Позволяют получать пространственную информацию о земной поверхности в видимом и инфракрасном диапазонах длин электромагнтных волн. Они способны распознавать пассивное отраженное излучение земной поверхности в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. В таких системах излучение попадает на соответсвующие датчики, генерирующие, электрические сигналы в зависимости от интенсивности излучения.
В оптико-электронных системах ДЗЗ, как правило, используются датчики с постоянным построчным сканированием. Можно выделить линейное, поперечное и продольное сканирование.
Полный угол сканирования поперек маршрута называется углом обзора, а соответствующая величина на поверхности Земли — шириной полосы съемки.
Часть принимаемого со спутника потока данных называется сценой. Схемы нарезки потока на сцены, равно как и их размер для разных спутников, имеют отличия.
Оптико-электронные системы ДЗЗ проводят съемку в оптическом диапазоне электромагнитных волн.
Панхроматические изображения занимают практически весь видимый диапазон электромагнитного спектра (0,45-0,90 мкм), поэтому являются черно-белыми.
Мультиспектральные (многозональные) съемочные системы формируют несколько отдельных изображений для широких спектральных зон в диапазоне от видимого до инфракрасного электромагнитного излучения. Наибольший практический интерес в настоящий момент представляют мультиспектральные данные с космических аппаратов нового поколения, среди которых RapidEye (5 спектральных зон) и WorldView-2 (8 зон).
Спутники нового поколения высокого и сверхвысокого разрешения, как правило, ведут съемку в панхроматическом и мультиспектральном режимах.
Гиперспектральные съемочные системы формируют изображения одновременно для узких спектральных зон на всех участках спектрального диапазона. Для гиперспектральной съемки важно не количество спектральных зон (каналов), а ширина зоны (чем меньше, тем лучше) и последовательность измерений. Так, съемочная система с 20-тью каналами будет гиперспектральной, если она покрывает диапазон 0,50-070 мкм, при этом ширина каждой спектральной зоны не более 0,01 мкм, а съемочная система с 20-тью отдельными каналами, покрывающими видимую область спектра, ближнюю, коротковолновую, среднюю и длинноволновую инфракрасные области, будет считаться мультиспектральной.
Пространственное разрешение — величина, характеризующая размер наименьших объектов, различимых на изображении. Факторами, влияющими на пространственное разрешение, являются параметры оптико-электронной или радарной системы, а также высота орбиты, то есть расстояние от спутника до снимаемого объекта. Наилучшее пространственное разрешение достигается при съемке в надир, при отклонении от надира разрешение ухудшается. Космические снимки могут иметь низкое (более 10 м), среднее (от 10 до 2,5 м), высокое (от 2,5 до 1 м), и сверхвысокое (менее 1 м) разрешение.
Радиометрическое разрешение определяется чувствительностью сенсора к изменениям интенсивности электромагнитного излучения. Оно определяется количеством градаций значений цвета, соответствующих переходу от яркости абсолютно «черного» к абсолютно «белому», и выражается в количестве бит на пиксель изображения. Это означает, что в случае радиометрического разрешения 6 бит/пиксель, мы имеем всего 64 градации цвета, 8 бит/пиксель — 256 градаций, 11 бит/пиксель — 2048 градаций.
Делаются специальными аэрофотоаппаратами, установленными на самолетах, а космические снимки - с пилотируемых кораблей, орбитальных станций, автоматических спутников с помощью фотографической и сканерной аппаратуры.
Аэрофотоснимки получают с помощью специальных фотоаппаратов, которые весят десятки килограммов, заряжаются фотопленкой шириной обычно 18 см и устанавливаются над специальным отверстием в фюзеляже самолета, чтобы объектив «смотрел» прямо на Землю. Уже в годы Первой мировой войны военные летчики выполняли фотосъемку с самолета в разведывательных целях. В 30-х гг. XX в. аэрофотосъемка заменила наземную съемку и стала основным методом создания карт. К середине 50-х гг. с помощью аэрофотоснимков были составлены топографические карты всей территории нашей страны в 1:100 000, а через четверть века завершился огромный труд по созданию карты в масштабе 1:25 ООО, состоящей из 300 тыс. листов. Появление в эти годы цветных аэрофотоснимков способствовало тому, что их стали широко использовать для изучения горных пород, почв, составления геологических, почвенных, геоботанических карт, исследования взаимосвязей между природными компонентами, проведения комплексных географических исследований.
