Тема 2. Физические основы аэро- и космических съемок

План лекции:

1. Электромагнитное излучение, используемое при съемках

2. Факторы, влияющие на дешифровочные свойства аэрокосмических снимков

Начальная стадия фотографического процесса, выполняемая при помощи фотоаппарата, во время которой в светочувствительном слое фотоматериала под действием света, испускаемого или отражаемого фотографируемым объектом, появляется скрытое изображение этого объекта. После фотохимической обработки оно превращается в видимое изображение.

1. Электромагнитное излучение, используемое при съемках

В настоящее время абсолютное большинство снимков, используемых для картографирования и изучения природных ресурсов, составляют изображения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра электромагнитных колебаний. На них зафиксирована отраженная земной поверхностью солнечная радиация.

Аэро- и космические съемки Земли разделяют на пассивные и активные.

При пассивной съемке информацию получают двумя способами:

• путем регистрации отраженного от объек­та солнечного светового потока;

• измерением радиа­ционного потока, излучаемого самим объектом (собственное излучение), обусловленное солнечной радиацией

При активной съемке поверхность исследуемого объекта облучается с борта аэро- или космического летательно­го аппарата с помощью искусственного облучателя (лазера — оптического генератора, радиогенератора), а отраженное излу­чение регистрируют соответствующие бортовые приемные уст­ройства.

Солнечное излучение, достигая Земли, частично отражается ее поверхностью, а частично поглощается, превращается в тепловую энергию и составляет собственное излучение Земли. Отраженная и излучаемая Землей радиация имеет волновую и корпускулярную природу и представляет спектр электромагнитных колебаний. Часть спектра от 0,4 до 0,7 мкм воспринимается человеческим зрением и называется видимой областью спектра.

Цвет	Длина волны, мкм
Фиолетовый	0,40 – 0,45
Синий	0,45 – 0,49
Зеленый	0,49 – 0,58
Желтый	0,58 – 0,60
Оранжевый	0,60 – 0,62
Красный	0,62 – 0,70

Рис. 2. Прозрачность атмосферы

Но среди света, отражаемого поверхностью Земли, присутствуют лучи с длинами волн короче 0,4 мкм, названные ультрафиолетовыми, и от 0,7 мкм до 3 мкм — ближними инфракрасными (ИК).

Более длинноволновая часть спектра, где преобладает собственное излучение Земли, делится на инфракрасный тепловой- и радиодиапазоны. Инфракрасный тепловой диапазон с длинами волн от 3 до 1000 мкм — это излучение земной поверхности в виде тепла, накопленного в результате превращения световой энергии в тепловую. Большая часть этого излучения поглощается атмосферой. Радиодиапазон включает длины волн больше 1 мм. В этом диапазоне можно регистрировать не только собственное излучение Земли, но и излучение, создаваемое искусственным источником.