Приборы дистанционного зондирования - доклад

Доклад по дисциплине: Цифровые модели горных объектов

Уральская Муниципальная Горногеологическая Академия, Кафедра геодезии и фотограмметрии

Екатеринбург 2001 г.

Приборы дистанционного зондирования.

Применяемые в дистанционном зондирование приборы разделяются на две необъятные группы, которые будем именовать системами спектральных данных и формирующими изображения системами. Обычно системы спектральных данных не сформировывают изображения, а дают детализированную Приборы дистанционного зондирования - доклад спектральную информацию об объекте. Системы, формирующие изображение, дают информацию относительно пространственной структуры объекта и обычно некую спектральную информацию.

Системы спектральных данных получают данные методом спектрального сканирования (в отличии от пространственного сканирования в формирующих изображения системах). В дистанционном зондирование системы спектральных данных обычно употребляют при полевых исследовательских работах.

Системы, формирующие изображение Приборы дистанционного зондирования - доклад, делят на два типа: кадровые системы и сканирующие. В кадровых системах элементы изображения, либо пикселы, получаются сразу в основной единице изображения – кадре. В сканирующих системах элементы изображения получаются поочередно, но после получения могут быть приведены в формат кадра. Оба типа таких систем дают спектральную информацию, обычно образуя многоспектральные элементы изображения, состоящие Приборы дистанционного зондирования - доклад из набора измерений в избранных спектрах длин волн диапазона.

Системы спектральных данных

Разглядим три разных типа полевых спектральных устройств. Они все спектрорадиометры, так как для их источником излучения является солнце, а не внутренние источники излучения. Три главных типа устройств такие: интерферометр, спектрорадиометр с диспергирующей призмой либо дифракционной решеткой Приборы дистанционного зондирования - доклад и спектрорадиометр с вращающимися сменными фильтрами. В главном эти приборы отличаются тем, как они диспергируют входное излучение на его спектральные составляющие. Разные методы диспергтрования определяют пути установления внутренних опорных излучателей в приборе.

В течение многих лет интерферометры использовались в спектроскопии высочайшей точности. Устройство полевого интерферометра отличается от лабораторного варианта Приборы дистанционного зондирования - доклад в главном методом, которым приводится в движение подвижное зеркало. В лабораторных устройствах для приведения в движение зеркала применяется винт с очень малым шагом, подвижное зеркало применяется в конструкции полевых устройств оно стремительно приводится в движение при помощи системы электродинамических катушек, что дает несколько спектральных сканов в 1с Приборы дистанционного зондирования - доклад. Прибор не дает изображение сцены в его поле зрения, а просто следит интерференционную картину возникающую вследствие излучения энергии сценой.

2-ой тип полевых устройств, нередко применяемых в дистанционном исследование ,- приборы, в каких в качестве главных диспергирующих частей используются призмы и дифракционные решетки. Обычно для преобразования оптического сигнала в переменный сигнал, более подходящий Приборы дистанционного зондирования - доклад для обработки в электрической части прибора, в этих устройствах употребляется система оптического прерывания.

Чертой прибора с дифракционной решеткой служит то, что несколько порядков диапазона отражаются в данном направление. Кратные частоты излучения относятся к одному и тому же порядку. Нужно провести сортировку порядков, используя фильтры перед сенсором для Приборы дистанционного зондирования - доклад отображения дифракционной решетки. Не считая того диспергирующая призма дает единственный порядок в данном направление и нет необходимости в сортировке порядков. Но пространственная дисперсия прибора с диспергирующей призмой с механической точки зрения еще труднее.

Не считая того, со спектральной точки зрения приборы с дифракционной решеткой более четкие, потому что результирующий диапазон Приборы дистанционного зондирования - доклад растягивается на огромную площадь. Прибор с дифракционной решеткой просит более осторожного воззвания и обычно не способен на такое резвое спектральное сканирование, как прибор с диспергирующей призмой, так как механизм, применяемый для крепления дифракционной решетки, должен быть достаточно мощным и механически сложным для того, что бы обеспечить правильное положение Приборы дистанционного зондирования - доклад дифракционной решетки в данном спектре диапазона. Механизм призмы более груб и прост и потому, по существу, он способен на более резвое спектральное сканирование. Но спектральный охват прибора с диспергирующей призмой ограничивается материалом, из которого сделана призма. Так как призма – это в главном преломляющий лучи прибор, то для того, чтоб окутать оптический Приборы дистанционного зондирования - доклад спектр диапазона, для производства диспергирующих призм должны употребляться материалы разных типов.

