12.Аэрокосмическое картографирование, моделирование и прогнозирование.

Аэрокосмическое картографирование. Итоговым звеном аэрокосмических исследований остается изготовление по снимкам тематических карт и других картографических продуктов, от качества которых зависит не только их эстетическое восприятие, но и степень доверия к выполненным исследованиям.

Многолетний опыт работ свидетельствует о том, что создание геоинформационных продуктов в картографическом виде, интегрированных в ГИС, и получение базовой информации инфраструктуры пространственных данных (ИПД) — главнейшее направление практического и научного использования аэрокосмической видеоинформации. Результаты комплексных географических исследований, выполненных с использованием аэрокосмических снимков, наиболее часто представляют в виде серий взаимосогласованных тематических карт, отражающих пространственные закономерности, качественные и количественные характеристики изученной территории.

Моделирование и прогнозирование. Дальнейшие этапы включают определение количественных характеристик явления, которые необходимы для математического моделирования с целью прогнозирования явления или процесса. Элементы этой схемы сейчас реализуются при прогнозировании талого стока рек, будущего урожая, а иногда и для экологического прогноза предупреждения. Роль аэрокосмической информации при географическом прогнозировании будет возрастать. Так, например, в космических программах NASA (EOS и др.) ставится задача к 2025 г. выполнять 10-летние прогнозы полей метеорологических характеристик, годовые прогнозы осадков на региональном уровне, пятидневные прогнозы путей движения ураганов с 30 километровой точностью, часовые предупреждения об извержениях вулканов и землетрясениях, получасовые предупреждения о торнадо.

13. Спектр электромагнитных волн. Диапазон спектра излучения.

Спектром электромагнитных волн называется последовательность электромагнитных волн, классифицированная по их длинам (или частотам). Большинство современных аэрокосмических методов основано на использовании оптических и ультра-коротких радиоволн с длиной от 0,3 мкм до 3 м.

Участок оптических волн (0,001 — 1000 мкм=1мм) включает ультрафиолетовый (0,001 — 0,4 мкм), видимый (0,4—0,8 мкм) и инфракрасный (0,8—1000 мкм) диапазоны.

Видимый диапазон: фиолетовый (0,380—0,450), синий (0,450—0,480), голубой (0,480 —0,500), зеленый (0,500 — 0,560), желтый (0,560 — 0,590), оранжевый (0,590 —0,620) и красный (0,620—0,750).

Инфракрасный диапазон: ближний (0,8—1,3), средний (1,3 —3) и дальний (3—1000) поддиапозоны.

В ближнем и среднем поддиапазонах преобладает отраженное (солнечное) излучение, а в дальнем, называемом тепловым, собственное излучение Земли.

Часть спектра, охватывающую ультракороткие радиоволны (1 — 10 000 мм), разбивают на диапазоны миллиметровых, сантиметровых, дециметровых и метровых радиоволн. Сантиметровые и дециметровые волны часто объединяют в диапазон радиоволн сверх-высоких частот (СВЧ), в котором выделяют участки, обозначаемые латинскими буквами К, X, С, S, L, Р. В этих участках работает радиоэлектронная аппаратура спутников. Передачу видеоинформации со спутников наиболее часто производят по радиоканалам в Х- и S-диапазонах на длинах волн соответственно 3 и 11 см, а L-диапазон (длина волны 22 см) отведен для глобальных систем спутникового позиционирования —ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) и GPS.

Для аэрокосмического изучения объектов суши наибольший интерес представляет отраженное излучение, определяющее их оптические характеристики. Первостепенной оптической отражательной характеристикой объектов является их яркость. На нее влияет освещенность, которая складывается из освещенности прямым солнечным светом, рассеянным светом небосвода

и светом, отраженным от соседних объектов.

Коэффициент интегральной (ахроматической) яркости характеризует относительную величину отраженного потока излучения в заданном направлении по сравнению с освещающим потоком; он определяется как отношение яркости объекта к яркости абсолютно белой матовой поверхности (эталона).

Коэффициент интегральной яркости: Снег свежевыпавший 1,00) Лес лиственный 0,07) Лед речной 0,30) Лес хвойный 0,05) Вода 0,03) Луг суходольный 0,07) Песок кварцевый 0,20) Дороги грунтовые на суглинке и песке 0,20) Почва серая лесная 0,15) Дороги грунтовые на черноземе 0,08) Почва чернозем 0,03) Шоссе 0,30)

Яркостный контраст применяется для характеристики яркостных различий двух объектов (или смежных деталей одного объекта).

Индикатриса отражения. Совокупность коэффициентов яркости объекта по разным направлениям изображают графически в виде полярной диаграммы — индикатрисы отражения.