2. Классификация съёмочных систем по физическому способу построения изображения

По физическому способу построения изображения различают активные и пассивные съёмочные системы.

Пассивными называют системы, регистрирующие отраженную объектом энергию от естественных источников излучения или излучаемую объектом энергию. К ним относят фотографические, телевизионные, фототелевизионные системы и сканирующие системы, инфракрасная съёмка (ИК-съёмка).

Активными называют съёмочные системы, регистрирующие отраженное от поверхности Земли излучение, сформированное самой съёмочной системой. К ним относятся радиолокационные, радиоинтерферометрические и лазерные съёмочные системы, СВЧ-радиометры.

Фотографические, телевизионные, фототелевизионные съёмочные системы достаточно широко описаны в литературе [2, 3, 4, 5, 6]. В настоящее время всё большее распространение получают сканирующие, лазерные, радиолокационные и радиоинтерферометрические съёмочные системы.

Сканерная космическая съёмка является самой используемой в настоящее время. Сканирующая система позволяет делать развёртку изображения с помощью санирующего элемента, преобразовывать световой сигнал в электрический и отправлять его на наземные станции [5]. По принципу сканирования объекта сканерные съёмочные системы можно подразделить на: оптико-механические сканеры, сканеры на основе линеек и матриц ПЗС [2].

Сканерные съёмочные системы позволяют получать изображение как в одном диапазоне спектра, так и в нескольких диапазонах [5]. В зависимости от используемого числа каналов съёмочные системы подразделяют на: одноканальные и многоканальные. В последнее время стали создавать гиперспектральные съёмочные системы, например система MODIS с числом каналов равным 36.

При использовании радиолокационной съёмки изображение земной поверхности может быть получено в любое время суток и в любую погоду. Радиолокационное изображение фиксируют либо фотографическим способом, либо записывают на магнитную ленту. Радиоволны, используемые в радиолокаторах, имеют большую длину, чем световые, поэтому они проходят через облака и туман, почти не поглощаясь и не меняя направление распространения. Импульс радиоволн, излучаемый антенной, достигает Земли, отражается от неё и с помощью антенны принимается приёмником. В приёмнике на выходе возникает электрическое напряжение, которое подаётся на индикатор, на экране которого формируется изображение земной поверхности [4].

Основным принципом лазерной съёмки (лидарной съёмки) является облучение пространства фиксированной длинной волны, в результате чего происходит возбуждение когерентных микроэлементов или частиц в атмосфере или на поверхности. Излучение возбуждённого объекта регистрируется приёмниками. При использовании лазера съёмка ведётся в оптическом диапазоне, а при использовании мазера – в радиодиапазоне [5].

Радиоинтерферометрические системы используются для создания обширных цифровых моделей рельефа. Принцип работы системы заключается в следующем: активная антенна излучает импульсы электромагнитных волн, которые отражаются рельефом местности. Отражённый сигнал регистрируется двумя антеннами, находящимися на некотором постоянном расстоянии (базисе) друг от друга. Фазы регистрируемых сигналов антеннами несколько отличаются из-за разного расстояния между антенной и местностью. Анализируя фазовые сдвиги каждого сигнала, можно получить информацию о рельефе. На основе этого анализа строятся цифровые модели рельефа местности [6].

3. Классификация съёмочных систем по пространственному разрешению

По пространственному разрешению съёмочные системы подразделяются на [7]:

• очень низкого разрешения (десятки тысяч метров);

• низкого разрешения (тысячи метров);

• среднего разрешения (сотни метров);

• высокого разрешения (десятки метров);

• сверхвысокого разрешения (от метров до десятых долей метров).

4. Классификация съёмочных систем по масштабу съёмки

По масштабу съёмки космические съёмочные системы делятся на [7]:

• мелкомасштабные (масштаб от 1:10 000 000 до 1:100 000 000);

• среднемасштабные (масштаб от 1:1 000 000 до 1:10 000 000);

• крупномасштабные (масштаб крупнее 1:1 000 000).

5. Классификация съёмочных систем по обзорности получаемых снимков

По обзорности получаемых снимков СС подразделяются на [7]:

• глобальные, охватывают освещённую часть планеты. Площадь охвата составляет десятки тысяч квадратных километров;

• региональные, охватывают крупные регионы или части материков. Площадь охвата более миллиона квадратных километров;

• локальные, охватывают части регионов. Площадь охвата от десятков до сотен квадратных километров.

6. Классификация съёмочных систем по детальности изображении

По детальности получаемого изображения СС подразделяются на системы [7]:

• малой детальности ( изображение полностью воспринимаются невооруженным глазом);

• средней детальности (возможно увеличение до 2^);

• большой детальности (возможно увеличение от 2^ до 5^);

• очень большой детальности (возможно увеличение от 5^ до 10^).

7. Классификация съёмочных систем по повторяемости съёмки

В зависимости от интервала повторения съёмки СС подразделяются на системы, выполняющие [7]:

• многократные внутрисуточные съёмки;

• ежесуточную съёмку;

• съёмку с интервалом около пяти суток;

• выполняющие съёмку с интервалом от 16 до 18 суток;

• многократные внутригодичные съёмки;

• ежегодные съёмки;

• разовые съёмки.

Характеристики некоторых съёмочных систем приведены в приложении А [1, 2, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17].

3. Особенности космических снимков ТК-350 и КВР-1000

1.3.1 Картографический Комплекс «Комета»

Благодаря своему высокому разрешению большой популярностью в мире пользуются данные с российского спутника «КОМЕТА». Космический Картографический Комплекс «КОМЕТА» – это спутниковая система, специально разработанная для получения топографических стереоскопических снимков и панорамных панхроматических снимков высокого разрешения для последующего производства топографических карт масштаба 1:50 000. Спутник находится на около-круговой орбите на высоте около 220 км в течение 45 дней. Общая емкость пленки покрывает приблизительно 10 миллионов квадратных километров территории поверхности Земли [18].

Система включает топографическую камеру ТК-350, камеру высокого разрешения КВР-1000 и аппаратуру для определения во время полета элементов внешнего ориентирования снимков. Бортовое оборудование содержит две звездные камеры, лазерный высотомер и другую навигационную аппаратуру [18]. Возможности комплекса представлены в таблице 1 [19].

Таблица 1 – Возможности космического картографического комплекса «Комета»

Тип камеры	ТК-350	КВР-1000
Средняя высота фотографирования, км	220	220
Масштаб фотографирования	1:630 000	1:220 000
Покрываемая площадь, км	284х289	158х40
Точность картографирования без использования опорных точек, полученных наземными средствами
Масштаб создаваемой карты	1:50 000	—
Точность планового положения точек местности, м	20 – 25	—
Точность определения высот, м	10	—
Точность картографирования с использованием опорных точек, полученных наземными средствами
Масштаб создаваемой карты	1:25 000	1:10 000
Точность планового положения точек местности, м	7 – 10	2 – 3
Точность определения высот, м	около 5	—