Очередной тип полевых устройств – это те в каких в качестве главных диспергирующих частей употребляются интерференционные фильтры. Интерференционный фильтр – это мультислойная диэлектрическая структура, позволяющая излучению проходить через нее. В итоге неоднократных отражений и пропусканий появляется явление интерференции. Только одна Приборы дистанционного зондирования - доклад спектральная полоса, соотвествующая определенной длине волны, интерферирует с усилением и потому проходит эту многослойную структуру без существенного ослабления.

Данный способ диспергирования просит таковой сортировки порядков, которая применяется в системах с дифракционной решеткой. Неважно какая длина волны, кратная первичной длине волны, прошедшей через интерференционный фильтр, также пройдет через Приборы дистанционного зондирования - доклад него, потому что интерференция с усилением будет так же иметь место для компонент кратных длин волн. Нужен фильтр, способный удалять все кратные порядки излучения, падающего на фильтр. Длина волны, которая должна пройти через интерференционный фильтр, находится в зависимости от толщины диэлектрических частей. Потому, чтоб сделать регулируемый диспергирующий элемент, комфортно Приборы дистанционного зондирования - доклад использовать конический интерференционный фильтр. Заместо того, чтоб использовать щели, определяющие кратные длины волн, можно поставить перед входной щелью сенсора прибора таковой фильтр и изменять его положение относительно щели, чтоб выделить из приходящего потока из приходящего потока излучения спектральную компоненту.

В особенности комфортная форма интерференционного фильтра – это крутящиеся сменные фильтры Приборы дистанционного зондирования - доклад, у каких толщина диэлектрических частей меняется зависимо от углового положения на ободе. Сортирующий порядок фильтра размещен на поверхности кольца фильтра перед сенсором, который употребляется для улавливания проходящего через фильтр излучения, ВСФ могут крутиться для получения стремительных спектральных сканов и по существу представляют собой твердый способ диспергирования в полевом приборе Приборы дистанционного зондирования - доклад.

Многоспектральные построчно – прямолинейные сканеры

Сканеры дают изображения поочередно. Объект сканируется растровым методом, обычно оптико – механической системой. Излучение проходит через собирающую оптическую систему, создающую секундное поле зрение. Общее поле зрение создается сканирующим движением оптической системы. Потом при помощи диспергирующих призм, дифракционных решеток, дихроичных зеркал либо фильтров излучения разлагается на спектральные составляющие. Набор Приборы дистанционного зондирования - доклад сенсоров улавливает диспергированое излучение. Сенсоры в пространстве размещены так, чтоб соответсвующие сенсоры могли улавливать тот спектр длин волн к которому они чувствительны.

Сигналы, идущие с каждого сенсора усиливаются и обрабатываются, и дальше записываются либо передается информация, касающаяся источников колибровки, они как и сцена, также сканируются оптико-механической системой.

Фотографические Приборы дистанционного зондирования - доклад системы

Нередко фотографические системы числятся родоначальниками систем дистанционного зондирования по существу появилась в науке как интерпретация фото. В фотографической системе пленка выступает в роли сенсора, а объективы фокусирующие изображение на плоскости пленки – в роли оптической системы. Фотографическая система – кадровая система: все данные об изображение получаются сразу. Пленка, применяемая в Приборы дистанционного зондирования - доклад фотографической системе как сенсор, по сопоставлению с многоспектральной сканерной системой имеет дополнительное ограничение, а конкретно относительно ограниченный спектальный спектр. Но по сопоставлению с многоспектральными сканерными системами фотографические системы характеризуются очень высочайшим пространственным разрешением. Отлично развитая фотограмметрия, выделяющая геометрические нюансы, время от времени именуемые метрическими, в анализе изображений. Эта высоко развитая Приборы дистанционного зондирования - доклад разработка, также относительно низкая цена фотографических систем по сопоставлению с многоспектральными сканерными системами содействует широкому использованию ее в дистанционном зондировании.

