Техника - молодёжи 2007-10, страница 12
Техника и технологии Съёмка из космоса земной поверхности (вместе с расположенными на ней объектами) осуществляется путём регистрации приходящего от неё электромагнитного излучения. Получаемая затем с космических аппаратов геопространственная информация для расшифровки требует специальных методов обработки данных. Эти методы реализованы в различных системах обработки изображений. Существуют несколько видов съёмки, использующих специфические свойства излучений с различными длинами волн. Над полученными снимками проводится анализ, который позволяет дешифрировать объекты по их признакам и характеристикам. При этом, помимо собственно космических снимков, обязательно используются пр странственные данные из других источников: цифровые топографические и тематические карты, схемы инфраструктуры, внешние базы данных. Сравнение снимков с указанными выше данными позволяет не только выявить различные явления и объекты, но и провести их количественный анализ. Важнейшими качествами данных, используемых в процессе принятия решения, являются их актуальность, полнота и объективность. Космические снимки обладают всеми этими качествами. Если попадающая на карту информация неизбежно проходит фильтр картосо-ставления, то космические данные содержат всю информацию о местности в пределах их разрешения и охвата. В отличие от карт, которые показывают лишь дискретные объекты, выбранные составителем и представленные условными знаками, то космическая съёмка позволяет получить непрерывное поле информации по всему охвату и все индивидуальные черты каждого объекта. Пространственное разрешение характеризует размер наименьших объектов, различимых на изображении. В зависимости от решаемых задач, могут использоваться данные низкого (более 100 м), среднего (10 — 100 м) и высокого (менее 10 м) Читая издучение Владимир СКРИПАЧЕВ, инженер компании «Совзонд» разрешений. Снимкидйзкого про-странственногора^зрешения являются обзошняйи и позволяют одно-момещнгбохватывать значительные территории — вплоть до целого полушария. Такие данные используются чаще всего в метеорологии, при мониторинге лесных пожаров и других масштабных природных бедствий. Снимки среднего пространственного разрешения на сегодня — основной источник данных для мониторинга природной среды в целях градостроительства, экологии и т.д. Спутники со съёмочной аппаратурой, работающей в этом диапазоне пространственных разрешений, запускались и запускаются многими странами — Россией, США, Францией и др., что обеспечивает постоянство и непрерывность наблюдения. Съёмка высокого разрешения из космоса до недавнего времени велась почти исключительно в интересах военной разведки, а с воздуха — с целью топографического картографирования. Однако сегодня уже есть несколько коммерчески доступных космических сенсоров высокого разрешения (Quickbird, IKONOS,), позволяющих проводить пространственный анализ с большей точностью или уточнять результаты анализа при среднем или низком разрешении. Спектральное разрешение указывает на то, какие участки спектра электромагнитных волн регистрируются сенсором. При анализе природной среды, например для экологического мониторинга, этот параметр — наиболее важный. Условно весь диапазон длин волн, используемых при космической съёмке, можно поделить на три участка — радиоволны, тепловое излучение, инфракрасное излучение и видимый свет. Такое деление обусловлено различием взаимодействия электромагнитных волн и земной поверхности, различием в процессах, определяющих отражение и излучение электромагнитных волн. Наиболее часто используемый диапазон электромагнитного спектра — ви^мый свет и привлекающее к нему-мротковолновое •--Инфракрасное излучение. В этом диапазоне отражаемая солнечная радиация несёт в себе информацию, главным образом, о химическом составе поверхности. Подобно тому, как человеческий глаз различает вещества по цвету, бортовая съёмочная аппаратура космического аппарата фиксирует «цвет» в более широком понимании этого слова. В то время как человеческий глаз регистрирует излучение в видимом диапазоне (длины волн 0.4 — 0.7 мкм), современные сенсоры способны регистрировать излучение на недоступных для глаза длинах волн. Это позволяет надёжно выявлять объекты и явления по их заранее известным спектрограммам. Для многих практических задач такая детальность нужна не всегда. Если интересующие объекты известны заранее, можно выбрать небольшое число спектральных зон, в которых они будут наиболее заметны. Так, например, ближний инфракрасный диапазон очень эффективен при оценке состояния растительности, определении степени её угнетения. Для большинства приложений достаточный объём информации даёт многозональная съёмка со спутников Landsat (США), SPOT (Франция). Для успешного проведения съёмки в этом диапазоне длин волн, необходимы солнечный свет и я<р ная погода. Обычно оптическая съёмка ведётся либо сразу во всём видимом диапазоне (панхроматическая), либо в нескольких более узких зонах спектра (многозональная). При прочих равных условиях, панхроматические снимки обладают более высоким пространственным разреше 10 2007 №10 ТМ |