После запуска в 1957 г. искусственных спутников Земли и космических кораблей географы и картографы получили новые материалы для своей работы - космические снимки. Оказалось, что даже с расстояния в тысячи километров можно делать снимки, отображающие многие детали земной поверхности, и такую съемку выполнять иногда выгоднее, чем аэрофотосъемку. Ведь один космический снимок заменяет тысячи аэрофотоснимков. Спутник пролетает над районами, труднодоступными даже для самолета, - высочайшими пиками, ледяными просторами . Постоянно работающий на орбите спутник может повторять съемку изо дня в день для наблюдения за быстро меняющейся , . Одним словом, возможности съемки существенно расширились. Для получения снимков стали использовать не только фотоаппараты, но и такую аппаратуру, которая позволяла бы передавать снимок на Землю по радиоканалам, например сканеры. При сканерной съемке (от англ. scan - «прослеживать последовательно, по частям») местность просматривается по участкам поперек линии маршрута. Световые сигналы, поступающие на приемник излучения от каждого участка, преобразуются в электрические и передаются по каналам космической связи на Землю, где они записываются в виде маленьких элементов будущего снимка - пикселов, что значит «элемент картины». Такой поперечный просмотр дает строку снимка, а накопление строк по маршруту полета постепенно формирует снимок. Достоинство сканерной съемки - ее оперативность: можно получить изображение территории непосредственно во время полета спутника над ней. Другое преимущество сканерной съемки перед фотографической - возможность увидеть не видимое глазом, поскольку сканеры чувствительны к такому излучению, которого ни глаз, ни фотопленка не воспринимают. Снимок, сделанный фотокамерой и доставленный на Землю, содержит так много деталей изображения, что глаз человека не в состоянии их разглядеть, поэтому изображение увеличивают. При увеличении можно увидеть больше подробностей. При этом целостность изображения не нарушится, на нем не возникнет разрывов, оно останется непрерывным. Фотографические снимки можно увеличивать в 10 - 20 раз.
Другое дело - снимок, полученный путем сканирования и переданный на Землю по радиоканалам. Сигналы при такой передаче относятся к определенным, обычно прямоугольным участкам местности. При увеличении станет видно, что такой снимок состоит из множества одинаковых по величине прямоугольных элементов, внутри которых нет никаких деталей, а тон изображения на границах участков меняется скачкообразно. Это дискретное изображение. Каждому пикселу изображения соответствует хранимое в памяти компьютера число, обозначающее его яркость. Такие снимки называются цифровыми. Они записываются на оптических компакт-дисках и могут передаваться по телекоммуникационным сетям через Интернет. Непрерывный фотографический снимок для обработки на компьютере тоже должен быть превращен в дискретный цифровой; это делается с помощью лабораторных компьютерных сканеров.
Космические снимки, их типы и отличие от аэроснимков.
Нефотограмметрические съемочные системы.
Космические снимки, их типы и отличие от аэроснимков.
Лекция №3
Космическая фотосъемка является развитием аэрофотосъемки, но отличается от последней спецификой фотографирования с больших высот и из космического пространства. Съемку выполняют с определенной орбиты, по которой аппарат движется. Параметры орбиты, а также скорость движения космического аппарата всегда известны, что позволяет определить положение в тот или иной момент времени.
Космические снимки (КС) по сравнению с аэрофотосъемкой (АФС) имеют ряд преимуществ.
Обзорность КС обеспечивает возможность изучения глобальных явлений земной поверхности и ее зональных закономерностей, а их мелкий масштаб позволяет избавиться от частных деталей земной поверхности и одновременно более четко выделить крупные черты строения территории, которые трудно заметить на аэрофотосъемках.
Все компоненты ландшафта изображаются на одном снимке, что обеспечивает возможность изучения их взаимосвязей. По таким снимкам надежно устанавливается закономерность распределения снега исходя из рельефа земной поверхности, выявляются особенности строения облаков над морскими акваториями исходя из направления и типов морских течений и др.
