Основы аэро- и космических съёмок

Тема. Основы аэро - и космических съемок

Преподаватель

Рыжова О.В.

г. Калуга, 2015 г.

Аэросъемка и космическая съемка - получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов

Современный аэросъемочный комплекс

На воздушные или космические летательные аппараты устанавливают специальную съемочную аппаратуру, с помощью которой регистрируют отраженное объектами или их собственное излучение

Снимок

В результате регистрации излучения получают изображение (снимки – видеоинформация)

Снимок - это конечное изображение, полученное в результате фотографического процесса и непосредственно рассматриваемое человеком (кадр проявленной плёнки, изображение в электронном или печатном виде)

Аэрофотоснимок с вертолёта кратера вулкана Пуу-Оо. Гавайи

Аэрофотоснимок сердца Фасонное риф, риф Харди, возле острова Троица, Квинсленд, Австралия

Космический снимок

Космический снимок - собирательное название данных, получаемых посредством космических аппаратов (КА) в различных диапазонах электромагнитного спектра, визуализируемых затем по определённому алгоритму

Космические снимки Земли, полученные с различных аппаратов

Космические снимки других небесных тел

Венера

Марс

Космические снимки других небесных тел

Луна – естественный спутник Земли

Виды изображения

Изображение может быть представлено в виде:

• фотографических снимков;

• цифровой записи на электронном носителе.

Космические снимки Земли и других небесных тел могут использоваться для самой различной деятельности.

Использование космических снимков

• оценка степени созревания урожая;

• оценка загрязнения поверхности определённым веществом;

• определение границ распространённости какого-либо объекта или явления;

• определения наличия полезных ископаемых на заданной территории;

• в целях военной разведки;

• и многое другое.

Виды съёмок

Аэрокосмическая съемка выполняется в видимом и невидимом диапазонах электромагнитных волн, где:

• фотографический вид ( видимый диапазон);

• нефотографический вид ( видимый и невидимый диапазоны).

Видимый диапазон – спектрометрический, т. е. основан на различии спектральных коэффициентов отражения геологических объектов. Результаты записываются на магнитную ленту и отмечаются на карте. Возможно использование кино- и фотокамер.

Невидимый диапазон – радарный (радиотепловой РТ и радиолокационный РЛ), ультрафиолетовый УФ, инфракрасный ИК, оптико-электронный (сканерный), лазерный (лидарный).

Съёмочные системы

Самый полный объем информации получается в наиболее освоенной видимой и ближней инфракрасной областях.

Аэро- и космосъемки в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн осуществляются с помощью следующих систем :

• телевизионных;

• фотографических;

• оптико-электронных сканирующих.

Регистрация количественных характеристик в аэро- и космосъемке

Аэро- и космосъемка в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах электромагнитных волн регистрируют следующие количественные характеристики :

• поля электромагнитного излучения;

• солнечной радиации, отраженной от поверхности Земли;

• собственного теплового излучения системы “земная поверхность — атмосфера”.

Влияние атмосферы на аэро- и космосъёмку

Излучение одних участков спектра («окна прозрачности») – беспрепятственно проходит через атмосферу; других участков – рассеивается (отражается) или поглощается ею.

Рассеивание (отражение) в атмосфере

Рассеивание происходит на молекулах и аэрозолях, а также от пыли или технической соли производства.

Создается «дымка» – свечение слоя атмосферы между объектом и фотокамерой. Это приводит к понижению контраста на снимке (особенно при низком Солнце). Рассеивание создает дополнительную яркость, которая искажает истинные отражательные свойства объекта. Больше всего рассеивается фиолетовый и синий свет.

Влияние атмосферы на аэро- и космосъёмку

Поглощение атмосферой излучения зависит от:

• поглощения парами воды;

• углекислым газом;

• озоном.

В инфракрасной области поглощение самое высокое, но здесь есть «окна прозрачности» :

• от 3 до 5 мкм – ближнее окно (оно используется для регистрации отраженного солнечного излучения);

• от 8 до 14 мкм – дальнее окно (регистрирует собственные излучения Земли);

•   для волн радиодиапазона атмосфера полностью прозрачна!!!

Влияние атмосферы на аэро- и космосъёмку

Освещенность земной поверхности – количество световой энергии, приходящейся на единицу площади. Она складывается из прямой и рассеянной солнечной радиации, которая может различаться на снимке в 4-6 раз в зависимости от:

• высоты Солнца;

• крутизны склонов;

• ориентировки склонов.

Поэтому используют съемку при разной высоте Солнца:

• утром – снимают степи и пустыни;

• в полдень – снимают заселенные территории;

• при средней высоте Солнца – снимают горы.

Источники

• Кусов В. С. Основы геодезии, картографии и космоаэросъемки – М: Академия, 2012 г..
• Обиралов А. И., Лимонов А. Н., Гаврилова Л.А. Фотограмметрия – М: Колос, 2002 г..
• http :// www.tnu.in.ua/study/refs/d17/file85133.html .

Спасибо за внимание!