Приборы для дистанционного зондирования

Приборы дистанционного динамического зондирования для исследования земной поверхности, недр и космических объектов применяют в инженерно-геодезической практике для таких целей:

• получение измерительных пространственных данных о поверхности и недрах Земли, а также об объектах в космосе;
• получение изображения поверхности Земли или некоторых ее участков на картах и планах;
• координатно-временная привязка объектов, процессов и явлений на поверхности Земли и в космосе;
• цифровое моделирование местности;
• проведение работ по распространению и сбору геопространственной информации в границах Российской Федерации и в отдельных ее районах для развития инфраструктуры.

Приборы дистанционного зондирования делятся на две группы:

•  системы, формирующие изображения – передают информацию о пространственной структуре объекта и кое-какую спектральную информацию;
• системы спектральных данных – дают подробную спектральную информацию об объекте, но не создают изображения.

Системы, которые формируют изображение, делятся на сканирующие и кадровые. В последних элементы изображения получаются синхронно в кадре. В сканирующих элементы изображения делаются последовательно, однако в дальнейшем могут быть преобразованы в формате кадра. Данные типы систем передают спектральные данные, получая многоспектральные элементы изображения.

Системы спектральных данных работают путем спектрального сканирования. В дистанционном зондировании системы данного типа в большинстве случаев используют в полевых исследованиях.

Данные системы применяются в инженерно-геодезической практике, включая экологические изыскания для строительства.

Системы спектральных данных

Приборами данного типа считаются спектрорадиометры, так как вместо внутренних источников излучения они используют солнце. К полевым спектральным приборам относятся такие приборы, как: интерферометр, спектрорадиометр с дифракционной решеткой или диспергирующей призмой,спектрорадиометр с вращающимися сменными фильтрами.

Системы, формирующие изображение делятся на:

• Фотографические системы. Здесь пленка исполняет роль детектора, а объективы - роль оптической системы. Эта система является кадровой, поэтому вся информация об изображении получается одновременно. Используемая в роли детектора пленка имеет ограниченный спектральный диапазон, в отличие от многоспектральной сканерной системы. Тем не менее, фотографические системы имеют очень высокое пространственное разрешение.
• Телевизионные системы. Электронные системы образуют изображение на фотоэлектрической поверхности. Эти системы состоят из затвора, оптической системы, и по возможности системы компенсации смаза изображения.

Индуцируемые на фотоэлектрической поверхности, обрабатываются больше электронным, чем химическим путем, и быстро передаются с платформы датчика на приемную станцию. Также есть возможность записать изображения на магнитную ленту для дальнейшей передачи, когда платформа датчика будет близко от приемной станции.

Аналогово-цифровые преобразования

Для этих преобразований используется оцифровка. Шаг квантования не должен быть меньше удвоенной компоненте наивысшей частоты, которую обязана сберегать сама система. Эта компонента будет проверять правильность воспроизведения сигнала после оцифровки. Количество уровней оцифровки устанавливают на основании рабочих характеристик цифровой системы. Как показывает практика, в большинстве случаев квантование на 256 уровней является удовлетворительным для данных дистанционного зондирования. Выбирают шаг квантования в зависимости от мгновенного поля зрения сканера и его высоты. Эти параметры оказывают влияние на характеристики электрического сигнала.