Важным преимуществом КС является возможность повторных изображений одних и тех же участков земной поверхности при выполнении съемок с ИСЗ (искусственный спутник Земли) и орбитальных станций. Это имеет особую ценность при изучении быстропротекающих явлений - лесных пожаров, таяние снежного покрова, поражение вредителями с/х полей и т.д.
КС имеет и ряд недостатков, затрудняющих их практическое использование:
1. значительные искажения фотографического изображения, обусловленные даже незначительными отклонениями оптической оси фотографического аппарата при высоте полета в сотни километров, приводят к большим перспективным искажениям снимков, особенно в их краевых зонах;
2. искажения, обусловленные сферичностью земной поверхности. Эти искажения тем больше, чем мельче масштаб снимков. Абсолютные значения этих искажений возрастают к краям КС;
3. невысокое линейное разрешение затрудняет опознавание объектов местности, процесс географической привязки КС.
Космическая фотосъемка земной поверхности производится с космических летательных аппаратов (КЛА). По трассам полета происходит быстрое изменение условий освещенности земной поверхности, что оказывает существенное влияние на качество фотографического изображения. Это нужно постоянно учитывать при выполнении фотосъемочных работ.
КЛА, с которых осуществляется космическая съемка Земли, движутся по разным орбитам и на разных высотах от земной поверхности. На более низких орбитах движению этих аппаратов оказывает существенное сопротивление атмосфера.
По мере увеличения высоты полета увеличивается время существования спутника и возрастает площадь, охватываемая съемкой, но одновременно уменьшается разрешение КС.
Орбиты ИСЗ подразделяются на круговые и эллиптические (рис. 3.1).
Космические снимки, их типы и отличие от аэроснимков. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Космические снимки, их типы и отличие от аэроснимков." 2017, 2018.
Глобус достаточно точно отображает очертания суши Земли, но применять его не всегда удобно. Более практично дать об-рисовку Земли и её частей на плоскости, бумаге.
Рассмотрим в атласе изображение поверхности Земли — рисунок и план местности (рис. 14, 15), аэрофотосни-мок (рис. 16), космический снимок (рис. 17) и географическую карту (рис. 18). Чем они отличаются между собой?
Аэрофотоснимок — это фотография местности, которую делают из самолёта или другого летательного аппарата с помощью специального аэрофотоаппарата в соответству-ющем масштабе.
Аэрофотоснимок используют во время географических и геологических исследований, инженерных поисковых работ, а также при составлении топографических карт.
Космический снимок — это фотография земной поверхно-сти или всей планеты, которую делают автоматической фотоаппаратурой из искусственных спутников Земли.
Космические снимки дали возможность составить карты нового типа (космофотокарты). На их основе развивается такая отрасль науки, как космическая картография. В частности, есть подробные карты Луны, Венеры, Меркурия, Марса. На плане местности все предметы и объекты воспроизводят общепри-нятыми условными знаками.
План местности — это изображение небольшого участка местности с помощью условных знаков и в масштабе.
 |
| Рис. 16. Аэрофотоснимок местности |
 |
| Рис. 17. Космический снимок |
На географической карте, как и на плане местности, объек-ты также показывают условными знаками.
Географическая карта — это изображение необходимой территории или всей планеты с помощью условных зна-ков и в определённом масштабе.
Совокупность условных знаков и их разъяснения называют легендой карты . Все виды условных знаков делятся на контурные, внемасштабные, линейные . Контурные зна-ки передают действительные размеры объекта, состоят из контура, заполненного цветом или штриховкой. Например, лес, болото, озеро — на плане местности, горы, равнины, кон-туры материков — на географической карте. Внемасштабные знаки в виде геометрических фигур, симво-лов, рисунков показывают объекты, которые нельзя обозначить в масштабе плана или карты. Например, родник, колодец, шко-ла на плане местности, знаки полезных ископаемых и населён-ных пунктов, вершины гор. Линейные знаки передают на плане и карте линейные объекты: дороги, реки, границы и др. В масштабе показывают только их длину, но не ширину. В зависимости от величины изображаемой территории и размеров самой карты используют различные масштабы. Чем мень-ше территория и чем больше деталей в её воспроизведении, тем крупнее масштаб карты. Она называется крупномасштабной . Такой масштаб имеют планы местности (1: 5000 и более). Крупномасштабными бывают и топографические карты (от 1:5000 до 1: 200000) (рис. 19). На рис. 19 — масштаб крупнее, а на рис. 18 — меньше. На таких картах детально изображают небольшую терри-торию. Используются они в военном деле, строительстве, при прокладывании дорог, в сельском хозяйстве, туристических походах и т. д. Карты с масштабом от 1:200000 до 1:1000000 называют среднемасштабными (рис. 20).
