Дистанционные методы наблюдения Классификация дистанционных методов

Дистанционные методы мониторинга основаны на взаимодействии излучения с веществом.

• Пассивные - методы, использующие собственное электромагнитное излучение объектов.

• Активные методы подразумевают использование отраженного от объектов исследования излучения, направленного на эти объекты специальными излучателями.

• Аэрокосмический мониторинг – это наблюдения за природными объектами при помощи летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, воздушных шаров, аэростатов, дирижаблей, спутников Земли).

• Дистанционные методы наземного и наводного(морского) базирования – подразумевают наблюдения с судов или береговых сооружений.

Области применения дистанционных методов (сказать)

• Определение метеорологических характеристик, вертикальных профилей температуры, интегральных характеристик влажности, характера облачности

• Оценка загрязненности и состава воздуха, обнаружение крупных или постоянных выбросов

• Оценка загрязненности и состава воды, контроль сброса сточных вод, обнаружение зон наводнений

• Выявление заболоченности

• Контроль загрязнений почвы

• Оценка состояния лесных массивов, обнаружение и контроль развития пожаров

• Контроль динамики и загрязнения снежного покрова

• Выявление тепловых аномалий и тепловых выбросов

Физические основы дистанционных методов

Дистанционные методы основаны на способности всех объектов испускать электромагнитные волны, содержащие как собственное, так и отраженное солнечное излучение. Интенсивность и характер электромагнитного излучения зависят от вида, строения и состояния объекта.

Отраженное солнечное излучение характеризуется спектральным коэффициентом отражения СКО (СКЯ). СКО (r) равен отношению яркости излучения отражающего объекта (L) к яркости полностью отражающей поверхности, находящейся в тех же условиях освещения, что и изучаемый объект (L_D ).

r = L/L_D

Собственное излучение объектов в определенном оптическом диапазоне характеризуется коэффициентом излучения ε_λ

ε_λ = М_λ /М_{λ чт}

М_λ – спектральная интенсивность поверхностной плотности излучения объекта,

М_{λ чт} – спектральная интенсивность поверхностной плотности излучения абсолютно черного тела.

В результате изучения зависимости излучательной и отражательной способности почв, растительности, воды, атмосферы от различных факторов (температуры, химического состава, влажности и т.д.) в различных областях спектра, были выявлены спектральные диапазоны и условия, оптимальные для диагностики каждого объекта.

Область диапазона	Диапазон длин волн λ, мкм	Определяемые характеристики
Видимая ИК область	0,4 – 0,76	Распознавание с/х культур, контроль состояния растительности, исследование состава сточных вод, определение загрязнителей атмосферы и природных вод, температурный контроль
Близкая ИК область	0,76 – 1,5
Средняя ИК область	1,5 - 20	Влажность почвы, уровень грунтовых вод, обнаружение источников тепловых потерь
СВЧ (сверх высокой частоты)– диапазон (микроволны)	1 м до 1 мм.	Соленость воды, температура водной поверхности, влажность почвы, степень засоленности почвы
Радиоволны	> 50	Концентрация газов в атмосфере на разных высотах

Методы аэрокосмического мониторинга