в современном дистанционном зондировании при съемки поверхности Земли голубой диапазон не используется.

Далее источник: Шалькевич. С.39

5а. Коэффициент спектральной яркости

---

Смотрите также файлы

• Лекция 3.docx

• Лекция 4.doc

• Лекция 5.docx

• Лекция 6.doc

• Лекция 7.docx