Файл: Контрольная работа Дисциплина Мониторинг среды обитания.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 21
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Курганский государственный университет»
Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»
Контрольная работа
Дисциплина: «Мониторинг среды обитания»
Выполнил:
студент группы ПТЗ-2010119у Андреева А.В.
Шифр 131910346
Проверил:
к.т.н., доцент кафедры Э и БЖД Е.П. Богданова
Курган,2023
Содержание
| |
| |
| Список использованных источников…………………………………… | |
Радиолокационные, сейсмоакустические, гидроакустические системы дистанционного зондирования Земли
Дистанционное зондирование (ДЗ) – научное направление, основанное на сборе информации о поверхности Земли без фактического контактирования с ней.
Процесс получения данных о поверхности включает в себя зондирование и запись информации об отраженной или испускаемой объектами энергии с целью последующей обработки, анализа и практического использования.
Выделяют следующие области применения спутникового дистанционного зондирования (СДЗ):
-
получение информации о состоянии окружающей среды и землепользовании; -
оценка урожая сельхоз угодий; -
изучение флоры и фауны; -
оценка последствий стихийных бедствий (землетрясения, наводнения, пожары, эпидемии, извержения вулканов); -
оценка ущерба при загрязнении суши и водоемов; -
океанология.
Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли
Радиолокационная съёмка – вид аэрокосмической съёмки, осуществляемой радиолокатором – активным микроволновым датчиком, способным излучать и принимать отражённые от земной поверхности поляризованные радиоволны в определённом диапазоне длин волн (частот). То есть на радиолокационных снимках яркостью закодировано количество отраженного излучения, но не солнечного, как на привычных для нас снимках в видимом диапазоне, а излучения, создаваемого радиолокатором.
Длина и частота радиоволн при съёмке земной поверхности
Авиационная и космическая радиолокационная съёмка осуществляется в миллиметровом, сантиметровом и дециметровом диапазонах длин волн (λ). Наряду с длиной волны используют понятие частоты (ν). Обе эти величины пропорциональны скорости света в вакууме: c=λν. Для обозначения диапазонов съёмки применяют специальные латинские буквосочетания (Таблица 1).
| Обозначение диапазона | Длина волны (см) | Частота (ГГц) |
| Ka | 0,75 - 1,18 | 40,0 - 26,5 |
| K | 1,19 - 1,67 | 26,5 - 18,0 |
| Ku | 1,67 - 2,4 | 18,0 - 12,5 |
| X | 2,4 - 3,8 | 12,5 - 8,0 |
| C | 3,9 - 7,5 | 8,0 - 4,0 |
| S | 7,5 - 15,0 | 4,0 - 2,0 |
| L | 15,0 - 30,0 | 2,0 - 1,0 |
| P | 30,0 - 100,0 | 1,0 - 0,3 |
Таблица 1 – Обозначение диапазонов съемки
Радиоволны способны проникать сквозь облака, что позволяет получать радиолокационные изображения вне зависимости от погодных условий.
В некоторых случаях возможно получение отраженного сигнала от объектов, расположенных ниже уровня поверхности, при этом проникающая способность радиосигнала возрастает при увеличении длины волны. Так, на радиолокационных снимках под толщей рыхлых грунтов, например песка, могут быть обнаружены грунтовые воды или некоторые геологические структуры (Рисунок 1).
При зондировании древесной растительности в X-диапазоне отражение происходит от крон деревьев, а при увеличении длины волны – от ветвей и стволов, от почвенного покрова.
Рисунок 1 – Проникающая способность радиоволн
Поляризация сигнала
Поляризация электромагнитной волны определяется ориентацией вектора напряженности электрического поля в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Сигнал, посылаемый и принимаемый антенной радиолокатора, поляризован: электрический вектор колеблется, как правило, в одном из двух направлений: горизонтальном H или вертикальном V (иногда при излучении используют круговую поляризацию). Различают поляризацию согласованную, при которой посылаемый и принимаемый сигнал поляризованы одинаково (HH, VV), и перекрёстную (или кросс-поляризацию), при которой направления поляризации в посылаемом и принимаемом сигналах взаимно перпендикулярны (HV, VH). Поляризация волны может изменяться по-разному в результате взаимодействия с различными объектами местности, что позволяет выявлять их новые свойства (Рисунок 2).
Рисунок 2 – Поляризация радиоволн
Геометрия радиолокационной съёмки
Особенности геометрических свойств радиолокационных изображений обусловлены наклоном зондирующего луча к поверхности.
В процессе полёта спутника по орбите (направление движения носителя радиолокационной системы называют азимутом съёмки) антенна на его борту излучает радиоволны в направлении земной поверхности под углом к ней (направление излучения называют дальностью). Радиолокационное изображение формируется путём регистрации отраженного поверхностью (обратного) сигнала по наклонной дальности (этим термином принято называть расстояние от антенны до поверхности). Съёмку непосредственно под носителем (в надир) не проводят, так как в этом случае дальности различаются незначительно, обратные сигналы от близких объектов местности возвращаются к радиолокатору почти одновременно и на снимке эти объекты неразличимы.
Углом съёмки обычно называют угол падения θ (в англоязычной литературе принято использовать термин incidence angle) – это угол между направлением посылаемого радиосигнала и отвесной линией, проведенной через точку, в которую направлен сигнал. Участки снимаемой местности, наименее удалённые от надира, называют ближней зоной, а наиболее удалённые - дальней зоной. Соответствующие им углы падения - θб и θд. В случае наклона зондируемой поверхности выделяют локальный угол падения θл – угол между направлением радиоволны и нормалью к склону. Угол падения волны для современных космических радиолокационных систем может варьировать в больших пределах, например, для Radarsat-2 – от 10° до 60°, для ALOS-2/PALSAR-2 - от 8° до 70°. Весь диапазон углов падения определяет ширину полосы обзора – полосу на земной поверхности, в пределах которой может проводиться съёмка. Более узкая полоса на поверхности Земли, съёмка которой проводится при текущем положении луча, называется полосой захвата.
Если исходные радиолокационные изображения представлены в проекции наклонной дальности, то объекты, расположенные ближе к радиолокатору, будут выглядеть более сжатыми по сравнению с объектами, расположенными дальше от него. Для правильного отображения местности изображение из проекции наклонной дальности пересчитывают в проекцию наземной дальности.
Пространственное разрешениерадиолокационных изображений определяется свойствами антенны и различается в направлении действия антенны (дальности) и в направлении движения спутника (азимута).
Сейсмоакустические системы дистанционного зондирования Земли