1. Классификация съемочных систем дистанционного зондирования

По способу получения изображения съемочные системы делятся на:

1. фотографические;

2. телевизионные;

3. радиолокационные;

4. изображения, полученные с помощью матриц и линеек ПЗС.

Достоинства и недостатки:

1. – Достоинства: высокая разрешающая способность, хорошие геометрические свойства. Недостаток – низкая оперативность.

2. и 3 - Достоинства: высокая оперативность. Недостатки: низкая разрешающая способность и слабые геометрические свойства.

4 - Достоинства: всепогодность. Недостатки: низкая разрешающая способность и слабые геометрические свойства.

Все ССДЗ делятся и по геометрии получения изображения на:

I Кадровые съемочные системы.

II Сканерные съемочные системы.

I Изображение получается в единый момент времени и подчиняется закону центрального проектирования.

Примеры: АФА с центральным затвором, камеры, использующие матрицы ПЗС.

II В сканерных изображениях в один момент времени получается изображение одной точки или одной строки. Для этой строки мы имеем центральную проекцию. То есть все сканерные изображения строятся из множества строк, каждая из которых есть центральная проекция со своими элементами ориентирования.

Примеры: оптико-механические и оптико-электронные сканеры, АФА со шторно-щелевым затвором и панорамные АФА.

Оптико-механические сканеры.

Основной элемент – зеркало, вращающееся вокруг оси.

За один наклон зеркала формируется одна строка. Для каждой точки изображения получается свое время формирования. То есть, у каждой точки свои элементы внешнего ориентирования («Ресурс»).

Оптико-электронные сканеры.

Формируется одномоментно целая строка изображения, следовательно, у каждой строки изображения свои элементы внешнего ориентирования («Spot», ADS40).

АФА со шторно-щелевым затвором.

Панорамный АФА.

Изображение формируется центральным лучом объектива и получается в виде набора строк, т.е. аналогично системе с линейкой ПЗС.

2 Системы координат сканерных съемочных систем и полученных ими изображений

1. Система координат оптико-механического сканера.

Начало системы координат совпадает с точкой пересечения оптической оси объектива с осью вращения зеркала. Ось x совпадает с осью вращения зеркала и ее положительное направление совпадает с направлением движения носителя. Ось z совпадает с биссектрисой угла поля зрения. Ось y дополняет систему до правой.

2. Система координат оптико-электронного сканера.

S – начало системы координат (совпадает с центром проекции). Ось Y параллельна линейке ПЗС. Ось Z перпендикулярна линейке ПЗС. Ось X дополняет систему до правой и совпадает с направлением полета.

3. Система координат сканерного изображения.

Ось y совпадает с одной из строк изображения. Начало системы координат находится в середине строки. Ось x дополняет систему до правой. l_y – формат изображения по оси y.

3 Восстановление проектирующих лучей в системе координат сканера

Проектирующие лучи можно восстановить по результатам измерений координат точек на сканерном изображении. Для этого достаточно определить координаты единичного вектора в системе координат сканера, определяющего направление на текущую точку объекта.

Для оптико-механического сканера:

SXYZ – система координат сканера, r – единичный вектор, определяющий направление на точку местности в этой системе координат.  – угол поля зрения.

Для определения координат вектора r в системе координат сканера рассмотрим рисунок:

Из рисунка следует:

Если знаем эти координаты, тот восстановим луч:

,

где y_c – координата y текущей точки на сканерном изображении.

Для оптико-электронного сканера:

в системе координат сканерного изображения.

Перейдем к единичному вектору . Для этого делимr_m на его модуль . Тогда:

- координаты единичного вектора. Далее будем работать с этими координатами.