 |
| Рис. 18. Физическая карта |
 |
| Рис. 19. Топографическая карта (масштаб 1: 10 000) |
Но чаще всего человеку необходимо показать на карте огром-ные территории материков, отдельные страны или их регионы, а иногда и всю планету. Тогда используют мелкий масштаб, а карты называют мелкомасштабными (рис. 21). Карты школьных атласов, стенные карты — мелкомасштабные. Например, масштаб карты полушарий в школьном атласе — 1:90 000000 (в 1 см —900 км), карты Украины— 1:6 000000 (в 1 см — 60 км). Обрати внимание, что масштаб первой карты мельче, а второй — крупнее.
На плане и карте невозможно показать все мельчайшие объек-ты на местности. Они мешали бы читать изображения. Поэтому на план и карту наносят только основные из них, т.е. изображение обобщают. Чем мельче масштаб карты, тем больше обобщен-ность. Материал с сайта
План и карта — это уменьшенное изображение земной по-верхности на плоскости, выполненное в масштабе.
Географические карты с изображением природных объек-тов (материков, океанов, гор, равнин, рек, озер и др.) называют физическими . Например, физическая карта полушарий, физическая карта Украины.
Существует несколько видов изображения Земли или её отдельных уча-стков: глобус, план местности, географическая карта, рисунок, аэрофотос-нимок, космический снимок.
На этой странице материал по темам:
Чем отличается аэрофотоснимок и план местности
Чем отличается план местности от снимка с космоса
Чем отличается космический снимок от аэрофотоснимка
Космический снимок местности в масштабе 1: 5000 фото
Вопросы по этому материалу:
В середине XIX века над столицей Франции городом Парижем поднялся воздушный шар, и фотограф Надар впервые сфотогра-фировал город с птичьего полета. Парижане увидели, как выгля-дят сверху городские кварталы, улицы, река Сена, на берегах которой вырос город. Так появились первые аэрофотоснимки — уменьшенные фотографические изображения участка земной по-верхности (эр — по-французски «воздух»).
В настоящее время аэрофотоснимки делают с самолета и беспилотных летательных аппаратов, в том числе с мультикоптеров.
На аэрофотоснимке видны дома, дороги, мосты, реки и овраги, поля и леса — словом, все то, что мы видим на плане и карте. На-учиться распознавать географические объекты на снимке — зна-чит научиться дешифровать аэрофотоснимок. Важны не только предметы, но и тон изображения: чем влажнее, сырее земля, тем тон изображения темнее. Вода в реке или озере будет на снимке совсем темной. На карте нельзя увидеть, влажная на поле земля или нет. Да этого и не требуется, через несколько дней земля на поле может высохнуть.
Если самолет летит высоко над землей, то масштаб аэрофото-снимка оказывается мелким. Если самолет летит невысоко, аэро-фотоснимок будет иметь крупный масштаб, на нем будет видна с большими подробностями небольшая территория. Во время аэро-фотосъемки самолет летит в заданном направлении и через рав-ные промежутки времени делает снимки. Потом разворачивается и летит обратно параллельно недавнему пути, вновь фотографи-руя землю. Соседние аэрофотоснимки склеивают и, используя их, вычерчивают план или карту.
Карта — это уменьшенное обобщенное изображение земной поверхности. Для изображения на карте от-бирают самое важное, самое существенное, то, что не изменится через неделю. На карте надписывают названия рек, населенных пунктов, основных дорог, на планах показывают и направление течения реки, и характер дороги — асфальтовая, грунтовая и т.д. Материал с сайта