Оптическая часть фотографической системы создана для формирования по кадрового изображения, и потому ее поле зрения относительно огромное по сопоставлению с моментальным полем зрения построчно – прямолинейного сканера. Поле зрения неких Приборы дистанционного зондирования - доклад фотографических систем может добиться 800 и поболее.

Телевизионные системы

Электрические системы формирующие изображение, имеют сходство с фотографическими системами в том, что изображение они образуют на фотоэлектрической поверхности подобно тому, как в фотографических системах оно появляется на фотохимической поверхности. Обычно эти системы включают затвор, оптическую систему и, может быть, систему компенсации Приборы дистанционного зондирования - доклад смаза изображения, подобные тем, что входят в стандартную камеру. Так как телевизионная система – по кадровый прибор, собирающий данные, заполняющие кадр фактически одномоментно, нет необходимости в настолько четком контроле положения датчика, как это требуется для построчно – прямолинейного сканера. Хотя электронно – лучевые телевизионные системы обычно получают изображение в виде, аналогичному тому Приборы дистанционного зондирования - доклад, что получает фотографическая система изображения, индуцируемые на фотоэлектрической поверхности, обрабатываются быстрее электрическим, ежели хим методом, и поддаются резвой электоронной передаче с платформы датчика на приемную станцию. Либо же изображения могут быть записаны в комфортном виде на магнитную ленту для следующей передачи, когда платформа датчика окажется поблизости приемной Приборы дистанционного зондирования - доклад станции.

Аналогово – цифровые преобразования

Для преобразования аналогового сигнала в его цифровое представление употребляют периодическую процедур, которая еще именуется оцифровкой.

Шаг квантования должен быть больше либо равен примерно двойной компоненте самой высочайшей частоты, которая должна сохраняться самой системой. Сохраняемая самая частотная компонента будет определять корректность проигрывания сигнала после процесса оцифровки Приборы дистанционного зондирования - доклад. Число уровней оцифровки обычно выбирается на основание черт работы цифровой системы. На практике было установлено, что обычно полностью удовлетворительным для данных дистанционного зондирования является квантование на 256 уровней (восемь двоичных битов). Выбор шага квантования находится в зависимости от высоты сканера и его моментального поля зрения, оба эти параметра оказывают влияние Приборы дистанционного зондирования - доклад на личные свойства электронного сигнала.

Нередко в самолетных системах дешевле записать сигналы, идущие с сенсором, на аналоговый магнитофон, чем за ранее пропускать их через бортовой аналого – цифровой преобразователь. Позже аналоговая лента обрабатывается в наземной системе аналого – цифрового преобразования, дающей машинно – совместимую цифровую магнитнкю ленту. Нередко за этим следует Приборы дистанционного зондирования - доклад дополнительное преобразование данных на цифровой магнитной ленте в формат, применимый для прграммной обработки данных. Хотя таковой подход и может понизить себестоимость систем сбора данных, он просит дополнительного шага обработки в подсистеме ввода системы цифровой обработки данных на ЭВМ. Не считая того, если в процесс врубается шаг аналоговой записи, то это Приборы дистанционного зондирования - доклад безизбежно приводит к некой потере динамического спектра сигнала и понижению дела сигнал/шум. Другой подход состоит в оцифровке сигналов на выходе сенсоров и записи приобретенных цифровых сигналов прямо на цифровую магнитную ленту. На шаге цифровой записи, исходя из природы этого процесса, никакой утраты динамического спектра сигнала и понижения дела сигнал/шум Приборы дистанционного зондирования - доклад не происходит. Сигналы записываются в двоичном виде, т.е. сигнал или есть, или его нет, и утраты его свойства обоснованы только процессами квантования и оцифровки.

Перечень литературы

1. Гарбун. Гершен. :”Галлактические ошибки дистанционного зондирования”

2. Ф.Свейн. “Дистанционное зондирование: количественный подход”


pribil-obshestva-fondi-obshestva-chistie-aktivi.html
pribil-ot-realizacii-tovarnoj-produkcii.html
pribil-princip-maksimizacii-pribili.html